（一）相關理論知識

一）自動空氣開關

自動空氣開關又稱自動空氣斷路器，是低壓配電網絡和電力拖動系統中一種非常重要的電器。它具有操作安全、使用方便、工作可靠、安裝簡單、動作值可調、分斷能力較高、兼有多種保護功能、動作後不需要更換元件等優點。

1、自動空氣開關的分類。

①按級數分：單極、雙極和三極。

②按保護形式分：電磁脫扣器式、熱脫扣器式、複式脫扣器式和無脫扣器式。

③按分斷時問分：一般式和快速式(先于脫扣機構動作，脫扣時間在0．02s以内)。

④按結構形式分：塑殼式、框架式、限流式、直流快速式、滅磁式和漏電保護式。

電力拖動與自動控制線路中常用的自動空氣開關為塑殼式，如DZ5系列和DZl0系列。DZ5系列為小電流系列，其額定電流為10～50A；DZl0系列為大電流系列，其額定電流等級有l00A、250A和600A3種。

2、自動空氣開關的結構及工作原理。

以DZ5-20型自動空氣開關為例，其外形及結構如圖2-5-1所示。DZ5—20型自動空氣開關結構采用立體布置，操作機構在中間，外殼頂部突出為紅色分斷按鈕和綠色停止按鈕，通過儲能彈簧連同杠杆機構實現開關的接通和分斷；殼内底座上部為熱脫扣器，由熱元件和雙金屬片構成，作為過載保護，還有一電流調節盤，用來調節整定電流；下部為電磁脫扣器，由電流線圈和鐵心組成，作為短路保護；還有一電流調節裝置，用以調節瞬時脫扣整定電流；主觸頭系統在操作機構的下面，有動觸頭和靜觸頭各一對，可作為信号指示或控制電路用；主、輔觸頭接線柱伸出殼外，便于接線。

圖1

圖中1、2為自動空氣開關的三副主觸頭(1為動觸頭、2為靜觸頭)，它們串聯在被控制的三相電路中。當按下接通按鈕時，外力使鎖扣克服反力彈簧的斥力，使固定在鎖扣上面的動觸頭與靜觸頭閉合，并由鎖扣鎖住搭鈎，使開關外于接通狀态。

當開關接通電源後，電磁脫扣器、熱脫扣器及欠電壓脫扣器若無異常反應，開關運行正常。當線路發生短路或嚴重過電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定值，電磁脫扣器産生足夠大的吸力，将銜鐵吸合并撞擊杠杆時，搭鈎繞轉軸座向上轉動與鎖扣脫開，鎖扣在壓力彈簧的作用下，将三副主觸頭分斷，切斷電源。

當線路發生一般性過載時，過載電流雖不能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件産生一定的熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動杠杆使搭鈎與鎖扣脫開将主觸頭分斷。

欠電壓脫扣器的工作過程與電磁脫扣器恰恰相反。當線路電壓正常時，欠電壓脫扣器産生足夠的吸力，克服拉力彈簧的作用将欠電壓脫扣器銜鐵吸合，銜鐵與杠杆脫離，鎖扣與搭鈎才得以鎖住，主觸頭方能閉合。當線路上電壓全部消失或電壓下降到某一數值時，欠電壓脫扣器吸力消失或減小，銜鐵被拉力彈簧拉開并撞擊杠杆，主電路電源被分斷。同理，在無電源電壓或電壓過低時，自動空氣開關也不能接通電源。

正常分斷電路時，按下停止按鈕即可。

3、自動空氣開關的一般選用原則。

①自動空氣開關的額定工作電壓≥線路額定電壓。

②自動空氣開關的額定電流≥線路負載電流。

③熱脫扣器的整定電流=所控制負載的額定電流。

④電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流>負載電路正常工作時的峰值電流。

對單台電動機來說，瞬時脫扣整定電流

圖2

式中，K取1．5～1．7；Istmax為其中最大容量的一台電動機的啟動電流；

為其餘電動機額定電流的總和。

⑤自動空氣開關欠電壓脫扣器的額定電壓=線路額定電壓。

DZ5-20型自動空氣開關的技術數據如表2-5-1所示。

圖3

二）小型配電箱的安裝

1、居民住宅用配電箱的組成。一個配電箱應包括底闆、單相電度表、插入式熔斷器、單相空氣開關、線槽等部分。其主要結構有上、中、下3層。

①下層的左半部分安裝3個較大的熔斷器，具體規格應根據實際需要選定。右半部分安裝接零排和接地排。電源進線從下層接進。

②中層安裝單相電度表，每戶一隻。

③上層的下半部分安裝單相空氣開關，上半部分安裝插入式熔斷器，在上層的最右邊還要安裝一個接地排和一個接零排。出線從上層引出。

2、安裝步驟及要求。

①按配電箱結構和元器件數目确定各元器件的位置。要求盤面上的電器排列整齊美觀，便于監視、操作和維修。通常将儀表和信号燈居上，經常操作的開關設備居中，較重的電器居下，各種電器之間應保持足夠的距離，以保證安全。在接線時要求空氣開關必須接相線。

②用螺釘固定各電器元件，要求安裝牢固，無松動。

③按線路圖正确接線，要求配線長短适度，不能出現壓皮、露銅等現象；線頭要盡量避免交叉，必須交叉時應在交叉點架空跨越，兩線間距不小于2mm。

④配線箱内的配線要通過線槽完成，導線要使用不同的顔色。

3、室内配電箱。

目前在家庭和辦公室中使用的配電箱，一般都是專業廠家生産的成套低壓照明配電箱或動力配電箱。這些配電箱在低壓電器的選用、器件排布、工藝要求、外形美觀等方面都有比較好的質量和性能。組合電箱有多種規格，家庭普遍采用PZ30—10系列産品。

①組合配電箱的結構。家庭常用組合配電箱的中間是一根導軌，用戶可根據需要在導軌上安裝空氣開關和插座。上、下兩端分别有按零排和接地排。

②組合電箱的使用。在使用組合電箱時，用戶應根據實際需要合理的安排器件，如：先設一總電源開關，再在每問房間設分開關。開關全部為空氣

開關，常用型号DZ47-63型。當某一房間有短路、漏電等現象，空氣開關會自動斷開，切斷電源，保證安全。同時也可知道線路故障的大緻位置，便于檢修，如圖2-5-3所示。

圖4

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