1.3 选择元器件

1.3.1 低压断路器

1. 什么是断路器

低压断路器俗称自动开关或空气开关（简称空开），用于低压配电线路的不频繁通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动切断电路，是一种既具有控制作用，也具有保护作用的低压电器。

图1-2 断路器内部结构

图1-3 断路器图形符号

图1-4 漏电电流型断路器图形符号

断路器主要由3个基本部分组成，即触头、灭弧系统以及各种脱扣器，其中主要包括过热脱扣器、欠电压（失压）脱扣器、电流脱扣器、分励脱扣器以及自由脱扣器。

图1-5 断路器工作原理

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。当电路发生欠压、失压等故障时，断路器会通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，完成自动跳闸以实现各种保护作用。其中，分励脱扣器作用是远距离控制分断电路。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，实现跳闸功能。热脱扣器用于线路的过负荷保护，工作原理和热继电器相同。欠电压（失压）脱扣器用于欠压、失压保护，如图1-5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，实现跳闸功能。

2. 认识断路器铭牌

图1-6 NBE7低压断路器

观察图1-6 NBE7低压断路器的铭牌，查阅相关手册，理解铭牌含义。

注意：见参考答案第2页。

图1-7 NXBLE-63低压断路器

观察图1-7 NXBLE-63低压断路器的铭牌，查阅相关手册，理解铭牌含义。

注意：见参考答案第3页。

查阅手册，比较NBE7与NXBLE-63两个型号断路器的区别。

注意：见参考答案第4页。

3. 断路器的选择方法

表1-2 低压断路器的选型方法

断路器也可以根据经验，快速选择额定电流的1.5~2.5倍。

1.3.2 按钮

1. 什么是按钮

按钮是最常见的一种主令电器，在控制电路中起到发布控制命令、控制线路通断的作用。一般情况下，按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过5A。因此，按钮一般不能在主电路上直接使用。常见的按钮如图1-8所示。按钮按照外形特点可以分为：自复位式、蘑菇头式、自锁式、单按钮、多按钮等。

图1-8 按钮

2. 按钮的工作原理

如图1-9所示，该按钮为自复位式单按钮。主要由按钮帽、复位弹簧、动触头、静触头组成。在不受外力情况下，触点a与触点b之间导通，这一对触点称为常闭触点（NC）；在不受外力情况下，触点c与触点d之间不导通，这一对触点称为常开触点（NO）。按下按钮帽，动触头向下运动，常闭触点断开后，常开触点导通；松开按钮帽，动触头在复位弹簧的作用下，动触头向上运动，常闭触点恢复导通，常开触点恢复断开。

图1-9 按钮工作原理

（a）复位按钮

（b）旋转开关（自复位）                         （c）旋转开关（带自锁）

（d）急停按钮

图1-10 按钮结构示意图及图形符号

为了避免误操作，通常用不同颜色来区分按钮的作用，具体如表1-3所示。

表1-3 按钮颜色的含义

3. 如何选择按钮

（1）可以根据使用的场合和具体的用途选择按钮的类型。如为防止人员误操作，一般选用钥匙式；有腐蚀的场所一般选用防腐式。

（2）可以根据工作状态指示和工作情况的要求选择按钮和指示灯的颜色。如停止按钮用红色或接启动按钮用绿色，具体参见表1-3。

（3）应根据控制回路的需求选择按钮的数量。

1.3.3 熔断器

1. 什么是熔断器

熔断器在电路中主要起短路保护作用。熔断器的熔体串接于被保护的电路中。

图1-11 熔断器

图1-12 RT36系列刀型触头熔断器

 图1-13 熔断器图形符号

熔断器由熔体和安装熔体的绝缘底座（或称熔管）组成（如图1-12所示）。熔断器串接于被保护电路中。电路正常工作时，熔断器的熔体相当于一段导线；当电路发生短路故障时，熔体被迅速熔断切断电路，从而起到保护电路设备的作用。熔断器结构简单、动作可靠、价格便宜，更换方便，应用范围广。

熔断器型号含义如图1-14所示。

图1-14 熔断器型号含义

2. 熔断器的主要技术参数

（1）熔断器额定电压：熔断器长期工作所能承受的电压。

（2）熔断器额定电流：保证熔断器长期正常工作的电流。

（3）分断能力：熔断器的分断能力是指熔断器在其额定电压及工作条件下，可瞬间承受的最大电流，熔断器会熔断但是不能发生爆炸情况。

（4）熔体的额定电流：在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。

注意：熔断器的额定电流和熔体的额定电流是两个不同的概念。一般情况下，一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体。但是熔断器的额定电流值要大于等于熔体的额定电流值。如图1-15所示，RT28N-32的熔断器，可以配用10A、15A、32A的熔体。

图1-15 RT28系列圆筒形帽熔断器

观察图1-14 RT28型圆筒形帽熔断器的铭牌，查阅相关手册，理解铭牌含义。

注意：见参考答案第5页。

3. 如何选择熔断器

熔断器应根据使用环境、短路电流大小、负载特性进行选择。如机床设备等振动较大的场合可以选用螺旋式熔断器；有易燃气体环境选用有填料封闭管式熔断器等。与此同时，还要注意：熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。

熔体额定电流的选择方法如下：

（1）对照明和电热等的短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。

（2）对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大于或等于1.5~2.5倍电动机额定电流IN：

IRN≥（1.5～2.5）IN

（3）对多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流的1.5~2.5倍，再加上其他电动机额定电流的总和∑IN：

IRN ≥（1.5～2.5）INmax +∑IN