第2章 高低压电器及应用
2.1 常用低压电器及应用
2.1.1 熔断器
（1）熔断器的用途
熔断器属于保护电器，在一般的低压照明电路中用作过载和短路保护，在电动机控制电路中主要用作短路保护。
（2）工作原理
熔断器串接于被保护电路中，当电路或设备发生故障或异常，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。
注意：熔断器也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，则熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候时，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。
（3）熔断器的结构与保护（熔断）特性
①熔断器的结构 熔断器的结构一般分成熔体座和熔体等部分，其最主要的零件是熔体（熔丝或者熔片），将熔体装入盒内或绝缘管内就成为了熔断器。熔体的材料、尺寸和形状决定了熔断特性。熔体材料分为低熔点和高熔点两类。低熔点材料如铅和铅合金，其熔点低容易熔断，由于其电阻率较大，故制成熔体的截面尺寸较大，熔断时产生的金属蒸气较多，只适用于低分断能力的熔断器。高熔点材料如铜、银，其熔点高，不容易熔断，但由于其电阻率较低，可制成比低熔点熔体较小的截面尺寸，熔断时产生的金属蒸气少，适用于高分断能力的熔断器。
熔体的形状分为丝状和带状两种。改变截面的形状可显著改变熔断器的熔断特性。
②熔断器保护（熔断）特性 熔断器的规格以熔体的额定电流值表示，但熔丝的额定电流并不是熔丝的熔断电流，一般熔断电流大于额定电流的1.3～2.1倍。熔断器所能切断的最大电流，叫做熔断器的断流能力。
熔断器的时间-电流特性如图2-1所示。熔断器的熔断电流与熔断时间的关系如表2-1所示。
图2-1 熔断器的时间-电流特性
表2-1 熔断器的熔断电流与熔断时间
可见，熔断时间与熔断电流成反比。熔断电流小于等于IFN时，熔体不会熔断，可以长期工作。
熔断器具有反时延特性，即过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。所以，在一定过载电流范围内，当电流恢复正常时，熔断器不会熔断，可继续使用。
不同类型的熔断器有各种不同的熔断特性曲线，可以适用于不同类型保护对象的需要。
（4）熔断器的类型及结构
供电系统中常用的低压熔断器有瓷插式（RC）、螺旋式（RL）、密闭管式（RM）、有填料式（RTO）及自复式（RZ）等，如图2-2所示是常用的几种低压熔断器的外形及结构。
图2-2 常用熔断器的外形及结构
（5）熔断器的选用
①选用原则 在电气设备安装和维护时，只有正确选择熔断器，才能保证线路和用电设备正常工作，起到保护作用。选用熔断器应遵守以下原则。
a.根据使用环境和负载性质选择适当类型的熔断器。
b.熔断器的额定电压应大于等于电路的额定电压。
c.熔断器的额定电流应大于等于所装熔体的额定电流。
d.上、下级电路保护熔体的配合应有利于实现选择性保护。
②选用要求 对熔断器的选择要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动（如电动机启动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。
③选择依据 选择熔断器的类型时，主要依据负载的保护特性和短路电流的大小。
用于照明电路和电动机的熔断器，一般是考虑它们的过载保护，这时，希望熔断器的熔化系数适当小些，所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌合金的RC1A系列熔断器。
大容量的照明线路和电动机，除过载保护外，还应考虑短路时分断短路电流的能力。当短路电流较小时，可采用熔体为锡质的RC1A系列或熔体为锌质的RM10系列熔断器，如图2-3所示。
图2-3 RC1A和RM10熔断器
用于车间低压供电线路的保护熔断器，一般是考虑短路时的分断能力。当短路电流较大时，宜采用具有高分断能力的RL1系列熔断器；当短路电流相当大时，宜采用有限流作用的RT0系列熔断器，如图2-4所示。
图2-4 RL1和RT0系列熔断器
一般来说，瓷插式熔断器主要用于500V以下小容量线路；螺旋式熔断器用于500V以下中小容量线路，多用于机床配电电路；无填料封闭管式熔断器主要用于交流500V、直流400V以下的配电设备中，作为短路保护和防止连续过载用；有填料管式熔断器比无填料封闭管式熔断器断流能力大，可达50kA，主要用于具有较大短路电流的低压配电网。
（6）熔体额定电流的选择
①照明或其他没有冲击电流的电阻性负载，熔体的额定电流应大于等于负载的工作电流，一般按照下式选择
IFR=1.1IR
式中，IFR为熔体的额定电流；IR为负载额定电流，下同。
②单台电动机，熔体的额定电流为
IFR≥（1.5～2.5）IR
③多台电动机不同时启动时，熔体的额定电流为
IFR≥（1.5～2.5）IRmax+∑IR
式中，IRmax为最大一台电动机额定电流；∑IR为其余小容量电动机额定电流之和。
常见熔断器的主要技术参数如表2-2所示。
表2-2 常见熔断器的主要技术参数
（7）熔断器的安装
①熔断器的安装应保证触点、接线端等处接触良好；安装熔体时，注意不要损伤熔体。
②螺旋式熔断器的进线应接在底座中心端的下接线端上，出线接在上接线端上，如图2-5所示。螺旋式熔断器的熔断管内装有熔丝和石英砂，管的上盖有指示器，用来指示熔丝是否熔断。
图2-5 螺旋式熔断器的接线
③瓷插式熔断器的熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去；不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸。
④应保证熔体与刀座接触良好，以免因接触电阻过大使熔体温度升高而熔断。
（8）熔断器的更换
更换熔体应在停电的状况下进行。如因工作需要带电调换熔断器时，必须先断开负荷，戴好绝缘手套，站在绝缘板上并戴上护目眼镜，因为熔断器的触刀和夹座不能用来切断电流，可能在拔出时，电弧不能熄灭，造成触电或受电灼伤及脏物落入眼内。
特别注意：熔丝烧坏后，应使用和原来同样材料、同样规格的熔丝更换（即熔断器内所装的熔丝的额定电流，只能小于或等于熔断管的额定电流，而不能大于熔断管的额定电流）。千万不要随便加粗熔丝或者用不易熔断的其他金属丝去更换。
（9）熔断器常见故障处理
熔断器常见故障原因及处理方法见表2-3。
表2-3 熔断器常见故障原因及处理方法
2.1.2 胶盖闸刀开关
胶盖闸刀开关即HK系列开启式负荷开关（以下称刀开关），它由闸刀和熔丝组成。刀开关有二极、三极两种，具有明显断开点，起短路保护作用。
（1）刀开关的用途
①在电压为220V或380V的交流配电系统或设备自动控制系统中，用作电源隔离开关。
②用作不频繁接通、断开的小电流（60A以下）配电电路的总开关（如照明电路、电热负载等）。
③直接控制电动机功率在5.5kW及以下且不频繁启动的小容量动力电路的接通与断开。
④用作接通或断开有电压而无负载电流的电路。
（2）刀开关的原理图符号及型号含义
刀开关的原理图符号及型号含义如图2-6所示。
图2-6 刀开关的原理图符号及型号含义
（3）刀开关的结构
HK系列胶盖闸刀开关的结构如图2-7所示，主要由瓷质手柄、动触点、出线座、瓷底座、静触点、进线座、胶盖紧固螺钉、胶盖等组成。
图2-7 HK1系列胶盖闸刀开关的结构
（4）刀开关的选用
刀开关一般在照明电路和功率小于5.5kW电动机的控制电路中采用，在选择合适的熔丝后，具有短路和严重过载保护的功能。选用刀开关时应注意以下几点。
①根据电压和电流选择。刀开关的额定电压应等于或大于电源额定电压。在正常情况下，刀开关一般可以接通和分断负荷额定电流，因此对普通的负荷来说，可以根据负荷额定电流来选择刀开关。但当刀开关被用于控制电动机时，考虑到其启动电流可以达到额定电流的4～7倍，不能只按照电动机的额定电流来选用，而应当把刀开关的额定电流选得大一些。根据经验，刀开关的额定电流应当是电动机的额定电流的3倍。
②刀开关的通断能力和其他性能均应符合电器的要求。
③刀开关所在线路的三相短路电流不应超过规定的动、热稳定值。
④选择开关时，注意检查各刀片与对应的夹座是否直线接触，有无歪斜、不同步等，如有问题，应及时修理或更换。
常用的刀开关有HK1和HK2系列，其主要技术数据见表2-4。
表2-4 HK系列闸刀开关技术数据
（5）刀开关的安装
①刀开关安装地点应干燥，无尘土，不受振动影响。安装前，应对刀开关进行全面的检查，触点接触应良好，无烧伤，瓷座底和胶盖、手柄无破损，手柄及其闸刀不歪斜，底座螺孔封闭严密，各部螺钉紧固，绝缘良好。
②安装时，闸刀底板应垂直于地面，手柄向上，静触点位于上方接电源，动触点位于下方接负荷。这样在切断电路产生的电弧时，热空气上升，将电弧拉长而易于熄灭。同时也可避免刀开关处于切断位置时，闸刀可动触点因重力或者受振动而自由落下，发生误合闸以及当闸刀断开时，闸刀不带电，更换熔丝安全。不允许闸刀倒装、平装和翻装。
③刀开关的进出线连接的地方，要接触严密，螺钉要拧紧。从闸座接出来的绝缘线，金属部分不应外露，以免引起人身触电伤亡事故。刀片和夹座接触，应不歪扭，以免刀片合入夹座时造成接触不正或者接触不良。
④选用熔丝的规格应在保证刀开关不过载使用的前提下根据负载的大小和性质选择。不得随意加大或缩小熔丝的直径。一般额定电流15A的刀开关选用直径为1.45～1.59mm的熔丝；额定电流30A的刀开关选用直径为2.30～2.52mm的熔丝；额定电流60A的闸刀开关选用直径为3.36～4.00mm的熔丝。
⑤安装后刀开关的胶盖应该盖好，在上胶盖的时候，位置应对正，不得歪斜。胶盖上不准只拧一个胶木螺钉。当合闸刀时，刀片应做到不碰胶盖。
（6）刀开关的维护
①检查刀开关导电部分有无发热、动静触点有无烧损及导线（体）连接情况，遇有以上情况时，应及时修复。
②用万用表电阻挡检查动静触点有无接触不良，对金属外壳的开关，要检查每个接点与外壳的绝缘电阻。
③检查绝缘连杆、底座等绝缘部件有无烧伤和放电现象。
④检查开关操作机构各部件是否完好，动作是否灵活，断开、合闸时，三相是否同期、准确到位。
⑤检查外壳内、底座等处有无熔丝熔断后造成的金属粉尘，若有应清扫干净，以免降低绝缘性能。
（7）刀开关常见故障处理
刀开关常见故障原因及处理方法见表2-5。
表2-5 刀开关常见故障原因及处理方法
2.1.3 低压断路器
低压断路器过去称为自动空气开关，为了与IEC（国际电工委员会）标准一致，故改为此名。它分为框架式DW系列（又称万能式）和塑料外壳式两大类，目前我国万能式断路器主要生产有DW15、DW16、DW17（ME）、DW45等系列，塑料外壳式断路器主要生产有DZ20、CM1、TM30等系列，如图2-8所示。
图2-8 低压断路器
（1）低压断路器的用途
①万能式断路器用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等，在正常的条件下，它可作为线路的不频繁转换之用，也可以作为电动机的不频繁启动之用。
②塑壳式断路器一般作配电用，也可为保护电动机之用。在正常情况下，塑壳式断路器可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁启动之用。
（2）低压断路器的原理图符号及型号含义
低压断路器的原理图符号及型号含义如图2-9所示。
图2-9 低压断路器的原理图符号及型号含义
（3）低压断路器的结构
低压断路器主要由动触点、静触点、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、欠电压脱扣器及外壳等部分组成，如图2-10所示。
图2-10 低压断路器的结构
（4）低压断路器的原理
低压断路器的工作原理如图2-11所示。
图2-11 低压断路器的工作原理图
低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。电磁脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用。在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
值得注意的是，低压断路器的主触点断开后，操作手柄仍然处在“合”的位置，查明原因并排除故障后，必须先把手柄拨到“分”的位置再拨至“合”的位置，才可恢复正常供电。
（5）低压断路器的选用
选用低压断路器，一般应遵循以下4个原则。
①额定电压和额定电流应不小于电路正常工作电压和工作电流。
a.用于控制照明电路时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流通常应为负载电流的6倍。
b.用于电动机保护时，装置式自动开关电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应为电动机启动电流的1.7倍；万能式低压断路器的整定电流应为电动机启动电流的1.35倍。
c.用于分断或接通电路时，其额定电流和热脱扣器整定电流均应等于或大于电路中负载的额定电流之和。
d.选用低压断路器作多台电动机短路保护时，电磁脱扣器整定电流为容量最大的一台电动机启动电流的1.3倍加上其余电动机额定电流之和。
e.欠电压脱扣器的额定电压等于电路的电源电压。
②热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流，否则，应进行人工调节，如图2-12所示。
图2-12 调节整定电流
注意：低压断路器的脱扣器整定电流及其他特征性参数和选择参数，一经调好后便不允许随意更动。使用较长时间后要检查其弹簧是否生锈卡住，防止影响正确动作。
③电磁脱扣器的瞬时整定电流应大于负载电路正常工作时的工作电流。对于电动机来说，瞬时整定电流一般取大于等于1.7倍的电动机启动电流。
④选用低压断路器时，在类型、等级、规格等方面要配合上、下级开关的保护特性，不允许因本级保护失灵导致越级跳闸，扩大停电范围。
常用塑料外壳式低压断路器的主要技术数据见表2-6。
表2-6 常用塑料外壳式低压断路器主要技术数据
（6）低压断路器的安装
①安装前用500V兆欧表检查断路器的绝缘电阻。在周围介质温度为（20±5）℃和相对湿度为50％～70％时，绝缘电阻值应不小于10MΩ，否则应烘干。
②安装低压断路器时，应将脱扣器电磁铁工作面的防锈油脂擦拭干净，以免影响电磁机构的正常动作。
③万能式低压断路器只能垂直安装，其倾斜度不应大于5°，其操作手柄及传动杠杆的开、合位置应正确，如图2-13所示。直流快速低压断路器的极间中心距离及开关与相邻设备或建筑物的距离不应该小于500mm，若小于500mm，要加隔弧板，隔弧板的高度应不小于单极开关的总高度。
图2-13 低压断路器安装示例
④低压断路器与熔断器配合使用时，熔断器应安装在电源侧。
⑤低压断路器操作机构的安装，应符合下列要求。
a.操作手柄或传动杠杆的开、合位置应正确；操作力不应大于产品的规定值。
b.电动操作机构接线应正确；在合闸过程中，开关不应跳跃；开关合闸后，限制电动机或电磁铁通电时间的联锁装置应及时动作；电动机或电磁铁通电时间不应超过产品的规定值。
c.开关辅助接点动作应正确可靠，接触应良好。
d.抽屉式断路器的工作、试验、隔离三个位置的定位应明显，并应符合产品技术文件的规定。
e.抽屉式断路器空载时进行抽、拉数次应无卡阻，机械联锁应可靠。
⑥正确接线。大多数塑壳式断路器（如HSM1、DZ20、TO、TG、H系列等）只能上进线而不能下进线。只能上进线的断路器，若因安装条件限制，必须下进线，则要降低短路分断能力，一般降20％～30％。如图2-14所示为带漏电的断路器接线方法。
图2-14 带漏电的断路器接线方法
（7）低压断路器的维护
①运行中的断路器应定期进行清扫和检修，要注意有无异常声响和气味。
②运行中的断路器触点表面不应有毛刺和烧蚀痕迹，当触点磨损到小于原厚度的1/3时，应更换新触点。
③运行中的断路器在分断短路电流后或运行很长时间时，应清除灭弧室内壁和栅片上的金属颗粒。灭弧室不应有破损现象。
④带有双金属片式的脱扣器，因过载分断断路器后，不得立即“再扣”，应冷却几分钟使双金属片复位后，才能“再扣”。
⑤运行中的传动机构应定期加润滑油。
⑥定期检修后应在不带电的情况下进行数次分合闸试验，以检查其可靠性。
⑦定期检查各脱扣器的电流整定值和延时，特别是半导体脱扣器，应定期用试验按钮检查其工作情况。
⑧经常检查引线及导电部分有无过热现象。
（8）低压断路器常见故障处理
低压断路器常见故障原因及处理方法见表2-7。
表2-7 低压断路器常见故障原因及处理方法
2.1.4 交流接触器
（1）交流接触器的用途
交流接触器作为执行元件，主要用于频繁接通或分断交流主电路和大容量的控制电路，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作、联锁控制、各种定量控制、失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其他电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
交流接触器的一端接控制信号，另一端则连接被控的负载线路，是实现小电流对大电流，低电压电信号对高电压负载进行接通、分断控制的最常用元器件。
（2）交流接触器的种类
交流接触器的种类见表2-8。
表2-8 交流接触器的种类
（3）交流接触器的基本参数
交流接触器的基本参数及含义见表2-9。
表2-9 交流接触器的基本参数及含义
常用的CJ0和CJ10系列交流接触器主要技术数据见表2-10。
表2-10 CJ0和CJ10系列交流接触器主要技术数据
（4）交流接触器的结构
交流接触器主要由触点系统、电磁系统、灭弧装置和辅助部件等组成，如图2-15所示。
图2-15 交流接触器的结构
①电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁芯，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。
②触点系统：按功能不同，接触器的触点分为主触点和辅助触点。主触点用于接通和分断电流较大的主电路，体积较大，一般由3对动合触点组成；辅助触点用于接通和分断小电流的控制电路，体积较小，有动断和动合两种触点。根据触点形状的不同，分为桥式触点和指形触点，其形状分别如图2-16所示。
图2-16 接触器的触点结构
交流接触器的触点，一般由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器在生产企业中大多数情况下都被用来控制电动机的运行与停止，故常见的中小型交流接触器的主触点为3对，特殊规格的可以有1对、2对、4对或5对主触点。
③灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠地熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，额定电流在10A以上的接触器都装有灭弧装置。
交流接触器主触点在通断过程中会产生较强的电弧，电弧是空气被电离后所产生的一种导电离子体，并伴随高温产生。电弧对电气元件的危害主要有两个方面：一是因电弧具有导电性，易引起飞弧相间短路；二是由于电弧的高温，会将电气接触点的表面金属熔化、蒸发、熔接，接触点周围的绝缘材料可能也会因高温而碳化损坏等。
交流接触器由于频繁带负荷通断，因此主触点周边都配备有灭弧罩，特别是对于大型接触器灭弧罩尤其重要。
小型接触器灭弧罩由陶土烧结制成，它将接触器的主触点分别隔离在其内独立的间隔内进行分断，依靠陶瓷绝缘并耐高温的特性，防止主触点之间可能因电弧而引起的相间短路，同时电弧和电弧产生的高温气流经由灭弧罩上预设的狭缝中排出，使接触器的接通与分断过程安全可靠。
大型交流接触器的灭弧罩是采用在陶质隔罩的基础上再配备片状金属消弧栅，如图2-17所示。钢栅片能将长弧分割成若干短弧，增加了电弧的电压降，使得电弧无法维持而熄灭，钢栅片越多，效果越好。同时，钢栅片还具有磁吹灭弧、电动力灭弧的作用。
图2-17 片状金属消弧栅
交流接触器在分断大电流或高电压电路时，其动、静触点间气体在强电场作用下产生放电，形成电弧。常用的灭弧方法有下面4种。
a.电动力灭弧：利用触点分断时本身的电动力将电弧拉长，使电弧热量在拉长的过程中散发冷却而迅速熄灭，其原理如图2-18（a）所示。
图2-18 常用的灭弧方法
b.双断口灭弧：将整个电弧分成两段，同时利用上述电动力将电弧迅速熄灭。它适用于桥式触点，其原理如图2-18（b）所示。
c.纵缝灭弧：采用一个纵缝灭弧装置来完成灭弧任务，如图2-18（c）所示。
d.栅片灭弧：主要由灭弧栅和灭弧罩组成，如图2-18（d）所示。
④辅助部件：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构和支架底座等。
交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“E”形的硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择，另一个是活动铁芯，用来带动主接点和辅助接点的开、断。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面加上了短路环（又称减振环），如图2-19所示，减振环的作用是减少交流接触器吸合时产生的振动和噪声。在维修时，如果没有安装此减振环，交流接触器吸合时会产生非常大的噪声。
图2-19 减振环
减振环的工作原理是：设置的短路铜环相当于感应导线的一匝（如图2-20所示），电磁线圈通电工作的同时，该短路环内会产生一个相位滞后于电磁线圈的感生电流i'，感生电流i’产生的磁力线Φ2恰好与主磁力线Φ1也有时间相位差，当主磁力线Φ1随交流电流减到最小时，感生的磁力线Φ2却到最大值，两个磁场轮流将衔铁（活动部分）吸住，避免了单一的主磁力线Φ1会因交流电流过零时磁力消失所引起的频率为50Hz的振动。
图2-20 短路环的作用及磁力线变化状态
（5）交流接触器的原理图符号及型号含义
交流接触器的原理图符号及型号含义如图2-21所示。
图2-21 交流接触器的原理图符号及型号含义
（6）交流接触器的工作原理
电磁式交流接触器的工作原理是：当电磁线圈接受指令信号得电后，铁芯被磁化为电磁铁，产生电磁吸力，当克服弹簧的反弹力时使动铁芯吸合，带动触点动作，即动断触点分开、动合触点闭合；当线圈失电后，电磁铁失磁，电磁吸力消失，在弹簧的作用下触点复位，如图2-22所示。
图2-22 电磁式交流接触器工作原理图
交流接触器线圈的工作电压应为其额定电压的85％～105％，这样才能保证接触器可靠吸合。如电压过高，交流接触器磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大，有烧毁线圈的危险。反之，电压过低，电磁吸力不足，动铁芯吸合不上，线圈电流达到额定电流的十几倍，线圈可能过热烧毁。
（7）常用接触器
接触器型号有很多种，表2-11介绍了几种常用接触器，方便大家选用。
表2-11 几种常用接触器简介
（8）低压交流接触器的选用
①交流接触器的选用原则 接触器作为通断负载电源的设备，选用时应按满足被控制设备的要求进行，除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外，被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据，其选用原则如下。
a.交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适应。
b.负载的计算电流要符合接触器的容量等级，即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流，分断电流大于负载运行时的分断需要电流，负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况，对于启动时间长的负载，半小时峰值电流不能超过约定发热电流。
c.按短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接触器的分断能力。
d.接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触点的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度，一般推荐的操作电压值，接触器要能够在85％～110％的额定电压值下工作。如果线路过长，由于电压降太大，接触器线圈对合闸指令有可能不起反映；由于线路电容太大，可能对跳闸指令不起作用。
e.根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。
f.短路保护元件参数应该与接触器参数配合选用。选用时可参见样本手册，样本手册一般给出的是接触器和熔断器的配合表。
接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流，这样断路器才能保护接触器。实际使用中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1～1.38之间，而断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样，所以两者间配合很难有一个标准，需要实际核算。
g.接触器和其他元器件的安装距离要符合相关国标、规范，要考虑维修和布线距离。
②不同负载下交流接触器的选用 交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC-1、AC-2、AC-3和AC-4。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等；二类交流接触器用于绕线转子异步电动机的启动和停止；三类交流接触器的典型用途是笼型异步电动机的运转和运行中分断；四类交流接触器用于笼型异步电动机的启动、反转制动、反接和点动。
为了使接触器不会发生触点粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因素，因此要对接触器通断运行的负载进行分析，根据负载电气特点和电力系统的实际情况，对不同的负载启停电流进行计算。
a.控制电热设备用交流接触器的选用。控制电热设备主要有电阻炉、调温设备等，其电热元件负载中用的绕线电阻元件，接通电流可达额定电流的1.4倍，如果考虑到电源电压升高等，电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小，按使用类别属于AC-1，操作也不频繁，选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。
b.控制照明设备用的接触器的选用。照明设备的种类很多，不同类型的照明设备，启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-1a或AC-1b，如果启动时间很短，可选择其发热电流等于照明设备工作电流的1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低，可选择其发热电流比照明设备工作电流大一些。
c.控制电焊变压器用接触器的选用。当接通低压变压器负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流，在一次侧出现较大电流，可达额定电流的15～20倍，它与变压器的绕组布置及铁芯特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-4。
d.电动机用接触器的选用。电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2～AC-4，对于启动电流在6倍额定电流，分断电流为额定电流的可选用AC-3，如风机水泵等，可采用查表法及选用曲线法，根据样本及手册选用，不用再计算。
绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流，一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，使用类别AC-2，可选用转动式接触器。
对于一般设备用电动机，工作电流小于额定电流，启动电流虽然达到额定电流的4～7倍，但时间短，对接触器的触点损伤不大，接触器在设计时已考虑此因数，一般选用触点容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。
对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载，重载启停频繁，反接制动等，所以计算工作电流要乘以相应倍数。由于重载启停频繁，选用4倍电动机额定电流，通常重载下反接制动电流为启动电流的2倍，所以对于此工况要选用8倍额定电流。
e.电容器用接触器的选用。电容器接通时，会出现很大的合闸涌流，同时伴随着很高的电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定（即与此馈电变压器和连接导线有关），因此触点闭合过程中可能烧蚀严重，应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择，这样才能保证正确安全的操作使用。
选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等，接触器的额定发热电流应不小于最大稳态电流的1.5倍。
如果电容器组没有放电装置，可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器，如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计，也采用了串联电阻抑制涌流的措施。
③有特殊要求情况下交流接触器的选用
a.防晃电型交流接触器。在有连续性生产要求的情况下，工艺上不允许设备在电源短时中断（晃电）时就造成设备跳闸停电，可以采用新型电控设备：FS系列防晃电交流接触器。
FS系列防晃电接触器不依赖辅助工作电源，不依赖辅助机械装置，具有体积小、可靠性高的特点，它采用强力吸合装置，双绕组线圈，接触器在吸合释放时无有害抖动，避免了电网失压时触点抖动引起的燃弧熔焊，因此减少了触点磨损。接触器线圈带有储能机构，当晃电发生时，接触器线圈延迟释放，其辅助触点延迟发出断开的控制信号，由此躲开晃电时间，晃电时间由负载性质和断电长短决定，接触器延时时间可调。
b.节能型交流接触器。交流接触器的节电是指采用各种节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的操作电磁系统一般采用交流控制电源，我国现有63A以上交流接触器，在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间，无功功率在数十乏至几百乏之间，一般所耗有功功率铁芯占65％～75％，短路环占25％～30％，线圈占3％～5％，所以可将交流吸持电流改为直流吸持，或者采用机械结构吸持、限电流吸持等方法，可以节省铁芯及短路环中所占的大部分功率损耗，还可消除、降低噪声，改善环境。
电磁系统采用节电装置，使电磁无噪声及温升低，并解决了使用节电装置有释放延时的缺点，如国产的CJ40系列。
c.带有附加功能的交流接触器。电子技术的应用可以很方便地在接触器中增添主电路保护功能，如欠、过电压保护，断相保护、漏电保护等。电动机烧毁事故中，接触器一相接触不良的占11％，所以选择带有断相保护的断路器、接触器等电气器件也是十分必要的。
接触器加辅助模块可以满足一些特殊要求。加机械联锁可以构成可逆接触器，实现电动机正反可逆旋转，或者两个接触器加机械联锁实现主电路电气互锁，可用于变频器的变频/工频切换；加空气延时头和辅助触点组可以实现电动机星-三角启动；加空气延时头可以构成延时接触器。
选用交流接触器的电磁线圈作电动机的低电压保护，其控制回路宜由电动机主回路供电，如由其他电源供电，则主回路失压时，应自动断开控制电源。
（9）交流接触器的安装
①安装前的检查
a.检查产品的铭牌及线圈上的数据（如额定电压、电流、操作频率和负载因数等）是否符合实际使用要求。
b.用于分合接触器的活动部分，要求产品动作灵活无卡住现象。
c.当接触器铁芯极面涂有防锈油时，使用前应将铁芯极面上的防锈油擦净，以免油垢黏滞而造成接触器断电不释放。
d.检查和调整触点的工作参数（开距、超程、初压力和终压力等），并使各极触点同时接触。
②安装与调整
a.交流接触器在吸合、断开时振动比较大，在安装时尽量不要和振动要求比较严格的电气设备安装在一个柜子里，否则要采用防振措施，一般尽量安装在柜子下部。
b.交流接触器的安装环境要符合产品要求，安装尺寸应该符合电气安全距离、接线规程，而且要检修方便。
c.安装接触器时，除特殊情况外，一般应垂直安装，其倾角不得超过5°；有散热孔的接触器，应将散热孔放在上下位置。
d.在安装与接线时，注意不要把零件失落入接触器内部，以免引起卡阻而烧毁线圈；同时，应将螺钉拧紧以防振动松脱。
e.检查接线正确无误后，应在主触点不带电的情况下，先使吸引线圈通电分合数次，检查产品动作是否可靠，然后才能投入使用。
（10）交流接触器的使用与检修
①交流接触器的使用
a.使用时，应定期检查产品各部件，要求可动部分无卡住，紧固件无松脱现象，各部件如有损坏，应及时更换。
b.触点表面应经常保护清洁，不允许涂油，当触点表面因电弧作用而形成金属小珠时，应及时清除。当触点严重磨损后，应及时调换触点。但应注意，银及银基合金触点表面在分断电弧时生成的黑色氧化膜接触电阻很低，不会造成接触不良现象，因此不必锉修，否则将会大大缩短触点寿命。
c.带有灭弧室的接触器，决不能不带灭弧室使用，以免发生短路事故。陶土灭弧罩易碎，应避免碰撞，如有碎裂，应及时调换。
②校验
a.将装配好的接触器如图2-23所示接入校验电路。
图2-23 接触器动作值校验电路
b.选好电流表、电压表量程并调零；将调压变压器输出置于零位。
c.合上刀开关QS1和QS2，均匀调节调压变压器，使电压上升到接触器铁芯吸合为止，此时电压表的指示值即为接触器动作的电压值，该电压应小于或等于线圈额定电压的85％。
d.保持吸合电压值，分合开关QS2，做两次冲击合闸试验，以校验动作的可靠性。
e.均匀地降低调压变压器的输出电压，直至衔铁分离，此时电压表的指示值即为接触器的释放电压，释放电压值应大于线圈额定电压的50％。
f.将调压变压器的输出电压调至接触器线圈的额定电压，观察铁芯有无振动及噪声，从指示灯的明暗可判断主触点的接触情况。
③触点压力的检测与调整 用纸条判断触点压力是否合适。如图2-24所示，将一张厚约0.1mm、比触点稍宽的纸条夹在接触器的触点间，使触点处于闭合位置，用手拉动纸条，若触点压力合适，稍用力纸条才可拉出。若纸条很容易被拉出，即说明触点压力不够。若纸条被拉断，说明触点压力太大。可调整触点弹簧或更换弹簧，直至符合要求。
图2-24 检查触点压力
④交流接触器常见故障及处理 交流接触器常见故障及处理方法见表2-12。
表2-12 交流接触器常见故障及处理
2.1.5 时间继电器
（1）时间继电器的用途
在生产中，经常需要按一定的时间间隔来对生产机械进行控制。例如，电动机的降压启动需要一定的时间，然后才能加上额定电压；在一条自动线中的多台电动机，常需要分批启动，在第一批电动机启动后，需经过一定时间才能启动第二批。这类自动控制称为时间控制，时间控制通常是利用时间继电器来实现的。
时间继电器是指当加入（或去掉）输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触点动作）的一种继电器。它是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。同时，时间继电器也是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器，主要用于在接收电信号到触点动作时需要延时的场合。
一般来说，时间继电器的延时性能在设计的范围内是可以调节的，从而方便调整它延时时间的长短。
（2）时间继电器的种类
①按工作方式可分为通电延时时间继电器和断电延时时间继电器两种，均具有瞬时触点和延时触点这两种触点。
②从驱动时间继电器工作的电源要求来分，可分为交流继电器与直流继电器，分别用于交流电路和直流电路。另外，依据其工作电压的高低，有6V、9V、12V、24V、36V、110V、220V、380V等不同的工作电压，使用于不同的控制电路上。
③按动作原理可分为电磁阻尼式、空气阻尼式、晶体管式和电动式4种，如图2-25所示。
图2-25 常见时间继电器的种类
a.空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的，其结构简单，价格便宜，延时范围大（0.4～180s），但延时精确度低，常见的有JS23、JS7、JS16系列。
b.电磁式时间继电器延时时间短（0.3～1.6s），但它结构比较简单，通常用在断电延时场合和直流电路中，常见的有JT18系列。
c.电动式时间继电器的原理与钟表类似，它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时的。这种继电器延时精度高，延时范围宽（0.4～72h），但结构比较复杂，价格很贵，常用型号是JS11系列。
d.晶体管式时间继电器又称为电子式时间继电器，它是利用延时电路来进行延时的。这种继电器具有延时时间长、精度高、调节方便等优点，有的还带有数字显示，非常直观，所以应用很广，常见的有JS20、JS13、JS14、JS15系列。
（3）时间继电器的图形符号及型号含义
时间继电器的图形符号如表2-13所示，其型号含义如图2-26所示。
表2-13 时间继电器的图形符号
图2-26 时间继电器的型号含义
（4）时间继电器的选用
①确定时间继电器是用在直流回路还是交流回路里，并根据控制线路电压来确定额定电压等级，常用的为220V DC/AC、110V DC/AC。
②确定安装方式，如：导轨式，凸出式，嵌入式等（是柜内安装还是面板开孔安装，抽屉柜一般选用导轨式）。
③确定所需延时种类，是通电延时还是断电延时，以及延时时间范围等。
④对延时要求不高的场合，一般采用价格较低的空气阻尼式时间继电器；对延时要求较高的场合，可采用电动式时间继电器。
时间继电器的技术参数如表2-14所示。
表2-14 时间继电器的技术参数
（5）时间继电器触点的保护
时间继电器触点的保护可以延长时间继电器的使用寿命。当触点断开感性负载电路时，负载中储存的能量必须通过触点燃弧来消耗，为了消除和减轻电弧在断开感性负载时的危害，延长触点的使用寿命，消除或减轻继电器对相关灵敏电路的电磁干扰、损害，通常采用电弧抑制保护措施。同时，应尽量避免继电器输出端和输入端共线或连通，因为线圈去激励时，线圈上的反电势会加在触点上，使触点的断开电压增大，同时也会干扰其他电路。
（6）时间继电器常见故障处理
时间继电器的常见故障及处理方法见表2-15。
表2-15 时间继电器常见故障及处理方法
2.1.6 热继电器
（1）热继电器的用途
热继电器是在通过电流时依靠发热元件所产生的热量而动作的一种低压电器，如图2-27所示。热继电器主要用于电动机的过载保护，也可以用于其他电气设备发热状态的控制，有些型号的热继电器还具有断相及电流不平衡运行的保护。
图2-27 热继电器
（2）热继电器的类型
热继电器的类型较多，常见热继电器见表2-16。
表2-16 常见热继电器
（3）热继电器的图形符号及型号含义
热继电器的图形符号及型号含义如图2-28所示。
图2-28 热继电器的图形符号及型号含义
（4）热继电器的结构及原理
①热继电器的结构 热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成，如图2-29所示。热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而动断触点串接于电动机的控制电路中。
图2-29 热继电器的结构
②热继电器的原理 当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使动断触点断开，从而切断电动机控制电路以起到保护作用，如图2-30所示。
图2-30 双金属片受热变形与信号触点状态的改变
热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。
热继电器的工作电流可以在一定范围内调整，称为整定。整定电流值应是被保护电动机的额定电流值，其大小可以通过调节整定电流旋钮来实现，如图2-31所示。
图2-31 调节整定电流
（5）热继电器的选用
热继电器主要用于保护电动机的过载，因此选用时必须了解电动机的情况，如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。
①根据电动机的型号、规格和特性选用热继电器 电动机的绝缘材料等级有A级、E级、B级等，它们的允许温度各不相同，因而其承受过载的能力也不相同。开启式电动机散热比较容易，而封闭式电动机散热比较困难，稍有过载，其温升就可能超过限值。虽然热继电器的选择从原则上讲是按电动机的额定电流来考虑的，但对于过载能力较差的电动机，所配热继电器的额定电流为电动机额定电流的60％～80％。
②根据电动机正常启动时的启动电流和启动时间选用热继电器 在电动机非频繁启动的场合，必须保证在电动机短时过载和启动的瞬间，热继电器应不受影响（不动作）。当电动机启动电流为额定电流的6倍、启动时间不超过6s、很少连续启动的条件下，一般可按电动机的额定电流来选择热继电器。
当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来选用。例如，热继电器的整定值可等于0.95～1.05倍的电动机的额定电流，或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流，然后进行调整。
当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时，热继电器仅有一定范围的适应性。如果短时间内操作次数很多，就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。
对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机，不宜采用热继电器作为过载保护装置，而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。
③根据电动机的使用条件和负载性质选用热继电器 由于电动机使用条件的不同，对它的要求也不同。如负载性质不允许停车，即便过载会使电动机寿命缩短，也不应让电动机贸然脱扣，以免生产遭受比电动机价格高许多倍的巨大损失。这种场合最好采用热继电器和其他保护电器有机地组合起来的保护措施，只有在发生非常危险的过载时方可考虑脱扣。
④根据电动机的操作频率选用热继电器 当电动机的操作频率超过热继电器的操作频率时，如电动机的反接制动、可逆运转和频繁通断，热继电器就不能提供保护。这时可考虑选用半导体温度继电器进行保护。
⑤三相或两相保护热继电器的选择 由于两相保护式热继电器性价比高，所以应尽量选用。但在下列情况下应采用三相保护式热继电器：电源电压显著不平衡；电动机定子绕组一相断线；多台电动机的共用电源断线；Y/△（或△/Y）连接的电源变压器一次侧断线。
⑥热继电器型号的选用 我国目前生产的热继电器主要有JR0、JR1、JR2、JR9、JR10、JR15、JR16等系列。
JR1、JR2系列热继电器采用间接受热方式，其主要缺点是双金属片靠发热元件间接加热，热偶合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大，不能正确反映负载的过流情况。
JR15、JR16等系列热继电器采用复合加热方式并采用了温度补偿元件，因此较能正确反映负载的工作情况。
JR1、JR2、JR0和JR15系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的热继电器，可以用作三相异步电动机的均衡过载保护和Y形连接定子绕组的三相异步电动机的断相保护，但不能用作定子绕组为△形连接的三相异步电动机的断相保护。
JR16和JR20系列热继电器均是带有断相保护的热继电器，具有差动式断相保护机构。
常用热继电器的主要技术参数见表2-17。
表2-17 热继电器的主要技术参数
（6）热继电器的安装
热继器安装的方向、使用环境和所用连接线都会影响其动作性能，安装时应引起注意。
①热继电器的安装方向 安装热继电器时，如果发热元件在双金属片的下方，双金属片就热得快，动作时间短；如果发热元件在双金属片的旁边，则双金属片热得较慢，热继电器的动作时间长。当热继电器与其他电器装在一起时，应装在其他电器的下方且与其他电器距离50mm以上，以免受其他电器发热的影响。
热继电器的安装方向应按产品说明书的规定进行，以确保热继电器在使用时的动作性能相一致。
②根据使用环境安装热继电器 环境温度对热继电器动作的快慢影响较大。热继电器周围介质的温度，应与电动机周围介质的温度相同，否则会破坏已调整好的配合情况。例如，当电动机安装在高温处、而热继电器安装在温度较低处时，热继电器的动作将会滞后（或动作电流大）；反之，其动作将会提前（或动作电流小）。
没有温度补偿的热继电器，应在热继电器和电动机两者环境温度差异不大的地方使用。有温度补偿的热继电器，可用在热继电器与电动机两者环境温度有一定差异的地方，但应尽可能减少因环境温度变化带来的影响。
③热继电器连接线的选择 热继电器的连接线除导电外，还起导热作用。如果连接线太细，则连接线产生的热量会传到双金属片，加上发热元件沿导线向外散热少，从而缩短了热继电器的脱扣动作时间；反之，如果采用的连接线过粗，则会延长热继电器的脱扣动作时间。所以连接导线不可太细或太粗，应尽量采用说明书规定的或相近的截面积。如无说明书时，可按表2-18的规定选用。
表2-18 热继电器连接导线选用表
（7）热继电器常见故障处理
热继电器常见故障原因及处理方法见表2-19。
表2-19 热继电器常见故障及检修方法
2.1.7 电流继电器
（1）电流继电器的用途及种类
电流继电器反映的是电流信号，通常应用于自动控制电路中，它实际上是一种用较小的电流去控制较大电流的“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电流继电器根据电流动作方式有欠电流继电器和过电流继电器两种。
①欠电流继电器在电路中起欠电流保护，吸引电流为线圈额定电流的30％～65％，释放电流为额定电流的10％～20％，因此，在电路正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。
②过电流继电器在电路正常工作时不动作，整定范围通常为额定电流的1.1～4倍，当被保护线路的电流高于额定值，达到过电流继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路，对电路起过流保护作用。
（2）电流继电器的图形符号及型号含义
电流继电器的图形符号及型号含义如图2-32所示。
图2-32 电流继电器的图形符号及型号含义
（3）过电流继电器的结构
JT4、JL12型过电流继电器的结构如图2-33所示。
图2-33 过电流继电器的结构示例
（4）电流继电器的选用
①过电流继电器线圈的额定电流一般可按电动机长期工作的额定电流来选择。对于频繁启动的电动机，考虑启动电流在继电器中的热效应，其额定电流可选大一级。
②过电流继电器的整定值一般为电动机额定电流的1.7～2倍，频繁启动场合可取2.25～2.5倍。
③欠电流继电器用于电路欠电流保护，一般来说，吸引电流应为线圈额定电流的30％～65％，释放电流应为额定电流的10％～20％。
（5）电流继电器的安装
①安装前的检查
a.根据控制线路和设备的技术要求，仔细核对电流继电器的铭牌数据，如线圈的额定电压、额定电流、整定值以及延时等参数是否符合要求。
b.检查电流继电器的活动部分是否动作灵活、可靠，外罩及壳体是否有损坏或缺件等情况；各部件应清洁，触点表面要平整，无油污、烧伤与锈蚀等。
c.当衔铁吸合后，弹簧在被压缩位置上应有1～2mm的压缩距离，不能压死；触点的超行程不小于1.5mm，动合触点的分开距离不小于4mm，动断触点的分开距离不小于3.5mm。
②安装及接线
a.电流继电器的线圈串接于主电路中，与负载相串联；动作触点串接在辅助电路中。
b.安装接线时，所有接线螺钉都应旋紧。
c.安装后，应在主触点不带电的情况下，使吸引线圈带电操作几次，试一试继电器动作是否可靠。
2.1.8 中间继电器
（1）中间继电器的用途
中间继电器是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触点容量）的继电器，其实质是一种电压继电器。
中间继电器的触点数量较多，容量较小，可作为控制开关使用的电器。在继电保护与自动控制系统中，中间继电器用来扩展控制触点的数量和增加触点的容量。在控制电路中，中间继电器用来传递信号（将信号同时传给几个控制元件）和同时控制多条线路。具体来说，中间继电器有以下几种用途。
①代替小型接触器。
②增加触点数量。
③增加触点容量。
④转换接点类型。
⑤用作小容量开关。
⑥转换电压。
⑦消除电路中的干扰。
中间继电器的电磁线圈所用电源有直流和交流两种。
（2）中间继电器的图形符号及型号含义
中间继电器的图形符号及型号含义如图2-34所示。
图2-34 中间继电器的图形符号及型号含义
（3）中间继电器的结构
中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同（如图2-35所示），与接触器的主要区别在于：接触器的主触点可以通过大电流；中间继电器的触点组数多，并且没有主、辅之分，各组触点允许通过的电流大小是相同的，其额定电流为5～10A。
图2-35 中间继电器的结构
（4）中间继电器的选用
选用中间继电器时，主要根据触点的数量及种类确定型号，吸引线圈的额定电压应等于控制电路的电压等级，还应根据被控制电路的电压等级、所需触点数量和种类以及容量等要求来选择。
中间继电器的品种规格很多，常用的有JZ7系列、JZ8系列、JZ11系列、JZ13系列、JZ14系列、JZ15系列、JZ17系列和3TH系列。
2.1.9 主令电器
主令电器是闭合或断开控制电路以发出指令或作程序控制的开关电器，它包括按钮、凸轮开关、行程开关、指示灯、指示塔等，另外还有踏脚开关、接近开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。
（1）按钮开关
①按钮开关的用途 按钮开关简称按钮，是指利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。按钮开关是一种结构简单、应用十分广泛的主令电器。
按钮开关不直接控制主电路的通断，而是通过按钮远距离发出手动指令或信号去控制接触器、继电器、电磁启动器等电器来实现主电路的通断，功能转换（例如电动机的启动、停止、正反转、变速），以及电气互锁、联锁等基本控制。
②按钮开关的种类及结构 如图2-36所示，按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等，有单钮、双钮、三钮等不同组合形式。
图2-36 按钮开关
按钮开关根据操作方式及防护方式分类见表2-20。
表2-20 按钮按照操作方式及防护方式分类
按钮开关一般采用积木式结构，由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳等组成，如图2-37所示。按钮通常做成复合式，有一对动断触点和一对动合触点，有的按钮可通过多个元件的串联增加触点对数。
图2-37 按钮开关的结构
1—按钮帽；2—复位弹簧；3—动触点；4—动合静触点；5—动断静触点
通常每一个按钮开关有两对触点，每对触点由一个动合触点和一个动断触点组成。当按下按钮，两对触点同时动作，两对动断触点先断开，随后两对动合触点闭合。
在电气控制线路中，动合按钮常用来启动电动机，也称启动按钮，动断按钮常用于控制电动机停车，也称停车按钮，复合按钮用于联锁控制电路中。
③按钮的图形符号及型号含义 按钮的图形符号及型号含义如图2-38所示。
图2-38 按钮的图形符号及型号含义
④按钮颜色的使用及含义 按钮作为操作人员与机器间互动的桥梁，EN60202-1标准对于特定功能的按钮赋予了特定的颜色规定，若按钮的颜色选用错误，则可能导致操作人员的误触而衍生额外的危险。标准中规定的颜色使用和含义见表2-21。
表2-21 按钮颜色的使用及含义
⑤按钮开关的选用
a.根据使用场合和具体用途选择按钮开关的种类，例如，紧急式、钥匙式。
b.根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮的颜色。一般来说，启动按钮选用绿色或黑色，停止按钮或紧急按钮选用红色。
⑥按钮开关常见故障原因及处理方法见表2-22。
表2-22 按钮开关常见故障原因及处理方法
（2）位置开关
①位置开关的用途 位置开关又称限位开关，是一种将机器信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。
位置开关是一种常用的小电流主令电器，在电气控制系统中，位置开关用于实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测，从而控制机械运动或实现安全保护。
②位置开关的种类
a.以机械行程直接接触驱动作为输入信号的行程开关和微动开关，如图2-39所示。这类开关利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
图2-39 行程开关和微动开关
b.以电磁信号（非接触式）作为输入动作信号的接近开关，如图2-40所示。接近开关又称无触点行程开关，它不仅能代替有触点行程开关来完成行程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液面控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。
图2-40 接近开关
接近开关按工作原理来分：主要有高频振荡式、霍尔式、超声波式、电容式、差动线圈式、永磁式等，其中高频振荡式最为常用。
③位置开关的图形符号及型号含义 位置开关的图形符号及型号含义如图2-41所示。
图2-41 位置开关的图形符号及型号含义
④行程开关的结构 行程开关就是一种最常用的位置开关，它安装在传动机构的极限位置，当设备运行到这个位置时，通过触碰开关的按钮或者摇臂使开关动作，从而达到控制目的。行程开关的结构如图2-42所示。
图2-42 行程开关的结构
⑤位置开关的选用
a.根据应用场合及控制对象选择种类。
b.根据机械与限位开关的传力与位移关系选择合适的操作头形式。
c.根据控制回路的额定电压和额定电流选择系列。
d.根据安装环境选择防护形式。
⑥位置开关的安装
a.位置开关应紧固在安装板和机械设备上，不得有晃动现象。
b.位置开关安装时位置要准确，否则不能达到位置控制和限位的目的。
⑦行程开关常见故障原因及处理方法见表2-23。
表2-23 行程开关常见故障原因及处理方法
（3）万能转换开关
万能转换开关是一种多挡式、控制多回路的主令电器，主要用于低压断路操作机构的合闸与分闸控制、各种控制线路的转换、电压和电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以直接控制小容量电动机的启动、调速和换向。图2-43所示为万能转换开关的实物图和原理图。
图2-43 万能转换开关
常用万能转换开关有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时，只有在电动机停车后才允许反向启动。
LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一挡位时，手松开后，手柄自动返回原位；自定位式则是指手柄被置于某挡位时，不能自动返回原位而停在该挡位。
万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点，但由于其触点的分合状态与操作手柄的位置有关，所以，除在电路图中画出触点图形符号外，还应画出操作手柄与触点分合状态的关系。根据图2-44（a）和（b）可知，当万能转换开关打向左45°时，触点1-2、3-4、5-6闭合，触点7-8打开；打向0°时，只有触点5-6闭合；打向右45°时，触点7-8闭合，其余打开。
图2-44 万能转换开关的图形符号
（4）主令控制器
主令控制器是一种频繁地按顺序对电路进行接通和切断的电器。通过它，可以对控制电路发布命令，与其他电路联锁或切换，常配合电磁启动器对绕线转子异步电动机的启动、制动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。
主令控制器一般由触点、凸轮、定位机构、转轴、面板及其支承件等部分组成。与万能转换开关相比，它的触点容量大些，操纵挡位也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关类似，也是由一个可转动的凸轮带动触点动作。
如图2-45所示，主令控制器的型号很多，常用的LK5系列有直接手动操作、带减速器的机械操作与电动机驱动等3种形式的产品。
图2-45 主令控制器
在电路图中，主令控制器触点的图形符号以及操作手柄在不同位置时的触点分合状态的表示方法与万能转换开关相类似，这里不再重述。