為了使接觸器不會發生觸頭粘連燒蝕,延長接觸器壽命,接觸器要躲過負載啟動最大電流,還要考慮到啟動時間的長短等不利因素,因此要對接觸器通斷運行的負載進行分析,根據負載電氣特點和此電力系統的實際情況,對不同的負載啟停電流進行計算校合。不同的用電設備其負載性質和通斷過程的電流變化相差很大,因此對接觸器的要求也有所不同,常用的負載有以下數種。

一、電熱元件負載

電熱元件負載即電熱元件負載中用的線繞電阻元件。其接通電流可達額定電流的1.4倍,例如用於室內供暖,電烘箱及電熱空調等設備。若考慮網路電壓升高10%,則電阻元件的工作電流也將相應增大。因此,在選擇接觸器的額定工作電流時,應予以考慮。這類負載被劃分在AC-1使用類別中。

控制電熱設備用交流接觸器的選用這類設備有電阻爐、調溫設備等,其電熱元件負載中用的繞線電阻元件,接通電流可達額定電流的1.4倍,假如考慮到電源電壓升高等,電流還會變大。此類負載的電流波動範圍很小,按使用類別屬於AC-1,操作也不頻繁,選用接觸器時只要按照接觸器的額定工作電流I1等於或大於電熱設備的工作電流1.2倍即可。

行業內現在有的交流接觸器主觸頭採用銅材,AC-1額定電流提升一檔,這樣溫升更低,在電加熱行業應用更穩定,壽命更長久。

二、照明裝置

當接通照明裝置中的白熾燈負載時,有較大的衝擊電流產生,約為額定電流的15倍,若考慮到容許電壓升高10%,電流也將相應增加,其使用類別被劃分在AC-5b中。其他不同的照明燈,接通時的衝擊電流值和啟動時間不同,負載功率因數也不等於1。它們被劃分在AC-5a。

控制照明設備用的接觸器的選用照明設備的種類很多,不同類型的照明設備、啟動電流和啟動時間也不一樣。此類負載使用類別為AC-5a或AC-5b。假如啟動時間很短,可選擇其發熱電流I1等於照明設備工作電流1.1倍;啟動時間較長以及功率因數較低,可選擇其發熱電流I比照明設備工作電流大一些。

三、低壓變壓器負載

當接通低壓變壓器時,會出現一個持續時間甚短的峯值電流,可達變壓器額定電流的15~20倍,它與變壓器的繞組佈置及鐵芯特性有關。例如,用於焊機上的變壓器,操作是在變壓器的次級側通過電焊條將電路短路來接通電源的,電機使用時頻繁地產生突發性的強電流,從而使變壓器初級側的開關裝置承受很大的應力。此情況下,必須知道變壓器輸出額定工作電流,電焊條短接時的短路電流以及焊接頻率數和操作條件,其使用類別劃分在AC-6a中。

控制電焊變壓器用接觸器的選用當接通低壓變壓器負載時,變壓器因為二次側的電極短路而出現短時的陡峭大電流,在一次側出現較大電流,可達額定電流的15~20倍,它與變壓器的繞組佈置及鐵芯特性有關。當電焊機頻繁地產生突發性的強電流,從而使變壓器的初級側的開關承受巨大的應力和電流,所以必須按照變壓器的額定功率下電極短路時一次側的短路電流及焊接額率來選擇接觸器,即接通電流大於二次側短路時一次側電流此類負載使用類別為AC-6a。

四、電容器負載

接通電容器時產生瞬態充電過程,充電電流可達很高的數值,同時伴隨著頻率可從幾百到幾千赫的振蕩,因此,它對開關電器提出了嚴峻的要求。接通電客器對電流的振幅和頻率,由電路的電網電壓、電容器的容量及電路中的電抗值所決定,並與此饋電變壓器和連接導線的截面、長度有關。為了較經濟地切換電容器,並防止在不利的工作條件下使開關電器的觸頭髮生接通熔焊,一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流,並減小接通電路時對電網的影響。此類使用類別劃分在AC-6b中。

電容器用接觸器選用電容器接通時電容器產生瞬態充電過程,出現很大的合閘湧流同時伴隨著很高的電流頻率振蕩,此電流由電網電壓、電容器的容量和電路中的電抗決定(即與此饋電變壓器和連接導線有關),因此觸頭閉合過程中可能燒蝕嚴重,應當按計算出的電容器電路中最大穩態電流和實際電力系統中接通時可能產生的最大涌流峯值進行選擇,這樣才能保證正確安全的操作使用

選用普通型交流接觸器要考慮接通電容器組時的湧流倍數、電網容量、變壓器、迴路及開關設備的阻抗、並聯電容器組放電狀態以及合閘相角等,一般達到50~100倍額定電流,計算時比較繁瑣。

假如電容器組沒有放電裝置,可選用帶強制泄放電阻電路的專用接觸器,如ABB公司的B25C、B275C系列。國產的CJ9系列切換電容器接觸器專為電容器而設計,也採用了串聯電阻抑制湧流的措施。

選用時參見樣本,而且還要考慮無功補償裝置標準中的規定。電容器投入瞬間產生的湧流峯值應限制在電容器組額定電流的20倍以下(B711-1993低壓並聯電容器裝置規定);還應考慮最大穩態電流下電容器組運行,其運行時的諧波電壓加上高達1.1倍額定工作時的工頻過電壓,會產生較大的電流。電容器組電路中的設備器件應能在額定頻率額定正弦電壓所產生的均方根值不超過1.3倍額定電流下連續運行,由於實際電容器的電容值可能達到額定電容值1.1倍,故此電流可達1.43倍額定電流,因此選擇接觸器的額定發熱電流應不小於此最大穩態電流。

針對電容器負載的應用特點,德力西電氣的CDC19s切換電容接觸器免工具安裝、雙孔接線等設計帶來了客戶使用的便捷性。性能較市面上的同類產品也是有較大的提升,電壽命更高,性能更優越。

五、電動機負載

低壓電動機是最常用的負載之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和籠式感應電動機。繞線式電動機啟動時,在轉子電路中接入電阻以限制啟動電流但不同的負載啟動時間不同,負載越重啟動時間越長。用於繞線式電動機切換的接觸器屬於AC-2使用類別。籠式電動機一般採用直接啟動,啟動電流衝擊衰減後隨後流過的是穩態電流 I_{e} ,一般的籠式電動機啟動電流(有效值) I_{A} 為4~8倍的電動機額定電流 I_{N} 。電動機的空載電流 I_{0} =(0.95~0.2) I_{e} ,正常負載下的啟動時間 t_{A} <10s,重載啟動時 t_{A} 可大於10s。用於切換籠式電動機正常啟動和在運轉中分斷的接觸器屬於AC-3使用類別,而運行在籠式電動機正常啟動並同時進行反接制動,或者是反向運轉、點動情況下的接觸器,因其接通電流和分斷電流均是電動機的啟動電流。這種工作類別的開關電器屬於AC-4,它比AC-3工作類別的要求嚴酷得多,交流接觸器的選用方法應按滿足被控制設備的要求進行,除額定工作電壓應與被控設備的額定電壓相同外,被控設備的負載功率、使用類別、操作頻率、工作壽命、安裝方式及尺寸以及經濟性等也是選擇的依據。

電動機用接觸器的選用根據電動機使用情況及電動機類別可分別選用AC-2~AC-4,對於啟動電流在6倍額定電流,分斷電流為額定電流下可選用AC-3,如風機水泵等,可採用查表法及選用曲線法,根據樣本及手冊選用,不用再計算。

繞線式電動機接通電流及分斷電流都是2.5倍額定電流,一般啟動時在轉子中串入電阻以限制啟動電流,增加啟動轉矩,使用類別AC-2,可選用轉動式接觸器。

當電動機處於點動、需反向運轉及制動時,接通電流為6 I_{e} ,使用類別為AC-4,它比AC-3嚴酷得多。可根據使用類別AC-4下列出電流大小計算電動機的功率。公式如下:

P_{e} =3U_{e} I_{e} cos varphi eta (5-2)

式中, U_{e} 為電動機額定電流; I_{e} 為電動機額定電壓,cos varphi 為功率因數: eta 為電動機效率。

假如觸頭壽命短,AC-4電流可適當加大,在很低的通斷頻率下改為AC-3類。

根據電動機保護配合的要求,堵轉電流以下電流應該由控制電器接通和分斷。大多數Y系列電動機的堵轉電流≤7 I_{e} ,因此選擇接觸器時要考慮分、合堵轉電流。規範規定:電動機運行在AC-3下,接觸器額定電流不大於630A時,接觸器應當能承受8倍額定電流至少10s

對於一般設備用電動機,工作電流小於額定電流,啟動電流雖然達到額定電流的4~7倍,但時間短,對接觸器的觸頭損傷不大,接觸器在設計時已考慮此因數,一般選用觸頭容量大於電動機額定容量的1.25倍即可。對於在非凡情況下工作的電動機要根據實際工況考慮。如電動葫蘆屬於衝擊性負載,重載啟停頻繁,反接制動等,所以計算工作電流要乘以相應倍數,由於重載啟停頻繁,選用4倍電動機額定電流,通常重載下反接制動電流為啟動電流2倍,所以對於此工況要選用8倍額定電流。

針對電動機負載的AC-3、AC-4使用類別,德力西電氣的CJX2s系列交流接觸器都可以滿足,該產品主觸頭接觸板純銅,約定發熱電流全面提升一檔,同時銀點工藝及材料升級,更耐電弧衝擊,電壽命提高60%;標配1開1閉的輔助觸頭,採購成本降低-15%;70%~120%吸合電壓範圍,讓產品在電網電壓波動範圍大的場合也能可靠的吸合;3面防塵,頂部防塵蓋、左右側面防塵貼,全方位防塵設計,多粉塵環境下也能可靠的運行。

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