低压转换开关及其应用

图5-7 刀开关

a）实物图 b）结构

凡用在500V以下的电器，通常称为低压电器。它在供配电系统中对电能的发送、分配与应用起着转换、控制、保护与调节等作用。

常用的低压电器通常分为配电电器和控制电器两类。配电电器是指断路器、熔断器、万能开关和转换开关；控制电器是指继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等。

1.刀开关

刀开关由闸刀和熔断器两部分组成。根据闸刀的构造，可分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关两种。如图5-7c所示为刀开关的图形符号。

刀开关的主要特点是容量小，常用的有15A、30A，最大为60A；没有灭弧能力，容易损伤刀片，只用于不频繁操作场合；构造简单，价格低廉；常用于家庭、建筑工地临时用电。

刀开关的型号及技术参数：

刀开关型号为HK1、HK2等系列。HK1系列刀开关的基本技术参数见表5-10。

图5-7 刀开关（续）

c）图形符号

表5-10 HK1系列刀开关的基本技术参数

2.封闭式负荷开关

常用型号有HH3、HH4、HH10、HH11等系列，基本结构如图5-8所示。HH10系列，容量有10A、15A、20A、30A、60A、100A；HH11系列，容量有100A、200A、300A、400A等。封闭式负荷开关的容量选择一般为电动机额定电流的3倍。

封闭式负荷开关的主要特点是：有灭弧能力、铁壳保护和联锁装置（即带电时不能开门），所以操作安全；有短路保护能力，只用在不频繁操作的场合。

图5-8 封闭式负荷开关

3.转换开关

转换开关又称为组合开关，常用在机床电气控制设备上。它是一种由多组触头组合而成的刀开关，具有结构紧凑、体积小的特点。转换开关也可用作交流380V和直流220V以下的电路电源引入开关，控制5kW以下小功率电动机的直接起动，以及电动机正、反转控制和机床照明电路控制。在机床电气设备上，转换开关多用作电源开关，一般不带负载，做空载断开电源或维修切断电源用。转换开关的外形如图5-9a所示，图形符号如图5-9b所示。

图5-9 转换开关

a）外形 b）符号

（1）转换开关的型号与技术参数

转换开关的型号有HZ5—10、HZ5—20、HZ5—40、HZ5—60和HZ10系列，其中HZ10系列转换开关的技术参数见表5-11。

表5-11 HZ10系列转换开关的技术参数

（2）转换开关的选用

可根据电源种类、电压等级、所需触头数及电动机的功率来选择转换开关。转换开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5～2倍。

4.按钮

电工在电气安装过程中常会用到按钮。按钮是一种手动操作接通或分断小电流以控制电路的装置。

（1）按钮的结构

按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳等组成，其触头导电容量很小。按钮可分为停止按钮（常闭按钮）、起动按钮（常开按钮）及复合按钮（常闭、常开组合为一体的按钮）。按钮的外形如图5-10a所示，结构如图5-10b所示，符号如图5-10c所示。

（2）按钮的型号含义

按钮型号为LA系列的含义如下：

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图5-10 按钮

a）外形 b）结构 c）图形符号

（3）按钮的作用

一般情况下它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”去控制接触器或继电器等器件的线圈吸合或断开，再由它们对主电路进行控制。

（4）按钮的基本技术参数

按钮的基本技术参数见表5-12。

图5-11a所示为2极漏电保护开关外形图，图5-11b所示为3极漏电保护开关外形图。图5-11c所示为原理图，图5-11d所示为在电路中使用的低压断路器符号。开关的主触头是靠操作机构进行合闸与分闸的。

一般容量的低压断路器采用手动操作，较大容量的往往采用电动操作。合闸后，主触头被钩子锁在闭合位置。

（5）按钮的选择

1）根据使用场合选择按钮的种类。

表5-12 按钮的基本技术参数

2）根据用途选择合适的形式。

3）根据控制回路的需要确定按钮数量。

4）按工作状态指示和工作情况要求选择按钮和指示灯的颜色。

5.低压断路器

低压断路器又称为自动空气断路器，是低压电路中重要的保护电器之一。它主要用于保护交、直流电路内的电气设备，使之免受短路、严重过载或欠电压等不正常情况的危害。同时，也可以用于不频繁地起、停电动机等。

（1）低压断路器的组成特点

低压断路器的特点是：有多种保护功能、动作后不需要更换元件、动作电流可按需要整定、工作可靠、安装方便和分断能力较强等。因此，在各种动力线路和机床设备中应用较广泛。

图5-11 低压断路器

a）2极漏电保护开关外形图 b）3极漏电保护开关外形图 c）结构原理图 d）符号

尽管各种低压断路器的形式各异，但其基本结构和动作原理却都相同。它主要由触头系统、灭孤装置、操作机构和保护装置（各种脱扣器）等几部分组成。

（2）低压断路器的保护装置

1）电磁脱扣器。当流过的电流在整定值以内时，电磁脱扣器线圈所产生的吸力不足以吸动衔铁。当发生短路故障时短路电流超过整定值，强磁场的吸力克服弹簧的拉力拉动衔铁，顶开钩子，使低压断路器跳闸。电磁脱扣器起到熔断器的作用。

2）欠电压脱扣器。欠电压脱扣器的工作过程与电磁脱扣器恰恰相反。当电源电压在额定值时，欠电压脱扣器线圈产生的磁力足以将衔铁吸合，使低压断路器保持合闸状态。当电源电压下降到低于整定值或降为零时，在弹簧作用下衔铁被释放，顶开钩子而切断电源。

3）热脱扣器。热脱扣器受热切断电路，起保护作用。

4）分励脱扣器。分励脱扣器用于远距离操作。在正常工作时，其线圈是断电的。在需要远方操作时，使线圈通电，电磁铁带动机械机构动作，使低压断路器跳闸。

5）复式脱扣器。低压断路器同时具有电磁脱扣器和热脱扣器，称为有复式脱扣器。

（3）低压断路器的型号与技术参数

低压断路器的型号命名如下：

低压断路器的技术参数见表5-13。

（4）低压断路器的选择方法

1）电压、电流的选择。低压断路器的额定电压和额定电流应不小于电路的额定电压和最大工作电流。

2）脱扣器整定电流的计算。热脱扣器的整定电流应与所控制负载（如电动机等）的额定电流一致。电磁脱扣器的瞬时动作整定电流应大于负载电路正常工作的最大电流。

表5-13 低压断路器的技术参数