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2.1 开关电器的应用

2.1.1 禁忌刀开关选型不当

【原理简述】

刀开关是手动电器中结构最简单的一种,主要用作电源隔离开关,也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。

刀开关按照极数可以分为单极刀开关、双极刀开关和三极刀开关;按照转换方式可以分为单投式刀开关、双投式刀开关;按操作方式可分为手柄直接操作式和杠杆式刀开关。刀开关通常由绝缘底板、动触刀、静触座、灭弧装置和操作机构组成。只作为电源隔离用的刀开关则不需要灭弧装置。用于电解、电镀等设备中的大电流刀开关的额定电流可高达数万安。这类刀开关一般采用多回路导体并联的结构,以提高刀开关导体所能承载的电流密度。

刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关和熔断器式刀开关。刀开关选择不当,常常会导致意外事故发生。

【禁忌事项】

(1)结构形式选择禁忌:禁忌不根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择刀开关:例如是否带灭弧装置,若分断负载电流时,应选择带灭弧装置的刀开关。又如根据装置的安装形式来选择,是否是正面、背面或侧面操作形式,是直接操作还是杠杆传动,是板前接线还是板后接线的结构形式。

常用的HK系列刀开关有双极和三极两种。选用时,三相电路应选用三极刀开关,单相电路应选用双极刀开关。

(2)额定电流选择禁忌:禁忌使用刀开关不选择额定电流:刀开关的额定电流一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载,应考虑其起动电流,所以应选用额定电流大一级的刀开关。若再考虑电路出现的短路电流,还应选用额定电流更大一级的刀开关。

HK系列刀开关一般只用来分合电阻性负载。用来分合电阻性负载时,开关的额定电流应不小于其工作电流。HK系列刀开关,必要时可用于分合55kW以下的电感性负载如电动机,此时开关的额定电流应不小于负载额定电流的3倍。

刀开关所在线路的三相短路电流不应超过规定的动、热稳定值。

(3)额定电压选择禁忌:禁忌不考虑回路的额定工作电压:刀开关的额定电压应等于或大于电源额定电压。对于HK系列刀开关,三极的额定电压为380V或500V,额定电流有15A、30A、60A等规格。双极的额定电压为220V或250V,额定电流有5A、10A、15A、30A等规格。

知识窗

常用刀开关的使用场合:

QA系列、QF系列QSA(HH15)系列隔离开关用在低压配电中;HY122带有明显断口的数模化隔离开关,广泛用于楼层配电、计量箱和终端组电器中。

HR3熔断器式刀开关,具有刀开关和熔断器的双重功能。采用这种组合开关电器可以简化配电装置结构,经济实用,广泛地用在低压配电屏上。

HK1、HK2系列开启式负荷开关(胶壳刀开关),用作电源开关和小容量电动机非频繁起动的操作开关。

HH3、HH4系列封闭式负荷开关(铁壳开关),操作机构具有速断弹簧与机械联锁,28kW以下的三相异步电动机、用于非频繁起动。

2.1.2 禁忌刀开关安装不当

【原理简述】

安装刀开关涉及安装位置、安装高度、进出线连接、安全距离等因素,若刀开关安装不正确,则将留下安全隐患。

【禁忌事项】

(1)禁忌刀开关倒装、斜装、横装:刀开关应垂直安装在开关板或条架上,使静触头位于上方,不得倒装。即手柄向上为合闸,向下为断闸。否则,在分断状态下,若出现刀开关松动脱落,造成误接通,引起安全事故。

注意:只有在刀开关不作为切断电流时,可以水平安装。

(2)禁忌进出线位置颠倒:接线时,进线座和出线座不能接反,否则更换熔丝时易发生事故。电源进线应接在刀座上端(即静触头接线柱),负载引线接在下方(即负载侧接线柱),熔断器接在负载侧。

(3)禁忌接线松动:接线时螺钉应拧紧,保证接线柱与电线良好的电接触,否则使用时会引起过热,影响正常运行。

无论新旧刀开关,都应将导线及开关接线孔认真除尘除锈。导线和开关的接线孔接触要紧密,以减小接触电阻,防止接头因过热而烧毁。

(4)禁忌安全距离不够:开关距地面的高度为1.3~1.5m,在有行人通过的地方,应加装防护罩。同时,刀开关在接线、拆线和更换熔断丝时,应首先断电。

(5)禁忌在室外安装时不采用可靠的防雨、防晒设施。

2.1.3 禁忌刀开关操作不当

【原理简述】

在合闸、分闸操作刀开关时,若方法不正确,容易损坏刀开关,操作者容易被电击,甚至引起更大的安全事故。

【禁忌事项】

(1)禁忌操作隔离刀开关前,不检查断路器是否在断开状态。

(2)禁忌分合闸用力不当:分合闸操作要果断迅速,切忌慢动作,以免电弧持续时间过长,损坏开关绝缘。

合闸过程用力方法是,慢(开始)→快(当刀闸临近切口时)→慢(当刀闸临近合闸终了时)。

拉闸过程用力方法是,慢(开始)→快(当刀闸临近刀口时)→慢(刀闸临近拉闸终了时)。

提示:“快”是为了防止电弧造成电气短路和灼伤触头;“慢”是为了防止操作冲击力,造成刀闸机械损伤。

(3)禁忌违反单极开关操作顺序:拉开时应先拉开中相,再拉两边相,闭合时顺序相反。

(4)禁忌违反送电、停电顺序:停电操作时,断路器断开后,先拉负载侧隔离开关,后拉电源隔离开关,送电时顺序相反。

一旦发生带负载断开或闭合隔离开关时,可按以下规定处理。

1)错拉开关在刀口发生电弧时,应急速合上;如已拉开,则不许再合上,并及时上报。

2)错合开关时,无论是否造成事故,均不许再拉开,并采取相应措施。

(5)禁忌一般结构的刀开关带负载操作,但装有灭弧室的刀开关,可作不频繁带负载操作。

(6)禁忌操作时操作人员不站在开关侧面,否则会电弧伤人。

(7)禁忌更换熔丝时不在分闸后进行。

(8)禁忌拆开罩盖把临时用电的电源线挂在开关的带电体上。临时用电的电源线也应接在接线孔里,并盖好罩盖。

(9)禁忌带电移动开关。

(10)禁忌湿手赤脚时操作开关。

(11)禁忌使用带电体外露的开关。发现开关罩盖、瓷底、手柄有裂纹或破损时,应及时修理或更换。

(12)禁忌在一经合闸即可送电到工作地点的刀开关上不挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。

2.1.4 禁忌低压断路器选型不当

【原理简述】

低压断路器俗称空气开关,是一种能自动切断故障电流并兼有控制与保护功能的低压电器,由于它的保护动作参数可以根据用电设备的要求人为调整,使用方便可靠。低压断路器除了能完成接通和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地起动电动机。故近年来普及率越来越高,在工业、住宅等方面获得广泛应用。但是,如果不根据实际需要来选用低压断路器,则不能实现上述功能,有时还可能造成较大的安全事故。

【禁忌事项】

低压断路器的使用禁忌与刀开关的使用禁忌基本相同,但应特别注意以下几点问题。

(1)禁忌额定电压和额定电流小于电路正常工作电压和工作电流。用于控制照明电路时,电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流通常应为负载电流的6倍。用于电动机保护时,装置式断路器电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应为电动机起动电流的1.7倍;万能式断路器的整定电流应为电动机起动电流的1.35倍。用于分断或接通电路时,其额定电流和热脱扣器整定电流均应等于或大于电路中负载的额定电流之和。选用断路器作多台电动机短路保护时,电磁脱扣器整定电流为容量最大的一台电动机起动电流的1.3倍再加上其余电动机额定电流之和。

(2)禁忌热脱扣器的整定电流要与所控制负载的额定电流不一致,否则应进行人工调节,如图2-1所示。

(3)禁忌电磁脱扣器的瞬时整定电流小于负载电路正常工作时的工作电流。对于电动机来说,瞬时整定电流一般取大于等于1.7倍的电动机起动电流。

(4)选用低压断路器时,在类型、等级、规格等方面要配合上、下级开关的保护特性,禁忌因本级保护失灵导致越级跳闸,扩大停电范围。

值得注意的是,低压断路器的触头断开后,手柄仍然处在“合”的位置,必须把手柄搬到“分”的位置再搬到“合”的位置,方可恢复正常供电。

图2-1 调节整定电流

(5)禁忌操作机构在使用一定次数后不添加润滑油。

(6)禁忌不定期检查触头系统,否则难以保证触头接触良好。

(7)禁忌将交流低压断路器错用于直流电路。

2.1.5 禁忌滥用组合开关

图2-2 组合开关

【原理简述】

组合开关又称转换开关,是供两种或两种以上电源或负载转换用的电器,如图2-2所示。组合开关适用于交流380V以下及直流220V以下的电器线路中,供手动不频繁的接通和断开电路、转换电源和负载以及作为控制5kW以下三相异步电动机的起动、停止和换向。

组合开关可使控制回路或测量回路线路简化,可在一定程度上避免操作上的失误和差错。但其通断能力较低,其本身又不具备保护功能,在它所控制的电路中,必须另外加装保护设备,否则不能保证电路和设备安全。

【禁忌事项】

(1)禁忌选用组合开关时,不根据用电设备的耐压等级、容量和极数等综合考虑。

用于控制照明或电热设备时,其额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流之和。

用于控制小型电动机不频繁的全压起动时,其额定电流应大于电动机额定电流的1.5~2.5倍,每小时切换次数不宜超过15~20次。

用于控制电动机正、反转,在从正转切换到反转的过程中,必须先经过停止位置,待电动机停转后,再切换到反转位置。

(2)禁忌不加保护设备单独使用组合开关:组合开关本身不带过载和短路保护装置,在它所控制的电路中,必须另外加装保护设备,才能保证电路和设备安全。

注意:如果转换开关控制的用电设备功率因数较低时,应按容量等级降低使用,以利于延长其使用寿命。

(3)禁忌组合开关固定螺母松动:否则,旋转操作手柄时位于控制箱内的接线容易应折断而引起短路故障。

(4)禁忌操作频率过高,一般每小时不宜超过15~20次。

(5)用于电动机可逆运行时,禁忌在电动机未完全停止就进行反向操作。否则容易烧坏开关或造成弧光短路事故。

(6)禁忌组合开关的接线露在控制屏面板上,应该在面板上只能看到手柄,其他部分在屏内,以保证操作安全。 ZUmkNhDbII85hfN/d0F5cBYwCK1q999tczzZ/yt0e9uQuUxLBFRz3xUeQ9sI1ptq

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