【精品】熔断器原理与作用

熔断器原理与作用

熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统喝控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。

熔断器一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。

熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管（绝缘座）组成。使用时，熔体串接于被保护的电路中,当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。

常用的熔断器

（1）插入式熔断器如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末

端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。图1 插入式熔断器

1-动触点2—熔体3—瓷插件4-静触点5-瓷座

（2)螺旋式熔断器如图2所示.熔体上的上端盖有一熔断指示器,一旦熔体熔断，指示器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到,它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。

图2 螺旋式熔断器

1—底座2-熔体3—瓷帽

（3)封闭式熔断器封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下,600A以下电力网或配

电设备中。图3 无填料密闭管式熔断器

1—铜圈2—熔断管3-管帽4—插座5-特殊垫圈6-熔

体7-熔片

（4）快速熔断器它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低.只能在极短时间内承受较大的过载电流,因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同,但熔体材料和形状不同,它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体.

5)自复熔断器采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后,温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路.其优点是不必更换熔体，能重复使用。

工作时，熔断器串连在被保护的电路中。当电路发生短路或严重过载时，熔断器中的熔断体将自动熔断，起到保护作用，最常见的就是保险丝。

参数选择

（1）熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。

(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。

(3）熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流.用以保证切断故障电流时,不致烧毁熔断器.

（4)熔件的额定电流应按下列三个条件选择：

①按正常工作条件选择:

，起动持续时间约为5～10s.在此条件下,熔断电动机起动电流可达（4~8）I

eD

器既不应老化，也不能熔断。

具体的熔断器特性应按生产厂家供给的曲线，由试验得知，熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可满足上述要求.

熔件的额定电流可按下式选择

I e·rj ≥I q /K

式中I q —电动机起动电流,一般为(4～8)I eD 即为电动机额定电流的4~8倍.

K —比例系数。一般为1。5～2。5。对不经常起动的电动机，取2.5，对频繁起动的电动机应取1。5。绕线式

电动机起动电流较小，所取系数可降低为1。25。

②应按与控制电器在时间上相互配合选择：

当熔断器与电磁接触器配合使用时，应保证熔断器先切断短路或过载电流，接触器在其后空载断开。已知接触器动作时间为0。04～0.06s.为此，要求熔断器的熔断时间为0。02～0。03s ，其可靠系数可达

K k =（0.04—0.06s/0。02-0。03）=2

根据熔丝熔断试验,当短路电流达(20~25)I e·rj 时,其熔断时间能满足0。

02~0.03s 。故按下式选取熔体电流。

I e·rj ≥I dmax /20～25

式中I dmax -—通过熔断器的最大短路电流

断路器,俗称"空气开关”,也是一种短路保护器，当过流时，它会自动跳闸，起到保护作用;熔断器、断路器都是保护电器。但它们不是一样。断路器是总称，它分为两种—-框架式断路器和塑料外壳式断路器。框架式断路器俗称万能断路器；塑料外壳式断路器俗称空气开头。他们具有短路和过载保护,可重复使用。寿命一般在几千次到几万次。熔断器是靠熔体熔化保护线路的一种电器，不可重复使用。保护以后需要更换熔体。

熔断器与断路器的区别：

他们相同点是都能实现短路保护，熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏.它是热量的一个累积，所以也可以实现过载保护。一旦熔体烧毁就要更换熔体。

断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样,它是通过电流底磁效应(电磁脱扣器）实现断路保护,通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断,多不用更换器件）.具体到实际中,当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。像上面说的,熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开,它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护.当查明原因，可以合闸继续使用。正如上面所说，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果,而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸,时间作用几乎可以不用考虑。断路器是现在低压配电常用的元件.也有一部分地方适合用熔断器,