低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V,只有在特定行业环境下才用其他电压等级,如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V,机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级,其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V,主要用于动力;6V、12V、24V和36V主要用于控制;在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
一、常用低压电器的分类
低压电器种类繁多,功能各样,构造各异,用途广泛,工作原理各不相同,常用低压电器的分类方法也很多。
1.按用途或控制对象分类
(1)配电电器:主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作,在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性,使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。
(2)控制电器:主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。
2.按动作方式分类
(1)自动电器:依靠自身参数的变化或外来信号的作用,自动完成接通或分断等动作,如接触器、继电器等。
(2)手动电器:用手动操作来进行切换的电器,如刀开关、转换开关、按钮等。
3.按触点类型分类
(1)有触点电器:利用触点的接通和分断来切换电路,如接触器、刀开关、按钮等。
(2)无触点电器:无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应,即导通和截止来实现电路的通、断控制,如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。
4.按工作原理分类
(1)电磁式电器:根据电磁感应原理动作的电器,如接触器、继电器、电磁铁等。
(2)非电量控制电器:依靠外力或非电量信号(如速度、压力、温度等)的变化而动作的电器,如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
5.按低压电器型号分类
为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点,采用我国《国产低压电器产品型号编制办法》(JB2930—81.10)的分类方法(参见附录A),将低压电器分为13个大类。每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母,第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。
(1)刀开关H,例如HS为双投式刀开关(刀型转换开关),HZ为组合开关。
(2)熔断器R,例如RC为瓷插式熔断器,RM为密封式熔断器。
(3)断路器D,例如DW为万能式断路器,DZ为塑壳式断路器。
(4)控制器K,例如KT为凸轮控制器,KG为鼓型控制器。
(5)接触器C,例如CJ为交流接触器,CZ为直流接触器。
(6)起动器Q,例如QJ为自耦变压器降压起动器,QX为星三角起动器。
(7)控制继电器J,例如JR为热继电器,JS为时间继电器。
(8)主令电器L,例如LA为按钮,LX为行程开关。
(9)电阻器Z,例如ZG为管型电阻器,ZT为铸铁电阻器。
(10)变阻器B,例如BP为频敏变阻器,BT为起动调速变阻器。
(11)调整器T,例如TD为单相调压器,TS为三相调压器。
(12)电磁铁M,例如MY为液压电磁铁,MZ为制动电磁铁。
(13)其他A,例如AD为信号灯,AL为电铃。
在选用低压电器时常根据型号来进行选用,所以本书按型号分类对上述低压电器的分类进行说明。
二、刀开关
刀开关是一种手动电器,常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关等。
HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关主要用于在成套配电装置中作为隔离开关,装有灭弧装置的刀开关也可以控制一定范围内的负荷线路。作为隔离开关的刀开关的容量比较大,其额定电流在100A~1500A之间,主要用于供配电线路的电源隔离作用。隔离开关没有灭弧装置,不能操作带负荷的线路,只能操作空载线路或电流很小的线路,如小型空载变压器、电压互感器等。操作时应注意,停电时应将线路的负荷电流用断路器、负荷开关等开关电器切断后再将隔离开关断开,送电时操作顺序相反。隔离开关断开时有明显的断开点,有利于检修人员的停电检修工作。隔离刀开关由于控制负荷能力很小,也没有保护线路的功能,所以通常不能单独使用,一般要和能切断负荷电流和故障电流的电器(如熔断器、断路器和负荷开关等电器)一起使用。
HZ型组合开关、HK型闸刀开关一般用于电气设备及照明线路的电源开关。
HY型倒顺开关、HH型铁壳开关装有灭弧装置,一般可用于电气设备的起动、停止控制。
1.HD型单投刀开关
HD型单投刀开关按极数分为1极、2极、3极几种,其示意图及图形符号如图1-1所示。其中图1-1(a)为直接手动操作,(b)为手柄操作,(c)~(h)为刀开关的图形符号和文字符号。其中图1-1(c)为一般图形符号,(d)为手动符号,(e)为三极单投刀开关符号;当刀开关用作隔离开关时,其图形符号上加有一横杠,如图1-1(f)、图1-1(g)、图1-1(h)所示。
2HS型双投刀开关
HS型双投刀开关也称转换开关,其作用和单投刀开关类似,常用于双电源的切换或双供电线路的切换等,其示意图及图形符号如图1-2所示。由于双投刀开关具有机械互锁的结构特点,因此可以防止双电源的并联运行和两条供电线路同时供电。
3HR型熔断器式刀开关
HR型熔断器式刀开关也称刀熔开关,它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器。刀熔开关操作方便,并简化了供电线路,在供配电线路上应用很广泛,其工作示意图及图形符号如图1-3所示。刀熔开关可以切断故障电流,但不能切断正常的工作电流,所以一般应在无正常工作电流的情况下进行操作。