看閱讀了主題信息后，我發(fā)現(xiàn)主題對(duì)裝飾感興趣，似乎也計(jì)劃申請(qǐng)一項(xiàng)實(shí)用的新型專利。因此，據(jù)估計(jì)，主題轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是什么？轉(zhuǎn)換開關(guān)可能是一般電子設(shè)備中使用的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

轉(zhuǎn)換開關(guān)在電子設(shè)備中的作用是什么？它很簡(jiǎn)單，用于切換不同的功能線路。如下圖所示：

圖1中的轉(zhuǎn)換開關(guān)K在直流線路上工作，我們看到它的任務(wù)是讓信號(hào)燈工作HL點(diǎn)燃，或讓步HL點(diǎn)燃，即在HL1和HL切換兩條線路。

再看圖2，我們看到圖2的工作電源是交流220V線路。斷路器添加到線路中QF，當(dāng)然也有轉(zhuǎn)換開關(guān)K。我們也可以看到轉(zhuǎn)換開關(guān)K任務(wù)仍然是切換功能線。

現(xiàn)在的問(wèn)題是:如果HL1線路短路。轉(zhuǎn)換開關(guān)會(huì)怎么樣？答案很簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)換開關(guān)只能被動(dòng)地承受短路電流的熱沖擊和電沖擊，直到前斷路器QF切斷故障線直至。

題主的問(wèn)題其實(shí)已經(jīng)回答了。往下看，我和朋友們深入討論了這個(gè)問(wèn)題。

首先，轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種開關(guān)。那么什么是開關(guān)呢？

我相信很多人看到這個(gè)問(wèn)題有點(diǎn)弱智。開關(guān)不是合分線嗎？但讓我們深入思考：

第一：開關(guān)是開關(guān)電器之一，其功能是合分線；

二是開關(guān)必須能夠承受工作電流帶來(lái)的溫升；

第三：開關(guān)必須能夠承受短路電流和電力的熱沖擊。

我們來(lái)看GB14048.對(duì)開關(guān)電器的定義如下：

注意看第2.2.9.開關(guān)必須在工作條件下連接、承載和切斷電流，這表明開關(guān)必須有額定電流Ie這個(gè)參數(shù)。事實(shí)上，額定電流的參數(shù)與開關(guān)的溫升和接觸點(diǎn)（接觸點(diǎn)）的連接和開關(guān)電流的能力以及開關(guān)結(jié)構(gòu)中的絕緣能力密切相關(guān)，即額定電壓Ue密切相關(guān)。

再由第2.2.在第九條的后半部分，我們可以看到開關(guān)必須在規(guī)定的異常條件下承受短路電流的沖擊，這表明開關(guān)必須在一定時(shí)間內(nèi)承受短路電流熱沖擊的參數(shù)，以及在很短時(shí)間內(nèi)承受短路電流電力沖擊的參數(shù)。前者稱為短期耐受電流Icw，后者稱為短路接通能力Icm。

讓我們簡(jiǎn)要了解這四個(gè)基本參數(shù)：

額定電流Ie和額定電壓Ue：

額定電流Ie它決定了開關(guān)能夠正常承載的較大運(yùn)行電流值。

對(duì)于開關(guān)，額定電流Ie溫升主體為觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)電桿和外引端子。

理論和實(shí)踐證明，導(dǎo)電桿是溫升的主體。導(dǎo)電桿溫升的表現(xiàn)如下：

所以，在GB14048.1-在2012年《低壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備 第一部分：總則》中，將導(dǎo)電桿溫升作為開關(guān)電器的溫升，規(guī)定如下：

注意這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它沒(méi)有任何類似的/T和/G因此，這是一個(gè)強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論是開關(guān)、隔離開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)，甚至斷路器，都必須嚴(yán)格遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了人可能接觸部分的溫升，見(jiàn)下圖：

朋友們可能會(huì)問(wèn)，如果實(shí)際使用中溫升高超過(guò)規(guī)定值，會(huì)發(fā)生什么？

答案是：開關(guān)電器的使用壽命將嚴(yán)重降低，并可能破壞其內(nèi)部金屬和非金屬部件的機(jī)械強(qiáng)度，以降低絕緣體的絕緣性能。這是一件非常糟糕的事情。

因此，如果開關(guān)安裝空間的保護(hù)等級(jí)特別高，其溫升會(huì)增加；或者開關(guān)安裝環(huán)境的海拔特別高，超過(guò)2萬(wàn)m，必須降低開關(guān)的額定電流。

看額定電壓Ue。驗(yàn)證電壓實(shí)際評(píng)估開關(guān)的絕緣能力，因此有兩個(gè)值，一個(gè)是額定電壓，另一個(gè)是額定絕緣電壓Ui。

不考慮開關(guān)絕緣件的絕緣能力，只考慮觸點(diǎn)之間的介質(zhì)空氣對(duì)開關(guān)絕緣能力的影響。見(jiàn)下圖:

顯然，開距與空氣的絕緣性能又掛鉤了。由于篇幅有限，我們忽略它。

簡(jiǎn)而言之，開關(guān)的額定電壓和額定電流似乎是雙胞胎兄弟，它們總是相關(guān)的。在一定的額定電壓下，開關(guān)將有一定的額定電流。當(dāng)運(yùn)行電壓發(fā)生變化時(shí)，額定電流也會(huì)發(fā)生變化。

因此，在選擇開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)，必須充分注意這一點(diǎn)。

例如，12轉(zhuǎn)換開關(guān)V載流能力為2A，若用于24V，則電流值就會(huì)降低。同理，如果它的額定電壓允許，我們將它用在220V在交流電壓下，其額定電流會(huì)降低。

我不會(huì)解釋真相。

現(xiàn)在我們來(lái)看看短路電流的影響。

從圖2可以看出，一旦發(fā)生短路，巨大的短路電流通過(guò)斷路器、轉(zhuǎn)換開關(guān)和故障線，短路電流對(duì)這些元件和線路產(chǎn)生巨大的熱沖擊和電沖擊。

問(wèn)題是，只有斷路器才能在系統(tǒng)中進(jìn)行跳閘操作，以保護(hù)線路，而轉(zhuǎn)換開關(guān)和故障線路只能被動(dòng)地承受短路電流的此，我們稱斷路器為主動(dòng)元件，轉(zhuǎn)換開關(guān)自然稱為被動(dòng)元件。

一般來(lái)說(shuō)，如果短路后被動(dòng)元件的導(dǎo)電桿和觸點(diǎn)損壞不是很嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后可以繼續(xù)使用，我們說(shuō)被動(dòng)元件的短路參數(shù)符合系統(tǒng)要求。

對(duì)于轉(zhuǎn)換開關(guān)，其主要短路參數(shù)是短時(shí)電流和短路連接能力。

所謂短時(shí)耐受電流，是指一定尺寸的短路電流流過(guò)開關(guān)電器，開關(guān)電器在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)因熱沖擊而損壞。

導(dǎo)體短路電流引起的較高溫度計(jì)算表達(dá)式如下：

這個(gè)公式足夠復(fù)雜。然而，我們可以看到幾個(gè)問(wèn)題：

第一：短路過(guò)程很短，因此開關(guān)電器的導(dǎo)電體實(shí)際上處于絕熱狀態(tài)。散熱因素不需要考慮開關(guān)的溫升；

第二：導(dǎo)電體的溫度與電流的平方成函數(shù)有關(guān)，也與通電時(shí)間有關(guān)。

當(dāng)短路電流產(chǎn)生一定的熱量時(shí)，我們可以得出以下結(jié)論： =常數(shù)。因此，我們可以用這個(gè)公式計(jì)算不同時(shí)間內(nèi)的短時(shí)耐受電流。

例如，轉(zhuǎn)換開關(guān)的額定短時(shí)耐受電流為20kA，我們想知道3s短時(shí)耐受電流是多少？

使用上面的公式。因?yàn)轭~定短時(shí)受電流的時(shí)間是1s，所以3s短時(shí)耐受電流為：

。

這個(gè)電流就是這個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)3s能在時(shí)間內(nèi)承受的較大短路電流。

我們知道短路電流在短路后5毫秒內(nèi)出現(xiàn)較大值，但斷路器的較短開啟時(shí)間接近10毫秒，因此短路電流的較大值必須同時(shí)通過(guò)斷路器和轉(zhuǎn)換開關(guān)。

眾所周知，短路電流對(duì)開關(guān)電器產(chǎn)生的較大電力與開關(guān)電器導(dǎo)電體的長(zhǎng)度成正比，與短路電流的平方成正比，與導(dǎo)電體的中心距成正比。開關(guān)電器尺寸小，短路電力較大。然而，電力會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)觸點(diǎn)產(chǎn)生排斥力。一旦觸點(diǎn)被排斥，觸點(diǎn)之間就會(huì)發(fā)生電弧燒蝕。