淺談接觸器的選型與使用

王曉旭　尹　勇

[摘要]接觸器是一種通用性很強的自動電磁式開關電器，可用于頻繁操作和遠距離的控制。文章簡要介紹了接觸器的選用原則、安裝及使用。

[關鍵詞]電磁系統(tǒng)觸點系統(tǒng)線圈選型與使用

0引言

接觸器是一種通用性很強的自動電磁式開關電器，是電力拖動與自動控制系統(tǒng)中重要的低壓電器。它可以頻繁地接觸和分段交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機，也可以控制其他設備，如電焊機、電阻爐和照明器具等電力負荷。它利用電磁力的吸合和反向彈力作用使接觸點閉合和分斷，從而使電路接通和斷開。它具有欠電壓釋放保護和零壓保護，控制容量大，可用于頻繁操作和遠距離的控制。且工作可靠，壽命長，性能穩(wěn)定，維護方便。接觸器不能切斷短路電流，因此通常與熔斷器配合使用。

1接觸器的工作原理與結構組成

接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。

(1)電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和鐵心，是接觸器的重要組成部分，依靠它帶動觸點的閉合與斷開。

(2)觸點系統(tǒng)：觸點是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通。

(3)分斷主回路，控制較大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。

(4)滅弧系統(tǒng)：滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時，產生的電弧能可靠的熄滅，減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強磁吹弧回路。

(5)其它部分：絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動機構等。

工作原理：當線圈通電時，靜鐵心產生電磁吸力，將動鐵心吸合，由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵心聯動的，因此動鐵心帶動三條動觸片同時運行，觸點閉合，從而接通電源。當線圈斷電時，吸力消失，動鐵心聯動部分依靠彈簧的反作用力而分離，使主觸頭斷開，切斷電源。

2交流接觸器的選用原則

接觸器作為通斷負載電源的設備，接觸器的選用應按滿足被控制設備的要求進行，除額定工作電壓與被控設備的額定工作電壓相同外，被控設備的負載功率、使用類別、控制方式、操作頻率、工作壽命、安裝方式、安裝尺寸以及經濟性是選擇的依據。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。

(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于負載的啟動電流，分斷電流大于負載運行時分斷需要的電流，負載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超過接觸器允許的動、熱穩(wěn)定電流，當使用接觸器斷開短路電流時，還應校驗接觸器的分斷能力。

(4)接觸器吸引線圈的額定電壓、電流及輔助觸頭的數量、電流容量，應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)根據操作次數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，額定電流應該加大一倍。

(6)短路保護元件參數應該和接觸器參數配合選用。

(7)接觸器和其它元器件的安裝距離要符合相關國標，要考慮維修和走線距離。

(8)有特殊要求情況下交流接觸器的選用

①防晃電型交流接觸器

電力系統(tǒng)由于雷擊、短路后重合閘以及單相人為短時故障接地后自動恢復等原因使供電系統(tǒng)晃電，晃電時間一般在幾秒以下。

在有連續(xù)性生產要求的情況下，工藝上不允許設備在電源短時中斷(晃電)就造成設備跳閘停電，可以采用新型電控設備：FS系列防晃電交流接觸器。

FS系列防晃電接觸器不依賴輔助工作電源，不依賴輔助機械裝置，具有體積小、可靠性高，它采用強力吸合裝置，雙繞組線圈，接觸器在吸合釋放時無有害抖動，避免了電網失壓時觸頭抖動引起的燃弧熔焊，因此減少了觸頭磨損。接觸器線圈帶有儲能機構，當晃電發(fā)生時，接觸器線圈延遲釋放，其輔助觸點延遲發(fā)出斷開的控制信號，由此躲開晃電時間，晃電時間由負載性質和斷電長短決定，接觸器延時時間可調。

②節(jié)能型交流接觸器

交流接觸器的節(jié)電是指采用各種節(jié)電技術來降低操作電磁系統(tǒng)吸持時所消耗的有功、無功功率。交流接觸器的操作電磁系統(tǒng)一般采用交流控制電源，我國現有63A以上交流接觸器，在吸持時所消耗的有功功率在數十瓦至幾百瓦之間，無功功率在數十乏至幾百乏之間，一般所耗有功功率鐵心約占65％～75％，短路環(huán)約占25％～30％，線圈約占3％～5％，所以可以將交流吸持電流改為直流吸持，或者采用機械結構吸持、限電流吸持等方法，可以降低短路環(huán)中所占的大部分功率損耗，還可消除、降低噪聲，改善環(huán)境。

根據原理一般分為三大類：節(jié)電器、節(jié)點線圈、節(jié)電型交流接觸器。電磁系統(tǒng)采用節(jié)電裝置，可使電磁無噪聲及溫升低，并解決了使用節(jié)電裝置有釋放延時的問題，如國產的CJ40系列。

③帶有附加功能的交流接觸器

電子技術的應用可以很方便的在接觸器中增添主電路保護功能，如欠、過電壓保護、斷相保護、漏電保護等。電動機燒毀事故中，接觸器一相接觸不良的占11％，所以選擇帶有斷相保護的斷路器、接觸器等電氣器件也是十分必要的。

接觸器加輔助模塊可以滿足一些特殊要求。加機械連鎖可以構成可逆接觸器，實現電動機正反可逆旋轉，或者兩個接觸器加機械連鎖實現主電路電氣互鎖，可用于變頻器的變頻／工頻切換；加氣延時觸頭和輔助觸頭組可以實現電動機Y／△啟動；加空氣延時觸頭可以構成延時接觸器。

可以選用交流接觸器的電磁線圈做電動機的低電壓保護，其控制回路宜由電動機主回路供電，如由其他電源供電，則主回路失壓時，應自動斷開控制電源。3接觸器的安裝方法

(1)接觸器安裝前應檢查線圈的額定電壓等技術數據是否與實際使用相符，然后將鐵心及面上的防銹油脂或銹垢用汽油擦凈，以免多次使用后被油垢粘住，造成接觸器斷電時不能釋放觸電。

(2)接觸器安裝時，一般應垂直安裝，其傾斜度不得超過5°，否則會影響接觸器的動作特性。安裝有散熱孔的接觸器時，應將散熱孔放在上下位置，以利于線圈散熱。

(3)接觸器安裝與接線時，注意不要讓雜物落到接觸器內，以免引起卡阻而燒毀線圈，同時應將螺釘擰緊，以防振動松脫。

(4)檢查接線正確無誤后，應在主觸頭不帶電的情況下，先使吸引線圈通電分合數次，檢查產品動作是否

可靠，然后才能投入使用。

(5)用于可逆轉換的接觸器，為保證聯鎖可靠，除裝有電氣聯鎖外，還應加裝訂裝機械聯鎖機構。

4日常使用管理

(1)定期檢測接觸器線圈的電源電壓，并防止電壓過高線圈將過熱，磁系統(tǒng)閉合時沖擊力大，容易損壞有關的零部件；電壓過低，則接觸器閉合速度慢，易使運動機械卡阻，觸頭易燒結在一起，在變速或換向時產生不良效果，以致自動控制線路出現故障。

(2)定期用高質量清潔布或毛刷對它進行清潔除塵；如果用干燥的壓縮空氣吹灰，則空氣壓力不得超過O.2MPa，在使用前應先放氣，將管路中的水汽和灰塵吹凈后再用，這兩點常被忽視而帶來不應有的麻煩。

在導電部分附著導電塵埃或油灰時，會引起絕緣不良，甚至引起相間短路，而且也會導致可動的機械部件受到卡阻，機械磨損增大。

(3)要定期檢查鐵心工作面，清除油污、灰塵和銹。因為它們的存在可引起起噪聲和當斷電后接觸器不釋放，或者釋放動作滯遲。

(4)要定期檢查運動部件的磨損狀況，防止機械磨損卡阻等而造成故障范圍擴大。

(5)定期檢查各緊固連接件是否松動，特別是當接觸器安裝面承受振動時更應注意此問題。由于連接緊固件的松動會造成機械部分卡阻，磨損增大；而導電部分的松動會造成導電接觸不良，增大了接觸電阻，引起過熱，使金屬件變色，使絕緣材料燒焦等。而過熱點可直觀的通過金屬件變色狀況、絕緣件燒焦程度來判定，也可以用毫伏表測量壓降而確定過熱點。發(fā)現過熱后，應將該控制系統(tǒng)斷電進行處理。金屬件最好不要用銼刀、金鋼砂布等處理，這樣會縮短使用壽命。建議用金相砂紙?zhí)幚?，當然處理后要進行清潔；對于絕緣件進行修補時，要徹底清除燒焦處。

(6)定期檢查接觸器觸頭有無黑色煙灰、金屬顆粒、表面平整狀況以及觸頭壓力、開距和超程情況，進行清潔整理觸頭以及調整觸頭壓力、開距和超程在允許范圍內。對觸頭進行清潔整理時，最好不要用銼刀平整觸頭接觸工作面(工作點或線)，這樣會縮短觸頭的使用壽命。

其壓力調整應包括初壓力和終壓力調整。初壓力是指動、靜觸頭剛剛接觸時作用在觸頭上的壓力；而終壓力是指觸頭完全閉合后作用在觸頭上的壓力。初壓力測量是在觸頭斷開時測量；終壓力是在觸頭完全閉合時測量。在測量時應注意使拉力方向垂直于觸頭接觸線。測量方法有許多，其中之一是用彈簧測力計測量觸頭剛分開和完全閉合時彈簧安裝空間高度的相應壓力，它們分別為初壓力和終壓力。而觸頭開距和超程可用卡尺、內卡鉗以及專用樣板等均可測量。當然測量觸頭彈簧的高度變化也可以。

對帶有銅觸頭多相轉動式的接觸器，應調整使各觸頭能同時接觸。如各相不同時接觸，一般不大于O.5ram。而且還應調整觸頭的位置，使其在閉合過程中具有一定的滾動與滑動。擦破觸頭表面的氧化膜，以便減少接觸電阻。而對于含有銀的直動式觸頭，切忌銼撩已形成的氧化銀，這樣會縮短使用壽命。因為氧化銀受熱后能分解出銀，這類觸頭接觸電阻小而且穩(wěn)定。

(7)定期檢查接觸器線圈是否牢固地裝在鐵心上以及溫升變化情況。

(8)定期檢查滅弧室的情況，以防發(fā)生短路故障。由于接觸器的通、斷電動作，使滅弧室壁和滅弧柵板上附著有黑色煙灰和(或)金屬顆粒，使滅弧性能變壞，易產生短路故障故應清潔整理。如果用溶劑清洗，則應在烘干后再使用，否則造成電弧短路故障。對于陶土滅弧室、石棉滅弧室，性脆易碎，應特別注意不要碰撞，如果碎裂則應更換。更換滅弧室后，應干燥后再使用，而且應換用同型號、同規(guī)格的滅弧柵板；滅弧柵板數不應少。

(9)定期檢查絕緣。在系統(tǒng)中線圈熱態(tài)時對地絕緣電阻不得低于2MΩ。若低于此值則應查明原因再處理。線圈在冷態(tài)下，其值不得低于O.5MΩ。

(10)在通電運行前，用手檢查接觸器可動機構的靈活性，并按期在軸承中注入適量潤滑油當發(fā)現運動機構有卡阻等不靈活現象時，應在恢復正常后再投入使用。

(11)測量銜鐵閉合時線圈中的工作電流或損耗功率；測量線圈的直流電阻。

(12)接觸器更換注意事項。

①新接觸器在控制電路額定電壓下，磁系統(tǒng)的損耗及在主電路工作電流下導電部分的損耗，不能比原接觸器大很多，以免溫升超過規(guī)定值。

②更換后接觸器與周圍金屬體之間的沿噴弧方向的距離，不得小于產品說明書的規(guī)定。

③更換后的接觸器，它若是用于自動可逆轉換電路時，當其可逆轉換時的動作時間，應大于接觸器斷開時電弧燃燒時間，以防止可逆轉換電路時發(fā)生短路故障。

④更換后的接觸器，其額定電流及閉合和分斷能力，均不應低于原接觸器。

⑤在更換接觸器前，要檢查電磁線圈工作電壓是否與控制電路電壓一致；有無因運輸搬運等因素造成緊固連接件的松動；要清除鐵心工作面上的防銹油。