刀开关在电路中的作用是:隔离电源,以确保电路和设备维修的安全;分断负载,如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接起动小容量电动机。
转换开关用于主电路将一组已连接的器件转换到另一组已连接的器件。采用刀开关结构形式的转换开关称为刀形转换开关;采用叠装式触点元件组合成旋转操作的,称为组合开关。
常用的刀开关有HD型单掷刀开关、HS型双掷刀开关(刀形转换开关)、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。
刀开关通常由绝缘底板、动触刀、静触座、灭弧装置和操作机构组成。只作为电源隔离用的刀开关则不需要灭弧装置。动作过程是刀开关通过动触点—闸刀与底座上的静触点—刀夹座相契合(或分离),以接通(或分断)电路。其中以熔断体作为动触点的,称为熔断器式刀开关,简称刀熔开关(见图2-13)。
通常要求刀开关在电路中能承受短路电流产生的电动力和热的作用。因此,刀开关的结构在设计时,要确保在很大的短路电流作用下,触刀不会弹开、焊牢或烧毁。
(1)刀开关的使用方法、结构(见图2-14)及图形符号(见图2-15)如下。
图2-13 刀开关的使用方法
图2-14 刀开关的结构图
图2-15 图形符号
(2)铁壳开关(见图2-16)(www.xing528.com)
(3)断路器是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路。严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地起动电动机。
图2-16 铁壳开关构造
如图2-17所示,2为断路器三副主触点(动触点及静触点),它们串联在被控制的三相电路中。当按下接触按钮时,外力使锁扣3克服反力弹簧1的斥力,将固定在锁扣上的动触点与静触点闭合,并由锁扣锁住搭钩4,使开关处于接通状态。
图2-17 断路器原理图
1—反力弹簧 2—主触点 3—锁扣 4—搭钩5—轴 6—过电流脱扣器 7—过载脱扣器 8—杠杆 9—欠电压、失电压脱扣器 10—分励脱扣器
当开关接通电源后,电磁脱扣器、热脱扣器及欠电压脱扣器若无异常反应,开关运行正常。当线路发生短路或出现严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器6产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆8,使搭钩4绕转轴座5向上转动与锁扣3脱开,锁扣在反力弹簧1的作用下将三副主触点分断,切断电源。
当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件7产生一定热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆8使搭钩与锁扣脱开,将主触点分断,切断电源。
欠电压脱扣器9的工作过程与电磁脱扣器恰恰相反,当线路电压正常时欠电压脱扣器9产生足够的吸力,克服拉力弹簧的作用将衔铁吸合,衔铁与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触点方能闭合。当线路上电压全部消失或电压下降至某一数值时,欠电压脱扣器吸力消失或减小,衔铁被拉力弹簧拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断。同样道理,在无电源电压或电压过低时,断路器也不能接通电源。
检验可靠性分断电路时,按下试验按钮即可(见图2-18)。
图2-18 断路器外形及符号
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