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交流接触器接触器选型不求人!

  • 关键词:交流接触器
  • 作者:科创在线
  • 摘要:本文对交流接触器的分类、基本参数及选型选择进行了详细的介绍,供选型时参考。

【交流接触器的分类】

交流接触器的种类很多,其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法,大致有以下几种。

(1)按主触点极数分 可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷,如照明负荷、焊机等,在电动机能耗制动中也可采用;双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中,起动时用于短接起动绕组;三极接触器用于三相负荷,例如在电动机的控制及其它场合,使用最为广泛;四极接触器主要用于三相四线制的照明线路,也可用来控制双回路电动机负载;五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机,以变换绕组接法。

(2)按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载,而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。

(3)按有无触点分 可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器,而无触点接触器属于电子技术应用的产物,一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小,而且回路通断时无火花产生,因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。

【交流接触器的基本参数】

(1)额定电压。指主触点额定工作电压,应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压,同时列出相应的额定电流或控制功率。通常,最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。

(2)额定电流。接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中,额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

(3)通断能力。可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值;最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的5~10倍。当然,这一数值与开断电路的电压等级有关,电压越高,通断能力越小。

(4)动作值。可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前,缓慢增加吸合线圈两端的电压,接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后,缓慢降低吸合线圈的电压,接触器释放时的最大电压。一般规定,吸合电压不低于线圈额定电压的85%,释放电压不高于线圈额定电压的70%

(5)吸引线圈额定电压。接触器正常工作时,吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上,而不是标于接触器外壳铭牌上,使用时应加以注意。

(6)操作频率。接触器在吸合瞬间,吸引线圈需消耗比额定电流大5~7倍的电流,如果操作频率过高,则会使线圈严重发热,直接影响接触器的正常使用。为此,规定了接触器的允许操作频率,一般为每小时允许操作次数的最大值。

(7)寿命。包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上,电气寿命约是机械寿命的5%~20%。

【交流接触器的选用原则】

接触器作为通断负载电源的设备,接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行,除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外,被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下:

(1)交流接触器的电压等级要和负载相同,选用的接触器类型要和负载相适应。

(2)负载的计算电流要符合接触器的容量等级,即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流,分断电流大于负载运行时分断需要电流,负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况,对于启动时间长的负载,半小时峰值电流不能超过约定发热电流。

(3)按短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流,当使用接触器断开短路电流时,还应校验接触器的分断能力。

(4)接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度,一般推荐的操作电压值,接触器要能够在85~110%的额定电压值下工作。如果线路过长,由于电压降太大,接触器线圈对合闸指令有可能不起反映;由于线路电容太大,可能对跳闸指令不起作用。

(5)根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值,额定电流应该加大一倍。

(6)短路保护元件参数应该和接触器参数配合选用。选用时可参见样本手册,样本手册一般给出的是接触器和熔断器的配合表。

(7)接触器和其它元器件的安装距离要符合相关国标、规范,要考虑维修和走线距离。  

注意:接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流,接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流,这样断路器才能保护接触器。实际中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1~1.38之间,而断路器的反时限过载系数参数比较多,不同类型断路器不一样,所以两者间配合很难有一个标准,不能形成配合表,需要实际核算。  

【不同负载下交流接触器的选用】

为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀,延长接触器寿命,接触器要躲过负载启动最大电流,还要考虑到启动时间的长短等不利因数,因此要对接触器通断运行的负载进行分析,根据负载电气特点和此电力系统的实际情况,对不同的负载启停电流进行计算校合。

(1)控制电热设备用交流接触器的选用

这类设备有电阻炉、调温设备等,其电热元件负载中用的绕线电阻元件,接通电流可达额定电流的1.4倍,如果考虑到电源电压升高等,电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小,按使用类别属于AC-1,操作也不频繁,选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。

(2)控制照明设备用的接触器的选用

照明设备的种类很多,不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b。如果启动时间很短,可选择其发热电流Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低,可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。表2为不同照明设备用接触器选用原则。

(3)控制电焊变压器用接触器的选用

当接通低压变压器负载时,变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流,在一次侧出现较大电流,可达额定电流的15~20倍,它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流,从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流,所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器,即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。

(4)电动机用接触器的选用

电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2~4,对于启动电流在6倍额定电流,分断电流为额定电流下可选用AC-3,如风机水泵等,可采用查表法及选用曲线法,根据样本及手册选用,不用再计算。

绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流,一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流,增加启动转矩,使用类别AC-2,可选用转动式接触器。 当电动机处于点动、需反向运转及制动时,接通电流为6Ie,使用类别为AC-4,它比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下: Pe=3UeIeCOS¢η,

Ue:电动机额定电流,

Ie:电动机额定电压

COS¢:功率因数

η:电动机效率。

如果允许触头寿命缩短,AC-4电流可适当加大,在很低的通断频率下改为AC-3类。 根据电动机保护配合的要求,堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie,因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下,接触器额定电流不大于630A时,接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。

对于一般设备用电动机,工作电流小于额定电流,启动电流虽然达到额定电流的4~7倍,但时间短,对接触器的触头损伤不大,接触器在设计时已考虑此因数,一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载,重载启停频繁,反接制动等,所以计算工作电流要乘以相应倍数,由于重载启停频繁,选用4倍电动机额定电流,通常重载下反接制动电流为启动电流2倍,所以对于此工况要选用8倍额定电流。

(5)电容器用接触器选用电容器

接通时电容器产生瞬态充电过程,出现很大的合闸涌流,同时伴随着很高的电流频率振荡,此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定(即与此馈电变压器和连接导线有关),因此触头闭合过程中可能烧蚀严重,应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择,这样才能保证正确安全的操作使用。选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等,一般达到50至100 额定电流,计算时比较烦琐。如果电容器组没有放电装置,可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器,如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计,也采用了串联电阻抑制涌流的措施。选用时参见样本,而且还要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下(JB7113-1993低压并联电容器装置规定);还应考虑最大稳态电流下电容器运行,电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压,会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行,由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍,故此电流可达1.43倍额定电流,因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。


发布时间:2017年3月3日 14:03  人气:   审核编辑(王静)
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