1.2.4 组合开关
组合开关又称转换开关,控制容量比较小,结构紧凑,常用于空间比较狭小的场所,如机床和配电箱等。组合开关一般用于电气设备的非频繁操作、切换电源和负载以及控制小容量感应电动机和小型电器。
组合开关由动触头、静触头、绝缘连杆转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。其动、静触头分别叠装于数层绝缘壳内,当转动手柄时,每层的动触片随转轴一起转动。
常用的产品有HZ5、HZ10和HZ15系列。HZ5系列是类似{wn}转换开关的产品,其结构与一般转换开关有所不同;组合开关有单极、双极和多极之分。
组合开关的结构示意图及图形符号如图1-4所示。
1.2.5 开启式负荷开关和封闭式负荷开关
开启式负荷开关和封闭式负荷开关是一种手动电器,常用于电气设备中作隔离电源用,有时也用于直接启动小容量的鼠笼型异步电动机。
(a)内部结构示意图 (b)外形示意图 (c)图形符号
图1-4 组合开关的结构示意图和图形符号
1.HK型开启式负荷开关
HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关,由于它结构简单、价格便宜、使用维修方便,故得到广泛应用。该开关主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关,也可用作分支电路的配电开关。
胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座组成,如图1-5(a)所示。此种刀开关装有熔丝,可起短路保护作用。
(a)开启式负荷开关 (b)封闭式负荷开关 (c)图形文字符号
图1-5 负荷开关
1—上胶盖 2—下胶盖 3—插座4—触刀 12—触刀 13—插座 14—熔断器
5—操作手柄 6—固定螺母7—进线端 15—速断弹簧 16—转轴
8—熔丝9—触点座10—底座11—出线端 17—操作手柄
闸刀开关在安装时,手柄要向上,不得倒装或平装,以避免由于重力自动下落而引起误动合闸。接线时,应将电源线接在上端,负载线接在下端,这样拉闸后刀开关的刀片与电源隔离,既便于更换熔丝,又可防止可能发生的意外事故。
2.HH型封闭式负荷开关
HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关,主要由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成,如图1-5(b)所示。刀开关带有灭弧装置,能够通断负荷电流,熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中,用于不频繁地接通与分断电路,也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。
铁壳开关的操作结构有两个特点:一是采用储能合闸方式,即利用一根弹簧以执行合闸和分闸的功能,使开关的闭合和分断时的速度与操作速度无关。它既有助于改善开关的动作性能和灭弧性能,又能防止触点停滞在中间位置。二是设有联锁装置,以保证开关合闸后便不能打开箱盖,而在箱盖打开后,不能再合开关,起到安全保护作用。
HK型开启式负荷开关和HH型封闭式负荷开关都是由负荷开关和熔断器组成,其图形符号也是由手动负荷开关QL和熔断器FU组成,如图1-5(c)所示。
熔断器在电路中主要起短路保护作用,用于保护线路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中,熔断器以其自身产生的热量使熔体熔断,从而自动切断电路,实现短路保护及过载保护。熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉、分断能力较高、限流能力良好等优点,因此在电路中得到广泛应用。
1.3.1 熔断器的结构原理及分类
熔断器由熔体和安装熔体的绝缘底座(或称熔管)组成。熔体由易熔金属材料铅、锌、锡、铜、银及其合金制成,形状常为丝状或网状。由铅锡合金和锌等低熔点金属制成的熔体,因不易灭弧,多用于小电流电路;由铜、银等高熔点金属制成的熔体,易于灭弧,多用于大电流电路。
熔断器串接于被保护电路中,电流通过熔体时产生的热量与电流平方和电流通过的时间成正比,电流越大,则熔体熔断时间越短,这种特性称为熔断器的反时限保护特性或安秒特性,如图1-16所示。图中IN为熔断器额定电流,熔体允许长期通过额定电流而不熔断。
图1-6 熔断器的反时限保护特性
熔断器种类很多,按结构分为开启式、半封闭式和封闭式;按有无填料分为有填料式、无填料式;按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。
1.3.2 熔断器的主要技术参数
熔断器的主要技术参数包括额定电压、熔体额定电流、熔断器额定电流、极限分断能力等。
(1)额定电压:指保证熔断器能长期正常工作的电压。
(2)熔体额定电流:指熔体长期通过而不会熔断的电流。
(3)熔断器额定电流:指保证熔断器能长期正常工作的电流。
(4)极限分断能力:指熔断器在额定电压下所能开断的{zd0}短路电流。在电路中出现的{zd0}电流一般是指短路电流值,所以,极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。
1.3.3 常用的熔断器
1.插入式熔断器
插入式熔断器如图1-7(a)所示。常用的产品有RC1A系列,主要用于低压分支电路的短路保护,因其分断能力较小,多用于照明电路和小型动力电路中。
2.螺旋式熔断器
螺旋式熔断器如图1-7(b)所示。熔芯内装有熔丝,并填充石英砂,用于熄灭电弧,分断能力强。熔体上的上端盖有一熔断指示器,一旦熔体熔断,指示器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到。常用产品有RL6、RL7和RLS2等系列,其中RL6和RL7多用于机床配电电路中;RLS2为快速熔断器,主要用于保护半导体元件。
3.RMl0型密封管式熔断器
RMl0型密封管式熔断器为无填料管式熔断器,如图1-7(c)所示。主要用于供配电系统作为线路的短路保护及过载保护,它采用变截面片状熔体和密封纤维管。由于熔体较窄处的电阻小,在短路电流通过时产生的热量{zd0},先熔断,因而可产生多个熔断点使电弧分散,以利于灭弧。短路时其电弧燃烧密封纤维管产生高压气体,以便将电弧迅速熄灭。
4.RT型有填料密封管式熔断器
RT型有填料密封管式熔断器如图1-7(d)所示。熔断器中装有石英砂,用来冷却和熄灭电弧,熔体为网状,短路时可使电弧分散,由石英砂将电弧冷却熄灭,可将电弧在短路电流达到{zd0}值之前迅速熄灭,以限制短路电流。此为限流式熔断器,常用于大容量电力网或配电设备中。常用产品有RTl2、RTl4、RTl5和RS3等系列,RS2系列为快速熔断器,主要用于保护半导体元件。