第五章交流接触器5．1 用途和分类5．1．1 用途交流接触器是一种用于远距离频繁地接通和断开交流50Hz（或60Hz），电压至380V（或660/690V，有的主电路还可至1000V/1140V）的主电路及控制电路的电器，其主要控制对象是交流电动机，也可控制其他电力负载，如电热器、照明灯、电焊机、变压器和电容器组等。
直动式交流接触器控制的电动机主要是鼠笼式，由于其体积少，普遍用于机床行业中。
转动式交流接触器控制的电动机为绕线式，主要用于冶金、轧钢等企业及起重设备中。
5．1．2 分类5．1．2．1 按结构形式分a、直动式；b、转动式；5．1．2．2 按极数分：a、二极；b、三极；c、四极；d、五极；（只有转动式）5．1．2．3 按有无吹弧线圈分a、有吹弧线圈；b、无吹弧线圈；5．1．2．4 其他方式分（略）5．1．3 接触器的使用类别及典型负载5．1．3．1 使用类别见表5．1表5．1交流接触器的使用类别5．1．3．2典型负载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5．1．3．2．1 电热元件负载对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。
5．1．3．2．2 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，其接通时的冲击电流值和起动时间不同，负载功率因数也不等于1。
它们被划分在AC -5a 中。
5．1．3．2．3 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心特性有关。
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面的开关装置承受很大应力。
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。
5．1．3．2．4 电容器负载接通电容器产生瞬态充电过程，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的触头发生接通熔焊，一般可在电容器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。
5．1．3．2．5 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鼠笼式感应电动机。
绕线式电动机起动时，在转子电路中接入电阻以限制起动电流。
但不同的负载起动时间不同，负载越重起动时间越长。
用于绕线式电动机切换的接触器属于AC-2使用类别。
鼠笼式电动机一般采用直接起动，起动电流冲击衰退后是稳态电流Ie，一般的鼠笼式电动机起动电流（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，正常负载下的起动时间tA<10秒，重载起动时tA可大于10秒。
用于切换鼠笼式电动机正常起动和在运转中分断的接触器属于AC-3使用类别。
而运行在鼠笼式电动机正常起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起动电流值。
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。
5．2 结构交流接触器主要由接触系统、电磁系统和辅助触头组成，有直动式交流接触器和转动式交流接触器。
5．2．1 直动式交流接触器为立体布置，主触头为直动式双断点。
一般上部为主触头、辅助触头和灭弧罩，下部为电磁系统：动、静铁心和吸引线圈。
触头采用银或银合金，没有吹弧线圈，灭弧罩一般都采用栅片灭弧结构。
5．2．2 转动式交流接触器为平面布置，主触头为转动式单断点。
一般主触头居中，辅助触头居左，电磁系统居右。
采用铜触头或银合金触头，灭弧罩为纵缝结构和采用栅片灭弧结构，我公司生产的此类产品主要是CJ12系列。
CJ12系列适宜于在冶金企业使用。
5．3主要技术参数5．3．1额定绝缘电压在规定条件下，用来度量电器及其部件的不同电位的绝缘强度、电气间隙和爬电距离的标称电压。
除非另有规定，此值为电器的最大额定工作电压。
5．3．2额定工作电压在规定条件下，保证电器正常工作的工作电压。
作为开关电器常常可允许有几种额定工作电压，例如某种交流接触器其额定绝缘电压为660V 时，额定工作电压可以为660V、380V、220V。
我国对低压电主要系统的额定电压有标准规定，例如交流110V、220V、380V、660V、1140V。
不同国家的标准对其额定工作电压的数值可能有所不同。
5．3．3额定电流额定电流分为：约定发热电流和额定工作电流。
约定发热电流是指在规定的试验条件下试验时，开关电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过规定极限值所能承载的最大电流。
额定工作电流是由制造厂根据额定工作电压、额定功率、额定工作制、使用类别以及防护外壳型式所规定的电流值。
例如，一台接触器所控制的电动机的最大额定功率与其额定工作电压有关，因此需给出其额定工作电流以指明电流与功率之间的关系。
5．3．4 每小时操作循环次数（额定操作频率）每小时操作循环次数是指接触器在一小时内可允许操作的循环次数5．3．5电寿命指在规定的正常工作条件下，开关电器不需修理或更换零件的负载操作循环次数。
5．3．6机械寿命指开关电器需要修理或更换零件前所能承受的无载操作循环次数。
5．3．7主要参数及技术指标5．3．7．1CFC2等系列交流接触器的主要参数及技术指标见表5．2、5.3、5.4。
CFC2系列交流接触器表5．2 CFC2系列交流接触器主要参数及技术指标产品型号额定工作电压(V)约定发热电流A额定工作电流A 电寿命万次操作频率外形尺寸(三极)宽×高×深mm安装尺寸mm交流线圈频率(Hz)辅助触头380VAC—3 AC—4 AC—3 AC—4 AC-3 AC-4控制容量数量表5.4 CJl2系列交流接触器主要参数及技术指标表5.5 CFC2系列接触器的主要技术参数5．4 交流接触器选用方法接触器的选用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是选择的依据。
5．4．1控制电热设备用交流接触器的选用这类设备有电阻炉、调温加热器等，此类负载的电流波动范围很小，按使用类别分属于AC-1，接触器控制此类负载是很轻松的，而且操作也不频繁。
因此，选用接触器时，只要按接触器的约定发热电流Ith选取即可。
建议所选择接触器的约定发热电流Ith等于大于电热设备的工作电流的1.2倍。
例一：试选用一接触器来控制380V、15KW三相Y形接法的电阻炉。
解：先算出各相额定工作电流Ie。
Ie=Pe/√3Ue=15000/√3×380=22.7（A）Ith=1.2Ie=1.2×22.7= 27.2A因而可选用约定发热电流Ith≥ 27.2A 的任何型号接触器。
如：CFC20-25、CFC2-18、CFC1-22、CFC5-22等型号。
5．4．2 控制照明设备用接触器的选用照明设备的类型很多，不同类型的照明设备，起动电流和起动时间也不一样。
此类负载为使用类别AC -5a 或AC-5b。
如起动时间很短，可选择其约定发热电流Ith等于照明设备工作电流Ie的1.1倍即可，起动时间稍长以及功率因数较低的，可选择其约定发热比照明设备的工作电流更大一此，参见表5.6表5.6 控制照明设备的接触器选用原则5．4．3 控制电焊变压器用接触器的选用电焊变压器因二次侧的电极短路而出现陡削的大电流，在一次侧出现较大的电流，所以，必需按变压器的额定功率、额定工作电流、电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选用接触器。
此类负载使用类别属AC一6a 类。
表5.7为选用参考表。
表5.7 电焊变压器选用接触器参考表5．4．4 笼型感应AC-3使用类别用接触器的选用电动机有笼型和绕线型电动机，其使用类别分别为AC-2，AC-3和AC-4，因此，对不同型式和使用类别的电动机用选用不同结构的接触器。
笼型电动机的起动电流约为6倍电动机额定电流Ie，接触器分断电流为电动机额定电流。
其使用类别分别为AC-3，如：水泵、风机、拉丝机、镗床、印刷机以及钢厂中的热剪机等，这时可选用直动式交流接触器。
选用的方法有查表法和查选用曲线法，在产品样本中直接列出在不同额定电压下的额定工作电流和可控制电动机的功率，以免除用户的换算，这时可以按电动机功率或额定工作电流，用查表法选用接触器。
表5.2和表5.3列出了CFC2和CFC1系列接触器可控制电动机的功率，表5.2-5.4还列出了在不同使用类别下的电寿命数据，这就为用户选用接触器提供了方便。
上面是查表法，下面介绍查电寿命选用曲线来选用接触器的方法。
图5.1为CFC2系列交流接触器电寿命选用曲线，图中横坐标中下面有三条横线，分别代表220V、380V、440V时电动机在AC-3条件下的功率。
例如：380V、7.5kW的电动机或220V、4kW的电动机这时对应的电流约为15A ，可选用额定工作电流为16A 的接触器。
沿图上380V、7.5kW处的垂直虚线与第三条折线（对应于CFC2-16）的交点，然后沿水平方向对应的纵坐标交点，即为所选用的接触器的电寿命为2×106次。
如果选用额定工作电流为25A 的接触器，则此垂直虚线与第四条折线（CFC2-25）的交点，则可查出此时电寿命约为3.5×106次。
这说明选用大容量接触器可提高电寿命。
在图5.1中还有AC-4条件下的电寿命选用曲线。
如果380V、7.5kW电动机仍然选用16A 的接触器，查AC-4的电寿命，因AC-4条件下，接触器的分断电流为6Ie=6× 16A = 96A ，则X横坐标电流为96A 处的垂直线和第三条折线的交点所对应的纵坐标即是AC-4电寿命，约为8×104次。
图5.1 CFC2系列交流接触器电寿命选用曲线5．4．5绕线式感应AC-2使用类别用接触器的选用此类负载下接触器的接通电流与分断电流均为2．5倍电动机的额定电流Ie。