電氣設(shè)計中三相交流接觸器的選擇

摘要：低壓交流接觸器主要用于頻繁通斷電氣設(shè)備線路，可以遠距離控制動力設(shè)備，在接通斷開設(shè)備電源時避免人身傷害。交流接觸器的選用對動力設(shè)備和電力線路正常運行非常重要。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計；接觸器

交流接觸器的結(jié)構(gòu)與參數(shù)

一般使用中要求交流接觸器裝置結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，動靜觸頭的磁吹裝置良好，滅弧效果好，最好達到零飛弧，溫升小。按照滅弧方式分為空氣式和真空式，按照操動方式分為電磁式、氣動式和電磁氣動式。

接觸器額定電壓參數(shù)分為高壓和低壓，低壓一般為380V，500V，660V，1140V等。

電流按型式分為交流、直流。電流參數(shù)有額定工作電流，約定發(fā)熱電流、接通電流及分?jǐn)嚯娏鳌⑤o助觸頭的約定發(fā)熱電流及接觸器的短時耐受電流等。一般接觸器型號參數(shù)給出的是約定發(fā)熱電流，約定發(fā)熱電流對應(yīng)的額定工作電流有好幾個。比如CJ20-63，主觸頭的額定工作電流分為63A，40A，型號參數(shù)中63指的是約定發(fā)熱電流，它和接觸器的外殼絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)，而額定工作電流和選定的負載電流、電壓等級有關(guān)。

交流接觸器線圈按照電壓分為36、127、220、380V等。接觸器的極數(shù)分為2、3、4、5極等。輔助觸頭根據(jù)常開常閉各有幾對，根據(jù)控制需要選擇。

其他參數(shù)還有接通、分?jǐn)啻螖?shù)、機械壽命、電壽命、最大允許操作頻率、最大允許接線線徑以及外形尺寸和安裝尺寸等。

2、交流接觸器的選用原則接觸器作為通斷負載電源的開關(guān)設(shè)備，接觸器的選用應(yīng)按滿足被控制設(shè)備的要求進行，除額定工作電壓與被控設(shè)備的額定工作電壓相同外，被控設(shè)備的負載功率、使用類別，控制方式、操作頻率、工作壽命、安裝方式，安裝尺寸以及經(jīng)濟性是選擇的依據(jù)。選用原則如下：

(1)交流接觸器的電壓等級要和負載相同，選用的接觸器類型要和負載相適應(yīng)。

(2)負載的計算電流要符合接觸器的容量等級，即計算電流小于等于接觸器的額定工作電流。接觸器的接通電流大干負載的啟動電流，分?jǐn)嚯娏鞔蟾韶撦d運行時分?jǐn)嘈枰娏鳎撦d的計算電流要考慮實際工作環(huán)境和工況，對于啟動時間長的負載，半小時峰值電流不能超過約定發(fā)熱電流。

(3)按短時的動、熱穩(wěn)定校驗。線路的三相短路電流不應(yīng)超過接觸器允許的動、熱穩(wěn)定電流，當(dāng)使用接觸器斷開短路電流時，還應(yīng)校驗接觸器的分?jǐn)嗄芰Α?/p>

(4)接觸器吸引線圈的額定電壓、電流及輔助觸頭的數(shù)量、電流容量應(yīng)滿足控制回路接線要求。要考慮接在接觸器控制回路的線路長度，一般推薦的操作電壓值，接觸器要能夠在85～110％的額定電壓值下工作。如果線路過長，由于電壓降太大，接觸器線圈對合閘指令有可能不起反映；由于線路電容太大，可能對跳閘指令不起作用。

(5)根據(jù)操作次數(shù)校驗接觸器所允許的操作頻率。如果操作頻率超過規(guī)定值，額定電流應(yīng)該加大一倍。

(6)短路保護元件參數(shù)應(yīng)該和接觸器參數(shù)配合選用。選用時可參見樣本手冊，樣本手冊一般給出的是接觸器和熔斷器的配合表。接觸器和空氣斷路器的配合要根據(jù)空氣斷路器的過載系數(shù)和短路保護電流系數(shù)來決定。接觸器的約定發(fā)熱電流應(yīng)小于空氣斷路器的過載電流，接觸器的接通、斷開電流應(yīng)小于斷路器的短路保護電流，這樣斷路器才能保護接觸器。實際中接觸器在一個電壓等級下約定發(fā)熱電流和額定工作電流比值在1～1，38之間，而斷路器的反時限過載系數(shù)參數(shù)比較多，不同類型斷路器不一樣，所以兩者間配合很難有一個標(biāo)準(zhǔn)，不能形成配合表，需要實際核算。

(7)接觸器和其它元器件的安裝距離要符合相關(guān)國標(biāo)、規(guī)范，要考慮維修和走線距離。

3、不同負載下交流接觸器的選擇為了使接觸器不會發(fā)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數(shù)，因此要對接觸器通斷運行的負載進行分析，根據(jù)負載電氣特點和此電力系統(tǒng)的實際情況，對不同的負載啟停電流進行計算校合。

3.1控制電熱設(shè)備用交流接觸器的選用這類設(shè)備有電阻爐、調(diào)溫設(shè)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，如果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范圍很小。按使用類別屬于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Ith等于或大干電熱設(shè)備的工作電流1.2倍即可。

3.2控制照明設(shè)備用的接觸器的選擇照明設(shè)備的種類很多，不同類型的照明設(shè)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，如果啟動時間很短，可選擇其發(fā)熱電流Ith等于照明設(shè)備工作電流1.1倍。啟動時間較長以及功率因數(shù)較低，可選擇其發(fā)熱電流Ith比照明設(shè)備工作電流大些。

3.3控制電焊變壓器用接觸器的選擇當(dāng)接通低壓變壓器負載時。變壓器因為二次側(cè)的電極短路而出現(xiàn)短時的陡峭大電流，在一次側(cè)出現(xiàn)較大電流，可達額定電流的15～20倍，它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關(guān)。當(dāng)電焊機頻繁地產(chǎn)生突發(fā)性的強電流，從而使變壓器的初級側(cè)的開關(guān)承受巨大的應(yīng)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(cè)的短路電流及焊接頻率來選擇接觸器，即接通電流大干二次側(cè)短路時一次側(cè)電流。此類負載使用類別為AC-6a。

3.4電動機用接觸器的選用

電動機用接觸器根據(jù)電動機使用情況及電動機類別可分別選用AC-2～4，對于啟動電流在6倍額定電流，分?jǐn)嚯娏鳛轭~定電流下可選用AC-3，如風(fēng)機水泵等，可采用查表法及選用曲線法，根據(jù)樣本及手冊選用，不用再計算。

繞線式電動機接通電流及分?jǐn)嚯娏鞫际?.5倍額定電流，一般啟動時在轉(zhuǎn)子中串入電阻以限制啟動電流，增加啟動轉(zhuǎn)矩，使用類別AC-2，可選用轉(zhuǎn)動式接觸器。

當(dāng)電動機處于點動、需反向運轉(zhuǎn)及制動時，接通電流為61e，使用類別為AC-4，它比AC-3嚴(yán)酷的多。可根據(jù)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：

Pe=3UeleCOS￠η，Ue：電動機額定電流，Ie：電動機額定電壓，COS￠：功率因數(shù)，η：電動機效率。

如果允許觸頭壽命短，AC-4電流可適當(dāng)加大，在很低的通斷頻率下改為AC-3類。

根據(jù)電動機保護配合的要求，堵轉(zhuǎn)電流以下電流應(yīng)該由控制電器接通和分?jǐn)唷４蠖鄶?shù)Y系列電動機的堵轉(zhuǎn)電流≤7Ie，因此選擇接觸器時要考慮分、合堵轉(zhuǎn)電流。規(guī)范規(guī)定：電動機運行在AC-3下，接觸器額定電流不大于630A時，接觸器應(yīng)當(dāng)能承受8倍額定電流至少10秒。

對于一般設(shè)備用電動機，工作電流小于額定電流，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(shè)計時已考慮此因數(shù)，一般選用觸頭容量大于電動機額定容量的1.25倍即可。對于在特殊情況下工作的電動機要根據(jù)實際工況考慮。如電動葫蘆屬于沖擊性負載，重載啟停頻繁，反接制動等，所以計算工作電流要乘以相應(yīng)倍數(shù)，由于重載啟停頻繁，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，所以對于此工況要選用8倍額定電流。