1.1.1 低压开关类电器
常用的低压开关类电器包括刀开关、组合开关和自动开关三类,下面分别对其结构、原理等进行介绍。
1.刀开关
常用的刀开关主要有胶盖闸刀开关和铁壳开关。
(1)胶盖闸刀开关
胶盖闸刀开关又称为开启式负荷开关,广泛用作照明电路和小容量(≤5.5kW)动力电路不频繁起动的控制开关,其外形及结构如图1-2所示。
图1-2 胶盖闸刀开关的外形及结构
a)外形 b)结构
刀开关的图形和文字符号如图1-3所示。
图1-3 刀开关的图形和文字符号
a)单极 b)双极 c)三极
1-1 刀开关
胶盖闸刀开关具有结构简单、价格低廉,安装、使用、维修方便的优点。选用时,主要根据电源种类、电压等级、所需极数、断流容量等进行选择。控制电动机时,其额定电流要大于电动机额定电流的3倍。
(2)铁壳开关
铁壳开关又称封闭式负荷开关,用于不频繁地接通和分断负荷电路,也可以用于15kW以下电动机不频繁起动的控制开关,其内部结构如图1-4所示。它的铸铁壳内装有由刀片和夹座组成的触点系统、熔断器和速断弹簧,接通电流在30A以上的还装有灭弧罩。
图1-4 铁壳开关的内部结构
常用的铁壳开关为HH系列,其型号的含义如图1-5所示。
图1-5 HH系列铁壳开关型号的含义
铁壳开关具有操作方便、使用安全、通断性能好的优点。选用时,可参照胶盖闸刀开关的选用原则进行。操作时,不得面对它拉闸或合闸,一般用左手掌握手柄。若更换熔丝,必须在分闸后进行。
2.组合开关
组合开关由多节触点组合而成,是一种手动控制电器。它可用作电源引入开关,也可用于5.5kW以下电动机的直接起动、停止、反转和调速控制开关,主要用于机床的控制电路中。
组合开关的外形及结构如图1-6所示。它的内部有三对静触点,分别用三层绝缘垫板相隔,各自附有连接线路的接线柱。三对动触点(刀片)相互绝缘,与各自的静触点相对应,套在共同的绝缘杆上。绝缘杆的一端装有手柄。转动手柄,即可完成三组触点之间的开合或切换。开关内装有速断弹簧,以提高触点的分断速度。组合开关的图形和文字符号如图1-7所示。
图1-6 组合开关的外形及结构
a)外形图 b)结构图
图1-7 组合开关的图形和文字符号
a)单极 b)三极
常用的组合开关为HZ系列,其型号的含义如图1-8所示。
图1-8 HZ系列组合开关型号的含义
1-2 组合开关
组合开关具有体积小、寿命长、结构简单、操作方便、灭弧性能较好等优点。选用时,应根据电源开关的种类、电压等级、所需触点的数量及电动机的容量进行。
3.自动开关
自动开关又称为自动空气开关或自动空气断路器。在低压电路中,自动开关用于分断和接通电路,控制电动机的运行和停止。它具有过载保护、短路保护和失电压保护等功能,能自动切断故障电路,保护用电设备的安全。
(1)结构和工作原理
自动开关主要由触点、灭弧装置、操作机构、保护装置(各种脱扣器)等部分组成,其外形和工作原理图如图1-9所示。
图1-9 自动开关的外形和工作原理
a)外形 b)工作原理图
开关主触点依靠操作机构合闸或电动合闸。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈与电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热,使双金属片弯曲变形,顶住自由脱扣器的滑杆,也使自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器用于远距离分断电路。常用的自动开关按结构的不同分类,可分为装置式和万能式两种。
(2)装置式自动开关
装置式自动开关又称塑壳式自动开关,通过用模压绝缘材料制成的封闭型外壳,将所有构件组装在一起,用于电动机及照明系统的控制、供电线路的保护等,其主要型号有DZ5、DZ10、DZ15、DZ20等系列。
(3)万能式自动开关
万能式自动开关又称框架式自动开关,由具有绝缘衬垫的框架结构底座将所有的构件组装在一起,用于配电网络的保护,其主要型号有DW10、DW15两个系列。
自动开关型号的含义如图1-10所示,其图形和文字符号如图1-11所示。
图1-10 自动开关型号的含义
图1-11 自动开关的图形和文字符号
1-3 自动开关动作原理动画