1.5 熔斷器

熔斷器是一種最常用的簡(jiǎn)單有效的嚴(yán)重過載和短路保護(hù)電器。使用時(shí)，將其串聯(lián)在被保護(hù)電路的首端，當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，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(fā)熱后自動(dòng)熔斷，切斷電路，達(dá)到保護(hù)電路及電氣設(shè)備的目的。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格便宜、體小量輕之優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。

1.5.1 熔斷器的結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(hù)外殼，在熔體熔斷時(shí)還兼有滅弧作用。

在正常情況下，熔體中通過額定電流時(shí)熔體不應(yīng)該熔斷，當(dāng)電流增大至某值時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間后熔體熔斷并熄弧，這段時(shí)間稱為熔斷時(shí)間。熔斷時(shí)間與通過的電流大小有關(guān)，熔斷器的保護(hù)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(shí)間隨著電流的增大而減小，即通過熔體的電流越大，熔斷時(shí)間越短。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生輕度過載時(shí)，熔斷器將持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間才熔斷，有時(shí)甚至不熔斷。

圖1-18 熔斷器的保護(hù)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(jié)構(gòu)如圖1-19所示。圖1-19a所示為瓷插式（RC）熔斷器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)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(hù)。圖1-19b所示為螺旋式（RL）熔斷器，瓷質(zhì)熔管內(nèi)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(dāng)熔絲熔斷時(shí)，熔斷指示器自動(dòng)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(yīng)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(gè)蜂腰部，裝于纖維熔管內(nèi)，兩端用銅帽封住。熔片先從腰部熔斷，產(chǎn)生金屬氣體少，間隔大，便于滅弧。此熔斷器斷流能力強(qiáng)，用于配電柜和控制柜中作短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)。

近年來電子工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展，晶閘管整流元器件及其成套裝置廣泛應(yīng)用于工業(yè)電力設(shè)備及電力拖動(dòng)系統(tǒng)，但PN結(jié)熱容量小，過載能力差，只能在極短時(shí)間內(nèi)承受過載電流，為了適應(yīng)半導(dǎo)體電子器件的保護(hù)要求，目前采用RLS和RS系列快速熔斷器，能在過載時(shí)快速動(dòng)作，以保護(hù)半導(dǎo)體元器件。

圖1-19 常用熔斷器結(jié)構(gòu)圖

a）瓷插式 b）有填料螺旋式 c）無填料密閉管式 d）符號(hào) 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(biāo)

1.熔斷器的技術(shù)參數(shù)

熔斷器的選擇要考慮下面3個(gè)技術(shù)參數(shù)。

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

2）額定電流。指保證熔斷器能長(zhǎng)期工作，各部件溫升不超過允許值時(shí)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(gè)不同的參數(shù)。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(zhǎng)期工作的電流；熔體的額定電流是指長(zhǎng)期通過熔體而熔體不會(huì)熔斷的最大電流。在同一個(gè)熔斷器內(nèi)，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?jǐn)嗄芰ΑＶ溉蹟嗥髟陬~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(guān)。

2.熔斷器的選擇

根據(jù)被保護(hù)電路的要求，首先選擇熔體的額定電流，然后根據(jù)使用條件與特點(diǎn)選定熔斷器的種類和型號(hào)。

1）在無沖擊電流（起動(dòng)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(duì)于有沖擊電流的電路（如電動(dòng)機(jī)電路），為了保證電動(dòng)機(jī)即能起動(dòng)又能發(fā)揮熔體的保護(hù)作用，熔體的額定電流可按下式計(jì)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(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路，I_ed為電動(dòng)機(jī)的額定電流；式（1-4）用于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)回路，I_ed·zd為線路中容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，∑I_g為其余電動(dòng)機(jī)工作電流之和。

1.5.4 熔斷器的使用、安裝及維修注意事項(xiàng)

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(shí)應(yīng)留有一定的松弛度，對(duì)螺釘不可擰得太緊或太松，否則會(huì)損傷熔絲造成誤動(dòng)作，或因接觸不良引起電弧燒壞螺釘。

3）更換熔體時(shí)應(yīng)斷電進(jìn)行，以保證安全；嚴(yán)禁帶負(fù)荷取裝熔體或熔管，以防電弧燒傷人身和設(shè)備。