【正文】 工作的電流。 圖16 熔斷器的反時(shí)限保護(hù)特性 熔斷器種類很多，按結(jié)構(gòu)分為開啟式、半封閉式和封閉式；按有無(wú)填料分為有填料式、無(wú)填料式；按用途分為工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器及自復(fù)式熔斷器等。熔體由易熔金屬材料鉛、鋅、錫、銅、銀及其合金制成，形狀常為絲狀或網(wǎng)狀。 熔 斷 器 熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用，用于保護(hù)線路。鐵殼開關(guān)的操作結(jié)構(gòu)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是采用儲(chǔ)能合閘方式，即利用一根彈簧以執(zhí)行合閘和分閘的功能，使開關(guān)的閉合和分?jǐn)鄷r(shí)的速度與操作速度無(wú)關(guān)。接線時(shí)，應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載線接在下端，這樣拉閘后刀開關(guān)的刀片與電源隔離，既便于更換熔絲，又可防止可能發(fā)生的意外事故。該開關(guān)主要用作電氣照明電路和電熱電路、小容量電動(dòng)機(jī)電路的不頻繁控制開關(guān)，也可用作分支電路的配電開關(guān)。HZ5系列是類似萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與一般轉(zhuǎn)換開關(guān)有所不同；組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分。組合開關(guān)一般用于電氣設(shè)備的非頻繁操作、切換電源和負(fù)載以及控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和小型電器。圖12 HS型雙投刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào) HR型熔斷器式刀開關(guān) HR型熔斷器式刀開關(guān)也稱刀熔開關(guān)，它實(shí)際上是將刀開關(guān)和熔斷器組合成一體的電器。其中圖11（c）為一般圖形符號(hào)，（d）為手動(dòng)符號(hào)，（e）為三極單投刀開關(guān)符號(hào)；當(dāng)?shù)堕_關(guān)用作隔離開關(guān)時(shí)，其圖形符號(hào)上加有一橫杠，如圖11（f）、圖11（g）、圖11（h）所示。 HZ型組合開關(guān)、HK型閘刀開關(guān)一般用于電氣設(shè)備及照明線路的電源開關(guān)。隔離開關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能操作帶負(fù)荷的線路，只能操作空載線路或電流很小的線路，如小型空載變壓器、電壓互感器等。 在選用低壓電器時(shí)常根據(jù)型號(hào)來(lái)進(jìn)行選用，所以本書按型號(hào)分類對(duì)上述低壓電器的分類進(jìn)行說(shuō)明。（10）變阻器B，例如BP為頻敏變阻器，BT為起動(dòng)調(diào)速變阻器。（6）起動(dòng)器Q，例如QJ為自耦變壓器降壓起動(dòng)器，QX為星三角起動(dòng)器。（2）熔斷器R，例如RC為瓷插式熔斷器，RM為密封式熔斷器。（2）非電量控制電器：依靠外力或非電量信號(hào)（如速度、壓力、溫度等）的變化而動(dòng)作的電器，如轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。3．按觸點(diǎn)類型分類（1）有觸點(diǎn)電器：利用觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)鄟?lái)切換電路，如接觸器、刀開關(guān)、按鈕等。要求壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕且動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確、可靠。1．按用途或控制對(duì)象分類（1）配電電器：主要用于低壓配電系統(tǒng)中。在我國(guó)工業(yè)控制電路中最常用的三相交流電壓等級(jí)為380V，只有在特定行業(yè)環(huán)境下才用其他電壓等級(jí)，如煤礦井下的電鉆用127V、運(yùn)輸機(jī)用660V、采煤機(jī)用1140V等。因此，低壓電器是電氣控制中的基本組成元件，控制系統(tǒng)的優(yōu)劣和低壓電器的性能有直接的關(guān)系。作為電氣工程技術(shù)人員，應(yīng)該熟悉低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。單相交流電壓等級(jí)最常見(jiàn)的為220V，機(jī)床、熱工儀表和礦井照明等采用127V電壓等級(jí)，其他電壓等級(jí)如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全場(chǎng)所的照明、信號(hào)燈以及作為控制電壓。要求系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作、可靠工作，在規(guī)定條件下具有相應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，使電器不會(huì)被損壞。常用的控制電器有接觸器、繼電器、起動(dòng)器、主令電器、電磁鐵等。（2）無(wú)觸點(diǎn)電器：無(wú)可分離的觸點(diǎn)。5．按低壓電器型號(hào)分類 為了便于了解文字符號(hào)和各種低壓電器的特點(diǎn)，采用我國(guó)《國(guó)產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品型號(hào)編制辦法》（JB 2930—）的分類方法（參見(jiàn)附錄A），將低壓電器分為13個(gè)大類。（3）斷路器D，例如DW為萬(wàn)能式斷路器，DZ為塑殼式斷路器。（7）控制繼電器J，例如JR為熱繼電器，JS為時(shí)間繼電器。（11）調(diào)整器T，例如TD為單相調(diào)壓器，TS為三相調(diào)壓器。 刀 開 關(guān) 刀開關(guān)是一種手動(dòng)電器，常用的刀開關(guān)有HD型單投刀開關(guān)、HS型雙投刀開關(guān)、HR型熔斷器式刀開關(guān)、HZ型組合開關(guān)、HK型閘刀開關(guān)、HY型倒順開關(guān)等。操作時(shí)應(yīng)注意，停電時(shí)應(yīng)將線路的負(fù)荷電流用斷路器、負(fù)荷開關(guān)等開關(guān)電器切斷后再將隔離開關(guān)斷開，送電時(shí)操作順序相反。HY型倒順開關(guān)、HH型鐵殼開關(guān)裝有滅弧裝置，一般可用于電氣設(shè)備的起動(dòng)、停止控制。（a）直接手動(dòng)操作 （b）手柄操作 （c）一般圖形符號(hào) （d）手動(dòng)符號(hào) （e）三極單投刀開關(guān)符號(hào)圖11 HD型單投刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào) （f）一般隔離開關(guān)符號(hào) （g）手動(dòng)隔離開關(guān)符號(hào) （h）三極單投刀隔離開關(guān)符號(hào)圖11 HD型單投刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào)（續(xù)）單投刀開關(guān)的型號(hào)含義如下：設(shè)計(jì)代號(hào)：11—中央手柄式，12—側(cè)方正面杠桿操作機(jī)構(gòu)式，13—中央正面杠桿操作機(jī)構(gòu)式，14—側(cè)面手柄式。刀熔開關(guān)操作方便，并簡(jiǎn)化了供電線路，在供配電線路上應(yīng)用很廣泛，其工作示意圖及圖形符號(hào)如圖 13所示。 組合開關(guān)由動(dòng)觸頭、靜觸頭、絕緣連桿轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)及外殼等部分組成。組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)如圖14所示。 膠底瓷蓋刀開關(guān)由熔絲、觸刀、觸點(diǎn)座和底座組成，如圖15（a）所示。2．HH型封閉式負(fù)荷開關(guān) HH型封閉式負(fù)荷開關(guān)俗稱鐵殼開關(guān)，主要由鋼板外殼、觸刀開關(guān)、操作機(jī)構(gòu)、熔斷器等組成，如圖15（b）所示。它既有助于改善開關(guān)的動(dòng)作性能和滅弧性能，又能防止觸點(diǎn)停滯在中間位置。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)的電路中，熔斷器以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動(dòng)切斷電路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)及過(guò)載保護(hù)。由鉛錫合金和鋅等低熔點(diǎn)金屬制成的熔體，因不易滅弧，多用于小電流電路；由銅、銀等高熔點(diǎn)金屬制成的熔體，易于滅弧，多用于大電流電路。 熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、熔體額定電流、熔斷器額定電流、極限分?jǐn)嗄芰Φ取＃?）極限分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟陬~定電壓下所能開斷的最大短路電流。2．螺旋式熔斷器 螺旋式熔斷器如圖17（b）所示。3．RMl0型密封管式熔斷器 RMl0型密封管式熔斷器為無(wú)填料管式熔斷器，如圖17（c）所示。4．RT型有填料密封管式熔斷器 RT型有填料密封管式熔斷器如圖17（d）所示。圖17 熔斷器類型及圖形符號(hào) 斷 路 器 低壓斷路器俗稱自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁的通斷控制。 下面以塑殼斷路器為例簡(jiǎn)單介紹斷路器的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用與選用方法。當(dāng)電路發(fā)生上述故障時(shí)，通過(guò)各自的脫扣器使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，自動(dòng)跳閘以實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。 失壓（欠電壓）脫扣器用于失壓保護(hù)，如圖18所示，失壓脫扣器的線圈直接接在電源上，處于吸合狀態(tài)，斷路器可以正常合閘；當(dāng)停電或電壓很低時(shí)，失壓脫扣器的吸力小于彈簧的反力，彈簧使動(dòng)鐵心向上使掛鉤脫扣，實(shí)現(xiàn)短路器的跳閘功能。 低壓斷路器的選擇原則低壓斷路器的選擇應(yīng)從以下幾方面考慮：（1）斷路器類型的選擇：應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和保護(hù)要求來(lái)選擇。（4）欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。 凸輪控制器是一種大型的手動(dòng)控制器，主要用于起重設(shè)備中直接控制中小型繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、調(diào)速、換向和制動(dòng)，也適用于有相同要求的其他電力拖動(dòng)場(chǎng)合。由于凸輪控制器中的觸點(diǎn)多，每個(gè)觸點(diǎn)在每個(gè)位置的接通情況各不相同，所以不能用普通的常開常閉觸點(diǎn)來(lái)表示。圖19（d）所示為4極5位凸輪控制器的圖形符號(hào)，表示有4個(gè)觸點(diǎn)，每個(gè)觸點(diǎn)有5個(gè)位置，圖中的小黑點(diǎn)表示觸點(diǎn)在該位接通。目前使用的凸輪控制器有KTKTJlKTJl5及KTJl6等系列。下面介紹交流接觸器。主觸頭用于通斷主 電路，有3對(duì)或4對(duì)常開觸頭；輔助觸頭用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖或控制作用，通常有兩對(duì)常開兩對(duì)常閉觸頭。接觸器上標(biāo)有端子標(biāo)號(hào)，線圈為AA2，主觸頭5接電源側(cè)，6接負(fù)荷側(cè)。2．接觸器的主要技術(shù)參數(shù)和類型 （1）額定電壓：接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。（3）吸引線圈的額定電壓：交流有36V、127V、220V和380V，直流有24V、48V、220V和440V。規(guī)定接觸器的吸合電壓大于線圈額定電壓的85%時(shí)應(yīng)可靠吸合，釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%。（3）額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流。繼電器的種類很多，按輸入量可分為電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等；按工作原理可分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器等；按用途可分為控制繼電器、保護(hù)繼電器等；按輸入量變化形式可分為有無(wú)繼電器和量度繼電器。電磁式繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用維護(hù)方便、觸點(diǎn)容量?。ㄒ话阍?A以下）、觸點(diǎn)數(shù)量多且無(wú)主、輔之分、無(wú)滅弧裝置、體積小、動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確、控制靈敏、可靠等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于低壓控制系統(tǒng)中。圖111為直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖，在線圈兩端加上電壓或通入電流，產(chǎn)生電磁力，當(dāng)電磁力大于彈簧反力時(shí)，吸動(dòng)銜鐵使常開常閉接點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)線圈的電壓或電流下降或消失時(shí)銜鐵釋放，接點(diǎn)復(fù)位。（2）改變非磁性墊片的厚度。2．電磁式繼電器的特性 繼電器的主要特性是輸入輸出特性，又稱為繼電特性，如圖 111（b）所示。當(dāng)輸出量Ｙ為1的狀態(tài)下，輸入量X減小，當(dāng)小于X2時(shí)Ｙ值仍不變，當(dāng)X再繼續(xù)減小至小于X1時(shí)，繼電器釋放，輸出量Y變?yōu)?，X再減小，Y值仍為0。例如一般控制繼電器要求k值低些，～，這樣繼電器吸合后，輸入量波動(dòng)較大時(shí)不致引起誤動(dòng)作。 中間繼電器在控制電路中起邏輯變換和狀態(tài)記憶的功能，以及用于擴(kuò)展接點(diǎn)的容量和數(shù)量。中間繼電器的工作原理和接觸器一樣，觸點(diǎn)較多，一般為四常開和四常閉觸點(diǎn)。電流繼電器可分為欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器。 過(guò)電流繼電器用于過(guò)電流保護(hù)或控制，如起重機(jī)電路中的過(guò)電流保護(hù)。常用的電流繼電器的型號(hào)有JL1JL15等。過(guò)電壓繼電器動(dòng)作電壓范圍為（105%～120%）UN；欠電壓繼電器吸合電壓動(dòng)作范圍為（20%～50%）UN，釋放電壓調(diào)整范圍為（7%～20%）UN；零電壓繼電器當(dāng)電壓降低至（5%～25%）UN時(shí)動(dòng)作，它們分別起過(guò)壓、欠壓、零壓保護(hù)。圖114 電壓繼電器的圖形符號(hào) 時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器在控制電路中用于時(shí)間的控制。電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型鐵心，觸頭系統(tǒng)借用LX5型微動(dòng)開關(guān)，延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器?；钊麠U在塔形彈簧的作用下，帶動(dòng)橡皮膜向右移動(dòng)，弱彈簧將橡皮膜壓在活塞上，橡皮膜左方的空氣不能進(jìn)入氣室，形成負(fù)壓，只能通過(guò)進(jìn)氣孔進(jìn)氣，因此活塞桿只能緩慢地向右移動(dòng)，其移動(dòng)的速度和進(jìn)氣孔的大小有關(guān)（通過(guò)延時(shí)調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔的大小可改變延時(shí)時(shí)間）。線圈不得電時(shí)，塔形彈簧將橡皮膜和活塞桿推向右側(cè)，杠桿將延時(shí)接點(diǎn)壓下（注意，原來(lái)通電延時(shí)的常開接點(diǎn)現(xiàn)在變成了斷電延時(shí)的常閉接點(diǎn)了，原來(lái)通電延時(shí)的常閉接點(diǎn)現(xiàn)在變成了斷電延時(shí)的常開接點(diǎn)），當(dāng)線圈通電時(shí)，動(dòng)鐵心帶動(dòng)L型傳動(dòng)桿向左運(yùn)動(dòng)，使瞬動(dòng)接點(diǎn)瞬時(shí)動(dòng)作，同時(shí)推動(dòng)活塞桿向左運(yùn)動(dòng)，如前所述，活塞桿向左運(yùn)動(dòng)不延時(shí)，延時(shí)接點(diǎn)瞬時(shí)動(dòng)作。常用的產(chǎn)品有JS7A、JS23等系列，其中JS7A系列的主要技術(shù)參數(shù)為延時(shí)范圍，～～180s兩種，操作頻率為600次/h，觸頭容量為5A，延時(shí)誤差為177。 熱繼電器 熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動(dòng)機(jī)）的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。常用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置種類很多，使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。圖116 熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào) 雙金屬片是一種將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬用機(jī)械輾壓方法使之形成一體的金屬片。熱元件串接于電機(jī)的定子電路中，通過(guò)熱元件的電流就是電動(dòng)機(jī)的工作電流（大容量的熱繼電器裝有速飽和互感器，熱元件串接在其二次回路中）。熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)是通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在手動(dòng)復(fù)位置方式下，需在雙金屬片恢復(fù)狀時(shí)按下復(fù)位按鈕才能使觸點(diǎn)復(fù)位。因此，不宜選用雙金屬片熱繼電器，而應(yīng)選用過(guò)電流繼電器或能反映繞組實(shí)際溫度的溫度繼電器來(lái)進(jìn)行保護(hù)。其轉(zhuǎn)子的軸與被控電動(dòng)機(jī)的軸相連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子（圓柱形永久磁鐵）隨之轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子中的鼠籠型繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流和磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用，使定子受力而跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，裝在定子軸上的擺錘推動(dòng)簧片觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。一般速度繼電器都具有兩對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，一對(duì)用于正轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)作，另一對(duì)用于反轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)作。液位繼電器的種類很多，工作原理也不盡相同，下面介紹JYF02型液位繼電器。液位高低的控制是由液位繼電器安裝的位置來(lái)決定的。 主 令 電 器主令電器用于在控制電路中以開關(guān)接點(diǎn)的通斷形式來(lái)發(fā)布控制命令，使控制電路執(zhí)行對(duì)應(yīng)的控制任務(wù)。觸點(diǎn)采用橋式觸點(diǎn)，額定電流在5A以下。而微動(dòng)式按鈕的觸點(diǎn)動(dòng)作變換速度快，和手按下的速度無(wú)關(guān)，其動(dòng)作原理如圖121所示。2．按鈕的顏色 紅色按鈕用于“停止”、“斷電”或“事故”。用于單一復(fù)位功能的，用藍(lán)、黑、白或灰色按鈕。（2）根據(jù)用途，選用合適的型式，如鑰匙式、緊急式、帶燈式等。表11 按鈕顏色的含義顏 色含 義舉 例紅處理事故緊急停機(jī)、撲滅燃燒“停止”或“斷電”正常停機(jī)、停止一臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)、裝置的局部停機(jī)切斷一個(gè)開關(guān)、帶有“停止”或“斷電”功能的復(fù)位綠“起動(dòng)”或“通電”正常起動(dòng)、起動(dòng)一臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)、裝置的局部起動(dòng)接通一個(gè)開關(guān)裝置（投入運(yùn)行）黃參與防止意外情況、參子抑制反常的狀態(tài)避免不需要的變化（事故）藍(lán)上述顏色未包含的任何指定用意凡紅、黃和綠色未包含的用意，皆可用藍(lán)色黑、灰、白無(wú)特定用意除單功能的“停止”或“斷電”按鈕外的任何功能 行程開關(guān) 行程開關(guān)又叫限位開關(guān)，它的種類很多，按運(yùn)動(dòng)形式可分為直動(dòng)式、微動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式等；按觸點(diǎn)的性質(zhì)分可為有觸點(diǎn)式和無(wú)觸點(diǎn)式。行程開關(guān)的主要參數(shù)有型式、動(dòng)作行程、工作電壓及觸頭的電流容量。由于它具有