1.5 熔斷器

熔斷器是一種最常用的簡單有效的嚴重過載和短路保護電器。使用時，將其串聯在被保護電路的首端，當電路發生短路時，便有較大的短路電流流過熔斷器，使熔斷器中的熔體（熔絲或熔片）發熱后自動熔斷，切斷電路，達到保護電路及電氣設備的目的。它具有結構簡單、維護方便、價格便宜、體小量輕之優點，因此得到廣泛應用。

1.5.1 熔斷器的結構和原理

熔斷器由熔體和熔座兩部分組成。熔體是熔斷器的主要部分，一般用電阻率較高、熔點較低的合金材料制成片狀或絲狀（如鉛錫合金絲），也可用截面很小的銅絲、銀絲制成。熔座是熔體的保護外殼，在熔體熔斷時還兼有滅弧作用。

在正常情況下，熔體中通過額定電流時熔體不應該熔斷，當電流增大至某值時，經過一段時間后熔體熔斷并熄弧，這段時間稱為熔斷時間。熔斷時間與通過的電流大小有關，熔斷器的保護特性如圖1-18所示。

從圖1-18所示的曲線可知，熔斷器的熔斷時間隨著電流的增大而減小，即通過熔體的電流越大，熔斷時間越短。當電氣設備發生輕度過載時，熔斷器將持續很長時間才熔斷，有時甚至不熔斷。

圖1-18 熔斷器的保護特性

1.5.2 熔斷器的分類

常用熔斷器有瓷插式、螺旋式、有填料密封管式和無填料管式等幾種類型，常用熔斷器的結構如圖1-19所示。圖1-19a所示為瓷插式（RC）熔斷器，其結構簡單，價格便宜，但極限斷開電流小，故只能用于低壓分支電路或小容量電路的短路保護。圖1-19b所示為螺旋式（RL）熔斷器，瓷質熔管內裝熔絲，并充滿石英砂，兩端用銅帽封閉，防止電弧噴出管外。熔管一端有熔斷指示器，當熔絲熔斷時，熔斷指示器自動脫落，可以直接觀察到。此熔斷器極限斷開電流大、體積小、使用方便、安全可靠、應用廣泛。封閉管式熔斷器分無填料（RM）、有填料（RT）和快速（RS）3種。圖1-19c所示為無填料（RM）式，其熔體為變截面鋅片，中間有幾個蜂腰部，裝于纖維熔管內，兩端用銅帽封住。熔片先從腰部熔斷，產生金屬氣體少，間隔大，便于滅弧。此熔斷器斷流能力強，用于配電柜和控制柜中作短路保護和嚴重過載保護。

近年來電子工業技術迅速發展，晶閘管整流元器件及其成套裝置廣泛應用于工業電力設備及電力拖動系統，但PN結熱容量小，過載能力差，只能在極短時間內承受過載電流，為了適應半導體電子器件的保護要求，目前采用RLS和RS系列快速熔斷器，能在過載時快速動作，以保護半導體元器件。

圖1-19 常用熔斷器結構圖

a）瓷插式 b）有填料螺旋式 c）無填料密閉管式 d）符號 1—瓷底座 2—石棉墊 3—觸刀 4—熔絲 5—瓷蓋

1.5.3 熔斷器的選擇及性能指標

1.熔斷器的技術參數

熔斷器的選擇要考慮下面3個技術參數。

1）額定電壓。指保證熔斷器長期正常工作的電壓。熔斷器的額定電壓不能小于電網的額定電壓。

2）額定電流。指保證熔斷器能長期工作，各部件溫升不超過允許值時所允許通過的最大電流。熔斷器的額定電流和熔體的額定電流是兩個不同的參數。熔斷器的額定電流不能小于熔體的額定電流。熔斷器的額定電流是指載流部分和接觸部分所允許長期工作的電流；熔體的額定電流是指長期通過熔體而熔體不會熔斷的最大電流。在同一個熔斷器內，可裝入不同額定電流的熔體，但熔體的額定電流不能超過熔斷器的額定電流。例如，RL1-60型螺旋式熔斷器，額定電流為60A，額定電壓為500V，則15A、20A、30A、35A和60A的熔體都可裝入此熔斷器使用。

3）極限分斷能力。指熔斷器在額定電壓下所能斷開的最大短路電流。它僅代表熔斷器的滅弧能力，而與熔體的額定電流大小無關。

2.熔斷器的選擇

根據被保護電路的要求，首先選擇熔體的額定電流，然后根據使用條件與特點選定熔斷器的種類和型號。

1）在無沖擊電流（起動電流）的電路中，熔體的額定電流等于或稍大于線路正常工作電流，即I_ue≥I_fz。

2）對于有沖擊電流的電路（如電動機電路），為了保證電動機即能起動又能發揮熔體的保護作用，熔體的額定電流可按下式計算，即

I_ue≥（1.5～2.5）I_ed （1-3）

I_ue≥（1.5～2.5）I_ed·zd+∑I_g （1-4）

式（1-3）用于單臺電動機起動回路，I_ed為電動機的額定電流；式（1-4）用于多臺電動機回路，I_ed·zd為線路中容量最大一臺電動機的額定電流，∑I_g為其余電動機工作電流之和。

1.5.4 熔斷器的使用、安裝及維修注意事項

1）熔體熔斷后必須更換額定電流相同的新熔體，不能用銅絲或鋁絲等代替。

2）安裝軟熔絲時應留有一定的松弛度，對螺釘不可擰得太緊或太松，否則會損傷熔絲造成誤動作，或因接觸不良引起電弧燒壞螺釘。

3）更換熔體時應斷電進行，以保證安全；嚴禁帶負荷取裝熔體或熔管，以防電弧燒傷人身和設備。