【正文】 于供電線路和電氣設(shè)備的短路保護。 開關(guān)電器開關(guān)電器刀開關(guān)的圖形符號刀開關(guān)的圖形符號低壓斷路器的低壓斷路器的圖形符號圖形符號組合開關(guān)的圖形符號組合開關(guān)的圖形符號四、開關(guān)的圖形符號四、開關(guān)的圖形符號目錄熱脫扣器熱脫扣器正常時，正常時，雙金屬片不彎曲雙金屬片不彎曲；；過載時，過載時，雙金屬片往上而雙金屬片往上而頂開鎖扣。低壓斷路器低壓斷路器結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖電磁脫扣器電磁脫扣器正常時，正常時，銜鐵是釋放的；銜鐵是釋放的；短路時，短路時，銜鐵往上吸而頂銜鐵往上吸而頂開鎖扣。三、低壓斷路器三、低壓斷路器1— 彈簧9— 彈簧2— 主觸點3— 傳動桿4— 鎖扣5— 軸7— 杠桿6— 電磁脫扣器8— 銜鐵10— 銜鐵11— 欠壓脫扣器12— 雙金屬片13— 發(fā)熱元件 開關(guān)電器開關(guān)電器三、低壓斷路器三、低壓斷路器欠壓脫扣器欠壓脫扣器正常時，正常時，銜鐵是銜鐵是 吸住吸住 的；的；欠壓時，欠壓時，銜鐵釋放往上而銜鐵釋放往上而頂開鎖扣。216。216。216。原理216。主要由觸點系統(tǒng)、操作機構(gòu)和保護元件三部分組成。結(jié)構(gòu)特點 當(dāng)電路發(fā)生短路、過載、欠電壓等故障時， 能夠自動切斷電路，起到保護作用。低壓斷路器又叫自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。 組合開關(guān)一般在電氣設(shè)備中用于非頻繁地接通和分斷電路、接通電源和負載、測量三相電壓以及控制 小容量異步電動機的正反轉(zhuǎn)和星 三角降壓啟動等。 (a)單 極 ( b)雙極 (c)三極 圖 113 刀開關(guān)的圖形、文字符號 2．組合開關(guān) 　 刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)： 額定電壓 額定電流 分斷能力 選用刀開關(guān) 時，刀的極數(shù)要與電源進線相數(shù)相等；刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于所控制的線路額定電壓；刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于負載的額定電流。11— 進線端子開起式負荷開關(guān)、開起式負荷開關(guān) （膠殼開關(guān)）（膠殼開關(guān)）一、刀開關(guān)一、刀開關(guān)開起式負荷開關(guān)示意圖開起式負荷開關(guān)示意圖1靜插座 2操縱受柄 3觸刀 4支座 5絕緣底板圖 112 低壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)簡圖 刀開關(guān) HD/HS系列 開關(guān)電器開關(guān)電器封閉式負荷開關(guān)、封閉式負荷開關(guān)8— 熔絲 5— 瓷柄 2— 下膠蓋 圖 112為其結(jié)構(gòu)簡圖。熔斷器式刀開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，故兼有兩者的功能，即電源隔離和電路保護功能；可分斷一定的負載電流。電氣控制中常用電器 一、低壓隔離器 　 低壓隔離器 是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單、應(yīng)用十分廣泛的一類手動操作電器，品種主要有 低壓刀開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)和組合開關(guān)三種。圖 110 磁吹滅弧示意圖 *兩個磁場在電弧下方方向相同（疊加），弧柱上方方向相反（相減）金屬柵片滅弧示意圖金屬柵片滅弧示意圖1－金屬柵片 2－觸頭 3－電?。?3） 柵片滅弧　　　滅弧柵是一組薄銅片，它們彼此間相互絕緣，如圖 111所示。這種滅弧方法多用于小容量交流接觸器中。電動力吹弧如圖 19所示。2— 靜觸點3— 電?、?雙斷口滅弧 (電動力吹弧 )雙斷口滅弧示意圖雙斷口滅弧示意圖2．常用的滅弧裝置（ 1） 電動力吹弧 1— 動觸點 1．常用的滅弧方法 （ 1） 迅速增大電弧長度 電弧長度增加，使觸點間隙增加，電場強度降低，同時又使散熱面積增大，降低電弧溫度，使自由電子和空穴復(fù)合的運動加強，因而電荷容易熄滅。 (a)點接觸 (b)線接觸 (c)面接觸圖 18 觸頭接觸形式圖 *（三）滅弧工作原理 觸點在通電狀態(tài)下動、靜觸頭脫離接觸時，由于電場的存在，使觸頭表面的自由電子大量溢出而產(chǎn)生 電弧 。 觸頭按其結(jié)構(gòu)形式可分為 橋型觸頭 和 指型觸頭 ，如圖 17所示。主觸頭 用于接通或斷開主電路，允許通過 較大的電流 ；輔助觸頭 用于接通或斷開控制電路，只能通過 較小的電流。 圖 16 單相交流電磁鐵鐵心的短路環(huán) (b)電磁吸力圖（二）觸頭系統(tǒng) 觸頭（觸點） 是電磁式電器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。 作用在銜鐵上的 合成電磁吸力是 F1+在相位上落后于短路環(huán)外鐵心截面 S1中的磁通 Φ1 因此交流電磁機構(gòu)鐵心端面上都安裝一個銅制的 短路環(huán) 。4－短路環(huán)3．交流電磁機構(gòu)上 短路環(huán)的作用 由于單相交流電磁機構(gòu)上鐵心的磁通是交變的，故當(dāng)磁通過零時，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開，磁通過零后電磁吸力又增大，當(dāng)吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。2－鐵心 (a)結(jié)構(gòu)圖 圖 16 單相交流電磁鐵鐵心的短路環(huán) *1－銜鐵 在整個吸合過程中，吸力都必須大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能過大或過小 ， 吸力過大時 ，動、靜觸頭接觸時以及銜鐵與鐵心接觸時的沖擊力也大，會使觸頭和銜鐵發(fā)生彈跳，導(dǎo)致觸頭的熔焊或燒毀，影響電器的機械壽命； 吸力過小時 ，會使銜鐵運動速度降低，難以滿足高操作頻率的要求。圖 15中所示曲線 3即為反力特性曲線。 （ 2）反力特性 電磁系統(tǒng)的反作用力與氣隙的關(guān)系曲線稱為反力特性 。因外加電壓 U和線圈電阻不變，則 流過線圈的電流 I為常數(shù)，與磁路的氣隙大小無關(guān) 。由于交流電磁機構(gòu)的氣隙磁通 φ 不 變 ， IN隨氣隙磁阻 (也即隨氣隙 δ )的 變 化成正比 變 化，所以 交流 電 磁 線 圈的 電 流 I與氣隙δ 成正比 變 化 。 實際上，考慮到漏磁通的影響，電磁吸力 F 隨氣隙 δ 的減少略有增加。 式中， U為線圈外加電壓； E為線圈感應(yīng)電動勢； f為 電壓頻率； φ 為氣隙磁通； N為電磁線圈的匝數(shù)。 與氣隙磁通 φ 2成正比。 當(dāng)鐵心截面積 S為常數(shù)時，電磁吸力 ）。 電磁吸力 可按下式求得 電磁吸力由電磁機構(gòu) 產(chǎn)生，反力 由復(fù)位彈簧和觸頭等 產(chǎn)生。 2．電磁機構(gòu)的工作原理 電磁鐵工作時，線圈產(chǎn)生的磁通作用于銜鐵，產(chǎn)生電磁吸力，并使銜鐵產(chǎn)生機械位移，銜鐵復(fù)位時復(fù)位彈簧將銜鐵拉回原位。鐵心用硅鋼片疊成，以減少渦流 。 對于 交流線圈 ，除線圈發(fā)熱外，由于鐵心中有渦流和磁滯損耗，鐵心也會發(fā)熱。線圈做成無骨架、高而薄的瘦高型 ，以改善線圈自身散熱。通入直流電的線圈稱 直流線圈，通入交流電的線圈稱 交流線圈 。在常用低壓控制電器中大部分為電磁式電器一般由兩個基本部分組成： 感受部分 －電磁機構(gòu) 圖 11和 圖 12是直 動 式和拍合式 電 磁機構(gòu)的常用 結(jié) 構(gòu)形式。 （ 5） 執(zhí) 行 電 器 用于完成某種 動 作或 傳 送功能的 電 器，例如 電 磁 鐵 、 電 磁離合器等。 （ 3） 主令電器 用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。3．按用途分 （ 1） 控制電器 用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、電動機起動器等。 （ 2） 自動電器 產(chǎn)生電磁力而自動完成動作指令的電器，例如 接觸器、繼電器、電磁閥 等。（ 2） 低壓電器 用于交流 50Hz（ 或 60Hz） 額定電壓為 1200V以下、直流額定電壓為 1500V及以下的電路中的電器，例如接觸器、繼電器等。因此， “開 ” 和 “ 關(guān) ” 是電器最基本、最典型的功能 。一、電器的 功能 電器是一種能根據(jù)外界的信號（機械力、 電動力和其它物理量）和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的電氣元件或設(shè)備。六、 基本電路 五、 智能電器 常用低壓電器介紹及基本電路連接一、 電器的功能、分類和工作原理二、 電氣控制中常用電器三、 主令電器四、 動力線路中常用電器 第一節(jié) 電器的功能、分類和工作原理 電器的控制作用就是手動或自動地接通、斷開電路， “ 通 ” 稱為 “ 開 ” ， “ 斷 ” 也稱為 “ 關(guān) ” 。 電器的功能、分類和工作原理二、電器的分類1． 按工作電壓等級分（ 1） 高壓電器 用于交流電壓 1200V、 直流 1500V及以上電路中的電器，例如高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。 2．按動作原理分 （ 1） 手動電器 人手操作發(fā)出動作指令的電器，例如 刀開關(guān)，按鈕 等。 （ 2） 配電電器 用于電能的輸送和分配的電器，例如高壓斷路器等。 （ 4） 保護電器 用于保護電路及用電設(shè)備的電器，例如熔斷器、熱繼電器等。 三、電磁式電器的基本原理 低壓電器中大部分為電磁式電器，各類電磁式電器的工作原理基本相同，由 檢測部分（電磁機構(gòu)） 和 執(zhí)行部分（觸頭系統(tǒng) ）兩部分組成。（一）電磁機構(gòu) 1．電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 電 磁機構(gòu)由 吸引 線 圈、 鐵 心和 銜鐵 組 成，其 結(jié) 構(gòu)形式按 銜鐵 的運 動 方式可分 為 直 動 式和拍合式。 執(zhí)行部分 －觸頭系統(tǒng)三、電磁式電器的工作原理三、電磁式電器的工作原理 電磁式電器結(jié)構(gòu)示意圖電磁式電器結(jié)構(gòu)示意圖4— 靜鐵心3— 動鐵心5— 線圈2— 動合 (常開 )觸點1— 動斷 (常閉 )觸點電磁機構(gòu)觸頭系統(tǒng)電磁式電器的基本組成、電磁式電器的基本組成1銜鐵 2鐵心 3吸引線圈圖 11 直 動 式 電 磁機構(gòu) 1銜鐵 2鐵心 3吸引線圈圖 12 拍合式 電 磁機構(gòu) 吸引線圈的作用 是將電能轉(zhuǎn)換為磁能，即產(chǎn)生磁通，銜鐵在電磁吸力作用下產(chǎn)生機械位移使鐵心吸合。 直流線圈 通電，鐵心不會發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈與鐵心接觸以利散熱。 鐵心和銜鐵由軟鋼或工程純鐵制成 。為了改善線圈和鐵心的散熱情況，在鐵心與線圈之間留有散熱間隙，而且把線圈做成有骨架的矮胖型。 另外，根據(jù)線圈在電路中的聯(lián)接方式可分為 串聯(lián)線圈（即電流線圈 ）和 并聯(lián)線圈（即電壓線圈） 。因此作用在銜鐵上的力有兩個： 電磁吸力 和 反力 。電磁機構(gòu)的工作特性常用 吸力特性 和 反力特性 來表達。（ 1） 吸力特性電磁機構(gòu)的電磁吸力 F與氣隙 δ 的關(guān)系曲線稱為 吸力特性 。式中， F為電磁吸力（ N）； B為氣隙磁感應(yīng)強度（ T）；S為磁極截面積（ m2 F與 B2成正比，也可認為 F 勵磁電流的種類對吸力特性有很大影響 。 對于具有電壓線圈的 交流電磁機構(gòu) ，設(shè)線圈外加電壓 U不變，交流電磁線圈的阻抗主要決定于線圈的電抗，若電阻忽略不計，則 當(dāng)電壓頻率 f、 電磁線圈的匝數(shù) N和線圈外加電壓 U為常數(shù)時，氣隙磁通 φ 也為常數(shù)，則電磁吸力 F也為常數(shù)，即 F與氣隙 δ 大小無關(guān)。交流電磁機構(gòu)的吸力特性如圖 13所示 。 圖 13 交流電磁機構(gòu)的吸力特性 圖 14 直流電磁機構(gòu)的吸力特性 對于具有電壓線圈的 直流電磁機構(gòu) ，其吸力特性與交流電磁機構(gòu)有所不同。根據(jù)磁路定律 故其 吸力特性為二次曲線形狀 ，如圖 14所示。反作用力包括彈簧力、銜鐵自身重力、摩擦阻力等。 1直流接觸器吸力特性 2交流接觸器吸力特性 3反力特性 圖 15 吸力特性和反力特性（ 3） 反力特性與吸力特性的配合 為了保證使銜鐵能牢牢吸合， 反作用力特性必須與吸力特性配合好 ，如圖 15所示。因此，吸力特性與反力特性必須配合得當(dāng) 。3－線圈 這樣， 交流電源頻率的變化，使銜鐵產(chǎn)生強烈振動和噪聲，甚至使鐵心松散 。短路環(huán)包圍鐵心端面約 2/3的面積，如圖 16所示。 當(dāng)交變磁通穿過短路環(huán)所包圍的截面積 S2在環(huán)中產(chǎn)生渦流時，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此渦流產(chǎn)生的磁通 Φ2 ， 由Φ Φ2產(chǎn)生的電磁吸力為 F F2F2， 只要此 合力始終大于其反力 ， 銜鐵就不會產(chǎn)生振動和噪聲。 觸頭的結(jié)構(gòu)形式很多，按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭。 觸頭按其原始狀態(tài)可分為 常開觸頭 和 常閉觸頭 ：原始狀態(tài)時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸