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为什么控制电器用按钮不用刀开关?

2020-12-03科学

从问题看,题主没弄懂什么叫做主回路,什么叫做辅助回路。

我们先建立几个概念

第一个概念:主回路和辅助回路

主回路指的是传递和控制电能的回路,例如电动机主回路,或者进线和馈电主回路。主回路的特点是电压高、电流大,有电弧和强烈的电磁冲击。主回路又叫做一次回路。

辅助回路指的是对主回路元件实施信号采集和放大传输、控制、调节和执行保护的回路。辅助回路的电流按规范不超过5A。辅助回路又叫做二次回路,有时又叫做控制回路。

题主主题中提到的刀开关是典型的主回路元件,而控制按钮是典型的辅助回路元器件。

第二个概念:关于隔离开关(刀开关)

刀开关准确的名称叫做隔离开关。因为隔离开关中存在类似闸刀的主触头,所以把它叫做刀开关。下图是到刀开关(隔离开关)的外形:

图1:闸刀开关

闸刀开关在国家标准中叫做隔离开关,它在电路中的作用就是隔离,它本身没有任何分断电路的能力,较大额度电流的隔离开关会带有简易版的灭弧罩。

我们来看看国家标准是怎么说的。在GB14048.3【低压开关设备和控制设备 第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器】中有隔离开关的定义:

图2:国家标准中对隔离开关(刀开关)的定义

这里有几个关键点:

第一:隔离开关(刀开关)是开关的一种。隔离开关可以接通、承载运行电流,但不能分断哪怕是额定电流值的电流。也就是说,隔离开关不允许带载拉闸。

第二:隔离开关不具有任何保护电路的能力,它在电路中起到隔离的作用。

所谓隔离,指的是在开关断开条件下,开关具有明确的断点,并且较大额定电流的隔离开关其手柄开断后可以用锁来锁住,避免误合闸。

所以,隔离开关(刀开关)专门用于主回路检修电路时的电气隔离。

正因为隔离开关(刀开关)不具有开断电流的能力,所以隔离开关(刀开关)必须配套断路器或者熔断器来使用。隔离开关配套熔断器按位置分为熔断器开关和开关熔断器两种。我们看GB14048.3标准怎么说:

图3:国家标准中定义的开关熔断器和熔断器开关

如果隔离开关在上,熔断器在下,这种隔离开关与熔断器的组合体叫做开关熔断器;如果隔离开关的动触头上安装了熔断器,它就是熔断器开关。

第三个概念:控制按钮

控制按钮遵循的国家标准是GB14048.5【低压开关设备和控制设备 第5-1部分:控制电路电器和开关元件 机电式控制电路电器】,如下:

图4:辅助回路(控制回路)电器遵循的国家标准封面

我们看看标准中如何定义按钮:

图5:国家标准中定义的按钮

原来按钮就是具有用手操控且具有复位弹簧的控制开关电器。

有了这几个概念,我们就可以讨论题主的主题了。

为什么控制电器用按钮不用刀开关?

答案很简单: 控制电路中的电器必须使用辅助回路的控制开关电器,不能使用主回路的开关电器

所以,辅助回路(控制回路)不可能使用刀开关(隔离开关)。

我们看下图:

图6:电动机控制主回路和控制回路

我们在图6的蓝色区域左侧看到了电动机控制主回路,它由熔断器开关QS、交流接触器KM和电流互感器构成。其中QS就是隔离开关(刀开关)与熔断器的组合体。

我们在图6的蓝色区域右侧看到了辅助回路,其中的SB1和SB2就是控制按钮。

由前所述,我们已经知道,隔离开关(刀开关)是不可能用在控制回路的。

题主的问题至此回答完毕。

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我们来思考三个问题:

第一个问题:我们看到控制回路的保护采用熔断器FU做短路保护,未安装任何过载保护。再看主回路,我们看到了熔断器开关里的熔断器作为短路保护,而图6中白色的区域则执行电动机的过载保护。于是问题来了,为何控制回路不需要过载保护而只需要短路保护?

第二个问题:控制回路如果要需要采用类似隔离开关的电器,它是什么?

第三个问题:控制回路可以采用微型断路器MCB作为保护吗?

我酌情给出标准答案。