14_高压熔断器
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电力系 郑国山
电气设备及运行维护
(2) RTO型有填料封闭管式熔断器（限流式）
熔管是用滑石陶瓷或 高频陶瓷制成的波纹方 管，有较高的机械强度 和耐热性能； 管内充满石英砂； 两端的盖板用螺钉固 定在熔管上；
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
工作熔体是用薄紫铜
板冲制成网孔状，形成多根 并联引弧栅片，片间窄部焊 有低熔点的锡桥，整个熔体 围成笼状，上下端焊在金属 底板合触刀上。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
一.概述 1、熔断器的用途： 是最简 单和最 早使用 的 保护电器。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
熔断器可以开断故障电流，但不能用来切断 和接通正常负荷电流电路；必须与其他电器 (隔离开关、接触器、负荷开关等)配合使用。
RN1(RN3)-10/75～200
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
RNl型熔管的结构 熔管： 是灭弧装置的主要组成部分， 又起支持和保护熔体的作用。 端盖：由铜制成，用以封闭瓷管。 顶盖：由黄铜制成。 熔体： 熔体通过端盖与接触座接触组 成导电回路。 石英砂：固体介质狭缝熄弧
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
RW3－10型户外跌落式高压熔断器
RW10-35户外高压限流式熔断器
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
1)跌落式熔断器
主要用于3—35kV的电力线路和电力变压器的过 载和短路保护。 10kV级RW3、RW4、RW7、RW10、RW11型等 熔断器的结构基本相同。 RW4、RW7和RWll等型在结构和性能上均与RW3型 相似。 但RWll是防污型，适应于工业污秽区和沿海、盐 湖地区。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
“冶金效应”：
在铜熔体某点(通常在熔体中段)的表面上 焊上小锡(或铅)球，当铜熔体温度升高时，熔 点比铜低很多的小锡 (或铅)球熔化而渗入固 体铜内部，形成铜锡(或铅)合金。 合金的电阻大，发热加剧；熔点降低使锡 球处在较低的温度下熔断，继而产生电弧使铜 熔体在电弧的高温下熔化和气化。
电力系 郑国山
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熔体（RNl型）
铜熔丝上焊有小锡球， 能在过负荷电流和较小短路 电流时动作。
电力系 郑国山
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灭弧原理（RNl型）
工作熔体采用几根铜 熔丝并联，是利用粗弧分 细法来加速电弧的熄灭。 熔管充石英砂则是利 用了狭沟灭弧法。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
指示器（RNl型）
熔体熔断后有指示熔件弹出，显示出该熔 断器已动作。
电力系 郑国山
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RN3型
RN3型熔断器采用有多个缺口的薄铜 片作为熔体，通过电流时熔体各部的温 度不同，在过电流时缺口处先行熔断， 从而限制过电压倍数在2.5倍以下。 该型熔断器的其他构造和性能则与 RNl型基本相同。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
2.优点：
结构简单、价格低廉、维护 方便、使用灵活等。
电力系 郑国山
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3.缺点：
但其容量小，保护特性不稳定。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
4.适用：
a. 广泛用于1000V以下低压装置中 b. 在3 ～110kV高压装置中，主要作为 小功率电力线路、配电变压器、电力电 容器、电压互感器等设备的保护。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
四、熔断器的技术参数
1)熔断器的额定电压。 绝缘电压等级 允许的灭弧电压等级
电力系 郑国山
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2)熔断器的额定电流。
它指一般环境温度(不超过40℃ )下 熔断器壳体的载流部分和接触部分允许 通过的最大持续电流有效值。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石英沙
金属熔体缠绕在内瓷管上
熔断撞针
瓷熔管剖面图
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
无指示器：
运行中，当高压熔体熔断时，根据声光信 号及电压互感器二次电路中仪表指示的 消失来判断。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
2、户外高压熔断器 跌落式：非限流式用于输配 电线路和电力变压器的过 载和短路保护。 支柱式：限流式用作电压互 感器及其他用电设备的过载 和短路保护。
锌与
铅锡合金、
铅相比，虽熔点
较高，但它在空 气中不易氧化， 因而保护特性较 稳定。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
2、高压熔件常用材料：
铜 银
RN1(RN3)-10/75～200
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电气设备及运行维护
铜熔件的特点：
1.铜导电、导热性能良好，用它作成的熔体 截面小，在电弧作用下的金属蒸气量少，有利于 提高熔断器的切断能力。 2. 铜的 熔点高 达 1080 ℃ ，当熔断器长期 通过略小于熔体熔断电流的过负荷电流时，铜熔 体的温度可能接近1000℃而未熔化，这样的高温 对触头系统和其他部件都非常不利。 3.铜在空气中(特别在高温下)较易氧化。
电气设备及运行维护
电力系 郑国山
电力工业的发展史和电力系统的构成
国家电网 STATE GRID 安徽省电力公司
ANHUI ELECTRIC POWER CORPORATION
电气设备 及运行维护
电力工业的发展史和电力系统的构成
国家电网 STATE GRID 安徽省电力公司
ANHUI ELECTRIC POWER CORPORATION
电气设备及运行维护
熔断器的结构
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
三、熔断器的工作原理：
熔断器串联接入被保护电路中，正常工作情况 下，由于通过熔体的电流较小（不大于熔断器 的额定电流），熔体温度虽然上升，但不会熔 断，电路可靠接通。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
RTO型低压限流式熔断器
当电路发生短路或过载时，电流增大， 熔件温度上升超过熔点而熔断并迅速熄 灭电弧，在被保护设备的温度未达到破 坏其绝缘之前使电路断开，设备得到保 护。
电气一次设备
第三节 熔断器
电气设备及运行维护
高、低压熔断器
高、低压熔 断器的用途及工 作原理相同，结 构相似，所以， 一并介绍。
限流式熔断器
RTF-3型11kV跌 落式熔断器
RW10-35户外高压 限流式熔断器
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
最原始的熔断 器只用一根软铅丝 （铅锡合金）串入 电路，俗称“保险 丝”，沿用至今， 广泛的用来保护家 用电器。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
截流： 电流的熄灭不是在电流自然过零，电 弧自然熄灭后不再发生重燃，而是强行开断。 截流过电压： 当发生截流时，电感性电路会 发生过电压，称为截流过电压。
电力系 郑国山
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六、熔断器的型号含义
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
七、熔断器常用的熔件材料
九、高压熔断器介绍
1、户内高压熔断器
目前常见的户内高压熔断器均为填充石英砂的限流 型熔断器
RNl、RN3和RN5型：用于交流电力线路及配电变压 器的过载及短路保护。 RN2与RN6型：只用于电压互感器的保护，其额定电 流只有0.5A一种。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
RNl型熔断器： 用于交流电力线路及配电变压 器的过载及短路保护。 RN1(RN3)-10/2~60
限流式熔断器灭弧能力强，在短路 电流未达到最大值时，就将电弧熄灭， 因而可限制短路电流的发展。
限流式熔断器开断时间：
小于短路冲击电流出现的时间0.01秒。
电力系 郑国山
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限流式熔断器的灭弧原理
当短路电流通过熔件使其熔断时，电弧产生在石 英砂的填料中，受到石英砂颗料间狭沟的限制，弧柱 直径很小，同时电弧还受到很多的气体压力作用和石 英砂对它的强烈冷却，所以限流式熔断器灭弧能力强， 在短路电流未达到最大值时，就将电弧很快熄灭，因 而可限制短路电流的发展，大大减轻了电气设备所受 危害的程度，降低了对被保护设备动、热稳定性的要 求。
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限流式熔断器简述：
熔断时间（包括熄弧时间）小于短路 电流达到最大的时间，可认为熔断器限制 了短路电流的发展，此种熔断器称为 限 流式熔断器。
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限流式熔断器的结构特点
熔体装在充满石英砂的密封磁管内。
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限流式熔断器的开断时间短
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二、熔断器的基本构成
熔断器的基本结构： 灭弧装置（熔管） 金属熔件(又称熔体) 支持熔件的触头（刀） 绝缘底座（支持件）等
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熔断器的结构
安装卡座 瓷熔管 金属管帽 接线端子
绝缘子
熔断器底座
高压限流熔断器实物图片
电力系 郑国山
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锡桥
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指示器是一个红色信号装置，正
常情况下由指示器熔体 （与熔体并联的 康铜丝）拉紧；工作熔体熔断后，指示 器熔体也随即熔断，指示器在弹簧作用 下弹出，表明熔体已熔断。
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熔断指 示器
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额定电流为7.5A及以下的熔体（RNl型）
额定电流为 7.5A 及以下的熔体，由 于熔丝细长，绕在瓷芯棒4上加以固定。
石英沙
金属熔体缠绕在内瓷管上
熔断撞针
瓷熔管剖面图
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额定电流为大于7.5A的熔体（RNl型）
额定电流 10A 及以上的熔体较 粗些，由 1 、 2 或 4 根镀银熔丝并 联，各绕成螺旋形 ( 以增大熔丝 长度)直接埋在石英砂中。
1、低压熔件：铅锡合金 铅 锌 2、高压熔件：铜 银
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1、低压熔件常用材料：
铅锡合金 铅 锌
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铅锡合金、铅和锌熔件的特点： 1.熔点较低，分别为
200℃ 、327℃和 420℃ ，对于过负荷 电流易于可靠开断。 2.电阻率大，熔件的截 面较大(尤其是额定电 流大时)，熔断时产生 的金属蒸气多，不利 于灭弧。
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熔断器的分类
2、 按电压分： 高压熔断器 低压熔断器
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熔断器的分类
3 、按灭弧方法及结构 特点的不同分： 瓷插式、 封闭产气式、 封闭填料式 产气纵吹式等；
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熔断器的分类
4、按限流特性分： 限流式 (通常户内采用) 非限流式 (通常户外采用)
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限流式熔断器的灭弧原理
我们知 道，从电路 短路瞬间开 始到短路电 流达到最大 值是需要一 定时间的。
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因它在开断电路时无游离气体排出，所以 在户内配电装置中广泛采用。
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限流式熔断器会发生截流及截流过电压
3)熔体额定电流。
它允许长期通过熔体不致发生熔断的最大有效值 电流。该电流可小于或等于熔断器的额定电流， 但不能超过。
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4)熔断器的极限分断电流。
熔断器允许切断的最大有效值电流， 由熔断器的灭弧能力决定。
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五、熔断器的分类
1、按熔断器的安装地点分： 户内式 户外式
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低压熔断器
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(1)RMl0型无填料封闭管式熔断器
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熔体:锌
一般是用锌板冲压成宽窄相间的变截面 形状，通常每个熔体有2-4个窄部，以加速电 弧的熄灭。
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灭弧过程：
当发生短路故障时，其熔体窄部几乎同时 熔化，形成数段电弧，同时残留的宽部受重力 作用而下落，将电弧拉长变细；在电弧高温的 作用下，纤维管的内壁有少量纤维气化并分解 为氢(占40％)、二氧化碳(占50％)和水汽(占10 ％)，这些气体都有很好的灭弧性能，加之熔 管是封闭的，使其内部压力迅速增大，加速了 电弧的去游离，从而使电弧迅速熄灭。
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熔件氧化将使
有效截面逐渐减小， 电阻增大，从而改变 熔体的保护特性。
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镀银：
铜在空气中(特别在高温下)较易氧化，可 采用镀银的办法解决。
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八、低压熔断器介绍
电力系 郑国山
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RN2和RN6型(0.5A)
电压互感器保护专用 熔断器： 结构原理分别与 RNl和RN5型相同。
RN2-10kV RN2－35kV
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熔体（
RN2和RN6型）
熔体：额定电流只有0.5A一个规格。熔体由三种不
同截面的铜丝连接而成，绕在陶瓷芯上。
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(2) RTO型有填料封闭管式熔断器（限流式）
熔管是用滑石陶瓷或 高频陶瓷制成的波纹方 管，有较高的机械强度 和耐热性能； 管内充满石英砂； 两端的盖板用螺钉固 定在熔管上；
电力系 郑国山
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电力系 郑国山
电气设备及运行维护
工作熔体是用薄紫铜
板冲制成网孔状，形成多根 并联引弧栅片，片间窄部焊 有低熔点的锡桥，整个熔体 围成笼状，上下端焊在金属 底板合触刀上。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
一.概述 1、熔断器的用途： 是最简 单和最 早使用 的 保护电器。
电力系 郑国山
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电力系 郑国山
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电力系 郑国山
电气设备及运行维护
熔断器可以开断故障电流，但不能用来切断 和接通正常负荷电流电路；必须与其他电器 (隔离开关、接触器、负荷开关等)配合使用。
RN1(RN3)-10/75～200
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RNl型熔管的结构 熔管： 是灭弧装置的主要组成部分， 又起支持和保护熔体的作用。 端盖：由铜制成，用以封闭瓷管。 顶盖：由黄铜制成。 熔体： 熔体通过端盖与接触座接触组 成导电回路。 石英砂：固体介质狭缝熄弧
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RW3－10型户外跌落式高压熔断器
RW10-35户外高压限流式熔断器
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
1)跌落式熔断器
主要用于3—35kV的电力线路和电力变压器的过 载和短路保护。 10kV级RW3、RW4、RW7、RW10、RW11型等 熔断器的结构基本相同。 RW4、RW7和RWll等型在结构和性能上均与RW3型 相似。 但RWll是防污型，适应于工业污秽区和沿海、盐 湖地区。
电力系 郑国山
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“冶金效应”：
在铜熔体某点(通常在熔体中段)的表面上 焊上小锡(或铅)球，当铜熔体温度升高时，熔 点比铜低很多的小锡 (或铅)球熔化而渗入固 体铜内部，形成铜锡(或铅)合金。 合金的电阻大，发热加剧；熔点降低使锡 球处在较低的温度下熔断，继而产生电弧使铜 熔体在电弧的高温下熔化和气化。
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熔体（RNl型）
铜熔丝上焊有小锡球， 能在过负荷电流和较小短路 电流时动作。
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灭弧原理（RNl型）
工作熔体采用几根铜 熔丝并联，是利用粗弧分 细法来加速电弧的熄灭。 熔管充石英砂则是利 用了狭沟灭弧法。
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
指示器（RNl型）
熔体熔断后有指示熔件弹出，显示出该熔 断器已动作。
电力系 郑国山
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RN3型
RN3型熔断器采用有多个缺口的薄铜 片作为熔体，通过电流时熔体各部的温 度不同，在过电流时缺口处先行熔断， 从而限制过电压倍数在2.5倍以下。 该型熔断器的其他构造和性能则与 RNl型基本相同。
电力系 郑国山
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2.优点：
结构简单、价格低廉、维护 方便、使用灵活等。
电力系 郑国山
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3.缺点：
但其容量小，保护特性不稳定。
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4.适用：
a. 广泛用于1000V以下低压装置中 b. 在3 ～110kV高压装置中，主要作为 小功率电力线路、配电变压器、电力电 容器、电压互感器等设备的保护。
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四、熔断器的技术参数
1)熔断器的额定电压。 绝缘电压等级 允许的灭弧电压等级
电力系 郑国山
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2)熔断器的额定电流。
它指一般环境温度(不超过40℃ )下 熔断器壳体的载流部分和接触部分允许 通过的最大持续电流有效值。
电力系 郑国山
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石英沙
金属熔体缠绕在内瓷管上
熔断撞针
瓷熔管剖面图
电力系 郑国山
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无指示器：
运行中，当高压熔体熔断时，根据声光信 号及电压互感器二次电路中仪表指示的 消失来判断。
电力系 郑国山
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2、户外高压熔断器 跌落式：非限流式用于输配 电线路和电力变压器的过 载和短路保护。 支柱式：限流式用作电压互 感器及其他用电设备的过载 和短路保护。
锌与
铅锡合金、
铅相比，虽熔点
较高，但它在空 气中不易氧化， 因而保护特性较 稳定。
电力系 郑国山
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2、高压熔件常用材料：
铜 银
RN1(RN3)-10/75～200
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铜熔件的特点：
1.铜导电、导热性能良好，用它作成的熔体 截面小，在电弧作用下的金属蒸气量少，有利于 提高熔断器的切断能力。 2. 铜的 熔点高 达 1080 ℃ ，当熔断器长期 通过略小于熔体熔断电流的过负荷电流时，铜熔 体的温度可能接近1000℃而未熔化，这样的高温 对触头系统和其他部件都非常不利。 3.铜在空气中(特别在高温下)较易氧化。
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电力系 郑国山
电力工业的发展史和电力系统的构成
国家电网 STATE GRID 安徽省电力公司
ANHUI ELECTRIC POWER CORPORATION
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电力工业的发展史和电力系统的构成
国家电网 STATE GRID 安徽省电力公司
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熔断器的结构
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三、熔断器的工作原理：
熔断器串联接入被保护电路中，正常工作情况 下，由于通过熔体的电流较小（不大于熔断器 的额定电流），熔体温度虽然上升，但不会熔 断，电路可靠接通。
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RTO型低压限流式熔断器
当电路发生短路或过载时，电流增大， 熔件温度上升超过熔点而熔断并迅速熄 灭电弧，在被保护设备的温度未达到破 坏其绝缘之前使电路断开，设备得到保 护。
电气一次设备
第三节 熔断器
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高、低压熔断器
高、低压熔 断器的用途及工 作原理相同，结 构相似，所以， 一并介绍。
限流式熔断器
RTF-3型11kV跌 落式熔断器
RW10-35户外高压 限流式熔断器
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最原始的熔断 器只用一根软铅丝 （铅锡合金）串入 电路，俗称“保险 丝”，沿用至今， 广泛的用来保护家 用电器。
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截流： 电流的熄灭不是在电流自然过零，电 弧自然熄灭后不再发生重燃，而是强行开断。 截流过电压： 当发生截流时，电感性电路会 发生过电压，称为截流过电压。
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六、熔断器的型号含义
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七、熔断器常用的熔件材料
九、高压熔断器介绍
1、户内高压熔断器
目前常见的户内高压熔断器均为填充石英砂的限流 型熔断器
RNl、RN3和RN5型：用于交流电力线路及配电变压 器的过载及短路保护。 RN2与RN6型：只用于电压互感器的保护，其额定电 流只有0.5A一种。
电力系 郑国山
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RNl型熔断器： 用于交流电力线路及配电变压 器的过载及短路保护。 RN1(RN3)-10/2~60
限流式熔断器灭弧能力强，在短路 电流未达到最大值时，就将电弧熄灭， 因而可限制短路电流的发展。
限流式熔断器开断时间：
小于短路冲击电流出现的时间0.01秒。
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限流式熔断器的灭弧原理
当短路电流通过熔件使其熔断时，电弧产生在石 英砂的填料中，受到石英砂颗料间狭沟的限制，弧柱 直径很小，同时电弧还受到很多的气体压力作用和石 英砂对它的强烈冷却，所以限流式熔断器灭弧能力强， 在短路电流未达到最大值时，就将电弧很快熄灭，因 而可限制短路电流的发展，大大减轻了电气设备所受 危害的程度，降低了对被保护设备动、热稳定性的要 求。
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限流式熔断器简述：
熔断时间（包括熄弧时间）小于短路 电流达到最大的时间，可认为熔断器限制 了短路电流的发展，此种熔断器称为 限 流式熔断器。
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限流式熔断器的结构特点
熔体装在充满石英砂的密封磁管内。
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限流式熔断器的开断时间短
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二、熔断器的基本构成
熔断器的基本结构： 灭弧装置（熔管） 金属熔件(又称熔体) 支持熔件的触头（刀） 绝缘底座（支持件）等
电力系 郑国山
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熔断器的结构
安装卡座 瓷熔管 金属管帽 接线端子
绝缘子
熔断器底座
高压限流熔断器实物图片
电力系 郑国山
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
锡桥
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
指示器是一个红色信号装置，正
常情况下由指示器熔体 （与熔体并联的 康铜丝）拉紧；工作熔体熔断后，指示 器熔体也随即熔断，指示器在弹簧作用 下弹出，表明熔体已熔断。
电力系 郑国山
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熔断指 示器
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额定电流为7.5A及以下的熔体（RNl型）
额定电流为 7.5A 及以下的熔体，由 于熔丝细长，绕在瓷芯棒4上加以固定。
石英沙
金属熔体缠绕在内瓷管上
熔断撞针
瓷熔管剖面图
电力系 郑国山
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额定电流为大于7.5A的熔体（RNl型）
额定电流 10A 及以上的熔体较 粗些，由 1 、 2 或 4 根镀银熔丝并 联，各绕成螺旋形 ( 以增大熔丝 长度)直接埋在石英砂中。
1、低压熔件：铅锡合金 铅 锌 2、高压熔件：铜 银
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
1、低压熔件常用材料：
铅锡合金 铅 锌
电力系 郑国山
电气设备及运行维护
铅锡合金、铅和锌熔件的特点： 1.熔点较低，分别为
200℃ 、327℃和 420℃ ，对于过负荷 电流易于可靠开断。 2.电阻率大，熔件的截 面较大(尤其是额定电 流大时)，熔断时产生 的金属蒸气多，不利 于灭弧。
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熔断器的分类
2、 按电压分： 高压熔断器 低压熔断器
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3 、按灭弧方法及结构 特点的不同分： 瓷插式、 封闭产气式、 封闭填料式 产气纵吹式等；
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熔断器的分类
4、按限流特性分： 限流式 (通常户内采用) 非限流式 (通常户外采用)
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限流式熔断器的灭弧原理
我们知 道，从电路 短路瞬间开 始到短路电 流达到最大 值是需要一 定时间的。
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因它在开断电路时无游离气体排出，所以 在户内配电装置中广泛采用。
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限流式熔断器会发生截流及截流过电压
3)熔体额定电流。
它允许长期通过熔体不致发生熔断的最大有效值 电流。该电流可小于或等于熔断器的额定电流， 但不能超过。
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4)熔断器的极限分断电流。
熔断器允许切断的最大有效值电流， 由熔断器的灭弧能力决定。
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五、熔断器的分类
1、按熔断器的安装地点分： 户内式 户外式
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低压熔断器
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(1)RMl0型无填料封闭管式熔断器
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熔体:锌
一般是用锌板冲压成宽窄相间的变截面 形状，通常每个熔体有2-4个窄部，以加速电 弧的熄灭。
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灭弧过程：
当发生短路故障时，其熔体窄部几乎同时 熔化，形成数段电弧，同时残留的宽部受重力 作用而下落，将电弧拉长变细；在电弧高温的 作用下，纤维管的内壁有少量纤维气化并分解 为氢(占40％)、二氧化碳(占50％)和水汽(占10 ％)，这些气体都有很好的灭弧性能，加之熔 管是封闭的，使其内部压力迅速增大，加速了 电弧的去游离，从而使电弧迅速熄灭。
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熔件氧化将使
有效截面逐渐减小， 电阻增大，从而改变 熔体的保护特性。
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镀银：
铜在空气中(特别在高温下)较易氧化，可 采用镀银的办法解决。
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八、低压熔断器介绍
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RN2和RN6型(0.5A)
电压互感器保护专用 熔断器： 结构原理分别与 RNl和RN5型相同。
RN2-10kV RN2－35kV
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熔体（
RN2和RN6型）
熔体：额定电流只有0.5A一个规格。熔体由三种不
同截面的铜丝连接而成，绕在陶瓷芯上。