土木工程知識點-斷路器、隔離開關(guān)、接觸器、繼電器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)原理

本文為梁志飛老師精心編輯土木工程知識點之一，大家下載下來好好學習吧！土木工程知識點-斷路器、隔離開關(guān)、接觸器、繼電器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)原理低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動開關(guān)，它是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件，一獲得了廣泛的應用。

結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機構(gòu)、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)動作，使主觸點斷開。

隔離開關(guān)

隔離開關(guān)是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設(shè)計、建立和安全運行的影響均較大。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路。主要作用是：

1)分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。

2)根據(jù)運行需要，換接線路。

3)可用來分、合線路中的小電流，如套管、母線、連接頭、短電纜的充電電流，開關(guān)均壓電容的電容電流，雙母線換接時的環(huán)流以及電壓互感器的勵磁電流等。

4)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的具體情況，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁電流。

戶外刀閘按其絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同可分為單柱式，雙柱式和三柱式。其中單柱式刀閘在架空母線下面直接將垂直空間用作斷口的電氣絕緣，因此，具有的明顯優(yōu)點，就是節(jié)約占地面積，減少引接導線，同時分合閘狀態(tài)特別清晰。在超高壓輸電情況下，變電所采用單柱式刀閘后，節(jié)約占地面積的效果更為顯著。

在低壓設(shè)備中主要適用于民宅、建筑等低壓終端配電系統(tǒng)。主要功能：帶負荷分斷和接通線路隔離功能。

接觸器

直流接觸器的工作原理如下：當接觸器線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵心，并帶動觸點動作：常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原：常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

與交流接觸器工作原理相同，不同之處在于交流接觸器的吸引線圈由交流電源供電,直流接觸器的吸引線圈由直流電源供電，另外由于通入直流接觸器線圈是直流電，直流電沒有瞬時值，在任意時刻有效值都是相等的，沒有過零點，因此直流接觸器銜鐵上不用加裝防止過零點電壓較低產(chǎn)生的吸合力較小，造成接觸器震動聲音大等現(xiàn)象的短路環(huán)。

熱繼電器

熱繼電器又稱熱偶。當負載電流流過發(fā)熱元件（一種合金電阻片，通過電流時產(chǎn)生并發(fā)散熱量）時，使它附近的膨脹元件受熱。膨脹元件是由兩種膨脹性能不同的金屬片沿全表面焊接而成，稱為雙金屬片。雙金屬片的下層金屬片具有較大的膨脹系數(shù)。當通過超過特定電流時，發(fā)熱元件的熱量使雙金屬片向上彎曲，于是帶動機構(gòu)偏轉(zhuǎn)，斷開控制電路內(nèi)的觸點，從而使接觸器的主觸頭斷開，負載電路被切斷。

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當操作手柄轉(zhuǎn)動時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸點按規(guī)定順序閉合或斷開。

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換、電壓表、電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)還可以用于直接控制小容量電動機的起動、調(diào)速和換向。

常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量電動機；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動機。用于可逆運行控制時，只有在電動機停車后才允許反向起動。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄的操作方式可分為自復式和自定位式兩種。所謂自復式是指用手撥動手柄于某一檔位時，手松開后，手柄自動返回原位；定位式則是指手柄被置于某檔位時，不能自動返回原位而停在該檔位。

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄有不同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點，電路圖中的圖形符號如圖2所示。但由于其觸點的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，所以，除在電路圖中畫出觸點圖形符號外，還應畫出操作手柄與觸點分合狀態(tài)的關(guān)系。圖中當萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左45°時，觸點1-2、3-4、5-6閉合，觸點7-8打開；打向0°時，只有觸點5-6閉合，右45°時，觸點7-8閉合，其余打開。

控制按鈕

控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、應用廣泛的主令電器，是用來段時間接通或短開小電流電路的手動主令電器。

中間繼電器

中間繼電器(intermediaterelay)：用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。新國標對中間繼電器的定義是K，老國標是KA。一般是直流電源供電。少數(shù)使用交流供電。有人認為建立新形式的標準化始走向建筑和諧的唯一道路，并且能用建筑技術(shù)加以成功地控制．而我的觀點不同，我要強調(diào)的是建筑最寶貴的性質(zhì)是它的多樣化和聯(lián)想到自然界有機生命的生長．我認為著