2.3 接触器、电机起动器

2.3.1 概述
1 接触器：仅有一个休止位置，能接通、承载和分断正常电路条件(包括过载运行条件)的电流的一种非手动操作的机械开关电器。
2 电机起动器：用于电动机的起、停、反转用的开关电器，一般由接触器、热继电器及其它电器组合而成。
2.3.2 产品分类与基本特点
接触器分类见表2.3.2-1，电动机起动器分类见表2.3.2-2。
2.3.3 产品选用要点
1 接触器的选择
  1)接触器的选用原则：接触器可配合其它电器元件，实现远距离或频繁控制接通、断开电路。可控制电动机、电焊机、电容器组、电热装置、照明及其它电力负荷。
  2)接触器选用要点
    ①按接触器的控制对象、操作次数及使用类别选择相应类别和接触器，选择表见表2.3.3-1。
    ②按使用位置处线路的额定电压选择。交、直流接触头的额定电压应大于线路的额定电压。

表2.3.2-1  接触器分类

表2.3.2-2  交流电动机起动器分类

表2.3.3-1  接触器和电动机起动器主电路的使用类别及其代号

注：1 轻载使用的接触器如AC—2、AC—3降容使用时的容量可用于重载。
       2 对于AC—3、AC—2负载的主接触器，按额定电流选用。
       3 对操作频率大于30次／L的AC—2负载，应将接触器降级使用，降级幅度可为1～2级。
    ③按负载容量选择接触器主触头的额定电流。接触器主触头额定电流应大于等于电动机的额定电流或线路的计算电流。在确定接触器主参数时，应留有余量。且应考虑接触器所服务对象的工作制。长期工作制；间断工作制(8h)；反复短时工作制；短时工作制。接触器主触头额定电流是指在间断工作制下工作时，主触头长期容许通过的电流值，因此，当接触器在长期工作制下使用时应降容使用。
    ④对于吸引线圈的电压等级和电流种类，应考虑控制电源的要求。
    ⑤对于辅助接点的容量选择，要按联锁回路的需求数量及所连接触头的遮断电流大小考虑。
    ⑥对于接触器的接通与断开能力问题，选用时应注意一些使用类别中的负载，如电容器、钨丝灯等照明器，其接通时电流数大，通断时间也较长，选用时应留有余量。
    ⑦对于接触器的电寿命及机械寿命问题，由已知每小时平均操作次数和机器的使用寿命年限，计算需要的电寿命，若不能满足要求则应降容使用。
    ⑧应考虑环境温度、湿度，使用场所振动、尘埃、化学腐蚀等，应按相应环境选用不同类型接触器。
    ⑨对于照明装置适用接触器，还应考虑照明器的类型、起动电流大小、起动时间长短及长期工作电流，接触器的电流选择应不大于用电设备(线路)额定电流的90％。
对于钨丝灯及有电容补偿的照明装置，应考虑其接通电流值，选用数据可参照表2.3.3-2。

表2.3.3-2  照明装置适用数据参考表

2 起动器的选择
  1)磁力起动器选择：磁力起动器用于电动机的起、停及反转用的开关电器，一般由接触器、热继电器及其它电器组成。磁力起动器(交流直接起动器)按用途分可逆、不可逆，前者由二个接触器组成，可控电动机的正反转，具有电和机械联锁。其结构可分开启式、保护式及防爆式。
其中接触器部分的选择可参考2.3.3-1所述，热继电器的选择应考虑下述原则：
    ①热元件额定电流应小于或等于热继电器的额定电流。
    ②保护电动机的热继电器的选择应根据电动机的起动时间，选取6In下热继电器的可返回时间是其动作时间的0.5～0.7倍。
    ③按额定电流选择热继电器型号规格。热继电器的额定电流应为电动机额定电流的0.95～1.05倍。
    ④按整定电流选择热元件编号及额定电流。同时应标出整定电流值。
    ⑤选择二相、三相热继电器，应根据负荷性质，当多台电动机功率的功率差别比较显著时，电源电压严重不平衡场合，不宜选用二相热继电器。
    ⑥对于反复短时工作制的电动机，以及起动频繁的电动机，不宜采用热继电器保护。
    ⑦选择热继电器时，要使安秒特性在电机过载特性下方。
  2)自耦减压起动器：自耦减压起动器是利用自耦变压器降压，用于不频繁起动电动机的电器，可有手动、自动方式。自耦减压起动器可带过载保护，当通过1.2倍的额定电流时，可在20min内自行脱扣，切断电源。若带断相保护的热继电器，当一相断电，另两相电流达到1.15倍额定电流时，可在20min内动作。
  3)星—三角起动器：星—三角起动器是利用改变定子绕组的接线方式来达到减压起动目的，分手、自动二种。一般无过载及失压保护，多数产品由接触器、热继电器、时间继电器，按钮等组成，有防护外壳，有过载、失压及断相保护。星—三角起动器适用于正常运行时绕组为三角形接线，且具有六个出线端子的低压笼型电动机。起动时电动机定子绕组接成星形，此时绕组电压为额定电压的，起动转矩和起动电流为全压起动的1／3，然后将三相绕组转接成三角形。此种方式起动转矩小，适用于轻载起动场合。在星—三角起动器基础上改进的另一种起动器为延边三角形降压起动，民用建筑设计较少采用。
  4)软起动器：软起动器是采用工业微处理器和大功率可控硅，微电脑控制可控硅输出电压实现限流起动电机。软起动器适用于风机、泵类、压缩机等设备。
  5)电动机综合保护器：主要原理采用磁场感应原理,从电动机三相主回路上取出电流信号，通过电子线路控制电动机。该类装置可作为电动机起动、控制装置，可有缺相、断相、过流、不平衡等保护。
3 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—94。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《电气设备节能设计》06DX 008—2。
《建筑电气常用数据》04DX 101—1。
《常用电机控制电路图》D3 03—2～3(2002年合订本)。
《常用水泵控制电路图》01D 303—3。
《常用低压配电设备及灯具安装》D 702—1～3(2004年合订本)。
2.3.5 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254—1996。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程质量检验及评定规程第12部分：低压电器施工质量检验》DL／T 5161．12—2002。
2.3.6 相关标准
《电工术语低压电器》GB／T 2900．18—2008。
《低压开关设备和控制设备总则》GB／T 14048．1—2006。
《低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器》GB 14048．4—2003。
《低压开关设备和控制设备第5—1部分控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器》GB14048．5—2001。
《低压开关设备和控制设备多功能电器(设备)第2部分：控制与保护开关电器(设备)》GB14048．9—1998。
《低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求》GB／T 17627．1—1998。
《低压电气设备的高电压试验技术第二部分：测量系统和试验设备》GB／T17627．2—1998。
《电磁兼容环境公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》GB／T18039．3—2003。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第1部分：通用要求》GB／T18216．1—2000。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第2部分：绝缘电阻》GB／T18216．2—2002。
《家用及类似用途机电式接触器》GB 17885—1999。
《交流接触器节电器》GB 8871—2001。
《低压开关设备和控制设备第4—3部分：接触器和电动机起动器-非电动机负载用交流半导体控制器和接触器》GB／T14048．12—2006。
《交流接触器能效限定值及能效等级》GB 21518—2008。
《低压开关设备和控制设备第4－2部分：接触器和电动机起动器交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)》GB 14048．6—2008。
《接触器式继电器可靠性试验方法》GB／Z 22201—2008。
《小容量交流接触器可靠性试验方法》GB／Z 22200—2008。