第1章 绪论

1.1 低压电器概况

电器是通过电路的通断、电路参数的变换，来实现对电路或用电设备的控制、切换、调节、保护和检测的电气设备。按工作电压的高低，电器可分为高压电器和低压电器。低压电器通常指工作在交流电压不大于1200V或直流电压不大于1500V的电器。低压电器广泛应用于工业、农业、交通、国防及电工装备中，品种多、规格复杂、需求量大且质量要求高。

我国低压电器产品已经历了50多年的发展，通过技术引进、跟踪国外新产品和自主研发，主要经历了三代产品。第一代低压电器主要是模仿苏联，产品的体积大，材料消耗多，节能指标低，品种规格不全；第二代产品是在第一代产品的统一设计基础上通过引进国外技术制造的，相较于第一代产品，其技术指标进一步提高，保护特性较完善，体积进一步缩小，结构上更适合成套装置的要求；第三代产品是跟踪国外技术研发试制的产品，总体性能接近国外20世纪90年代初的水平，在国民经济和现代工业自动化发展日新月异的今天，第三代产品也不能满足需求，高端低压电器仍依靠进口。

目前，第一代产品已逐渐被淘汰，第二代和第三代产品已成为中、低档产品。在智能制造的大背景下，智能制造技术、信息化技术逐渐融入低压电器的设计和制造，推动传统低压电器制造工艺和装备向高度自动化、智能化及信息化方向发展，国外从20世纪90年代后期就推出了智能化、可通信的第四代产品，第四代产品具有高性能、高可靠性、小型化、数字化、模块化、组合化和零部件通用化的特点，是未来低压电器的发展方向，开发第四代产品是我国低压电器行业的当务之急。

低压电器种类繁多，功能和构造各异，工作原理各不相同，低压电器的分类方法很多。

（1）按用途分类

1）配电电器：主要用于低压配电系统中。当系统发生故障时能够准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的物理和化学稳定性（动稳定性、热稳定性、光稳定性等）。常用配电电器有刀开关、转换开关、熔断器及断路器等。

2）控制电器：主要用于控制受电设备，使其按预期要求的状态工作的电气元件。要求其寿命长、体积小、重量轻、工作准确可靠及操作频率高等。常用控制电器有接触器、继电器、起动器、主令控制器及电磁铁等。

（2）按操作方式分类

1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成电路的通断等动作，如接触器、继电器等。

2）手动电器：通过手动操作进行切换的电器，如刀开关、转换开关及按钮等。

（3）按有无触点类型分类

1）有触点电器：利用触点的通断切换电路，有触点电器的优点是动作可靠、机械强度好，缺点是动作速度慢、消耗功率大、灵敏度低且体积大，机械部分易磨损，如接触器、刀开关及按钮等。

2）无触点电器：无机械触点的电器，利用电子元件的开关效应，实现电路的通断控制，其优点是动作速度快、操作频率高、消耗功率少、灵敏度高、体积小、质量轻、寿命高及功能强，缺点是不能实现理想的电气隔离、过载能力差、温度特性和抗干扰能力差等。如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器及固态继电器等。

3）混合式电器：为扬长避短，将有触点和无触点两类电器结合在一起使用的电器，如采用晶体管继电器作为感应元件，有触点继电器作为执行元件的混合式继电器。

（4）按工作原理分类

1）电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器及电磁铁等。

2）非电量控制电器：依靠外力（人力、机械力）或非电量信号（如速度、压力及温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器及温度继电器等。

（5）按工作电压类型分类

按工作电压类型，低压电器可分为交流电磁式低压电器和直流电磁式低压电器。

常用低压电器如图1-1所示。