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1工作原理

利用金屬導(dǎo)體作為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時(shí)，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐返囊环N電器。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，廣泛用于電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備和家用電器中作為保護(hù)器件。

2常見種類

插入式熔斷器：它常用于380V及以下電壓等級的線路末端，作為配電支線或電氣設(shè)備的短路保護(hù)用。

螺旋式熔斷器：熔體上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到，它常用于機(jī)床電氣控制設(shè)備中。螺旋式熔斷器。分?jǐn)嚯娏鬏^大，可用于電壓等級500V及其以下、電流等級200A以下的電路中，作短路保護(hù)。

封閉式熔斷器：封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種，如圖3和圖4所示。有填料熔斷器一般用方形瓷管，內(nèi)裝石英砂及熔體，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，用于電壓等級500V以下、電流等級1KA以下的電路中。無填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，分?jǐn)嗄芰ι孕。糜?00V以下，600A以下電力網(wǎng)或配電設(shè)備中。

快速熔斷器：快速熔斷器主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù)。由于半導(dǎo)體元件的過載能力很低。只能在極短時(shí)間內(nèi)承受較大的過載電流，因此要求短路保護(hù)具有快速熔斷的能力。快速熔斷器的結(jié)構(gòu)和有填料封閉式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。

自復(fù)熔斷器：采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高電導(dǎo)率。當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化，汽態(tài)鈉呈現(xiàn)高阻態(tài)，從而限制了短路電流。當(dāng)短路電流消失后，溫度下降，金屬鈉恢復(fù)原來的良好導(dǎo)電性能。自復(fù)熔斷器只能限制短路電流，不能真正分?jǐn)嚯娐?。其?yōu)點(diǎn)是不必更換熔體，能重復(fù)使用。

3結(jié)構(gòu)特性

熔體額定電流不等于熔斷器額定電流，熔體額定電流按被保護(hù)設(shè)備的負(fù)荷電流選擇，熔斷器額定電流應(yīng)大于熔體額定電流，與主電器配合確定。

熔斷器主要由熔體、外殼和支座3部分組成，其中熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件。熔體的材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。熔體材料分為低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)兩類。低熔點(diǎn)材料如鉛和鉛合金，其熔點(diǎn)低容易熔斷，由于其電阻率較大，故制成熔體的截面尺寸較大，熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣較多，只適用于低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。高熔點(diǎn)材料如銅、銀，其熔點(diǎn)高，不容易熔斷，但由于其電阻率較低，可制成比低熔點(diǎn)熔體較小的截面尺寸，熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣少，適用于高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。熔體的形狀分為絲狀和帶狀兩種。改變變截面的形狀可顯著改變?nèi)蹟嗥鞯娜蹟嗵匦?。熔斷器有各種不同的熔斷特性曲線，可以適用于不同類型保護(hù)對象的需要。

安秒特性：

熔斷器的動(dòng)作是靠熔體的熔斷來實(shí)現(xiàn)的，熔斷器有個(gè)非常明顯的特性，就是安秒特性。

對熔體來說，其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間特性即熔斷器的安秒特性，也叫反時(shí)延特性，即：過載電流小時(shí)，熔斷時(shí)間長；過載電流大時(shí)，熔斷時(shí)間短。

對安秒特性的理解，我們從焦耳定律上可以看到Q=I2*R*T，串聯(lián)回路里，熔斷器的R值基本不變，發(fā)熱量與電流I的平方成正比，與發(fā)熱時(shí)間T成正比，也就是說：當(dāng)電流較大時(shí)，熔體熔斷所需的時(shí)間就較短。而電流較小時(shí)，熔體熔斷所需用的時(shí)間就較長，甚至如果熱量積累的速度小于熱擴(kuò)散的速度，熔斷器溫度就不會上升到熔點(diǎn)，熔斷器甚至不會熔斷。所以，在一定過載電流范圍內(nèi)，當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，熔斷器不會熔斷，可繼續(xù)使用。

因此，每一熔體都有一小熔化電流。相應(yīng)于不同的溫度，小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環(huán)境的影響，但在實(shí)際應(yīng)用中可以不加考慮。一般定義熔體的小熔斷電流與熔體的額定電流之比為小熔化系數(shù)，常用熔體的熔化系數(shù)大于1.25，也就是說額定電流為10A的熔體在電流12.以下時(shí)不會熔斷。

從這里可以看出，熔斷器的短路保護(hù)性能，過載保護(hù)性能一般。如確需在過載保護(hù)中使用，需要仔細(xì)匹配線路過載電流與熔斷器的額定電流。例如：8A的熔體用于10A的電路中，作短路保護(hù)兼作過載保護(hù)用，但此時(shí)的過載保護(hù)特性并不理想。

熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護(hù)，因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器。對于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線，則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰?。通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列的熔斷器；當(dāng)短路電流很大時(shí)，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器

熔體的額定電流可按以下方法選擇：

1、保護(hù)無起動(dòng)過程的平穩(wěn)負(fù)載如照明線路、電阻、電爐等時(shí)，熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流。

2、保護(hù)單臺長期工作的電機(jī)熔體電流可按大起動(dòng)電流選取，也可按下式選?。?/p>

IRN ≥ （1.5～2.5）IN

式中IRN--熔體額定電流；IN--電動(dòng)機(jī)額定電流。如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)，式中系數(shù)可適當(dāng)加大至3～3.5，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。

3、保護(hù)多臺長期工作的電機(jī)（供電干線）

IRN ≥ （1.5～2.5）IN max+ΣIN

IN max-容量大單臺電機(jī)的額定電流。ΣIN其余.電動(dòng)機(jī)額定電流之和。

4主要分類

熔斷器根據(jù)使用電壓可分為高壓熔斷器和低壓熔斷器。

根據(jù)保護(hù)對象可分為保護(hù)變壓器用和一般電氣設(shè)備用的熔斷器、保護(hù)電壓互感器的熔斷器、保護(hù)電力電容器的熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體元件的熔斷器、保護(hù)電動(dòng)機(jī)的熔斷器和保護(hù)家用電器的熔斷器等。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為敞開式、半封閉式、管式和噴射式熔斷器。

敞開式熔斷器結(jié)構(gòu)簡單,熔體*暴露于空氣中,由瓷柱作支撐，沒有支座，適于低壓戶外使用。分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)在大氣中產(chǎn)生較大的聲光。

半封閉式熔斷器的熔體裝在瓷架上，插入兩端帶有金屬插座的瓷盒中,適于低壓戶內(nèi)使用。分?jǐn)嚯娏鲿r(shí),所產(chǎn)生的聲光被瓷盒擋住。

管式熔斷器的熔體裝在熔斷體內(nèi)。然后插在支座或直接連在電路上使用。熔斷體是兩端套有金屬帽或帶有觸刀的*密封的絕緣管。這種熔斷器的絕緣管內(nèi)若充以石英砂，則分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)具有限流作用，可大大提高分?jǐn)嗄芰?故又稱作高分?jǐn)嗄芰θ蹟嗥?。若管?nèi)抽真空,則稱作真空熔斷器。若管內(nèi)充以SF6氣體，則稱作SF6熔斷器，其目的是改善滅弧性能。由于石英砂,真空和SF6氣體均具有較好的絕緣性能，故這種熔斷器不但適用于低壓也適用于高壓。

噴射式熔斷器是將熔體裝在由固體產(chǎn)氣材料制成的絕緣管內(nèi)。固體產(chǎn)氣材料可采用電工反白紙板或有機(jī)玻璃材料等。當(dāng)短路電流通過熔體時(shí)，熔體隨即熔斷產(chǎn)生電弧，高溫電弧使固體產(chǎn)氣材料迅速分解產(chǎn)生大量高壓氣體，從而將電離的氣體帶電弧在管子兩端噴出，發(fā)出極大的聲光，并在交流電流過零時(shí)熄滅電弧而分?jǐn)嚯娏?。絕緣管通常是裝在一個(gè)絕緣支架上，組成熔斷器整體。有時(shí)絕緣管上端做成可活動(dòng)式，在分?jǐn)嚯娏骱箅S即脫開而跌落，此種噴射式熔斷器俗稱跌落熔斷器。一般適用于電壓高于6千伏的戶外場合。

此外，熔斷器根據(jù)分?jǐn)嚯娏鞣秶€可分為一般用途熔斷器，后備熔斷器和全范圍熔斷器。一般用途熔斷器的分?jǐn)嚯娏鞣秶笍倪^載電流大于額定電流1.6～2倍起，到大分?jǐn)嚯娏鞯姆秶?。這種熔斷器主要用于保護(hù)電力變壓器和一般電氣設(shè)備。后備熔斷器的分?jǐn)嚯娏鞣秶笍倪^載電流大于額定電流4～7倍起至大分?jǐn)嚯娏鞯姆秶?。這種熔斷器常與接觸器串聯(lián)使用，在過載電流小于額定電流4～7倍的范圍時(shí)，由接觸器來實(shí)現(xiàn)分?jǐn)啾Ｗo(hù)。主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

隨著工業(yè)發(fā)展的需要，還制造出適于各種不同要求的特殊熔斷器，如電子熔斷器、熱熔斷器和自復(fù)熔斷器等。

5級間配合

為防止發(fā)生越級熔斷、擴(kuò)大事故范圍，上、下級（即供電干、支線）線路的熔斷器間應(yīng)有良好配合。選用時(shí)，應(yīng)使上級（供電干線）熔斷器的熔體額定電流比下級（供電支線）的大1～2個(gè)級差。常用的熔斷器有管式熔斷器R1系列、螺旋式熔斷器RLl系列、填料封閉式熔斷器RT0系列及快速熔斷器RSO、RS3系列等。

6使用維護(hù)

低壓配電系統(tǒng)中熔斷器是起安全保護(hù)作用的一種電器，熔斷器廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)保護(hù)和用電設(shè)備保護(hù)，當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生短路故障或過載時(shí)，可自動(dòng)切斷電路，避免電器設(shè)備損壞，防止事故蔓延。

熔斷器由絕緣底座（或支持件）、觸頭、熔體等組成，熔體是熔斷器的主要工作部分，熔體相當(dāng)于串聯(lián)在電路中的一段特殊的導(dǎo)線，當(dāng)電路發(fā)生短路或過載時(shí)，電流過大，熔體因過熱而熔化，從而切斷電路。熔體常做成絲狀、柵狀或片狀。熔體材料具有相對熔點(diǎn)低、特性穩(wěn)定、易于熔斷的特點(diǎn)。一般采用鉛錫合金、鍍銀銅片、鋅、銀等金屬。在熔體熔斷切斷電路的過程中會產(chǎn)生電弧，為了安全有效地熄滅電弧，一般均將熔體安裝在熔斷器殼體內(nèi)，采取措施，快速熄滅電弧。

熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在低壓系統(tǒng)中廣泛被應(yīng)用。

7注意事項(xiàng)

鑒于熔斷器的短路保護(hù)性能，它廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護(hù)器，是應(yīng)用普遍也重要的保護(hù)器件之一。

在應(yīng)用中要重視熔斷器的使用注意事項(xiàng)、日常巡視檢查及維修保養(yǎng)。

熔斷器使用注意事項(xiàng)：

1、熔斷器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對象的過載特性相適應(yīng)，考慮到可能出現(xiàn)的短路電流，選用相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳎?/p>

2、熔斷器的額定電壓要適應(yīng)線路電壓等級，熔斷器的額定電流要大于或等于熔體額定電流；

3、線路中各級熔斷器熔體額定電流要相應(yīng)配合，保持前一級熔體額定電流必須大于下一級熔體額定電流；

4、熔斷器的熔體要按要求使用相配合的熔體，不允許隨意加大熔體或用其他導(dǎo)體代替熔體。

熔斷器巡視檢查：

1、檢查熔斷器和熔體的額定值與被保護(hù)設(shè)備是否相配合；

2、檢查熔斷器外觀有無損傷、變形，瓷絕緣部分有無閃爍放電痕跡；

3、檢查熔斷器各接觸點(diǎn)是否完好，接觸緊密，有無過熱現(xiàn)象；

4、熔斷器的熔斷信號指示器是否正常。

熔斷器使用維修：

1、熔體熔斷時(shí)，要認(rèn)真分析熔斷的原因，可能的原因有：

1）短路故障或過載運(yùn)行而正常熔斷；

2）熔體使用時(shí)間過久，熔體因受氧化或運(yùn)行中溫度高，使熔體特性變化而誤斷；

3）熔體安裝時(shí)有機(jī)械損傷，使其截面積變小而在運(yùn)行中引起誤斷。

2、拆換熔體時(shí)，要求做到：

1）安裝新熔體前，要找出熔體熔斷原因，未確定熔斷原因，不要拆換熔體試送；

2）更換新熔體時(shí)，要檢查熔體的額定值是否與被保護(hù)設(shè)備相匹配；

3）更換新熔體時(shí)，要檢查熔斷管內(nèi)部燒傷情況，如有嚴(yán)重?zé)齻瑧?yīng)同時(shí)更換熔管。瓷熔管損壞時(shí)，不允許用其他材質(zhì)管代替。填料式熔斷器更換熔體時(shí)，要注意填充填料。

3、熔斷器應(yīng)與配電裝置同時(shí)進(jìn)行維修工作：

1）清掃灰塵，檢查接觸點(diǎn)接觸情況；

2）檢查熔斷器外觀（取下熔斷器管）有無損傷、變形，瓷件有無放電閃爍痕跡；

3）檢查熔斷器，熔體與被保護(hù)電路或設(shè)備是否匹配，如有問題應(yīng)及時(shí)調(diào)查；

4）注意檢查在TN接地系統(tǒng)中的N線，設(shè)備的接地保護(hù)線上，不允許使用熔斷器；

5）維護(hù)檢查熔斷器時(shí)，要按安全規(guī)程要求，切斷電源，不允許帶電摘取熔斷器管。

8主要區(qū)別

熔斷器與斷路器的區(qū)別：

相同點(diǎn)是都能實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，熔斷器的原理是利用電流流經(jīng)導(dǎo)體會使導(dǎo)體發(fā)熱，達(dá)到導(dǎo)體的熔點(diǎn)后導(dǎo)體融化所以斷開電路保護(hù)用電器和線路不被燒壞。它是熱量的一個(gè)累積，所以也可以實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。一旦熔體燒毀就要更換熔體。

斷路器也可以實(shí)現(xiàn)線路的短路和過載保護(hù)，不過原理不一樣，它是通過電流底磁效應(yīng)（電磁脫扣器）實(shí)現(xiàn)斷路保護(hù)，通過電流的熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)（不是熔斷，多不用更換器件）。具體到實(shí)際中，當(dāng)電路中的用電負(fù)荷長時(shí)間接近于所用熔斷器的負(fù)荷時(shí)，熔斷器會逐漸加熱，直至熔斷。像上面說的，熔斷器的熔斷是電流和時(shí)間共同作用的結(jié)果起到對線路進(jìn)行保護(hù)的作用，它是一次性的。而斷路器是電路中的電流突然加大，超過斷路器的負(fù)荷時(shí)，會自動(dòng)斷開，它是對電路一個(gè)瞬間電流加大的保護(hù)，例如當(dāng)漏電很大時(shí)，或短路時(shí)，或瞬間電流很大時(shí)的保護(hù)。當(dāng)查明原因，可以合閘繼續(xù)使用。正如上面所說，熔斷器的熔斷是電流和時(shí)間共同作用的結(jié)果，而斷路器，只要電流一過其設(shè)定值就會跳閘，時(shí)間作用幾乎可以不用考慮。斷路器是低壓配電常用的元件。也有一部分地方適合用熔斷器。

熔斷器和斷路器的性能比較：

熔斷器：

1、熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

1）選擇性好。上下級熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過電流選擇比為1.6：1 的要求，即上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的1.6 倍，就視為上下級能有選擇性切斷故障電流；

2）限流特性好，分?jǐn)嗄芰Ω撸?/p>

3）相對尺寸較??；

4）價(jià)格較便宜。

2、熔斷器的主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

1）故障熔斷后必須更換熔斷體；

2）保護(hù)功能單一，只有一段過電流反時(shí)限特性，過載、短路和接地故障都用此防護(hù)；

3）發(fā)生一相熔斷時(shí)，對三相電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致兩相運(yùn)轉(zhuǎn)的不良后果，當(dāng)然可用帶發(fā)報(bào)警信號的熔斷器予以彌補(bǔ)，一相熔斷可斷開三相；

4）不能實(shí)現(xiàn)遙控，需要與電動(dòng)刀開關(guān)、開關(guān)組合才有可能。

非選擇型斷路器：

1、主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

1）故障斷開后，可以手操復(fù)位，不必更換元件，除非切斷大短路電流后需要維修；

2）有反時(shí)限特性的長延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段保護(hù)功能，分別作為過載和短路防護(hù)用，各司其職；

3）帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控。

2、主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

1）上下級非選擇型斷路器間難以實(shí)現(xiàn)選擇性切斷，故障電流較大時(shí)，很容易導(dǎo)致上下級斷路器均瞬時(shí)斷開；

2）相對價(jià)格略高；

3）部分?jǐn)嗦菲鞣謹(jǐn)嗄芰^小，如額定電流較小的斷路器裝設(shè)在靠近大容量變壓器位置時(shí)，會使分?jǐn)嗄芰Σ粔颉，F(xiàn)有高分?jǐn)嗄芰Φ漠a(chǎn)品可以滿足，但價(jià)較高。

選擇型斷路器：

1、主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

1）具有非選擇性斷路器上述各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)；

2）具有多種保護(hù)功能，有長延時(shí)、瞬時(shí)、短延時(shí)和接地故障（包括零序電流和剩余電流保護(hù)）保護(hù)，分別實(shí)現(xiàn)過載、斷路延時(shí)、大短路電流瞬時(shí)動(dòng)作及接地故障防護(hù)，保護(hù)靈敏度*，調(diào)節(jié)各種參數(shù)方便，容易滿足配電線路各種防護(hù)要求。另外，可有級聯(lián)保護(hù)功能，具有更良好的選擇性動(dòng)作性能；

3）現(xiàn)今產(chǎn)品多具有智能特點(diǎn)，除保護(hù)功能外，還有電量測量、故障記錄，以及通信借口，實(shí)現(xiàn)配電裝置及系統(tǒng)集中監(jiān)控管理。

2、主要問題

1）價(jià)格很高，因此只宜在配電線路首端和特別重要場所的分干線使用；

2）尺寸較大。