1.接触器一般用途与选用原则
(1)电网条件和工作条件 接触器的额定工作电压Ue关系到工作制与使用类别,额定绝缘电压Ui或额定冲击耐受电压Uimp关系到接触器或附件与电气系统的绝缘配合。一台接触器可以有多个额定工作电压与各个不同的特性参数(例如通断能力和寿命)相匹配。接触器通常都是按频率40~60Hz来设计的。随着频率的不同,其特性参数也可以是不同的。
(2)用途与额定工作电流 用途或使用场合与使用类别相关,应按不同的使用类别来选用。不同的额定工作制(如连续工作制、断续工作制或短时工作制)对应不同的额工作电流。额定工作电流取决于接触器的使用条件、额定工作电压、额定频率、通断能力、额定工作制、使用类别、触头寿命和防护型式。因此,一台接触器可以有若干个不同的额定工作电流与其相匹配。
(3)选用原则 接触器作为通断负载电源的设备,选用接触器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都是选择的依据。选用原则:
1)接触器电压等级要和负载相同,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起动电流,分断电流大于负载运行时需要的分断电流,负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况。
3)按短时的动、热稳定性校验。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。
4)接触器吸引线圈的额定工作电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路的接线要求。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%的额定工作电压值下工作。如果线路过长,由于电压降太大,接触器电磁系统有可能无法吸合,由于线路电容太大,接触器有可能无法释放。
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,额定工作电流应该加大一档。
6)接触器和其他元器件的安装距离要符合规范,要考虑维修和走线距离。
2.接触器的特殊用途与选用原则(www.xing528.com)
(1)接触器触头并联和串联使用 接触器并联可以加大承载电流能力,串联可以增加耐压。但因为触头接触电阻不可能完全相同,电流不会平均分配,三组并联的承载电流能力为单个的2~2.4倍,多个串联后的工作电压不能高于单个接触器的绝缘电压。
(2)在电网频率不等于50Hz及存在电流谐波的电气系统中使用
1)各极电路和导体的发热负载能力与电网频率的关系。由于趋肤效应的存在,交流电流并不是均匀地流过导体的截面,电流密度从导体表面沿导体内部而逐渐降低,且频率越高,降低得就越多,导体的截面只有一部分用来流通电流,也就使导体的交流电阻随频率的升高而呈线性地升高。频率较高的交流电还会引起磁滞损耗和涡流损耗。所以,随着频率的升高,由于趋肤效应而使导体电阻升高,同时也加剧了金属材料中的磁滞损耗和涡流损耗。
2)电网频率不等于50Hz时的通断能力。交流回路与直流回路不同的是,电弧在每次电流过零时刻熄灭,而在后续的半波中经重燃后又能继续存在。只有在电流过零后成功地阻止重燃,才能有效地分断电弧电流。在频率较高时,电流频繁过零,缩短了每个半波的电弧周期,电弧能量减小,对接触器来说对分断能力影响不大。
当电网频率高于50Hz时,部分电动机的起动电流高于50Hz时的起动电流,在最不利的情况下,例如在电网频率200Hz时达15倍额定工作电流,而在电网频率400Hz时达20倍额定工作电流。此外,这类电动机的功率因数在个别情况下仅为0.25。因此对接触器而言,在较高频率时,由于发热特性的变化,必须相应地降低额定工作电流。在50Hz和三相运行时允许的满载电流,用在和400/380V时,可通过两极电路的串联而允许使用相同的值。额定工作电压至500V时,应将各极电路全部串联。
3)电网频率不等于50Hz时过载继电器的动作特性。热继电器是用双金属片工作的,它可直接通过工作电流加热或通过电流互感器的输出电流来加热的。因此,不用电流互感器加热的继电器也可用于直流电路,并能保证它的脱扣特性曲线。由于工作电流加热的双金属片,在电网频率约至500Hz范围内,主要是电流热量,所以脱扣时间只是略微比50Hz时快一些。
4)电流谐波对过载继电器动作特性的影响。如果电网中含有谐波,电容器吸收的电流就要比正弦电网中不出现谐波时的大。对于饱和互感器,即过电流系数较低的互感器加热热继电器,当电流中含有较强谐波时,就会出现较快动作的脱扣特性曲线。电子式过载继电器是按50~60Hz的正弦频率设计的。如果电网中的谐波含量较高,一般来说,应使用热继电器来取代。
5)频率对电磁操作系统的影响。交流电磁系统的吸力与磁通密度的二次方成正比例,而磁通密度反过来又与线圈上所加的电压的频率成反比。随着频率的升高,按指定额定频率设计的线圈的吸力就降低,随着频率的降低,吸力就增大。为了保持与50Hz时相同的吸力,在不同于50Hz频率时应提高或降低控制电压。
(3)交流接触器用于控制直流负载。如果将按50/60Hz的交流电压设计的接触器用于直流电网,则必须注意各极电路的载流能力、触头寿命、通断能力以及脱扣器的动作特性。
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