自动空气开关的结构、原理及选用

自动空气开关又称自动开关或自动空气断路器。它是一种当电路发生短路、过载、欠压等异常情况时能自动切断电路的保护电器。由于自动开关具有操作安全、分断能力较高、动作值可以调整、有多种保护功能且动作后一般不需要更换零部件等优点，因而得到了广泛的应用。

一、自动空气开关的型号及含义二、自动空气开关的分类

1、按极数分：单极、两极和三极。

2、按保护形式分：电磁脱扣器式、热脱扣器式、复合脱扣器式和无脱扣器式。

3、按全分断时间分：一般式和快速式（先于脱扣机构动作，脱扣时间在0.02秒以内）。

4、按结构型式分：塑壳式、框架式、限流式、直流快速式、灭磁式和漏电保护式。

三、自动空气开关的结构

塑料外壳式自动空气开关又称装置式自动开关，有DZ4、DZ5 、DZ10等系列产品，常用于照明、动力配电装置中，也可用于不频繁直接启动的电动机。如下图，DZ5自动空气开关主要由触头系统、灭弧装置、操作结构和保护系统几部分组成。

1、触头系统

由镶有银基合金的三对动、静触头串于主电路作为主触头，另有常开、常闭辅助触头各一对。触头采用直动式双断口桥式触头。

2、灭弧装置

开关内装有灭弧罩，罩内有相互绝缘的镀铜钢片组成灭弧栅片，以便于在切断短路电流时加速灭弧和提高断流能力。

3、操作结构

操作结构有合闸、维持和分闸三部分，在外壳上伸出分、合两个按钮，有手动和自动两种。

4、保护系统

1）过流脱扣器（电磁脱扣器）

过流脱扣器上的线圈串联于主电路内，线路正常工作通过正常电流时，产生的电磁吸力不足以使衔铁吸合，脱扣器的上下搭钩钩住，使三对主触头闭合。当线路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，弹簧力把三对主触头的动触头拉开，实现自动跳闸，达到切断电路的目的。

2）失压脱扣器

当线路电压下降或失去时，失压脱扣器的线圈产生的电磁吸力减少或消失，衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆，搭钩脱离，断开主触头，实现自动跳闸。用于电动机的失压保护。

3）热脱扣器

热脱扣器的热元件串联在主电路中，当线路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，主触头断开，起过载保护作用。跳闸后不能立即合闸，须等1～3min待双金属片冷却复位后才能再合闸。

四、自动空气开关的工作原理

1、如上图所示，2为自动空气开关的三对主触头，串联在被控制和保护的三相电路中。当按下“合”按钮时，通过操作机构由锁链3钩住搭钩4，克服弹簧1的拉力使三对主触头2保闭合状态。搭钩4可以绕轴5转动。

2、电路工作正常时，电磁脱扣器6的线圈所产生的电磁吸力不能将衔铁8吸合，三对主触头继续保持闭合。

3、当电路发生短路故障时，流过电磁脱扣器6线圈的电流大大增加，产生的电磁吸力增加，将衔铁8吸合并撞击杠杆7，将搭钩4往上顶，使其与锁链3脱离，在弹簧1的作用下，使三对主触头2断开，切断电路进行短路保护。

4、电路中的电压不足（小于额定电压的85%）或失去电压时，欠电压脱扣器11的吸力减小或消失，衔铁10被弹簧9拉开，撞击杠杆7将搭钩4顶开，切断电路进行欠压和失压保护。

5、电路过载时，过载电流流过热脱扣器的发热元件13使双金属片12受热弯曲，将杠杆7顶开，切断电路进行过载保护。

6、电磁脱扣器带有调节螺钉，以便调节瞬时脱扣整定电流。在操作机构上有过载脱扣电流调节盘，用于调节热脱扣器的整定电流。

五、自动空气开关的选用

1、自动空气开关的额定工作电压应不小于线路额定电压。

2、自动空气开关的额定电流应不小于线路负载电流。

3、热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。

4、电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。