开关是电气线路中使用最广泛的一种低压电器,其作用是接通和切断电气线路。常见的开关有照明开关、按钮开关、闸刀开关、组合开关等。
照明开关用来接通和切断照明线路,允许流过的电流不能太大。常见的照明开关如图4-1所示。
图4-1 常见的照明开关
按钮开关用来在短时间内接通或切断小电流电路,主要用在电气控制电路中。按钮开关允许流过的电流较小,一般不能超过5A。 按钮开关用符号“SB”表示,可分为三种类型:常闭按钮开关、常开按钮开关和复合按钮开关。这三种开关的结构与符号如图4-2所示。常见的按钮开关如图4-3所示。有些按钮开关内部有多对常开、常闭触点(常开触点也称为A触点,常闭触点又称B触点),可以在接通多个电路的同时切断多个电路。
图4-2 按钮开关的结构与符号
图4-3 常见的按钮开关
闸刀开关又称开启式负荷开关、瓷底胶盖闸刀开关,简称刀开关, 可分为单相闸刀开关和三相闸刀开关 。 它的外形、结构与符号如图4-4所示。闸刀开关除了能接通、断开电源,还能起到过流保护作用(其内部一般会安装熔丝)。
图4-4 闸刀开关
闸刀开关需要垂直安装:进线装在上方,出线装在下方,不能接反,以免触电。 由于闸刀开关没有灭电弧装置(在闸刀接通或断开时产生的电火花称为电弧),因此不能用于大容量负载的通断控制。 闸刀开关一般用在照明电路中,也可以用在非频繁启动/停止的小容量电动机中。
组合开关又称转换开关,是一种由多层触点组成的开关。 组合开关的外形、结构与符号如图4-5所示。组合开关不宜进行频繁的转换操作,常用于控制4kW以下的小容量电动机。
图4-5 组合开关
倒顺开关又称可逆转开关,属于较特殊的组合开关,专门用来控制小容量三相异步电机的正转和反转。 倒顺开关的外形与符号如图4-6所示。
图4-6 倒顺开关
倒顺开关有“倒”“停”“顺”3个位置:当开关处于“停”位置时,动触点与静触点均处于断开状态;当开关由“停”旋转至“顺”位置时,动触点U、V、W分别与静触点L1、L2、L3接触;当开关由“停”旋转至“倒”位置时,动触点U、V、W分别与静触点L3、L2、L1接触。
万能转换开关由在多个触点中间铺设绝缘层构成,主要用来转换控制线路,也可用于小容量电动机的启动、转向和变速等。 万能转换开关的外形、符号和触点分合表如图4-7所示。
图4-7 万能转换开关
图4-7中的万能转换开关有6路触点,它们的通断受手柄的控制。手柄有Ⅰ、0、Ⅱ共3个挡位,手柄处于不同挡位时,6路触点的通断情况不同。在万能转换开关的符号中,“ ”表示一路触点;竖虚线表示手柄位置;“•”表示手柄处于虚线所示的挡位时该路触点接通。例如,手柄处于“0”挡位时,6路触点在该挡位虚线上都标有“•”,表示在“0”挡位时6路触点都是接通的;手柄处于“Ⅰ”挡时,第1、3路触点接通;手柄处于“Ⅱ”挡时,第2、4、5、6路触点接通。万能转换开关触点在不同挡位的通断情况也可以通过图4-7(c)的触点分合表进行说明,“×”表示相通。
行程开关是一种利用机械运动部件的碰压使触点接通或断开的开关。行程开关的外形与符号如图4-8所示。
图4-8 行程开关的外形与符号
行程开关的种类很多,根据结构可分为直动式(或称按钮式)、旋转式、微动式和组合式等。 直动式行程开关的结构示意图如图4-9所示。
图4-9 直动式行程开关的结构示意图
行程开关的结构与按钮开关的结构基本相同,但将按钮改成了推杆。在使用时将行程开关安装在机械部件的运动路径中,当机械部件运动到行程开关位置时,会撞击推杆而让常闭触点断开、常开触点接通。
开关的种类很多,但检测方法大同小异,一般采用万用表的电阻挡检测触点的通断情况。下面以检测复合按钮开关为例进行检测。该开关有一个常开触点和一个常闭触点,共有4个接线端子。复合按钮开关的常闭触点检测如图4-10所示(常开触点的检测方法与之相似)。
图4-10 复合按钮开关的常闭触点检测
❶ 挡位开关选择200Ω挡。
❷ 将红、黑表笔连接常闭触点的两个端子。
❸ 显示屏数值为0.9Ω(电阻值很小),表明在未按下按钮时常闭触点是导通的。若万用表显示超出量程符号“1”或“OL”,则表明常闭触点开路。
❹ 按下按钮不放,观察到显示屏显示超出量程符号“1”,表明在按下按钮时常闭触点断开。若万用表显示的电阻很小,则说明常闭触点短路。
在测量常闭或常开触点时,如果出现阻值不稳定的情况,则通常是由于相应的触点接触不良引起的。此时可将开关拆开进行检查,找出具体的故障原因,并进行排除。若无法排除,则需要更换新的开关。