4.3 刀开关

刀开关也称为闸刀开关，常见有胶盖瓷底刀开关、开关板用刀开关、熔断器式刀开关以及铁壳开关等。

4.3.1 胶盖瓷底刀开关

胶盖瓷底刀开关的外形与结构如图4-2所示。它由操作手柄、上胶盖、下胶盖、熔丝、触刀（动触点）、触头座（静触点）和底座等组成。胶盖的作用是防止操作时电弧飞出灼伤操作人员。

1. 胶盖瓷底开关的选择

胶盖瓷底开关用于照明电路时，可选用额定电压250V，额定电流等于或大于电路最大工作电流的二极开关；用于小容量电动机的直接起动时，可选用额定电压为380V或500V，额定电流等于或大于电动机3倍额定电流的三极开关。表4-5列出了HK系列开关的技术数据，供选用时参考。

2. 胶盖瓷底开关的使用

由于胶盖瓷底开关的使用未设置灭弧装置，故在拉闸、合闸时操作人员应站在开关的一侧，动作必须迅速，以免电弧烧坏触头以及灼伤操作人员。

4.3.2 封闭式负荷开关

封闭式负荷开关又称铁壳开关，适用于在额定交流电380V、直流400V，额定电流到60A的电路，作为不频繁地接通与分断负荷电路及短路保护用，通常用于控制小容量（28 kW以下）交流异步电动机。在配电电路中作为电源开关、隔离开关和应急开关等。

1. 封闭式负荷开关的结构

封闭式负荷开关的结构典型结构如图4-3所示。它主要由刀开关、瓷插式或封闭管式熔断器、操作机构和钢板（或铸铁）外壳等组成，并设置了灭弧装置。

2. 封闭式负荷开关的选择

封闭式负荷开关适用于工矿企业、电力排灌和照明、电热等各种配电设备中，供手动不频繁接通和分断电路，以及线路末端短路保护之用。交流50Hz、380V、60 A以及等级的开关，还可用于小型交流异步电动机的不频繁的直接起动和分断。由于铁壳开关具有全封闭的可开合外壳，故也可用于有粉尘的场所。

用于控制电热设备、照明电路和分支电路时，其额定电流应大于电路负荷计算的电流。控制15 kW以下的电动机时，其额定电流应大于电动机额定电流的2倍。

HH系列铁壳开关的技术数据见表4-6与表4-7所列，供选用时参考。

3. 封闭式负荷开关的使用

（1）不允许面对开关进行操作，以防万一铁壳爆炸伤人。

（2）外壳应可靠接地，禁止在开关上方搁置金属物件。

（3）若发现触头表面凹凸不平，应使用细锉修整，使之保持光洁，若触头压力不足，应对触头系统进行适当调整，并检查触头是否伤损。

（4）经常检查熔断器底座是否破裂，弹簧是否生锈、老化，如有缺陷，应及时处理。

（5）经常检查接线是否松动，外壳内壁是否洁净，应保持外壳完好无损，机械联锁正常，绝缘操作连杆固定牢靠。

4.3.3 开启式刀开关

开启式刀开关又称杠杆闸刀开关，主要由手柄、动触头、静触头、绝缘板等组成。一般用做额定电压AC380V、DC400V，额定电流至1 500 A的配电设备中的电源隔离；当开关有灭弧罩并由杠杆操作时，可按其分断能力，不频繁地切断负荷电路。

1. 开启式刀开关的结构

开启式刀开关的结构主要分为单投（HD 系列）和双投（HS 系列）两大类，均为开启式，其典型结构如图4-4所示。其中：图4-4（a）所示为中央手柄式，分单投、双投两种，有板前接线和板后接线之分；图4-4（b）所示是侧方正面杠杆操作机构式，也分为单投、双投两种；图4-4（c）所示是中央正面杠杆操作机构式，也分为单投与双投两种。

开启式刀开关的原理可由图4-4（d）所示原理图来说明。夹座作为静触点固定在底板上，闸刀（静触点）上带有速断刀刃以提高分合速度，利用杠杆、手柄和传动机构操作闸刀，将电路接通或分断。多数开关配有灭弧罩，用来熄灭电弧。通常将带电部分装在配电板的背面，操作比较安全。

2. 开启式刀开关的选择

中央手柄式单投和双投刀开关，仅作隔离开关之用，主要用于磁力站；侧面操作手柄式刀开关，主要用于动力箱中；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；侧方正面杠杆操作机构刀开关主要用于正面两侧操作、前面维修的开关柜中，操作机构可以在柜的两侧安装。

表4-8列出了HD与HS系列开启式刀开关的技术数据，供选用时参考。

4.3.4 刀熔开关

刀熔开关又称为熔断器式刀开关，其典型结构如图4-5所示。它主要由刀开关和熔断器组合而成，具有刀开关和熔断器的基本特性，也就是有一定的接通分断能力和短路分断能力，可用于电气设备和线路的过负荷和短路保护。

1. 万熔开关的选择

刀熔开关主要用于交流50Hz、电压600V及其以下、约定发热电流至630 A，有较大短路电流的配电电路和电动机电路中，用做电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护之用，一般不用于直接开关单台电动机。刀熔开关额定电流应大于线路的负荷计算电流。表4-9 列出了HR 系列刀熔开关的技术数据，供选用时参考。

2. HR3型刀熔开关

装设在动力配电箱内的HR3型刀熔开关如图4-6所示。由RTO熔断器作为动触头，夹座作为静触头，用杠杆机构来推动熔断器出入夹座，实现通、断操作。额定电流较大的刀熔开关还装有灭弧罩。

4.3.5 组合开关

组合开关又称为转换开关，是一种多功能开关，其结构特点是用刀触片代替闸刀，以左右旋转操作代替刀开关上、下分合操作，它分为单极、双极和多极等多种。

1. 组合开关的结构

组合开关的典型结构如图4-7所示。当手柄每转过一定角度时，就带动与转轴固定的动触点分别与对应的静触点接通和断开。转换开关转轴上装有扭簧储能机构，可使开关快速接通与断开，其通断速度与手柄旋转速度无关。

2. 组合开关的选择

组合开关的选择应根据用电设备的电压等级，容量和所需触点数进行选择。开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍，可直接起动5 kW以下的小功率电动机，也常用于机床控制电路中。

表4-10与表4-11列出了HZ系列组合开关技术数据，供选用时参考。表中额定电流一栏中的“0”表示有这种类型，空着未标的表示无这种类型。括号内的型号，是产品改进后暂用的型号。

4.3.6 安装刀开关必须注意的问题

（1）刀开关应垂直安装在开关板上，且应使动触点在静触点下方。不准横装或倒装，以防刀开关断开时支座松动，闸刀在自重的作用下掉落发生误合闸动作。

（2）接线时，要将电源进线接在开关上方的进线座端头上，用电设备（如电动机）的引线接到下方的出线座端头上，使开关断开时，在闸刀或熔体上不带电。接线时还应将螺钉拧紧，如果接线端孔眼较大，而导线又较细，可将线头的塞入部分弯成双根，用钳子夹拔后塞入孔内再拧紧螺钉。如果连接处松动，会在该处产生高温，使闸刀过热。

（3）刀开关用做隔离开关使用时，合闸顺序是先合上开关，再合上其他用以控制负载的开关；分闸顺序则与合闸正好相反。

（4）一般不允许无灭弧罩的刀开关分断负载，否则，有可能导致稳定持续燃弧，使刀开关寿命缩短，严重的还会造成电源短路、开关烧坏、弧光引起触电等事故。

（5）刀片和插座接触的地方应成直线，不应扭曲。应保持刀开关三相同时合闸，而且接触良好，如接触不良，常会造成单相开路；对于三相异步电动机负载，还会发生因电动机缺相运行而烧坏绕组的故障。

4.3.7 开启式负荷开关的安装方法

（1）应安装在干燥、防雨、无导电粉尘的场所，其下方不应堆放易燃、易燥物品。室外安装时，应装在木箱或铁箱内，做好防雨措施，并加门锁，防止小动物爬入引起短路或小孩玩弄导致触电。

（2）开关安装时，应垂直安装。装好后应检查刀片和夹座是否成直线接触，若刀片和夹座歪扭或夹压力不足，要用电工钳夹住，扳直进行校正。

（3）重换熔丝必须在闸刀拉下的情况下进行，并根据负载容量计算选配熔丝。使用负荷开关时必须装接熔断器，但操作要仔细，尤其是对质地较软的铅锡合金小电流熔体，装接时最容易造成损伤，甚至使截面变细。安装熔体时一定要加平垫圈压紧，旋紧时要不使平垫圈转动，压紧程度要适中。

4.3.8 封闭式负荷开关的安装方法

安装封闭式负荷开关时，应先将木制配电板用预埋螺栓固定在墙上，再将负荷开关的底板固定在木板上；或用两根角钢制成“∏”型，将燕尾用水泥砂浆埋在墙内，再将负荷开关固定在角钢支架上。如用钢管配线（或塑料管配线），在管子头部用两个螺母拧紧在铁壳壁上。

（1）必须垂直安装，可安装在墙上、钢支架上，安装的高度以操作方便和安全为原则，一般安装在离地面1.3～1.5m处。

（2）开关的外壳接地螺钉和钢架，必须可靠地接地或接零。电源进线和开关的输出线，都要经过铁壳的进出线孔。安装接线时应在进出线孔处加装橡皮垫圈，以防尘土落入铁壳内。电源进线接在刀开关静插座的接线端，用电设备应接到熔断器的输出端。

（3）安装选配熔丝时，必须以开关容量和负载容量两个因素为根据，更换熔丝也应根据上述方法进行。

4.3.9 组合开关安装方法

（1）应安装在控制箱（或壳体）内，其操作手柄最好伸出在控制箱的前面或侧面，应使手柄在水平位置时为断开状态。若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方，它的正上方最好不要安装其他电器，否则应设置隔离或绝缘措施。

（2）由于组合开关的通断能力较低，故不能用来分断故障电流；用做电动机正反转控制时，必须在电动机完全停止转动后，才允许反向接通。

（3）当负载的功率因数较低时，应降低组合开关的容量使用，否则会影响开关的寿命。