熔斷器的結(jié)構(gòu)特性及常見種類分類

分類：技術(shù)中心 1606人瀏覽 2021-03-15

熔斷器（fuse）是指當(dāng)電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(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)用最普遍的保護(hù)器件之一。

熔斷器結(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，熔斷時產(chǎn)生的金屬蒸氣較多，只適用于低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌８呷埸c(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：
熔斷器的動作是靠熔體的熔斷來實(shí)現(xiàn)的，熔斷器有個非常明顯的特性，就是安秒特性。
對熔體來說，其動作電流和動作時間特性即熔斷器的安秒特性，也叫反時延特性，即：過載電流小時，熔斷時間長；過載電流大時，熔斷時間短。
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)熱時間T成正比，也就是說：當(dāng)電流較大時，熔體熔斷所需的時間就較短。而電流較小時，熔體熔斷所需用的時間就較長，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，熔斷器不會熔斷，可繼續(xù)使用。
因此，每一熔體都有一最小熔化電流。相應(yīng)于不同的溫度，最小熔化電流也不同。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。一般定義熔體的最小熔斷電流與熔體的額定電流之比為最小熔化系數(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12.5A以下時不會熔斷。
從這里可以看出，熔斷器的短路保護(hù)性能優(yōu)秀，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，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)無起動過程的平穩(wěn)負(fù)載如照明線路、電阻、電爐等時，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)熔體電流可按最大起動電流選取，也可按下式選?。?/span>
IRN ≥ (1.5～2.5)IN
式中IRN--熔體額定電流；IN--電動機(jī)額定電流。如果電動機(jī)頻繁起動，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-容量最大單臺電機(jī)的額定電流。ΣIN其余.電動機(jī)額定電流之和。

熔電器常見種類
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?？焖偃蹟嗥鞯慕Y(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，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。

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