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。斷路器作為保護元器件,不需要頻繁動作,即不需要過多考慮負載特性對觸頭電壽命的影響。
接觸器作為控制元器,不僅要考慮控制對象特性如感性負載(如電動機)、阻性負載(如電加熱)、補償電容(容性負載)對觸頭電壽命的影響,還需要考慮不同工況下動作,如直接起動還是正反轉等對觸頭的影響。
所以,從產品標準的角度,GB/T14048.4-2020按接觸器的控制對象類型和使用工況,劃分了各種“使用類別”,見下表:

例如,使用類別AC-1對應的負載類型為無感或微感負載,典型的如電加熱,接通和分斷負載的額定電流,不需要考慮沖擊電流,;使用類別AC-2對應的負載類型為繞線式電動機,依據繞線式電動機的起動特性,接通電流為2.5倍電動機額定電流(起動電流),分斷電流為1倍電動機額定電流;使用類別AC-3最為常見,對應于鼠籠式電動機的直接起動,接通電流為6倍電動機額定電流(電動機起動電流),分斷電流為1倍電動機額定電流,AC-3e適用于更高效率的鼠籠式電機,其起動電流比普通電動機更大;使用類別AC-4對于鼠籠式電動機的正反轉和點動,操作頻繁且接通分斷起動電流,工況最為惡劣,接通和分斷電流都為電動機的起動電流(6倍電動機額定電流)。

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應的額定工作電流,最常見是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機負載的電流能力為9A(Ue≤440V),同理,AC-1額定工作電流25A,就是帶電加熱負載的電流能力為25A(Ue≤440V)。
那么,顯而易見的問題來了,對于同一款接觸器,AC-1額定電流為何會大于AC-3額定電流呢?
因為作為頻繁接通分斷電流的控制元器件,接觸器是一定要電壽命要求,接觸器電壽命驗證的時候是基于額定工作電流Ie來測試的,見下表。

以LC1D09接觸器為例,AC-1電壽命測試時其接通和分斷的電流為都為25A*1(額定電壓下),而AC-3電壽命測試時,接通電流為9A*6=54A(額定電壓下),分斷時為9A(0.17倍額定電壓下),后者需要考慮負載沖擊電流的影響,所以AC-3電流宣稱相對于AC-1低一些。
二、額定接通電流和額定分斷電流
前面分析過,由于接觸器有不同的控制對象和不同工況,所以接觸器有不同的使用類別,對應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斷電流同樣要考慮使用類別,且需要基于額定工作電流Ie來考核。

額定接通電流和額定分斷電流,前者一般定義為額定工作電流的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機的沖擊電流,即額定接通能力,另一方面是考慮電動機堵轉情況下,熱繼電器保護動作,此時由接觸器分斷堵轉電流,即額定分斷能力。

接觸器雖然沒有短路分斷能力,但是在堵轉情況下或者故障電流沒有到達上級斷路器磁脫扣整定電流下限,此時接觸器需要具備或者校驗是否具有這種能力。
三、熱耐受電流
接觸器耐受過載電流的能力一般為8倍額定工作電流Ie,耐受時間10秒,其主要目的是考核電動機起動時,接觸器閉合狀態下,在電動機起動電流和起動時間內,接觸器主觸頭需要耐受的住而不會導致熔焊,屬于靜態特性。
熱耐受電流考慮8Ie是基于大部分電動機的起動電流在4~8.4倍電動機額定電流,耐受時間10秒也是基于大部分電動機的起動時間在10秒以內,如果起動電流很大起動時間很長,不光熱繼電器的脫扣等級要選擇20級或者30級,接觸器的耐受電流和耐受時間需要校驗,例如選擇更高電流檔的接觸器。

耐受時間1秒鐘所對應的熱耐受電流,常見的用于與上級斷路器的短延時保護(比如短延時設置0.4s,如果有)做一些簡單的校驗。
耐受時間1分鐘和10分鐘或其他時間對于的熱耐受電流,通??捎糜谂c熱繼電器的配合。在GB/T755—2019中9.3.3規定:“額定輸出不超過315kW、額定電壓不超過1kV 的多相電動機應可以耐受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,不同脫扣等級的動作時間也不一樣,比如2、3、5和10A級在1.5倍整定電流下的動作時間為2分鐘以內,脫扣等級為10、20和30級的動作時間為4分、8分、12分鐘以內。

四、約定自由空氣發熱電流
簡單來講,約定自由空氣發熱電流就是指接觸器的最大載流能力,相當電纜或者母線的載流量。

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

第二個作用:主觸頭接觸電阻測試電流,回路中通約定自由空氣發熱電流,再測觸頭兩端壓降,再歐姆定律計算接觸電阻,具體見文章:怎樣測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”斷路器的電流參數,也不是“單獨”接觸器的電流參數,而是他們的組合在短路條件下,斷路器成功分斷短路電流,接觸器的主觸頭出現熔焊或者可分離的熔焊情況下,宣稱的電流參數。
考核接觸器在短路保護器件(斷路器或熔斷器)動作時間內,能否扛得住限流后的“等效短路電流”值。
作者:賓昭平