1.4 熔斷器

熔斷器是低壓電路及電動機控制電路中主要用作短路保護的電器。使用時串接在被保護的電路中，當流過熔斷器的電流大于規定值時，以其自身產生的熱量使熔體熔斷，從而自動切斷電路，起到保護作用。它具有結構簡單、價格低廉、動作可靠和使用維護方便等優點，因此得到廣泛的應用。

1.4.1 熔斷器的基本結構

熔斷器主要由熔體和熔管（底座）組成。熔體由易熔金屬材料鉛、鋅、錫、銀、銅及其合金制成，通常制成絲狀和片狀。熔管是裝熔體的外殼，由耐熱的絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。

熔斷器的產品系列及種類很多，常用的產品有RC系列瓷插式熔斷器、RL系列螺旋式熔斷器、R系列玻璃管式熔斷器、RM系列無填料密閉管式熔斷器、RT系列有填料密閉管式熔斷器，以及RLS/RST/RS系列半導體器件保護用快速熔斷器。

圖1-13～圖1-16為4種常用熔斷器的結構圖。

圖1-17為熔斷器的圖形及文字符號。

1.4.2 熔斷器的工作原理

熔斷器串接于被保護的電路中，電流通過熔體時產生的熱量與電流二次方和電流通過的時間成正比，電流越大，則熔體熔斷時間越短，這種特性稱為熔斷器的保護特性或安秒特性，如圖1-18所示。圖中I_min為最小熔化電流或臨界電流，即通過熔體的電流小于此值時不會熔斷，所以選擇的熔體額定電流I_N應小于I_min。通常，I_min/I_N≈1.5～2，稱為熔化系數，該系數反映熔斷器在過載時的短時過電流。若要使熔斷器能保護小過載電流，則熔化系數應小些；若要避免電動機起動時的短時過電流，熔化系數應大些。

1.4.3 熔斷器的技術參數

熔斷器的技術參數如下。

1）額定電壓：從滅弧的角度出發，規定熔斷器所在電路工作電壓的最高極限。

2）熔體額定電流：指熔體長期通過而不會熔斷的電流。

3）熔斷器額定電流：指保證熔斷器（指絕緣底座）能長期工作所允許的電流。熔斷器的額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流。

4）極限分斷電流：指熔斷器在額定電壓下所能斷開的最大短路電流。一般有填料的熔斷器分斷能力較強，可大至數十到數百千安。

1.4.4 熔斷器的選擇

1.熔斷器類型的選擇

熔斷器類型的選擇主要根據負載的保護特性和短路電流大小。例如，用于保護照明和電動機的熔斷器，一般考慮它們的過載保護，要求熔斷器的熔化系數較小。對于大容量的照明電路和電動機，除過載保護外，還應考慮短路時的分斷電流能力。

2.熔斷器額定電壓的選擇

熔斷器的額定電壓應大于或等于所接電路的額定電壓。

3.熔體、熔斷器額定電流的選擇

熔體額定電流大小與負載大小、負載性質有關。對于負載平穩、無沖擊電流的照明電路、電熱電路等可按負載電流大小來確定熔體的額定電流；對于有沖擊電流的電動機負載，既要起到短路保護作用，又要保證電動機的正常起動，對三相籠型異步電動機，其熔斷器熔體的額定電流分以下情況選擇：

（1）單臺長期工作電動機

I_N=（1.5～2.5）I_NM

式中，I_N為熔體額定電流；I_NM為電動機額定電流。

（2）單臺頻繁起動電動機

I_N=（3～3.5）I_NM

（3）多臺電動機共用一個熔斷器保護

I_N=（1.5～2.5）I_NMmax+∑I_NM

式中，I_NMmax為多臺電動機中容量最大一臺電動機的額定電流；∑I_NM為其余各臺電動機額定電流之和。

在（1）、（2）兩種情況下，當輕載起動或起動時間較短時，式中系數取小值；當重載起動或起動時間較長時，系數取大值。當熔體額定電流確定后，根據熔斷器額定電流大于或等于熔體額定電流來確定熔斷器額定電流。

4.熔斷器上、下級配合

在配電系統中，為防止越級熔斷、擴大停電事故范圍，各級熔斷器間應有良好的協調配合，使下一級熔斷器比上一級先熔斷，從而滿足選擇性保護要求。選擇時，上一級熔體的額定電流要比下一級至少大一個等級。