開關裝置機械結構

① 空氣開關的構造`

空氣開關分為漏電保護和負載保護 是根據電流磁效應斷開電路 內部有一個類似繼電器的銜鐵裝置 當然這不是繼電器 他的目的是斷開卡口 然後使開關跳閘 電流過大或者短路都會引起電路斷開 和你直接描述不是太清楚 可以直接在網路搜空開的電路圖 其實很簡單 就是一個機械結構

② 自鎖式開關的結構和原理

自鎖開關，是一種常見的按鈕開關。在開關按鈕第一次按時，開關接通並保持，即自鎖，在開關按鈕第二次按時，開關斷開，同時開關按鈕彈出來。

結構：

自鎖開關一般是指開關自帶機械鎖定功能，按下去，鬆手後按鈕是不會完全跳起來的，處於鎖定狀態，需要再按一次，才解鎖完全跳起來。它就叫自鎖開關。早期的直接完全斷電的電視機、顯示器就是使用的這種開關。

帶燈自鎖開關與普通自鎖開關的不同之處僅僅在於：帶燈開關充分利用其按鍵中的空間安放了一隻小型指示燈泡或LED，其一端接帆賀悉零線，另一端一般通過一隻降壓電阻與開關的常開觸點並聯，當開關閉合時，設備運轉的同時也為指示燈提供了電源。其種類有對角式同時開關，平行式同時開關，跨越式同時開關。

原理：

自鎖式腳踏開關，由開關盒後蓋板、底座、開關盒、開關、解鎖按鈕、圓柱銷、鎖定銷、鎖定彈簧及復位彈簧等元件組成；其中，開關、開關盒和開關盒底座連接固定，開關盒後蓋板和開關盒連接固定成為一體。

解鎖按鈕設於開關盒中，圓柱銷插在解鎖按鈕的圓孔中，穿有鎖定彈簧的鎖定銷上端設於開關盒的圓孔中，其上邊設有解鎖按鈕；同時在開關盒靠近開關盒底座的下側邊設有復位彈簧；自鎖式腳踏開關具有自鎖裝置，能防止事故的發生。

(2)開關裝置機械結構擴展閱讀：

與輕觸開關制的區別

實際上帶自鎖開關與輕觸開關是從不同方面來描述開關性能；「自鎖」是指開關能通過鎖定機構保持某種狀態（通或斷），「輕觸」是說明操作開關使用的力量大小。

一般來說機械式開關也許可以這樣區分：

開關從操作方式來說分旋鈕式、板動式（包括紐子開關、船形開關）、按鈕式；其中旋鈕式和板動式開關大都可以在操作後保持（鎖定）在接通或斷開狀態，如日常使用的燈開關、風扇調速開關，這類開關大都不用強調是否帶自鎖，因為都有明顯的「操作方向」。

只有按鈕式開關，使用時都是按動，大多數按鈕開關都用於按下時接通或斷開電路，釋放後狀態即復原，所以有時稱為「電鈴開關」，按鈕式開關為了達到能保持「已被按下」狀態，與普通開關一樣，才加有自鎖裝置，利用自鎖性能，使其同樣可以自己保持接通或斷開狀態，這就是帶自鎖的開關。

其中，為某種需要，數個開關在工作時只允許其中一個處於連接狀態，其餘必須斷開時，有將數個按鈕開關並排組合，並使用「互鎖機構」，只允許其中一個開關處於連接鎖定狀態態乎，當按下另一開關時，該開關被鎖定，但同時原鎖定的開關被釋放（如磁帶錄音機上的「播放、快進、拍掘快退」機械按鈕）。

這些開關，觸點可以 是一組或多組；鎖定機構也多種，其中應用較多的是利用一彈簧勾沿一心形槽滑動，心形槽的兩個尖對應開關的鎖定與釋放位置。

③ 高壓開關設備原理與結構

開關櫃的櫃體為組裝式結構，開關櫃不靠牆安裝。櫃體分四個單獨的隔室：手車室、主母線室、電纜室、繼電器儀表室。櫃體外殼防護等級IP42,各小室間防護等級IP2X。

手車：手車由開關櫃的主元件和推進用底盤車組成。手車採用中置式結構，通過一台專用轉運車可方便地進行手車進出櫃的操作。以斷路器為例：手車的下部為推進用的底盤車，斷路器固定安裝在底盤車上。底盤車內設置有推進機構，用以實現對斷路器手車的進出車操作。底盤車內還設置有連鎖機構，用以實現斷路器和櫃體之間的各項連鎖.

手車室

隔室兩側安裝了軌道，供手車在櫃內移動時的導向和定位。靜觸頭盒的隔板（活門）安裝在手車室後側。手車從斷開位置/試驗位置向工作位置移動的過程中，遮擋上、下靜觸頭盒的活門自動打開；手車反方向移動時，活門自動關閉，直至手車退至斷開位置/試驗位置而完全遮擋住靜觸頭盒，形成隔室間有效的隔離。斷路器室的門上有觀察窗，通過觀察窗可以觀察隔室內手車所處位置、斷路器的合、分閘顯示、儲能狀況等狀態。

主母線室：

主母線室貫穿聯接相鄰兩櫃，用裝在櫃側壁隔板上的母線套管支撐固定。全部母線用熱縮絕緣套管封閉。主母線和聯絡母線採用矩形截面的銅排，分支母線直接聯接於靜觸頭盒和主母線之間。如果出現內部故障電弧，櫃側壁的隔板和母線套管能有效防止事故向鄰櫃蔓延。

電纜室

本開關櫃具有較大的電纜室空間。電流互感器、接地開關、避雷器等電氣元件布置在電纜室內。

繼電器儀表室

繼電器儀表室內安裝繼電保護元件、儀表、帶電監測指示器及各種二次設備。儀表室的後下部留有通信電纜孔可方便通過櫃與櫃間的通信電纜。

二、聯鎖：

高壓開關櫃的「機械聯鎖」是確保設備和人身安全、防止誤操作的重要措施。《3～5kV交流金屬封閉開關設備》（GB3906-91）中對此作了明確規定，此國家標准把「聯鎖」描述為「金屬封閉式開關設備應具有：防止帶負荷分、合隔離開關（隔離插頭）；防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器（允許提示性）；防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、負荷開關等開關；防止在帶電時誤合接地開關；防止誤入帶電隔室等功能」，上述五項防止電氣誤操作的內容，簡稱「五防」。「五防」裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類。

④ 限位開關的結構

限位開關分工作限位開關和極限限位開關，工作限位開關是用來給出機構動作到位信號的。極限限位開關是防止機構動作超出設計范圍而發生事故的。工作限位開關安裝在機構需要改變工況的位置，開關動作後，給出信號，進行別的相關動作。極限限位開關安裝在機構動作的最遠端，用來保護機構動作過大出現機構損壞。
限位開關，指為保護內置微動開關免受外力、水、油、氣體和塵埃等的損害，而組裝在外殼內的開關，尤其適用於對機械強度和環境適應 性有特殊要求的地方。形狀大致分為橫向型、豎向型和復合型。下圖表示典型的豎向型限位開關的構造。限位開關大致上是由五個構成要素組成的。
■內置微動開關驅動機構
對於限位開關來說，微動開關的驅動機構是與密封性能和動作特性直接相關的重要部分。其構造分為三類，如下表所示。
⑴活塞型
根據密封方法不同，有表中的A型和B型2個種類。A型是用O型環 或薄膜密封的，由於密封橡膠沒有外露，在抵制工作機械的切割碎 屑方面功能較強大，但其反面影響是，有可能會將砂子、切割粉末 等壓入活塞的滑動面。B型雖然不會把砂子、切割粉末等壓入，且 密封性能優於A型，但由於熾熱的切割碎屑飛濺過來，有可能會損 壞橡膠帽。因此，要根據使用場所的不同選用A型或B型。而柱塞 型仍然通過柱塞的往復運動壓縮或吸進空氣。為此，如果長時間將柱塞壓入，限位開關內的壓縮空氣逸失，內部 壓力將與大氣壓相同，即使急於讓柱塞復位，柱塞卻有遲緩復位的 傾向。為了避免發生這種故障，設計時，根據柱塞的壓入將空氣的 壓縮量控制在限位開關內部全部空氣量的20%以內。另外，為了延 長微動開關的壽命，在這一構造內部設置了一個OT吸收機構，該 OT吸收機構採用OT吸收彈簧，用以吸收殘余的柱塞的行程。該機 構相對於柱塞的運動，在中途停止按壓微動開關輔助柱塞的行程。
⑵鉸鏈擺桿型
在擺桿端部（滾珠），柱塞的行程量根據擺桿的比例擴大，因此， 一般不使用OT吸收機構。
⑶旋轉擺桿型
舉一個典型的示例，來示例WL的構造，但除此之外，還有兩個類 型：將復位柱塞的功能賦予柱塞的類型；通過線圈彈簧獲取復位 力、用凸輪帶動輔助柱塞的類型。
■開關的構成材料
開關的主要部分是由下列材料構成的
零件 材料 材料記號 特徵
接點 金 Au 抗腐蝕性非常優越，用於微小負載。因為其質地較柔軟（維氏硬度HV25～65），因此較易黏著（接點黏著），並且在接點接觸力較大的情況下接點容易凹陷。
金、銀合金 AuAg 90%金、10%銀的合金抗腐蝕性非常優越，硬度為HV30～90，比金高，因此廣泛用於微小負載用開關。
白金、金、銀合金 PGS 69%金、25%銀、6%白金的合金抗腐蝕性非常優越，硬度也與金銀合金相同，廣泛用於微小負載用開關。稱為作「1號合金」。
銀、鈀合金 AgPd 抗腐蝕性較好，但較易吸附有機氣體生成聚合物。50%銀、50%鈀的情況下，硬度為HV100 ～200。
銀 Ag 導電率、熱傳導率在金屬中是最大的。雖然表現出較低的接觸電阻，但其缺點是，在硫化氣體的環境中較易生成硫化膜，在微小負載區域較易產生接觸不良。硬度為HV25～45。多用於一般負載用開關。
銀、鎳合金 AgNi 90%銀、10%鎳的銀、鎳合金導電率與銀接近，在抗電弧、抗熔化方面表現優良。硬度為 HV65～115。
銀、銦、錫合金 AgInSn 硬度、熔點較高，抗電弧性優越，不易熔化或轉移。
可動彈簧、可動片 彈簧用磷青銅 C5210 壓延性、抗疲勞性及抗腐蝕性優良。已進行退火處理。如果彈簧臨界值（Kb0.075）C5210-H 為40kgf/mm2以上、C5210-EH為47kgf/mm2以上，較低，廣泛用於小型微動開關的可動片。
用於彈簧用鈹銅
（時效硬化處理型） C1700 C1720 壓延加工後進行時效硬化處理。導電率較高，並且進行硬化處理後，如果彈簧臨界值（Kb0.075）C1700-H在90kgf/mm2以上、C1720-H在47kgf/mm2以上，非常高，用於彈簧臨界值必須為較高的微動開關。
彈簧用鈹銅（mill-hardend材料） C1700-□M C1720-□M 出廠時，材料廠商已進行過時效硬化處理（稱為密爾哈敦材料），零件加工後（壓延）無需進行時效硬化處理。如果彈簧臨界值（Kb0.075）在65kgf/mm2以上（參考值），就會比彈簧用磷青銅高，廣泛用於小型微動開關的可動彈簧。
彈簧用不銹鋼（奧氏體系列） SUS301-CSP SUS304-CSP 抗腐蝕性優良。臨界值（Kb0.075）SUS301-CSP-H在50kgf/mm2以上、SUS304-CSP-H在40kgf/mm2以上。
外殼、保護帽 苯酚樹脂 PF 熱硬化性樹脂。廣泛用於微動開關的外殼材料。UL溫度指數為150℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1～0.3%。微動開關多使用無氨材料。
PBT樹脂 PBTP 熱可塑性樹脂。玻璃纖維強化型多用於微動開關的外殼材料。UL溫度指數為130，UL阻燃級別在94V-1以上，吸水率為0.07～0.1。
PBT樹脂 PETP 熱可塑性樹脂。玻璃纖維強化型用於微動開關的外殼材料。
聚醯胺（尼龍）樹脂 PA 熱可塑性樹脂。與PBT和PET相比，玻璃纖維強化型的耐熱性較好。由於吸水率較高，因此請盡量選用吸水率較低的品種。UL溫度指數為180℃，UL阻燃級別在94V-1以上，吸水率為0.2 ～1.2。
聚苯硫醚 PPS 熱可塑性樹脂。與PA相比，其耐熱性更為優越。UL溫度指數為200℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1。
開關盒 鋁（鑄件） ADC 多用於限位開關的開關（箱）盒的材料。JIS H5302中有標准。
鋅（鑄件） ZDC 與鋁鑄件相比，適用於較薄的部位，抗腐蝕性也比鋁鑄件優越。JIS H5301中有標准。
密封橡膠 丁腈橡膠 NBR 耐油性優良，廣泛應用於限位開關。根據結合腈的量將腈的等級分為5類，即極高（43%以上）、高（36～42%）、中高（31～35%）、低（24%以下），耐油性、耐熱型、耐寒性稍有不同。使用溫度范圍為-40～130℃。
硅膠 SIR 耐熱型、耐寒性優良，使用溫度范圍為-70～280℃，但耐油性較差。
氟化膠 FRM 與腈丁二烯、硅膠相比，耐熱型、耐寒性、耐油性優良，但在耐油性方面根據油的成分不同有時會比腈丁二烯還差。
氯丁二烯橡膠 CR 耐臭氧性、耐氣候性較好。廣泛應用於對耐氣候性有特殊要求的微動開關。
限位開關 用語說明
■一般用語
限位開關：
為保護小型開關不受外力、水、油、塵 埃等的侵害而將其裝入金屬外殼或者塑料 外殼中的開關。（以下稱開關）
額定值
一般指作為開關特性和性能的保證標準的 量， 如額定電流， 額定電壓等， 以特定 的條件為前提。
有接點
指利用接點的機械開合來實現開關的功能。
接觸形式
根據各種用途構成接點的電氣輸入輸出電路的方式。
樹脂固定（塑封端子）
用導線對端子部分完好配線， 通過充填樹 脂使該部分固定， 消除暴露在外的帶電部 分， 提高密封性的一種方法。
■與結構、構造相關的用語
■關於壽命的用語
機械壽命
將過行程（OT）設為規格值，在未通電狀態下的開關壽命。
電氣壽命
將過行程（OT) 設為規格值，在額定負載（阻性負載）下的開關壽命。
FP （自由位置）
沒有施加外力時驅動桿的位置。
OP （動作位置）
向驅動桿施加外力，使可動接點剛從自由位置的狀態開始反轉時的位置。TTP （總行程位置）
驅動桿到達驅動桿停止檔時的位置。
RP （返回位置）
減少對驅動桿的外力，使可動接點剛從動作位置反轉到自由位置狀態時驅動桿的位置。
OF （動作力）
為了從自由位置移動到工作位置所必須給驅動桿施加的力。
RF （回復力）
為了從總行程位置移動到回復位置，必須對驅動桿施加的力。
PT （預行程）
驅動桿從自由位置到動作位置的移動距離 或移動角度。
OT （過行程）
驅動桿從動作位置到總行程位置的移動距離或移動角度。
MD （應差行程）
驅動桿從動作位置到返回位置的移動距離或移動角度。
TT (總行程）
驅動桿從自由位置到總行程位置的移動距離或移動角度。
■EN60947-5-1規格用語
對目錄中使用的上述規格用語說明如下。
EN60947-5-1
「電氣機械控制電路設備」的EN規格。和IEC60947-5-1的內容相同。
使用范圍
開關按用途來分類。請參考下面的例子。
電流類別 種類 典型用途
AC AC-15 超過72VA（伏安）的電磁負載的控制
AC-14 72VA（伏安）以下的電磁負載的控制
DC DC-12 阻性負載和半導體負載的控制
額定動作電流（le)
使開關動作的額定電流值
額定動作電流（le)
使開關動作的額定電流值
額定動作電壓（Ue)
使開關動作的額定電壓值。不能超過額定絕緣電壓（Ui）。
額定絕緣電壓（Ui)
開關保持絕緣性的最大額定電壓值。是耐壓值和爬電距離的參數。
額定密閉熱電流（I the)
在開關帶電部位為密封型的開關中， 持續通電時也不會超過規格規定的臨界溫升值的電流值。
材質為黃銅的端子部位的規格規定的臨界溫升值為65℃。
額定脈沖耐壓（Uimp)開關在絕緣不被損壞的情況下可承受的脈沖電壓的峰值。
有條件的短路電流
開關在短路保護裝置動作前可承受的電流值。
短路保護裝置（SCPD)
在短路時通過切斷保護開關的裝置。（斷路器， 保險絲等）
污染度
開關的使用環境
有以下4個等級， 限位開關屬於污染度3。
等級 內容
污染度 1 沒有污染，或者只產生乾燥的非導電性污染。
污染度 2 通常只產生非導電性污染，但由於結露可能導致一時的導電性。
污染度 3 產生導電性污染。或者非導電性污染由於結露而產生導電性污染。
污染度 4 由於塵埃或雨雪等原因產生持續的導電性的污染。
防觸電保護等級：
防觸電等級
等級 內容
Class 0 僅用基本絕緣來防止觸電。
Class I 除了基本絕緣，還用接地來防止觸電。
Class Ⅱ 使用雙重絕緣或加強絕緣來防止觸電，不需要接地。
Class Ⅲ 使用了超低壓電路防止觸電，因此不需要採取防觸電措施。

⑤ 自鎖式開關的結構和原理

自鎖開關，是一種常見的按鈕開關。在開關按鈕第一次按時，開關接通並保持，即自鎖，在開關按鈕第二次按時，開關斷開，同時開關按鈕彈出來。早期的直接完全斷電的電視機、顯示器就是使用的這種開關。

帶燈自鎖開關與普通自鎖開關的不同之處僅僅在於：帶燈開關充分利用其按鍵中的空間安放了一隻小型指示燈泡或LED，其一端接零線，另一端一般通過一隻降壓電阻與開關的常開觸點並聯，當開關閉合時，設備運轉的同時也為指示燈提供了電源。

1、電路送電合上空氣開關QF→電源指示燈EL亮。

2、起動過程按起動按鈕SB2→KM線圈得電→→KM輔助動合觸頭閉合→→KM主觸頭閉合→→電動機M起動並連續運轉當松開SB2時，它雖然恢復到斷開位置，但由於有KM的輔助動合觸頭(已經閉合了)與它並聯，因此KM線圈仍保持通電。

這種利用接觸器本身的動合觸頭使接觸器線圈保持通電的作用稱為自鎖或自保，該動合觸頭就叫自鎖(或自保)觸頭。正是由於自鎖觸頭的作用，所以在松開SB2時，電動機仍能繼續運轉，而不是點動運轉。

3、停止過程→KM自鎖觸頭斷開→按下停止按鈕SB1→KM線圈失電→→KM主觸頭斷開→→電動機M停轉當松開SB1時，其常閉觸頭雖恢復為閉合位置。

但因接觸器KM的自鎖觸頭在其線圈失電的瞬間已斷開解除了自鎖(SB2的常開觸頭也已斷開)，所以接觸器KM的線圈不能得電，KM的主觸頭斷開，電動機M就不會再轉了。

4、電路停電斷開空氣開關QF→電源指示燈EL滅

(5)開關裝置機械結構擴展閱讀

開關從操作方式來說分旋鈕式、板動式(包括紐子開關、船形開關)、按鈕式;其中旋鈕式和板動式開關大都可以在操作後保持(鎖定)在接通或斷開狀態，如日常使用的燈開關、風扇調速開關，這類開關大都不用強調是否帶自鎖，因為都有明顯的「操作方向」。

只有按鈕式開關，使用時都是按動，大多數按鈕開關都用於按下時接通或斷開電路，釋放後狀態即復原，所以有時稱為「電鈴開關」，按鈕式開關為了達到能保持「已被按下」狀態。

與普通開關一樣，才加有自鎖裝置，利用自鎖性能，使其同樣可以自己保持接通或斷開狀態，這就是帶自鎖的開關，其中，為某種需要，數個開關在工作時只允許其中一個處於連接狀態，其餘必須斷開時，有將數個按鈕開關並排組合，並使用「互鎖機構」。

只允許其中一個開關處於連接鎖定狀態，當按下另一開關時，該開關被鎖定，但同時原鎖定的開關被釋放(如磁帶錄音機上的「播放、快進、快退」機械按鈕)。

這些開關，觸點可以 是一組或多組;鎖定機構也多種，其中應用較多的是利用一彈簧勾沿一心形槽滑動，心形槽的兩個尖對應開關的鎖定與釋放位置。

按鈕開關是利用按鈕推動傳動機構，使動觸點與靜觸點按通或斷開並實現電路轉換的開關，它結構簡單，而且用途廣泛。

按鈕開關根據結構可分為:普通按鈕式，蘑菇頭式，自復位式，自鎖式，旋柄式，帶指示燈式，帶燈符號式，鑰匙式等。類型可分為：

(一)動斷按鈕:常態下，開關觸點是常閉狀態，按下即斷開。

(二)動合按鈕:常態下，開關觸點是常開狀態，按下即閉合。

(三)動合動斷按鈕:常態下，有兩組觸點，一組按下是分開，一組按下是斷開。

(四)保護式按鈕:帶保護外殼，可以防止按鈕內部零件損壞和防止人員觸電，代號為H。

(五)動作點擊按鈕：也就是滑鼠點擊按鈕。

(六）帶燈按鈕：即按鈕內部裝有信號燈，除了動作外還可以作信號指示，代號為D。

(七）防爆式按鈕：可以在含有爆炸性氣體與塵埃的場所使用，代號為B。

(八）防腐式按鈕：能夠防止化工腐蝕性氣體的侵入，代號為F。

(九）防水式按鈕：帶密封外殼，可以防止水分侵入，代號為S。