西门子低压电气基础知识大全

低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁的通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。

断路器的种类繁多，按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、DWZ型限流式断路器等。框架式断路器主要用作配电线路的保护开关，而塑料外壳式断路器除可用作配电线路的保护开关外，还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开关。

下面以塑壳断路器为例简单介绍断路器的结构、工作原理、使用与选用方法。

断路器的结构和工作

断路器主要由3个基本部分组成，即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。

图1-8是断路器工作原理示意图及图形符号。断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用。分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。

过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，当线路的电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现短路器的跳闸功能。

图1-8 断路器工作原理示意图及图形符号

脱扣器用于线路的过负荷保护，工作原理和热继电器相同。

失压（欠电压）脱扣器用于失压保护，如图1-8所示，失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器可以正常合闸；

当停电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力，弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣，实现短路器的跳闸功能。

分励脱扣器用于远方跳闸，当在远方按下按钮时，分励脱扣器得电产生电磁力，使其脱扣跳闸。

不同断路器的保护是不同的，使用时应根据需要选用。

在图形符号中也可以标注其保护方式，如图1-8所示，断路器图形符号中标注了失压、过负荷、过电流3种保护方式。

低压断路器选择原理

低压断路器的选择应从以下几方面考虑：

（1）断路器类型的选择：应根据使用场合和保护要求来选择。如一般选用塑壳式；短路电流很大时选用限流型；额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架式；控制和保护含有半导体器件的直流电路时应选用直流快速断路器等。

（2）断路器额定电压、额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压、工作电流。

（3）断路器极限通断能力大于或等于电路Zui大短路电流。

（4）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

（5）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的Zui大负载电流。

02 控制器

控制器是一种手动操作，直接控制主电路大电流（10A～600A）的开关电器。常用的控制器有KT型凸轮控制器、KG型鼓型控制器和KP型平面控制器，各种控制器的作用和工作原理基本类似，下面以常用的凸轮控制器为例进行说明。

凸轮控制器是一种大型的手动控制器，主要用于起重设备中直接控制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、调速、换向和制动，也适用于有相同要求的其他电力拖动场合。

凸轮控制器主要由触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧罩及定位机构等组成。图1-9为凸轮控制器的结构原理示意图及图形符号。

凸轮控制器中有多组触点，并由多个凸轮分别控制，以实现对一个较复杂电路中的多个触点进行同时控制。

由于凸轮控制器中的触点多，每个触点在每个位置的接通情况各不相同，所以不能用普通的常开常闭触点来表示。

图1-9（a）所示为1极12位凸轮控制器示意图，图1-9（b）所示图形符号表示这一个触点有12个位置，图中的小黑点表示该位置触点接通。由示意图可见，当手柄转到2、3、4和10号位时，由凸轮将触点接通。

图1-9（c）所示为5极12位凸轮控制器，它是由5个1极12位凸轮控制器组合而成。图1-9（d）所示为4极5位凸轮控制器的图形符号，表示有4个触点，每个触点有5个位置，图中的小黑点表示触点在该位接通。例如，当手柄打到右侧1号位时，2、4触点接通。

由于凸轮控制器可直接控制电动机工作，所以其触头容量大并有灭弧装置。凸轮控制器的优点为控制线路简单、开关元件少、维修方便等，缺点为体积较大、操作笨重、不能实现远距离控制。目前使用的凸轮控制器有KT10、KTJl4、KTJl5及KTJl6等系列。

图1-9 凸轮控制器的结构原理示意图及图形符号