一、額定工作電流
不同于低壓斷路器的額定工作電流,低壓接觸器的額定工作電流Ie往往與其“使用類別”有關(guān)。斷路器作為保護(hù)元器件,不需要頻繁動(dòng)作,即不需要過(guò)多考慮負(fù)載特性對(duì)觸頭電壽命的影響。
接觸器作為控制元器,不僅要考慮控制對(duì)象特性如感性負(fù)載(如電動(dòng)機(jī))、阻性負(fù)載(如電加熱)、補(bǔ)償電容(容性負(fù)載)對(duì)觸頭電壽命的影響,還需要考慮不同工況下動(dòng)作,如直接起動(dòng)還是正反轉(zhuǎn)等對(duì)觸頭的影響。
所以,從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的角度,GB/T14048.4-2020按接觸器的控制對(duì)象類型和使用工況,劃分了各種“使用類別”,見(jiàn)下表:

例如,使用類別AC-1對(duì)應(yīng)的負(fù)載類型為無(wú)感或微感負(fù)載,典型的如電加熱,接通和分?jǐn)嘭?fù)載的額定電流,不需要考慮沖擊電流,;使用類別AC-2對(duì)應(yīng)的負(fù)載類型為繞線式電動(dòng)機(jī),依據(jù)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性,接通電流為2.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流(起動(dòng)電流),分?jǐn)嚯娏鳛?倍電動(dòng)機(jī)額定電流;使用類別AC-3最為常見(jiàn),對(duì)應(yīng)于鼠籠式電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng),接通電流為6倍電動(dòng)機(jī)額定電流(電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流),分?jǐn)嚯娏鳛?倍電動(dòng)機(jī)額定電流,AC-3e適用于更高效率的鼠籠式電機(jī),其起動(dòng)電流比普通電動(dòng)機(jī)更大;使用類別AC-4對(duì)于鼠籠式電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng),操作頻繁且接通分?jǐn)嗥饎?dòng)電流,工況最為惡劣,接通和分?jǐn)嚯娏鞫紴殡妱?dòng)機(jī)的起動(dòng)電流(6倍電動(dòng)機(jī)額定電流)。

使用類別是接觸器的重要特征,其重要程度不亞于斷路器的“選擇性類別”(A類斷路器和B類斷路器),同一款接觸器可以宣稱不同使用類別下對(duì)應(yīng)的額定工作電流,最常見(jiàn)是AC-1和AC-3額定工作電流,如圖所示:

以LC1D09接觸器為例,其命名規(guī)則中09代表了使用類別下AC-3額定工作電流9A,通俗理解就是帶電動(dòng)機(jī)負(fù)載的電流能力為9A(Ue≤440V),同理,AC-1額定工作電流25A,就是帶電加熱負(fù)載的電流能力為25A(Ue≤440V)。
那么,顯而易見(jiàn)的問(wèn)題來(lái)了,對(duì)于同一款接觸器,AC-1額定電流為何會(huì)大于AC-3額定電流呢?
因?yàn)樽鳛轭l繁接通分?jǐn)嚯娏鞯目刂圃骷佑|器是一定要電壽命要求,接觸器電壽命驗(yàn)證的時(shí)候是基于額定工作電流Ie來(lái)測(cè)試的,見(jiàn)下表。

以LC1D09接觸器為例,AC-1電壽命測(cè)試時(shí)其接通和分?jǐn)嗟碾娏鳛槎紴?5A*1(額定電壓下),而AC-3電壽命測(cè)試時(shí),接通電流為9A*6=54A(額定電壓下),分?jǐn)鄷r(shí)為9A(0.17倍額定電壓下),后者需要考慮負(fù)載沖擊電流的影響,所以AC-3電流宣稱相對(duì)于AC-1低一些。
二、額定接通電流和額定分?jǐn)嚯娏?/span>
前面分析過(guò),由于接觸器有不同的控制對(duì)象和不同工況,所以接觸器有不同的使用類別,對(duì)應(yīng)于不同的額定工作電流Ie,類似的情況,額定接通電流和額定分?jǐn)嚯娏魍瑯右紤]使用類別,且需要基于額定工作電流Ie來(lái)考核。

額定接通電流和額定分?jǐn)嚯娏鳎罢咭话愣x為額定工作電流的12倍(AC-3e),后者一般定義為8.5倍(AC-3e),其主要意義一方面是考慮接觸器閉合瞬間要接通電動(dòng)機(jī)的沖擊電流,即額定接通能力,另一方面是考慮電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)情況下,熱繼電器保護(hù)動(dòng)作,此時(shí)由接觸器分?jǐn)喽罗D(zhuǎn)電流,即額定分?jǐn)嗄芰Α?br />
接觸器雖然沒(méi)有短路分?jǐn)嗄芰Γ窃诙罗D(zhuǎn)情況下或者故障電流沒(méi)有到達(dá)上級(jí)斷路器磁脫扣整定電流下限,此時(shí)接觸器需要具備或者校驗(yàn)是否具有這種能力。
三、熱耐受電流
接觸器耐受過(guò)載電流的能力一般為8倍額定工作電流Ie,耐受時(shí)間10秒,其主要目的是考核電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),接觸器閉合狀態(tài)下,在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間內(nèi),接觸器主觸頭需要耐受的住而不會(huì)導(dǎo)致熔焊,屬于靜態(tài)特性。
熱耐受電流考慮8Ie是基于大部分電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流在4~8.4倍電動(dòng)機(jī)額定電流,耐受時(shí)間10秒也是基于大部分電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間在10秒以內(nèi),如果起動(dòng)電流很大起動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng),不光熱繼電器的脫扣等級(jí)要選擇20級(jí)或者30級(jí),接觸器的耐受電流和耐受時(shí)間需要校驗(yàn),例如選擇更高電流檔的接觸器。

耐受時(shí)間1秒鐘所對(duì)應(yīng)的熱耐受電流,常見(jiàn)的用于與上級(jí)斷路器的短延時(shí)保護(hù)(比如短延時(shí)設(shè)置0.4s,如果有)做一些簡(jiǎn)單的校驗(yàn)。
耐受時(shí)間1分鐘和10分鐘或其他時(shí)間對(duì)于的熱耐受電流,通常可用于與熱繼電器的配合。在GB/T755—2019中9.3.3規(guī)定:“額定輸出不超過(guò)315kW、額定電壓不超過(guò)1kV 的多相電動(dòng)機(jī)應(yīng)可以耐受1.5倍額定電流,不少于2min,所以熱繼電器在1.5倍整定電流下,不同脫扣等級(jí)的動(dòng)作時(shí)間也不一樣,比如2、3、5和10A級(jí)在1.5倍整定電流下的動(dòng)作時(shí)間為2分鐘以內(nèi),脫扣等級(jí)為10、20和30級(jí)的動(dòng)作時(shí)間為4分、8分、12分鐘以內(nèi)。

四、約定自由空氣發(fā)熱電流
簡(jiǎn)單來(lái)講,約定自由空氣發(fā)熱電流就是指接觸器的最大載流能力,相當(dāng)電纜或者母線的載流量。

第一個(gè)作用:作為溫升試驗(yàn)電流,溫升試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)電流就是該接觸器所宣稱的約定自由空氣發(fā)熱電流,再考核其端子溫升和易接近部件是否滿足溫升要求。

第二個(gè)作用:主觸頭接觸電阻測(cè)試電流,回路中通約定自由空氣發(fā)熱電流,再測(cè)觸頭兩端壓降,再歐姆定律計(jì)算接觸電阻,具體見(jiàn)文章:怎樣測(cè)量接觸器主觸頭接觸電阻?

五、額定限制短路電流
額定限制短路電流,既不是“單獨(dú)”斷路器的電流參數(shù),也不是“單獨(dú)”接觸器的電流參數(shù),而是他們的組合在短路條件下,斷路器成功分?jǐn)喽搪冯娏鳎佑|器的主觸頭出現(xiàn)熔焊或者可分離的熔焊情況下,宣稱的電流參數(shù)。
考核接觸器在短路保護(hù)器件(斷路器或熔斷器)動(dòng)作時(shí)間內(nèi),能否扛得住限流后的“等效短路電流”值。
作者:賓昭平