答: 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素, 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。 不同的用电设备其负载性质和通断过程的电流变化相差很大, 因此对接触器的要求也
有所不同, 常用的负载有以下数种。
① 电热元件负载即电热元件负载中用的线绕电阻元件。 其接通电流可达额定电流的
1.4倍, 例如用于室内供暖, 电烘箱及电热空调等设备。 若考虑网络电压升高10%, 则电
阻元件的工作电流也将相应增大。 因此, 在选择接触器的额定工作电流时, 应予以考虑。
这类负载被划分在 AC-1使用类别中。
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, 假如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 照明装置。 当接通照明装置中的白炽灯负载时, 有较大的冲击电流产生, 约为额
定电流的15倍, 若考虑到容许电压升高10%, 电流也将相应增加, 其使用类别被划分在
AC-5b中。 其他不同的照明灯, 接通时的冲击电流值和启动时间不同, 负载功率因数也不
等于1。 它们被划分在 AC-5a。
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。 假如启动时间很短, 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
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择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。
③ 低压变压器负载。 当接通低压变压器时, 会出现一个持续时间甚短的峰值电流,
可达变压器额定电流的15~20倍, 它与变压器的绕组布置及铁芯特性有关。 例如, 用于
电焊机上的变压器, 操作是在变压器的次级侧通过电焊条将电路短路来接通电源的, 电焊
机使用时频繁地产生突发性的强电流, 从而使变压器初级侧的开关装置承受很大的应力。
在此情况下, 必须知道变压器输出额定工作电流、 电焊条短接时的短路电流以及焊接频率
等参数和操作条件, 其使用类别划分在 AC-6a中。
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芯特性有关。 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 电容器负载。 接通电容器时产生瞬态充电过程, 充电电流可达很高的数值, 同时
伴随着频率可从几百到几千赫的振荡, 因此, 它对开关电器提出了严峻的要求。 接通电容
器对电流的振幅和频率, 由电路的电网电压、 电容器的容量及电路中的电抗值所决定, 并
与此馈电变压器和连接导线的截面、 长度有关。 为了较经济地切换电容器, 并防止在不利
的工作条件下使开关电器的触头发生接通熔焊, 一般可在电容器及支路中串入附加电感或
电阻以限制电流, 并减小接通电路时对电网的影响。 此类使用类别划分在 AC-6b中。
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50~100倍额定电
流, 计算时比较繁琐。
假如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组运行, 其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。
⑤ 电动机负载。 低压电动机是最常用的负载之一。 交流电动机常用的有绕线式电动
机和笼式感应电动机。 绕线式电动机启动时, 在转子电路中接入电阻以限制启动电流。
但不同的负载启动时间不同, 负载越重启动时间越长。 用于绕线式电动机切换的接触器
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属于 AC-2使用类别。 笼式电动机一般采用直接启动, 启动电流冲击衰减后随后流过的
是稳态电流Ie, 一般的笼式电动机启动电流 (有效值) IA为4~8倍的电动机额定电流
IN。 电动机的空载电流I0=(0.95~0.2)Ie, 正常负载下的启动时间tA<10s, 重载启
动时tA可大于10s。 用于切换笼式电动机正常启动和在运转中分断的接触器属于 AC-3
使用类别。 而运行在笼式电动机正常启动并同时进行反接制动, 或者是反向运转、 点动
情况下的接触器, 因其接通电流和分断电流均是电动机的启动电流。 这种工作类别的开
关电器属于 AC-4, 它比 AC-3工作类别的要求严酷得多。 交流接触器的选用方法应按满
足被控制设备的要求进行, 除额定工作电压应与被控设备的额定电压相同外, 被控设备
的负载功率、 使用类别、 操作频率、 工作寿命、 安装方式及尺寸以及经济性等也是选择
的依据。
电动机用接触器的选用根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用 AC-2~AC-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严酷得多。 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=3UeIecosφη (5-2)
式中, Ue为电动机额定电流; Ie为电动机额定电压, cosφ 为功率因数; η 为电动机
效率。
假如触头寿命短, 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10s。
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。 对于在非凡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。