第二節(jié)　 常用開關(guān)類低壓電器

一、空氣開關(guān)

空氣開關(guān)又叫斷路器，它主要由觸點(diǎn)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成，其外形和結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。

空氣開關(guān)具有多種保護(hù)功能，動作后不需要更換元件，動作電流可按需要整定，因此它被廣泛應(yīng)用于各種動力設(shè)備的電源及總電源開關(guān)線路的機(jī)床設(shè)備中。

空氣開關(guān)適用于交流電壓500V、直流電壓440V以下的電氣裝置，額定電流有100A、250A、600A等。當(dāng)電路發(fā)生短路、過載以及失壓時(shí)，它能自動切斷電路，起到地保護(hù)電氣設(shè)備作用。在正常情況下，空氣開關(guān)也可用于不頻繁接通和斷開電路中。

二、瓷底膠蓋開關(guān)

HK系列瓷底膠蓋刀開關(guān)是由刀開關(guān)和熔斷體組合而成的，瓷底板上裝有進(jìn)線座、靜觸點(diǎn)、熔絲、出線座及三個(gè)刀片式的動觸點(diǎn)，上面覆有膠蓋以保證用電安全，其結(jié)構(gòu)及外形如圖3-11所示。

HK系列瓷底膠蓋刀開關(guān)沒有滅弧機(jī)構(gòu)，用膠木蓋來防止電弧灼傷人手，拉閘、合閘時(shí)要求動作迅速，使電弧較快地熄滅，可以減輕電弧對刀片和觸座的灼傷。

這種開關(guān)易被電弧燒壞，引起接觸不良等故障，因此不宜用于經(jīng)常分合的電路。在用于照明電路時(shí)可選用額定電壓為250V、額定電流等于或大于電路最大工作電流的兩極開關(guān)；用于電動機(jī)的直接啟動時(shí)，可選用額定電壓為380V或500V，額定電流等于或大于電動機(jī)額定電路3倍的三極開關(guān)。

這種開關(guān)分有兩極和三極兩種，兩極的額定電壓為220V或250V，額定電流有10A、15A和30A三種；三極的額定電壓為380V或500V，額定電流有15A、30A和60A三種。

刀開關(guān)在電氣原理圖中的圖形及文字符號如圖3-12所示。

三、鐵殼開關(guān)

常用鐵殼開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。這種鐵殼開關(guān)裝有速斷彈簧。對于容量較大的鐵殼開關(guān)，當(dāng)閘刀斷開電路時(shí)，閘刀與夾座之間的電壓很高，將產(chǎn)生很大的電弧，如不將電弧迅速熄滅，則將燒壞刀刃。因此，在鐵殼開關(guān)的手柄轉(zhuǎn)軸與底座之間裝有一個(gè)速斷彈簧，用鉤子扣在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扳動手柄分閘或合閘時(shí)，開始階段U形雙刀片并不移動，只拉伸了彈簧，儲蓄了能量，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，彈簧力就使U形雙刀片快速從夾座拉開或?qū)⒌镀杆偾度電A座，電弧被很快熄滅。

四、組合開關(guān)

HZ系列組合開關(guān)有HZ1、HZ2、HZ3、HZ4，HZ10等系列產(chǎn)品；適用于交流50Hz380V以下的電源接入，常用在小容量電動機(jī)的直接啟動，電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制等。

系列組合開關(guān)外形如圖3-14所示。它是由多節(jié)觸點(diǎn)組合而成，故又稱組合開關(guān)。

圖中所示的組合開關(guān)有三副靜觸點(diǎn)，分別裝在三層絕緣墊板有接線柱，伸出盒外，以便和電源、用電設(shè)備相接，三副動觸點(diǎn)是由兩個(gè)磷銅片或硬紫銅片和消弧性能良好的絕緣鋼紙板鉚合而成的，和絕緣墊板一起套在附有手柄的絕緣桿上，手柄每次轉(zhuǎn)動90°角，帶動三個(gè)動觸片分別與三對靜觸片接通和斷開，頂蓋部分由凸輪、彈簧及手柄等零件構(gòu)成操作機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)由于采用了彈簧儲能使開關(guān)快速閉合及分?jǐn)唷?/p>

五、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由多組相同結(jié)構(gòu)的開關(guān)元件組合而成，是可以控制多回路的主令電器。由于開關(guān)的觸點(diǎn)擋數(shù)多、換接線路多，故稱萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。常用于電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制等場合。

常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW5和LW6系列。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的絕緣結(jié)構(gòu)大量采用熱塑性材料，它的觸點(diǎn)擋數(shù)共有1～16、18、21、24、27、30等21種。其中16擋以下的為單列（換接一條線路），16擋以上為三列（換接三條線路），其外形及凸輪通斷觸點(diǎn)情況如圖3-15所示。

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)在電氣原理圖中的圖形及符號如圖3-16所示。

圖中所示：“-○ ○-”代表一路觸點(diǎn)，而每一根豎的點(diǎn)劃線表示手柄位置，在某一個(gè)位置上哪一路接通，就在下面用黑點(diǎn)“·”表示。

六、行程開關(guān)

圖3-17所示為行程開關(guān)的外形。行程開關(guān)（即限位開關(guān)）的作用與按鈕相同，只是其觸點(diǎn)的動作不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動部件的碰撞使其觸點(diǎn)動作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗄承╇娐罚怪_(dá)到一定的控制要求。為了適應(yīng)各種條件下的碰撞，行程開關(guān)有很多構(gòu)造型式。常用的有滾輪式（即旋轉(zhuǎn)式）和按鈕式（即直動式），用它來限制機(jī)械運(yùn)動的行程或位置，使運(yùn)動機(jī)械按一定行程自動停車、反轉(zhuǎn)或變速，以實(shí)現(xiàn)自動控制。

電路中最常用的行程開關(guān)是LX19和JLXK1系列。JLXK1系列行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖3-18所示。

當(dāng)運(yùn)動機(jī)械的擋鐵撞到行程開關(guān)的滾輪上時(shí)，傳動杠連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，使凸輪推動撞塊，當(dāng)撞塊被壓到一定位置時(shí)，推動微動開關(guān)快速動作，使其常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?、常開觸點(diǎn)閉合，當(dāng)滾輪上的擋鐵移開后，復(fù)位彈簧就使行程開關(guān)各部分恢復(fù)原始位置，這種單輪自動恢復(fù)的行程開關(guān)是依靠本身的復(fù)位彈簧來復(fù)原的。

行程開關(guān)在電氣原理圖中的符號如圖3-19所示。

七、凸輪控制器

1.凸輪控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理

常用的凸輪控制器有KTJ1-50/1型和KT12-25J型兩種，凸輪控制器的外形及結(jié)構(gòu)如圖3-20所示。

凸輪控制器由靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn)、滅弧罩、凸輪、轉(zhuǎn)軸及手輪等組成。

凸輪控制器的動觸點(diǎn)與凸輪固定在轉(zhuǎn)軸上，每個(gè)凸輪控制著一個(gè)觸點(diǎn)，當(dāng)扳動手輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，則轉(zhuǎn)軸帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，就控制了觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)唷?/p>

KTJ1-50/1型凸輪控制器，共有12副觸點(diǎn)（3副常閉、9副常開）。其中4副常開觸點(diǎn)接在主電路中用作控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)（故用四個(gè)滅弧罩）；另外5副常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)子電阻相聯(lián)，用來逐級切除轉(zhuǎn)子電阻、控制電動機(jī)的啟動與調(diào)速還有3副常閉觸點(diǎn)接在控制線路中。

凸輪控制器的技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-5。

2.凸輪控制觸點(diǎn)分合展開圖

凸輪控制器的觸點(diǎn)分合情況，通常用展開圖來表示。KTJ1-50/1型凸輪控制器的觸點(diǎn)分合展開圖如圖3-21所示。圖中凸輪控制器的手輪共有11擋位置。

方框圖左邊就是凸輪控制器上的12個(gè)觸點(diǎn)，各觸點(diǎn)在手輪11個(gè)位置時(shí)的通斷狀態(tài)用有無“·”表示，有此標(biāo)號的表示對應(yīng)觸點(diǎn)在此位置上是閉合的，無此標(biāo)記的表示分?jǐn)?。例如：手輪在正轉(zhuǎn)4位置時(shí)，可看出觸點(diǎn)Q1、Q3、XZ5、XZ4、XZ3及Q5有“·”處于閉合，而其余觸點(diǎn)都處于分?jǐn)酄顟B(tài)。又如手輪在反轉(zhuǎn)1位置時(shí)，只有觸點(diǎn)Q2、Q4 和Q6閉合，其余觸點(diǎn)都處于分?jǐn)酄顟B(tài)。兩觸點(diǎn)之間有短接線的（如Q1～Q4左邊短接線）表示它們一直是接通的。

凸輪控制器根據(jù)電動機(jī)的容量、額定電壓、額定電流和控制位置數(shù)目來選擇。