低压开关种类很多,如刀开关、转换开关、自动空气开关等。它的作用主要是隔离电源、接通或分断电路等。自动空气开关还具有保护功能。
1.刀开关
刀开关又叫闸刀开关,是结构简单、使用较广泛的一种低压开关电器。刀开关的种类很多,按活动刀片数可分为单极的、两极的和三极的;按闸刀的转换方向分有单掷的和双掷的;还有带熔断器的刀开关和带速断弹簧的刀开关等。下面介绍两种常用的刀开关。
1)瓷底胶盖闸刀开关(HK系列)
这是一种带熔断器的刀开关。这种刀开关既可广泛用于额定电压为交流380 V或直流440 V、额定电流在60 A以下的各种线路中,不频繁地接通或切断负载电路,并起短路保护作用,也可用于5.5 kW以下三相电动机的不频繁直接启动和停车控制。图3-17所示为瓷底胶盖闸刀开关的结构示意。
在安装和使用刀开关时,应注意下列事项:
(1)电源进线应接在和静触头相连的端子上,而用电设备应接在闸刀下面熔丝的出线端。当开关断开时,闸刀和熔丝上不带电,以保证更换熔丝时的安全。
(2)安装时,使刀开关手柄由下向上合闸,不能倒装或平装,以防止误合闸。
(3)拉闸和合闸时,动作要迅速,以减轻电弧对触头的烧损。
(4)刀开关的额定电压与线路电压必须适应。对动力负荷,刀开关的额定电流必须是负荷电流的3倍及以上。
常用的瓷底胶盖闸刀开关主要有HK1、HK2系列。
图3-17 瓷底胶盖闸刀开关的结构示意
1—静触头;2—闸刀;3—熔丝;4—上胶木盖;5—下胶木盖
图3-18 铁壳开关的结构示意
1—熔断器;2—静触座;3—可动刀闸;4—弹簧;5—转轮;6—手柄
2)铁壳开关(又称负荷开关)
铁壳开关是一种手动开关电器,其用途与瓷底胶盖闸刀开关相同。如图3-18所示,3个U形动触头固定在一根绝缘方轴上,用手柄进行操作。操作机构装有机械连锁,使盖子打开时不能合闸,手柄合闸后盖子打不开,以保证操作安全。另外,操作机构中装有速断弹簧,使刀开关快速接通或切断电路。开关分断速度与手柄操作速度无关。当扳动手柄分闸(或合闸)时,U形动触头开始并不动作,仅拉伸弹簧储蓄能量;当转轴转过一定角度时,U形动触头与静触头在弹簧的作用下迅速分离(或闭合),电弧快速熄灭,减少了电弧对触头的烧蚀。由于其断流能力较强,能用来控制28kW以下的三相电动机,但额定电流应为电动机额定电流的3倍及以上,且不小于所配用熔断器的额定电流。(www.daowen.com)
使用铁壳开关时应注意如下事项:
(1)外壳应接地,防止意外漏电时发生触电事故。
(2)接线时,应让电流先经刀开关,再经熔断器,然后流入用电设备,以保障检修时的安全。
2.转换开关
转换开关是一种结构紧凑的开关电器,在转轴上固定有几层动触头,不同层上的触头是相互错开的。当操作时,旋转控制手柄,某些动触头和静触头(它们与盒外的接线柱相连)接通,而另一些触头却同时断开,它是一个多触点多位置可以控制多个回路的低压电气设备。其主要用于各种配电设备中,不频繁地接通和切断回路,也可用来控制小容量电动机的启动、停车和反转以及手动控制和自动控制时的转换等。
我国生产的转换开关品种很多,常见的主要有HZ型转换开关和LW型万能转换开关,如常用的HZ10系列和LW 18系列转换开关等。
3.自动空气开关
自动空气开关又称为自动开关或自动空气断路器。当电路发生短路、过载、欠压等故障时,它能自动切断电路。
图3-19所示为自动空气开关原理示意。它主要由触头系统、操作机构、脱扣机构和灭弧装置等组成。触头系统是三极主触头;操作机构分为直接手柄操作、杠杆操作、电磁操作和电动机驱动4种;脱扣器有电磁脱扣器、过流脱扣器、热脱扣器、复式脱扣器、欠压脱扣器、分励脱扣器等类型;灭弧装置一般采用金属栅片消弧罩。
图3-19 自动空气开关原理示意
1—弹簧;2—主触头;3—触头连杆;4—锁钩;5—轴;6—电磁脱扣器;7—连杆;8,10—衔铁;9—弹簧;11—欠压脱扣器;12—双金属片;13—热脱扣器的热元件
(1)合闸时,操作机构克服弹簧1的拉力,将触头连杆3钩住锁钩4,带动主触头2闭合而接通电路;分闸时,由操作机构顶开锁钩4,主触头2在弹簧的作用下迅速断开。
(2)当通过正常工作电流时,电磁脱扣器6所产生的电磁吸力不足以吸合衔铁8;当发生短路故障时,流过电磁脱扣器6线圈的电流很大,产生足够大的电磁吸力,吸合衔铁8,同时通过连杆7顶开锁钩4,使触头连杆3脱扣,主触头2在弹簧的作用下迅速断开,从而起到短路保护的作用。
(3)当线路过载时,热脱扣器的热元件13发热使双金属片12弯曲,通过连杆7顶开锁钩4,触头连杆3脱扣,主触头2断开。
(4)当线路电压正常时,欠压脱扣器11将衔铁10吸合,一旦线路欠压或失压,欠压脱扣器11产生的电磁吸力减小或消失,衔铁10将被弹簧9拉开,同时通过连杆7顶开锁钩4,使触头连杆3脱扣,主触头2断开。
自动空气开关相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合。它具有体积小、安装使用方便、操作安全等优点。在电路短路时,电磁脱扣器自动脱扣进行短路保护,故障排除后可以重新使用,因此自动空气开关被广泛用于配电、电动机、照明线路,以作为短路保护和过载保护,也用作线路不频繁转换及不频繁启动的交流异步电动机的控制。
自动空气开关的种类很多,常用的主要有DZ型塑料外壳(装置式)自动空气开关和DW型框架式(万能式)自动空气开关。后者多用于额定电流较大的场合,例如低压总进线开关或大中型电动机电源开关等,常用的有DW 15、DW 16、DW 17(ME)系列等。选煤厂使用的多为DZ型,用作电动机的电源开关或配电线路的总开关等,常用的型号有DZ12、DZ20系列。
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