課題二 低壓熔斷器

低壓熔斷器是低壓配電系統和電力拖動系統中主要用作短路保護的電器，通常簡稱為熔斷器。圖2-6（a）所示為RL1系列螺旋式熔斷器外形圖，圖2-6（b）所示為熔斷器的圖形、文字符號。

使用時，熔斷器應串聯在被保護的電路中。正常情況下，熔斷器相當于一段導線；當電路發生短路故障或通過熔斷器的電流達到或超過某一規定值時，以其自身的發熱量使熔體熔斷，從而自動切斷電路，實現短路保護功能。熔斷器的結構簡單，動作可靠，使用維護方便，因而得到了廣泛應用。

一、熔斷器的結構及主要參數

1. 熔斷器的結構

熔斷器主要由熔體、熔管和熔座3部分組成，如圖2-6（a）所示。

熔體是熔斷器的核心部件，常做成絲狀、片狀或柵狀。制作熔體的材料通常有兩種：一種是由鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料制作而成，多用于小電流電路；另一種是由銀、銅等較高熔點的金屬制作而成，多用于大電流電路。

熔管是熔體的保護外殼，用耐熱絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼有滅弧功能。

熔座是熔斷器的底座，用于固定熔管和外接引線。

2. 熔斷器的主要技術參數

（1）額定電壓。額定電壓指熔斷器長期工作所能承受的電壓。如果熔斷器的實際工作電壓大于其額定電壓，熔體熔斷時可能會有電弧不能熄滅的危險。

（2）額定電流。額定電流是指保證熔斷器能長期正常工作的電流。它由熔斷器各部分長期工作時允許的溫升決定。

（3）分斷能力。分斷能力是指在規定的使用和性能條件下，在規定電壓下熔斷器能分斷的預期分斷電流值。常用極限分斷電流值來表示。

注意

熔斷器的額定電流與熔體的額定電流是兩個不同的概念。熔體的額定電流是指在規定的工作條件下，長時間通過熔體而熔體不熔斷的最大電流值。通常，一個額定電流等級的熔斷器可以配用若干個額定電流的熔體，但要保證熔體的額定電流值不能大于熔斷器的額定電流值。例如，型號為RL1-15的熔斷器，其額定電流為15A，它可以配用額定電流為2A、4A、6A、10A和15A的熔體。

二、常用低壓熔斷器

熔斷器型號中各字母、數字的含義如下：

如型號RL1A-15/10中，R表示熔斷器，L表示螺旋式，設計代號為1A，熔斷器額定電流是15A，熔體額定電流是10A。

常用低壓熔斷器見表2-3。

常用低壓熔斷器的主要技術參數見表2-4。

三、低壓熔斷器的選用

熔斷器有不同的類型和規格。對熔斷器的要求是：在電氣設備正常運行時，熔斷器應不熔斷；在出現短路故障時，應立即熔斷；在電流發生正常變動（如電動機啟動過程）時，熔斷器應不熔斷；在用電設備持續過載時，應延時熔斷。

對熔斷器的選用主要包括熔斷器類型、熔斷器額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流的選用。

1. 熔斷器類型的選擇

根據使用環境、負載性質和短路電流的大小選用適當類型的熔斷器。例如，對于容量較小的照明電路，可選用RT系列圓筒帽形熔斷器或RC1A系列瓷插式熔斷器；對于短路電流相當大的電路或有易燃氣體的環境，應選用RT0系列有填料密封管式熔斷器；在機床控制線路中，多選用RL系列螺旋式熔斷器；用于半導體功率元件及晶閘管的保護時，應選用RS或RLS系列快速熔斷器。

2. 熔斷器額定電壓和額定電流的選擇

（1）熔斷器額定電壓必須等于或大于控制線路的額定電壓。

（2）熔斷器額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流。

（3）熔斷器的分斷能力應大于電路中可能出現的最大短路電流。

3. 熔體額定電流的選擇

（1）用于保護照明或電熱設備時，由于負載電流較平穩且無沖擊電流，所以熔體的額定電流應等于或稍大于負載的額定電流。

（2）用于保護單臺不經常啟動且啟動時間不長的電動機時，考慮電動機沖擊電流的影響，熔體的額定電流按下式計算：

IRN≥（1.5～2.5）IN

式中IN為電動機的額定電流。

（3）用于保護多臺電動機時，若各臺電動機不同時啟動，則應按下式計算：

IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN

式中INmax為最大容量電動機的額定電流；∑IN為其余電動機額定電流的總和。

例題解析

【例2-1】 某機床電動機的型號為Y112M-4，額定功率為4kW，額定電壓為380V，額定電流為8.8A，該電動機正常工作時不需要頻繁啟動。若用熔斷器為該電動機提供短路保護，試確定熔斷器的型號規格。

【解析】 熔斷器的選用主要包括熔斷器類型、熔斷器額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流的選用。

（1）選擇熔斷器類型：該電動機是在機床中使用，所以熔斷器可選用RL1系列螺旋式熔斷器。

（2）選擇熔體額定電流：由于所保護的電動機不需要頻繁啟動，則熔體額定電流取為：

IRN≥（1.5～2.5）×8.8≈13.2～22A

查表2-4得熔體額定電流為：IRN=25A或15A，但選取時通常應留有一定余量，故一般取IRN=25A。

（3）選擇熔斷器的額定電流和電壓：查表2-4，可選取RL1-60/25型熔斷器，其額定電流為60A，額定電壓為500V。

4. 低壓熔斷器的安裝與使用

（1）用于安裝使用的熔斷器應完整無損，并標有額定電壓、額定電流值。

（2）熔斷器安裝時應保證熔體與夾頭、夾頭與夾座接觸良好。瓷插式熔斷器應垂直安裝；螺旋式熔斷器接線時，電源線應接在下接線座上，負載線應接在上接線座上，以保證能安全地更換熔管。

（3）熔斷器內要安裝合格的熔體，不能用多根小規格的熔體并聯代替一根大規格的熔體。在多級保護的場合，各級熔體應相互配合，上級熔斷器的額定電流等級以大于下級熔斷器的額定電流等級兩級為宜。

（4）更換熔體或熔管時，必須切斷電源，尤其不允許帶負荷操作，以免發生電弧灼傷。管式熔斷器的熔體應用專用的絕緣插拔器進行更換。

（5）對RM10系列熔斷器，在切斷過三次相當于分斷能力的電流后，必須更換熔管，以保證能可靠地切斷所規定分斷能力的電流。

（6）熔體熔化后，應分析原因，排除故障后，再更換新的熔體。在更換新的熔體時，不能輕易改變熔體的規格，更不能使用銅絲或鐵絲代替熔體。

（7）熔斷器兼作隔離器件使用時，應安裝在控制開關的電源進線端；若僅作短路保護用，應裝在控制開關的出線端。

5. 低壓熔斷器的常見故障及處理辦法

低壓熔斷器常見故障及處理辦法見表2-5。