第4章 低压电器与变压器
4.1 低压电器
低压电器通常是指在交流电压1200V或直流电压1500V以下工作的电器。常见的低压电器有开关、熔断器、接触器、漏电保护开关和继电器等。进行电气线路安装时，电源和负载（如电动机）之间用低压电器通过导线连接起来，可以实现负载的接通、切断、保护等控制功能。
4.1.1 开关
开关是电气线路中使用最广泛的一种低压电器，其作用是接通和切断电气线路。常见的开关有照明开关、按钮开关、闸刀开关、铁壳开关和组合开关等。
1.照明开关
照明开关用来接通和切断照明线路，允许流过的电流不能太大。常见的照明开关如图4-1所示。
图4-1 常见的照明开关
2.按钮开关
按钮开关用来在短时间内接通或切断小电流电路，主要用在电气控制电路中。按钮开关允许流过的电流较小，一般不能超过5A。
按钮开关用符号“SB”表示，可分为三种类型：常闭按钮开关、常开按钮开关和复合按钮开关。这三种开关的内部结构示意图和电路图形符号如图4-2所示。
图4-2 三种开关的结构与符号
图4-2a所示为常闭按钮开关。在未按下按钮时，依靠复位弹簧的作用力使内部的金属动触头将常闭静触头a、b接通；当按下按钮时，动触头与常闭静触头脱离，a、b断开；当松开按钮后，触头自动复位（闭合状态）。
图4-2b所示为常开按钮开关。在未按下按钮时，金属动触头与常开静触头c、d断开；当按下按钮时，动触头与常闭静触头接通；当松开按钮后，触头自动复位（断开状态）。
图4-2c所示为复合按钮开关。在未按下按钮时，金属动触头与常闭静触头a、b接通，而与常开静触头断开；当按下按钮时，动触头与常闭静触头断开，而与常开静触头接通；当松开按钮后，触头自动复位（常开断开，常闭闭合）。
有些按钮开关内部有多对常开、常闭触头，它可以在接通多个电路的同时切断多个电路。常开触头也称为A触头，常闭触头又称B触头。
常见的按钮开关实物外形如图4-3所示。
图4-3 常见的按钮开关
3.闸刀开关
闸刀开关又称为开启式负荷开关、瓷底胶盖闸刀开关，简称刀开关。它可分为单相闸刀开关和三相闸刀开关，它的外形、结构与符号如图4-4所示。闸刀开关除了能接通、断开电源外，其内部一般会安装熔丝，因此还能起过电流保护作用。
闸刀开关需要垂直安装，进线装在上方，出线装在下方，进出线不能接反，以免触电。由于闸刀开关没有灭电弧装置（闸刀接通或断开时产生的电火花称为电弧），因此不能用作大容量负载的通断控制。闸刀开关一般用在照明电路中，也可以用作非频繁起动/停止的小容量电动机控制。
4.铁壳开关
铁壳开关又称为封闭式负荷开关，它的外形、结构与符号如图4-5所示。
铁壳开关是在闸刀开关的基础上进行改进而设计出来的，它的优点如下：
1）在铁壳开关内部有一个速断弹簧，在操作手柄打开或关闭开关外盖时，依靠速断弹簧的作用力，可以使开关内部的闸刀迅速断开或合上，这样能有效地减少电弧。
图4-4 常见的闸刀开关的外形、结构与符号
图4-5 铁壳开关的外形、结构与符号
2）铁壳开关内部具有连锁机构，当开关外盖打开时，手柄无法合闸，当手柄合闸后，外盖无法打开，这使得操作更加安全。
铁壳开关常用在农村和工矿的电力照明、电力排灌等配电设备中，与闸刀开关一样，铁壳开关也不能用作频繁通断控制。
5.组合开关
组合开关又称为转换开关，它是一种由多层触头组成的开关。组合开关外形、结构和符号如图4-6所示。图中的组合开关由三层动、静触头组成，当旋转手柄时，可以同时调节三组动触头与三组静触头之间的通断。为了有效地灭弧，在转轴上装有弹簧，在操作手柄时，依靠弹簧的作用可以迅速接通或断开触头。
组合开关不宜进行频繁的转换操作，常用于控制4kW以下的小容量电动机。
图4-6 组合开关的外形、结构和符号
6.倒顺开关
倒顺开关又称可逆转开关，属于较特殊的组合开关，专门用来控制小容量三相异步电动机的正转和反转。倒顺开关的外形与符号如图4-7所示。
倒顺开关有“倒”“停”“顺”3个位置。当开关处于“停”位置时，动触头与静触头均处于断开状态，如图4-16（b）所示；当开关由“停”旋转至“顺”位置时，动触头U、V、W分别与静触头L1、L2、L3接触；当开关由“停”旋转至“倒”位置时，动触头U、V、W分别与静触头L3、L2、L1接触。
7.万能转换开关
万能转换开关由多层触头中间叠装绝缘层而构成，它主要用来转换控制线路，也可用作小容量电动机的起动、换向和变速等。
图4-7 倒顺开关
万能转换开关的外形、符号和触头分合表如图4-8所示。
图4-8 万能转换开关
图4-8中的万能转换开关有6路触头，它们的通断受手柄控制。手柄有Ⅰ、0、Ⅱ3个档位，手柄处于不同挡位时，6路触头通断情况不同，从图4-8b所示的万能转换开关符号可以看出不同档位触头的通断情况。在万能转换开关符号中，“
”表示一路触头，竖虚线表示手柄位置，触头下方虚线上的“·”表示手柄处于虚线所示的档位时该路触头接通。例如手柄处于“0”档位时，6路触头在该档位虚线上都标有“·”，表示在“0”档位时6路触头都是接通的；手柄处于“Ⅰ”档时，第1、3路触头相通；手柄处于“Ⅱ”档时，第2、4、5、6路触头是相通的。万能转换开关触头在不同挡位的通断情况也可以用图4-8c所示的触头分合表说明，“×”表示相通。
8.行程开关
行程开关是一种利用机械运动部件的碰压使触头接通或断开的开关。行程开关的外形与符号如图4-9所示。
图4-9 行程开关的外形与符号
行程开关的种类很多，根据结构可分为直动式（或称按钮式）、旋转式、微动式和组合式等。图4-10是直动式行程开关的结构示意图。从图中可以看出，行程开关的结构与按钮开关的基本相同，但将按钮改成推杆。在使用时将行程开关安装在机械部件运动路径上，当机械部件运动到行程开关位置时，会撞击推杆而让常闭触头断开、常开触头接通。
图4-10 直动式行程开关的结构示意图
9.接近开关
接近开关又称无触头位置开关，当运动的物体靠近接近开关时，接近开关能感知物体的存在而输出信号。接近开关既可以用在运动机械设备中进行行程控制和限位保护，又可以用作高速计数、测速、检测物体大小等。
（1）外形与符号
接近开关的外形和符号如图4-11所示。
图4-11 接近开关
（2）种类与工作原理
接近开关种类很多，常见的有高频振荡型、电容型、光电型、霍尔型、电磁感应型和超声波型等，其中高频振荡型接近开关最为常见。高频振荡型接近开关的组成如图4-12所示。
图4-12 高频振荡型接近开关的组成
当金属检测体接近感应头时，作为振荡器一部分的感应头损耗增大，迫使振荡器停止工作，随后开关电路因振荡器停振而产生一个控制信号送给输出电路，让输出电路输出控制电压，若该电压送给继电器，继电器就会产生吸合动作来接通或断开电路。
10.开关的检测
开关种类很多，但检测方法大同小异，一般采用万用表的电阻档检测触头的通断情况。下面以图4-13所示的复合型按钮开关为例来说明开关的检测。该按钮开关有一个常开触头和一个常闭触头，共有4个接线端子。
图4-13 复合型按钮开关的接线端子
复合按钮开关的检测分为以下两个步骤：
1）在未按下按钮时进行检测。复合型按钮开关有一个常闭触头和一个常开触头。在检测时，先测量常闭触头的两个接线端子之间的电阻，如图4-14a所示，正常电阻近0Ω，然后测量常开触头的两个接线端子之间的电阻，若常开触头正常，数字万用表会显示超出量程符号“1”或“OL”，用指针万用表测量时电阻为无穷大。
2）在按下按钮时进行检测。检测时，将按钮按下不放，分别测量常闭触头和常开触头两个接线端子之间的电阻。如果按钮开关正常，则常闭触头的电阻应为无穷大，如图4-14b所示，而常开触头的电阻应接近0Ω；若与之不符，则表明按钮开关损坏。
如果在测量常闭或常开触头时出现阻值不稳定，则通常是由于相应的触头接触不良。因为开关的内部结构比较简单，如果检测时发现开关不正常，可将开关拆开进行检查，找出具体的故障原因，并进行排除，无法排除的就需要更换新的开关。
4.1.2 熔断器
熔断器是对电路、用电设备短路和过载进行保护的电器。熔断器一般串接在电路中，当电路正常工作时，熔断器就相当于一根导线；当电路出现短路或过载时，流过熔断器的电流很大，熔断器就会开路，从而保护电路和用电设备。
熔断器的种类很多，常见的有RC插入式熔断器、RL螺旋式熔断器、RM无填料封闭式熔断器、RS快速熔断器、RT有填料管式熔断器和RZ自复式熔断器等。熔断器的型号含义说明如下：
图4-14 按钮开关的检测
1.RC插入式熔断器
RC插入式熔断器主要用于电压在380V及以下、电流在5～200A之间的电路中，如照明电路和小容量的电动机电路中。图4-15所示是一种常见的RC插入式熔断器。这种熔断器用在额定电流在30A以下的电路中时，熔丝一般采用铅锡丝；当用在电流为30～100A的电路中时，熔丝一般采用铜丝；当用在电流达100A以上的电路中时，一般用变截面的铜片作熔丝。
图4-15 一种常见的RC插入式熔断器
2.RL螺旋式熔断器
图4-16所示是一种常见的RL螺旋式熔断器，这种熔断器在使用时，要在内部安装一个螺旋状的熔管，在安装熔管时，先将熔断器的瓷帽旋下，再将熔管放入内部。熔管上、下方为金属盖，熔管内部装有石英砂和熔丝，有的熔管上方的金属盖中央有一个红色的熔断指示器，当熔丝熔断时，指示器颜色会发生变化，以指示内部熔丝的情况。指示器的颜色变化可以通过熔断器瓷帽上的玻璃窗口观察到。
RL螺旋式熔断器具有体积小、分断能力较强、工作安全可靠、安装方便等优点，通常用在工厂200A以下的配电箱、控制箱和机床电动机的控制电路中。
图4-16 一种常见的RL螺旋式熔断器
3.RM无填料封闭式熔断器
图4-17所示是一种典型的RM无填料封闭式熔断器，可以拆卸。这种熔断器的熔体是一种变截面的锌片，被安装在纤维管中，锌片两端的刀形接触片穿过黄铜帽，再通过垫圈安插在刀座中。这种熔断器通过大电流时，锌片上窄的部分首先熔断，使中间大段的锌片脱断，形成很大的间隔，从而有利于灭弧。
RM无填料封闭式熔断器具有保护性好、分断能力强、熔体更换方便和安全可靠等优点，主要用在交流380V以下、直流440V以下，电流600A以下的电力电路中。
图4-17 一种典型的RM无填料封闭式熔断器
4.RS有填料快速熔断器
RS有填料快速熔断器主要用于硅整流器件、晶闸管器件等半导体器件及其配套设备的短路和过载保护。它的熔体一般采用银制成，具有熔断迅速、能灭弧等优点。图4-18所示是两种常见的RS有填料快速熔断器。
5.RT有填料封闭管式熔断器
图4-18 两种常见的RS有填料快速熔断器
RT有填料封闭管式熔断器又称为石英熔断器，常用作变压器和电动机等电气设备的过载和短路保护。图4-19a所示是几种常见的RT有填料封闭管式熔断器，这种熔断器可以用螺钉、卡座等与电路连接起来；图4-19b所示是将一种熔断器插在卡座内的情形。
RT有填料封闭管式熔断器具有保护性好、分断能力强、灭弧性能好和使用安全等优点，主要用在短路电流大的电力电网和配电设备中。
图4-19 几种常见的RT有填料封闭管式熔断器
6.熔断器的检测
熔断器常见故障是开路和接触不良。熔断器的种类很多，但检测方法基本相同。下面以检测图4-20所示的熔断器为例来说明熔断器的检测方法。
检测时，万用表的档位开关选择200Ω档，然后将红、黑表笔分别接熔断器的两端，测量熔断器的电阻。若熔断器正常，则电阻接近0Ω；若显示屏显示超出量程符号“1”或“OL”（指针万用表显示电阻无穷大），则表明熔断器开路；若阻值不稳定（时大时小），则表明熔断器内部接触不良。
4.1.3 断路器
断路器又称自动空气开关，它既能对电路进行不频繁的通断控制，又能在电路出现过载、短路和欠电压（电压过低）时自动掉闸（即自动切断电路），因此它既是一个开关电器，又是一个保护电器。
1.外形与符号
断路器种类较多，图4-21a是一些常用的塑料外壳式断路器，断路器的电路符号如图4-21b所示，从左至右依次为单极（1P）、两极（2P）和三极（3P）断路器。在断路器上标有额定电压、额定电流和工作频率等内容。
图4-20 熔断器的检测方法
图4-21 断路器的外形与符号
2.结构与工作原理
断路器的典型结构如图4-22所示。该断路器是一个三相断路器，内部主要由主触头、反力弹簧、搭钩、杠杆、电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器等组成。该断路器可以实现过电流、过热和欠电压保护功能。
图4-22 断路器的典型结构
（1）过电流保护
三相交流电源经断路器的三个主触头和三条线路为负载提供三相交流电，其中一条线路中串联电磁脱扣器线圈和发热元件。当负载有严重短路时，流过线路的电流很大，流过电磁脱扣器线圈的电流也很大，线圈产生很强的磁场并通过铁心吸引衔铁，衔铁动作，带动杠杆上移，两个搭钩脱离，依靠反力弹簧的作用，三个主触头的动、静触头断开，从而切断电源以保护短路的负载。
（2）过热保护
如果负载没有短路，但若长时间超负荷运行，负载比较容易损坏。虽然在这种情况下电流也较正常时大，但还不足以使电磁脱扣器动作，断路器的热保护装置可以解决这个问题。若负载长时间超负荷运行，则流过发热元件的电流长时间偏长，发热元件温度升高，它加热附近的双金属片（热脱扣器），其中上面的金属片热膨胀小，双金属片受热后向上弯曲，推动杠杆上移，使两个搭钩脱离，三个主触头的动、静触头断开，从而切断电源。
（3）欠电压保护
如果电源电压过低，则断路器也能切断电源与负载的连接，进行保护。断路器的欠电压脱扣器线圈与两条电源线连接，当三相交流电源的电压很低时，两条电源线之间的电压也很低，流过欠电压脱扣器线圈的电流小，线圈产生的磁场弱，不足以吸引住衔铁，在拉力弹簧的拉力作用下，衔铁上移，并推动杠杆上移，两个搭钩脱离，三个主触头的动、静触头断开，从而断开电源与负载的连接。
3.面板标注参数的识读
（1）主要参数
断路器的主要参数如下：
1）额定工作电压Ue：是指在规定条件下断路器长期使用能承受的最高电压，一般指线电压。
2）额定绝缘电压Ui：是指在规定条件下断路器绝缘材料能承受最高电压。该电压一般较额定工作电压高。
3）额定频率：是指断路器适用的交流电源频率。
4）额定电流In：是指在规定条件下断路器长期使用而不会脱扣跳闸的最大电流。流过断路器的电流超过额定电流，断路器会脱扣跳闸，电流越大，跳闸时间越短，比如有的断路器电流为1.13In时1h内不会跳闸，当电流达到1.45In时1h内会跳闸，当电流达到10In时会瞬间（小于0.1s）跳闸。
5）瞬间脱扣整定电流：是指会引起断路器瞬间（<0.1s）脱扣跳闸的动作电流。
6）额定温度：是指断路器长时间使用允许的最高环境温度。
7）短路分断能力：它可分为极限短路分断能力（Icu）和运行短路分断能力（Ics），分别是指在极限条件下和运行时断路器触头能断开（触头不会产生熔焊、粘连等）所允许通过的最大电流。
（2）面板标注参数的识读
断路器面板上上一般会标注重要的参数，在选用时要会识读这些参数含义。断路器面板标注参数的识读如图4-23所示。
图4-23 断路器的参数识读
4.断路器的检测
断路器检测通常使用万用表的电阻档，检测过程如图4-24所示。具体分为以下两步：
1）将断路器上的开关拨至“OFF（断开）”位置，然后将红、黑表笔分别接断路器一路触头的两个接线端子，正常电阻应为无穷大（数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”），如图4-24a所示。接着再用同样的方法测量其他路触头的接线端子间的电阻，正常电阻均应为无穷大，若某路触头的电阻为0或时大时小，则表明断路器的该路触头短路或接触不良。
2）将断路器上的开关拨至“ON（闭合）”位置，然后将红、黑表笔分别接断路器一路触头的两个接线端子，正常电阻应接近0Ω，如图4-24b所示。接着再用同样的方法测量其他路触头的接线端子间的电阻，正常电阻均应接近0Ω，若某路触头的电阻为无穷大或时大时小，则表明断路器的该路触头开路或接触不良。
4.1.4 漏电保护器
断路器具有过电流、过热和欠电压保护功能，但当用电设备绝缘性能下降而出现漏电时却无保护功能，这是因为漏电电流一般较短路电流小得多，不足以使断路器跳闸。漏电保护器是一种具有断路器功能和漏电保护功能的电器，在线路出现过电流、过热、欠电压和漏电时，均会脱扣跳闸保护。
图4-24 断路器的检测
1.外形与符号
漏电保护器又称为漏电保护开关，英文缩写为RCD，其外形和符号如图4-25所示。在图4-25a中，左边的为单极漏电保护器，当后级电路出现漏电时，只切断一条L线路（N线路始终是接通的），中间的为两极漏电保护器，漏电时切断两条线路，右边的为三相漏电保护器，漏电时切断三条线路。对于图4-25a后面两种漏电保护器，其下方有两组接线端子，如果接左边的端子（需要拆下保护盖），则只能用到断路器功能，无漏电保护功能。
图4-25 漏电保护器的外形与符号
2.结构与工作原理
图4-26是漏电保护器的结构示意图。
图4-26 漏电保护器的结构示意图
工作原理说明：220V的交流电压经漏电保护器内部的触头在输出端接负载（灯泡），在漏电保护器内部两根导线上缠有线圈E1，该线圈与铁心上的线圈E2连接，当人体没有接触导线时，流过两根导线的电流I1、I2大小相等，方向相反，它们产生大小相等、方向相反的磁场，这两个磁场相互抵消，穿过E1线圈的磁场为0，E1线圈不会产生电动势，衔铁不动作。一旦人体接触导线，一部分电流I3（漏电电流）会经人体直接到地，再通过大地回到电源的另一端，这样流过漏电保护器内部两根导线的电流I1、I2就不相等，它们产生的磁场也就不相等，不能完全抵消，即两根导线上的E1线圈有磁场通过，线圈会产生电流，电流流入铁心上的E2线圈，产生磁场吸引衔铁而脱扣跳闸，将触头断开，切断供电，触电的人就得到了保护。
为了在不漏电的情况下检验漏电保护器的漏电保护功能是否正常，漏电保护器一般设有“TEST（测试）”按钮，当按下该按钮时，L线上的一部分电流通过按钮、电阻流到N线上，这样流过E1线圈内部的两根导线的电流不相等（I2>I1），E1线圈产生电动势，有电流过E2线圈，衔铁动作而脱扣跳闸，将内部触头断开。如果测试按钮无法闭合或电阻开路，测试时漏电保护器不会动作，但使用时发生漏电会动作。
3.面板介绍及漏电模拟测试
（1）面板介绍
漏电保护器的面板介绍如图4-27所示，左边为断路器部分，右边为漏电保护部分，漏电保护部分的主要参数有漏电保护的动作电流和动作时间，对于人体来说，30mA以下是安全电流，动作电流一般不要大于30mA。
图4-27 漏电保护器的面板介绍
（2）漏电模拟测试
在使用漏电保护器时，先要对其进行漏电测试。漏电保护器的漏电测试操作如图4-28所示。具体操作如下：
1）按下漏电指示及复位按钮（如果该按钮处于弹起状态），再将漏电保护器合闸（即开关拨至“ON”），复位按钮处于弹起状态时无法合闸，然后将漏电保护器的输入端接交流电源，如图4-28a所示。
2）按下测试按钮，模拟线路出现漏电，如果漏电保护器正常，则会跳闸，同时漏电指示及复位按钮弹起，如图4-28b所示。
漏电保护器的漏电测试通过后才能投入使用，如果漏电测试未通过继续使用，可能在线路出现漏电时无法执行漏电保护。
4.检测
（1）输入输出端的通断检测
图4-28 漏电保护器的漏电测试
漏电保护器的输入输出端的通断检测与断路器基本相同，即将开关分别置于“ON”和“OFF”位置，分别测量输入端与对应输出端之间的电阻。
在检测时，先将漏电保护器的开关置于“ON”位置，用万用表测量输入与对应输出端之间的电阻，正常应接近0Ω，如图4-29所示；再将开关置于“OFF”位置，测量输入与对应输出端之间的电阻，正常时应为无穷大（数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”），若检测与上述不符，则漏电保护器损坏。
（2）漏电测试线路的检测
在按压漏电保护器的测试按钮进行漏电测试时，若漏电保护器无跳闸保护动作，可能是漏电测试线路故障，也可能是其他故障（如内部机械类故障），如果仅是内部漏电测试线路出现故障导致漏电测试不跳闸，这样的漏电保护器还可继续使用。
漏电保护器的漏电测试线路检测如图4-30所示，如果按下测试按钮测得电阻为无穷大，则可能是按钮开关开路或电阻开路。
4.1.5 交流接触器
接触器是一种利用电磁、气动或液压操作原理，来控制内部触头频繁通断的电器，主要用作频繁接通和切断交、直流电路。接触器的种类很多，按通过的电流来分，可分为交流接触器和直流接触器；按操作方式来分，可分为电磁式接触器、气动式接触器和液压式接触器。这里主要介绍最为常用的电磁式交流接触器。
图4-29 漏电保护器输入输出端的通断检测
图4-30 漏电保护器的漏电测试线路检测
1.结构、符号与工作原理
交流接触器的结构及符号如图4-31所示。其主要由三组主触头、一组常闭辅助触头、一组常开辅助触头和控制线圈组成。当给控制线圈通电时，线圈产生磁场，磁场通过铁心吸引衔铁，而衔铁则通过连杆带动所有的动触头动作，与各自的静触头接触或断开。交流接触器的主触头允许流过的电流较辅助触头大，故主触头通常接在大电流的主电路中，辅助触头接在小电流的控制电路中。
有些交流接触器带有联动架，按下联动架可以使内部触头动作，使常开触头闭合、常闭触头断开，在线圈通电时衔铁会动作，联动架也会之运动，因此如果接触器内部的触头不够用，可以在联动架上安装辅助触头组，接触器线圈通时联动架会带动辅助触头组内部的触头同时动作。
2.外形与接线端
图4-32是一种常用的交流接触器，它内部有三个主触头和一个常开触头，没有常闭触头，控制线圈的接线端位于接触器的顶部。从图中可知，该接触器的线圈电压为220～230V（电压频率为50Hz时）或220～240V（电压频率为60Hz时）。
图4-31 交流接触器的结构与符号
图4-32 一种常用的交流接触器的外形与接线端
3.辅助触头组的安装
图4-33左边的交流接触器只有一个常开辅助触头，如果希望给它再增加一个常开触头和一个常闭触头，可以在该接触器上安装一个辅助触头组（在图4-33的右边），安装时只要将辅助触头组底部的卡扣套到交流接触器的联动架上即可。安装了辅助触头的交流接触器如图4-34所示。当交流接触器的控制线圈通电时，除了自身各个触头会动作外，还通过联动架带动辅助触头组内部的触头动作。
4.铭牌参数的识读
交流接触器的参数很多，在外壳上会标注一些重要的参数，其识读如图4-35所示。
图4-33 交流接触器及配套的辅助触头组
图4-34 一种常用交流接触器的外形与接线端
5.型号含义
一种常用的交流接触器型号各部分的含义如图4-36所示。
6.接触器的检测
交流接触器的检测过程如下：
1）常态下检测常开触头和常闭触头的电阻。图4-37为在常态下检测交流接触器常开触头的电阻，因为常开触头在常态下处于开路，故正常电阻应为无穷大，数字万用表检测时会显示超出量程符号“1”或“OL”，在常态下检测常闭触头的电阻时，正常测得的电阻值应接近0Ω。对于带有联动架的交流接触器，按下联动架，内部的常开触头会闭合，常闭触头会断开，可以用万用表检测这一点是否正常。
2）检测控制线圈的电阻。检测控制线圈的电阻如图4-38所示，控制线圈的电阻值正常应在几百欧，一般来说，交流接触器功率越大，要求线圈对触头的吸合力越大（即要求线圈流过的电流大），线圈电阻更小。若线圈的电阻为无穷大则线圈开路，线圈的电阻为0则为线圈短路。
图4-35 交流接触器外壳标注参数的识读
图4-36 交流接触器型号含义
3）给控制线圈通电检测常开、常闭触头的电阻。图4-39为给交流接触器的控制线圈通电来检测常开触头的电阻，在控制线圈通电时，若交流接触器正常，会发出“咔哒”声，同时常开触头闭合、常闭触头断开，故测得常开触头电阻应接近0Ω、常闭触头应为无穷大（数字万用表检测时会显示超出量程符号“1”或“OL”）。如果控制线圈通电前后被测触头电阻无变化，则可能是控制线圈损坏或传动机构卡住等。
图4-37 在常态下检测交流接触器常开触头的电阻
图4-38 检测控制线圈的电阻
图4-39 给交流接触器的控制线圈通电来检测常开触头的电阻
7.接触器的选用
在选用接触器时，要注意以下事项：
1）根据负载的类型选择不同的接触器。直流负载选用直流接触器，不同的交流负载选用相同类别的交流接触器。
2）选择的接触器额定电压应大于或等于所接电路的电压，绕组电压应与所接电路电压相同。接触器的额定电压是指主触头的额定电压。
3）选择的接触器额定电流应大于或等于负载的额定电流。接触器的额定电流是指主触头的额定电流。对于额定电压为380V的中、小容量电动机，其额定电流可按I额=2P额来估算，如额定电压为380V、额定功率为3kW的电动机，其额定电流I额=2×3=6A。
4）选择接触器时，要注意主触头和辅助触头数应符合电路的需要。
4.1.6 热继电器
热继电器是利用电流通过发热元件时产生热量而使内部触头动作的。热继电器主要用于电气设备发热保护，如电动机过载保护。
1.结构与工作原理
热继电器的典型结构及符号如图4-40所示。从图中可以看出，热继电器由电热丝、双金属片、导板、测试杆、推杆、动触片、静触片、弹簧、螺钉、复位按钮和整定旋钮等组成。
图4-40 热继电器的典型结构与符号
该热继电器有1-2、3-4、5-6、7-8四组接线端，1-2、3-4、5-6三组串接在主电路的三相交流电源和负载之间，7-8一组串接在控制电路中，1-2、3-4、5-6三组接线端内接电热丝，电热丝绕在双金属片上，当负载过载时，流过电热丝的电流大，电热丝加热双金属片，使之往右弯曲，推动导板往右移动，导板推动推杆转动而使动触片运动，动触头与静触头断开，从而向控制电路发出信号，控制电路通过电器（一般为接触器）切断主电路的交流电源，防止负载长时间过载而损坏。
在切断交流电源后，电热丝温度下降，双金属片恢复到原状，导板左移，动触头和静触头又重新接触，该过程称为自动复位，出厂时热继电器一般被调至自动复位状态。如需手动复位，可将螺钉往外旋出数圈，这样即使切断交流电源让双金属片恢复到原状，动触头和静触头也不会自动接触，需要用手动方式按下复位按钮才可使动触头和静触头接触，该过程称为手动复位。
只有流过发热元件的电流超过一定值（整定电流值）时，内部机构才会动作，使常闭触头断开（或常开触头闭合），电流越大，动作时间越短，例如流过某热继电器的电流为1.2倍整定电流时2h内动作，为1.5倍整定电流时2min内动作。热继电器的整定电流（最大不动作电流）可以通过整定旋钮来调整，例如对于图4-40所示的热继电器，将整定旋钮往内旋时，推杆位置下移，导板需要移动较长的距离才能让推杆运动而使触头动作，而只有流过电热丝电流大，才能使双金属片弯曲程度更大，即将整定旋钮往内旋可将动作电流调大一些。
2.外形与接线端
图4-41是一种常用的热继电器，它内部有三组发热元件和一个常开触头、一个常闭触头，发热元件的一端接交流电源，另一端接负载。当流过发热元件的电流长时间超过整定电流时，发热元件弯曲最终使常开触头闭合、常闭触头断开。在热继电器上还有整定电流旋钮、复位按钮、测试杆和手动/自动复位切换螺钉，其功能说明见图标注所示。
图4-41 一种常用热继电器的接线端及外部操作部件
图4-41 一种常用热继电器的接线端及外部操作部件（续）
3.铭牌参数的识读
热继电器铭牌参数的识读如图4-42所示。
热、电磁和固态继电器的脱扣分四个等级，是根据在7.2倍额定电流时的脱扣时间来确定的，具体见表4-1。例如，对于10A等级的热继电器，如果施加7.2倍额定电流，在2～10s内会产生脱扣动作。
表4-1 热、电磁和固态继电器的脱扣级别与时间
热继电器是一种保护电器，其触头开关接在控制电路，图4-42中的热继电器使用类别为AC-15，即控制电磁铁类负载。
4.选用
热继电器在选用时，应遵循以下原则：
图4-42 热继电器铭牌参数的识读
1）在大多数情况下，可选用两相热继电器（对于三相电压，热继电器可只接其中两相）。对于三相电压均衡性较差、无人看管的三相电动机，或与大容量电动机共用一组熔断器的三相电动机，应该选用三相热继电器。
2）热继电器的额定电流应大于负载（一般为电动机）的额定电流。
3）热继电器的整定电流一般与电动机的额定电流相等。对于过载容易损坏的电动机，整定电流可调小一些，为电动机额定电流的60%～80%；对于起动时间较长或带冲击性负载的电动机，所接热继电器的整定电流可稍大于电动机的额定电流，为其1.1～1.15倍。
举例：选择一个热继电器用来对一台电动机进行过热保护，该电动机的额定电流为30A，起动时间短，不带冲击性负载。根据热继电器选择原则可知，应选择额定电流大于30A的热继电器，并将整定电流调到30A（或略大于30A）。
5.检测
热继电器检测分为发热元件检测和触头检测，两者的检测都使用万用表电阻档。
（1）检测发热元件
发热元件由电热丝或电热片组成，其电阻很小（接近0Ω）。热继电器的发热元件检测如图4-43所示，三组发热元件的正常电阻均应接近0Ω，如果电阻无穷大（数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”），则为发热元件开路。
（2）检测触头
触头检测包括未动作时检测和动作时检测。检测热继电器常闭触头的电阻如图4-44所示。图4-44a为检测未动作时的常闭触头电阻，正常应接近0Ω，然后检测动作时的常闭触头电阻，检测时拨动测试杆，如图4-44b所示，模拟发热元件过电流发热弯曲使触头动作，常闭触头应变为开路，电阻为无穷大。
图4-43 检测热继电器的发热元件
图4-44 检测热继电器常闭触头的电阻
4.1.7 中间继电器
中间继电器实际上也是电压继电器，与普通电压继电器的不同之处在于，中间继电器有很多触头，并且触头允许流过的电流较大，可以断开和接通较大电流的电路。
1.符号及实物外形
中间继电器的外形与符号如图4-45所示。
图4-45 中间继电器的外形与符号
2.引脚触头图及重要参数的识读
采用直插式引脚的中间继电器，为了便于接线安装，需要配合相应的底座使用。中间继电器的引脚触头图及重要参数的识读如图4-46所示。
3.选用
在选用中间继电器时，主要考虑触头的额定电压和电流应等于或大于所接电路的电压和电流，触头类型及数量应满足电路的要求，绕组电压应与所接电路电压相同。
4.检测
中间继电器电气部分由线圈和触头组成，两者检测均使用万用表的电阻档。
1）控制线圈未通电时检测触头。触头包括常开触头和常闭触头，在控制线圈未通电的情况下，常开触头处于断开，电阻为无穷大，常闭触头处于闭合，电阻接近0Ω。中间继电器控制线圈未通电时检测常开触头如图4-47所示。
2）检测控制线圈。中间继电器控制线圈的检测如图4-48所示。一般触头的额定电流越大，控制线圈的电阻越小，这是因为触头的额定电流越大，触头体积越大，只有控制线圈电阻小（线径更粗）才能流过更大的电流，才能产生更强的磁场吸合触头。
图4-46 中间继电器的引脚触头图及重要参数的识读
3）给控制线圈通电来检测触头。给中间继电器的控制线圈施加额定电压，再用万用表检测常开、常闭触头的电阻，正常时常开触头应处于闭合状态，电阻接近0Ω，常闭触头处于断开状态，电阻为无穷大。
图4-47 中间继电器控制线圈未通电时检测常开触头
图4-48 中间继电器控制线圈的检测
4.1.8 时间继电器
时间继电器是一种延时控制继电器，它在得到动作信号后并不是立即让触头动作，而是延迟一段时间才让触头动作。时间继电器主要用在各种自动控制系统和电动机的起动控制线路中。
1.外形与符号
图4-49所示为一些常见的时间继电器。
图4-49 一些常见的时间继电器
时间继电器分为通电延时型和断电延时型两种，其符号如图4-50所示。对于通电延时型时间继电器，当线圈通电时，通电延时型触头经延时时间后动作（常闭触头断开、常开触头闭合），线圈断电后，该触头马上恢复常态；对于断电延时型时间继电器，当线圈通电时，断电延时型触头马上动作（常闭触头断开、常开触头闭合），线圈断电后，该触头需要经延时时间后才会恢复到常态。
图4-50 时间继电器的符号
2.种类及特点
时间继电器的种类很多，主要有空气阻尼式、电磁式、电动式和电子式。这些时间继电器有各自的特点，具体说明如下：
1）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。
2）电磁式时间继电器延时时间短（0.3～1.6s），但其结构比较简单，通常用在断电延时场合和直流电路中。
3）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。
4）电子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。这种继电器精度高，体积小。
3.电子式时间继电器
电子式时间继电器具有体积小、延时时间长和延时精度高等优点，使用非常广泛。图4-51是一种常用的通电延时型电子式时间继电器。
4.选用
在选用时间继电器时，一般遵循下面的规则：
1）根据受控电路的需要来决定选择时间继电器是通电延时型还是断电延时型。
2）根据受控电路的电压来选择时间继电器吸引绕组的电压。
3）若对延时要求高，则可选择晶体管式时间继电器或电动式时间继电器；若对延时要求不高，则可选择空气阻尼式时间继电器。
5.检测
时间继电器的检测主要包括触头常态检测、线圈的检测和线圈通电检测。
1）触头的常态检测。触头常态检测是指在控制线圈未通电的情况下检测触头的电阻，常开触头处于断开，电阻为无穷大，常闭触头处于闭合，电阻接近0Ω。时间继电器常开触头的常态检测如图4-52所示。
2）控制线圈的检测。时间继电器控制线圈的检测如图4-53所示，
3）给控制线圈通电来检测触头。给时间继电器的控制线圈施加额定电压，然后根据时间继电器的类型检测触头状态有无变化，例如对于通电延时型时间继电器，通电经延时时间后，其延时常开触头是否闭合（电阻接近0Ω）、延时常闭触头是否断开（电阻为无穷大）。
图4-51 一种常用的通电延时型电子式时间继电器
4.1.9 速度继电器
速度继电器是一种当转速达到规定值时而产生动作的继电器。速度继电器在使用时通常与电动机的转轴连接在一起。
1.外形与符号
速度继电器的外形与符号如图4-54所示。
图4-52 时间继电器常开触头的常态检测
图4-53 时间继电器控制线圈的检测
图4-54 速度继电器的外形与符号
2.结构与工作原理
速度继电器的结构如图4-55所示。
图4-55 速度继电器的结构
速度继电器主要由转子、定子、摆锤和触头组成。转子由永久磁铁制成，定子内圆表面嵌有线圈（定子绕组）。在使用时，将速度继电器转轴与电动机的转轴连接在一起，电动机运转时带动继电器的磁铁转子旋转，继电器的定子绕组上会感应出电动势，从而产生感应电流。此电流产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，使定子转动一个角度，定子转向与转度分别由磁铁转子的转向与转速决定。当转子的转速达到一定值时，定子会偏转到一定角度，与定子联动的摆锤也偏转到一定的角度，会碰压动触头使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机速度很慢或为零时，摆锤偏转角很小或为零，动触头自动复位，常闭触头闭合、常开触头断开。
4.1.10 压力继电器
压力继电器能根据压力的大小来决定触头的接通和断开。压力继电器常用于机械设备的液压或气压控制系统中，对设备提供保护或控制。
1.外形与符号
压力继电器的外形与符号如图4-56所示。
图4-56 压力继电器的外形与符号
2.结构与工作原理
压力继电器的结构如图4-57所示。从图中可以看出。压力继电器主要由缓冲器、橡皮膜、顶杆、压力弹簧、调节螺母和微动开关组成。在使用时，压力继电器装在油路（或气路、水路）的分支管路中，当管路中的油压超过规定值时，压力油通过缓冲器、橡皮膜推动顶杆，顶杆克服弹簧的压力碰压微动开关，使微动开关的常闭触头断开、常开触头闭合。当油路压力减小到一定值时，依靠压力弹簧的作用，使顶杆复位，微动开关的常闭触头接通、常开触头断开。调节螺母可以调节压力继电器的动作压力。
图4-57 压力继电器的结构