淺談低壓交流接觸器的選用

焦振洋　陳曦　陳寶君

【摘? 要】現階段，隨著電力技術的不斷發展，交流接觸器作為一種控制電器，因其具有頻繁通斷、遠距離控制等優點，在低壓配電系統中得到了廣泛應用。它不僅用于控制電動機，還可控制電阻爐、壓縮機、風機、白熾燈、電焊機等電力設備。合理選用接觸器對于電路安全和電力設備的正常運行至關重要。為此，本文對接觸器展開探討，重點對交流接觸器的選用進行研究，以期為電氣設計人員提供參考。

【關鍵詞】低壓交流接觸器;選用;措施

引言

交流接觸器的線圈通以控制電源產生磁場而帶動主電路接通或分斷，線圈的工作電壓有多種選擇。接觸器因可頻繁操作必須具備長使用壽命，機械壽命通常為數百萬次至一千萬次，電壽命一般則為數十萬次至數百萬次。作為廣泛使用的低壓電器產品，接觸器的功耗問題引起了業界的關注。接觸器接入電路中產生的功耗主要是線圈部分的功耗。隨著國家對節能降耗的整體要求的提高，對產品的能耗要求也將進一步提高。接觸器線圈的功耗主要包括兩部分，起動功耗（起動功率）和維持功耗。起動功率與所采用的節能方式有關，對于普遍采用的雙繞組節能方式，起動功率一般不超過吸持功率的10倍，不同企業的節能方案不同，但相比于接觸器產品總的能耗，毫秒級的起動過程的功率占比較小，通常為5%，可以忽略不計。

1選型依據

（1）根據負載類型選擇。接觸器有交、直流之分。選用何種類型的接觸器，應該由負載類型決定。當負載所處電路為交流電時，應選擇交流接觸器來控制;當電路為直流電路時，則應用直流接觸器來控制負載。（2）根據負載額定電壓、計算電流選擇。接觸器的額定電壓不得小于負載的額定電壓。在負載啟動的瞬間，為防止接觸器觸頭熔焊，應使接觸器的接通電流大于負載的啟動電流;在負載斷開的瞬間，為可靠滅弧，應使接觸器分斷電流大于負載斷電電流，即接觸器的額定電流應大于負載各種工況下的計算電流。（3）根據負載操作頻率和工況選擇。負載的操作頻率應在接觸器的許用操作頻率內。當超出其規定值時，則應加大接觸器容量。對于不同工況下的負載，所選擇的接觸器容量也大有不同。重負載下的接觸器容量應較輕負載的接觸器大1～2個等級。（4）根據輔助觸頭數選擇。接觸器輔助觸頭數量應能滿足負載的控制要求，如當控制電動機連續運行時至少要有一個常開觸頭，而控制電動機正反轉至少需要兩個常開和兩個常閉觸頭。

2不同負載下的選用

（1）負載為電熱設備。當交流接觸器控制電阻爐、加熱器等電熱設備時，由于此類設備一般為無感或微感類型，冷態電阻值較小，操作頻率低，因此其電流值波動較小，可不用計算其啟動電流。在選擇接觸器額定電流時，一般將該類設備的額定電流放大1.2倍。（2）負載為電容設備。當交流接觸器控制電容設備時，為防止接通瞬間電容器產生合閘涌流而燒蝕接觸器觸頭，在選擇接觸器額定電流時，需將該類設備的額定電流放大1.5倍。（3）負載為變壓器類設備。當交流接觸器控制電焊機、感應爐等變壓器類設備時，要考慮短路電流的影響。當變壓器二次繞組短路時，會在一次繞組端瞬間產生一個較大的短路電流，所選用的接觸器額定電流應大于該電流。同時，考慮到該類設備操作較為頻繁，在選擇接觸器額定電流時，一般將該類設備的額定電流放大2倍。（4）負載為照明設備。當交流接觸器控制白熾燈、汞燈等照明設備時，由于該類設備種類多樣，啟動時間長短不一，對于啟動時間長的設備應選額定電流較大的接觸器，時間短的則應相應小一些。總之，所選接觸器額定電流一般為設備額定電流的1.1～1.4倍。（5）負載為電動機。當交流接觸器控制起重機、風機、機床等電動機類設備時，要針對不同類別和工況的電動機分類選取。對于操作頻率不高、啟動時間很短的電動機，在選接觸器時，只需1.5倍電動機額定電流即可。對于工作在特殊工況下的電動機，則應具體情況具體分析。

3關于接觸器能效規定的探討

在貫徹節能減排、淘汰落后產能的大背景下，中國能源基礎與管理標準化技術委員會合理用電分委員會于2016年開展了GB21518的修訂工作，關于標準中相關的能效要求引起了行業內的熱烈討論。GB21518是涉及能效要求的強制性標準，因此標準確定的能效指標必須滿足。我國低壓電器行業有500多家企業生產該產品，年產量達12700萬臺，年產值約60億元。其中大容量產品通常采取電子控制或傳統控制方式。傳統控制方式在很多重要的場合如鋼廠因其穩定、精準的控制被廣泛使用，故始終得以與電子控制方式并存，并占據更大的市場份額。小容量產品因其維持功率相對較低、且增加電子控制對成本影響很大。如若考慮大幅提高能效指標，市場上現有的傳統控制方式的產品大部分將面臨被淘汰，對于國內制造業而言是一個沉重的打擊，整個低壓接觸器行業和用戶也將會受到很大的影響，且產品供應容易出現斷層，導致市場混亂，因此能效指標的設定應建立在大量的試驗基礎上，在考慮產品技術發展的前提下，結合實際的行業技術水平制定切實可行的能效指標，引導行業能有序健康地發展。目前大多數低壓交流接觸器產品為直動式，而轉動式交流接觸器多用于重任務場合，如冶金、軋鋼企業起重機等電器設備中，作遠距離接通和分斷電路，并作為交流電動機頻繁的起動、停止和反接等用途。由于其使用類別和負載的特殊性，其能耗相對于直動式接觸器要大得多，目前此類產品的能效指標無法達到現行3級能效要求。在行業內，永磁產品可以達到比較優秀的能效等級，但是在大眾范圍內的認知度仍太小，其性能沒有受到廣泛的了解，應加強社會推廣。目前市面上已經出現了一種名為“剩磁”的方法，比永磁成本更小，卻擁有相同的性能。為保證使用壽命，交流接觸器需定期維護。應定期檢查接觸器主觸點是否同時閉合同時斷開，輔助觸點行程是否合理，各觸點有無燒蝕、脫落等現象;檢查鐵心接觸面間是否有灰塵，靜鐵心是否緊固，動鐵心是否運行順暢，短路環是否完好;檢查線圈絕緣部分是否完好無損，溫度是否適宜，引線是否連接牢固;檢查滅弧罩位置是否固定，外殼有無松動，縫隙間有無雜物等，如有，應及時修理。

結語

交流接觸器的選用并非單靠某一參數確定，需要統籌分析，綜合考慮。例如，在保證接觸器性能的同時，還要考慮其經濟性、安裝位置等。作為電氣設計人員應不斷積累經驗，積極拓展思路，實現接觸器的性價比最大化。

參考文獻：

[1]低壓開關設備和控制設備第4-1部分：接觸器和電動機起動器機電式接觸器和電動機起動器（含電動機保護器）：GB/T14048.4—2010[S].

[2]交流接觸器節電器：GB/T8871—2001[S].

[3]交流接觸器能效限定值及能效等級：GB21518—2008[S].

[4]低壓開關設備和控制設備第4-1部分：接觸器和電動機起動器機電式接觸器和電動機起動器：IEC60947-4-1[S].

[5]尹天文，何瑞華.低壓電器技術手冊[M].北京：機械工業出版社，2014