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刀开关概述

刀开关又名闸刀,一般用于不需经常切断与闭合的交、直流低压(不大于500V)电路,在额定电压下其工作电流不能超过额定值。在机床上,刀开关主要用做电源开关,它一般不用来接通或切断电动机的工作电流。 刀开关分单极、双极和三极,常用的三极刀开关长期允许通过电流有100 A、200 A、400A、600 A 和1000 A 五种。生产的产品型号有HD(单投)和HS(双投)等系列。

刀开关是带有动触头——闸刀,并通过它与底座上的静触头——刀夹座相楔合(或分离),以接通(或分断)电路的一种开关。

刀开关适用于交流50Hz、额定电压至380V、交流电压至380V,直流至440V;额定电流至1500A的成套配电装置中,作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。其中:
1、中央手柄式的单投和双投刀开关主要用于变电站,不切断带有电流的电路,作隔离开关之用。
2、侧面操作手柄式刀开关,主要用于动力箱中。
3、中央正面杠杆操作机构刀开关主要用于正面操作、后面维修的开关柜中,操作机构装在正前方。
4、侧方正面操作机械式刀开关主要用于正面两则操作、前面维修的开关柜中,操作机构可以在柜的两侧安装。
5、装有灭弧室的刀开关可以切断电流负荷,其他系列刀开关只作隔离开关使用,不能乱用。
电路作用
1、隔离电源,以确保电路和设备维修的安全;或作为不频繁地接通和分断额定电流以下的负载用。
2、分断负载,如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。
3、刀开关处于断开位置时,可明显观察到,能确保电路检修人员的安全。
 常用类型
常用的刀开关有HD型单掷刀开关、HS型双掷刀开关(刀形转换开关)、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。
主要参数
1、额定绝缘电压,即最大额定工作电压;
2、额定工作电流;
3、额定工作制:分为8h工作制、不间断工作制两种;
4、使用类别:根据操作负载的性质和操作的频繁程度分类。按操作频繁程度分为A类和B类,A类为正常使用的,B类则为操作次数不多的,如只用作隔离开关的;按操作负载性质分类很多,如操作空载电路、通断电阻性电路、操作电动机负载等;
5、额定通断能力:有通断能力(额定电压下)的开关电器额定通断最大允许电流;
6、额定短时耐受电流;
7、有短路接通能力电器的短路接通能力;
8、额定(限制)短路电流;
9、操作性能:根据不同使用类别,在额定工作电流条件下的操作循环次数;
10、热稳定电流:短路时,在一定时间内(1秒)通过的某一最大短路电流。
组成及分类
组成
刀开关通常由绝缘底板、动触刀、静触座、灭弧装置,安全挡板和操作机构组成。
分类
1、根据工作原理、使用条件和结构形式的不同,刀开关可分为刀开关、刀形转换开关、开启式负荷开关(胶盖瓷底刀开关)、封闭式负荷开关(铁壳开关)、熔断器式刀开关和组合开关等。
2、根据刀的极数和操作方式,刀开关可分为单极、双极和三极。常用的三极开关额定电流有100A,200A,400A,600A,1000A等。通常,除特殊的大电流刀开关又电动机操作外,一般都采用手动操作方式。 [2]
其中以熔断体作为动触头的,称为熔断器式刀开关,简称刀熔开关。
采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关;
采用叠装式触头元件组合成旋转操作的,称为组合开关。
注意事项
只作为电源隔离用的刀开关则不需要灭弧装置。用于电解、电镀等设备中的大电流刀开关的额定电流可高达数万安。这类刀开关一般采用多回路导体并联的结构,并可用水冷却的方式散热来提高刀开关导体所能承载的电流密度。
刀开关在电路中要求能承受短路电流产生的电动力和热的作用。因此,在刀开关的结构设计时,要确保在很大的短路电流作用下,触刀不会弹开、焊牢或烧毁。对要求分断负载电流的刀开关,则装有快速刀刃或灭弧室等灭弧装置。
刀开关按照极数可以分为单极刀开关、双极刀开关和三极刀开关;按照转换方式可以分为单投式刀开关、双投式刀开关;按操作方式可分为手柄直接操作式和杠杆式刀开关。图1所示为三极单投式刀开关的电路图,它可用来接通或分断电路A,也可作为将电路A与电源隔离之用。图2为单极双投式刀开关,它可用来接通或分断电路A或电路B,也可将电源向电路A供电转换到向电路B供电。

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