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熔断器型号及其含义(低压熔断器基本知识)

100人浏览   2024-09-24 09:11:12

一、低压熔断器的型号及含义

二、低压熔断器的分类

低压熔断器按结构可分为开启式、半封闭式和封闭式三大类。

1、开启式熔断器

当熔体熔化时没有限制电弧火焰和金属熔化粒子喷出的装置,仅适用于断开短路电流不大的场合,这种熔断器常与刀开关组合使用。

2、半封闭式熔断器

熔断体装于管内,管的一端或两端开启,对熔断体熔化时电弧火焰和金属熔化粒子喷出有一定的方向限制,减少了对人员的一些伤害,但仍然不够安全,使用受到一定的限制。

3、封闭式熔断器

熔断体完全封闭在壳体内,没有电弧喷出,不会造成邻近带电部分飞弧和近处人员的危险。

三、低压熔断器的结构

熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分构成。

1、熔体

熔体是熔断器的重要部分,常做成丝状或片状。熔体的材料有两种,一种是低熔点材料,如铅、锌、锡以及锡铅合金等;另一种是高熔点材料,如银和铜。

2、熔管

熔管是熔体的保护外壳,在熔体熔断时还有灭弧的作用。

四、低压熔断器的参数

熔断器的参数指的是熔管或熔座的参数,而不是熔体的参数。

1、熔体参数

熔体有两个参数,即额定电流和熔断电流。额定电流是指长时间通过熔断器而不熔断的电流值。熔断电流通常是额定电流的两倍,一般通过熔体的电流为额定电流的1.3倍时,应在一小时以上熔断;1.6倍时,应在一小时内熔断;达到熔断电流时,在30~40秒后熔断;达到9~10倍额定电流时,熔体应瞬间熔断。熔体具有反时限的保护特性,流过熔体的电流越大,熔断时间越短。

2、熔管参数

熔管有三个参数,即额定电压、额定电流和断流能力。

1)额定电压是从灭弧角度提出的,当熔管的工作电压大于额定电压时,在熔体熔断时可能出现电弧不能熄灭的危险。

2)熔管的额定电流是由熔管长期工作所允许温度决定的电流值,所以熔管中可装入不同等级额定电流的熔体,但所装入熔体的额定电流不能大于熔管的额定电流。

3)断流能力是表示熔管在额定电压下断开电路故障时所能切断的最大电流值。

五、低压熔断器的工作原理

低压熔断器的熔断过程大致分为四个阶段:

1、熔体串联在电路中,负荷电流流过熔体。由于电流的热效应作用会使熔体温度上升,当电路发生过载或短路时,电流使熔体过度发热而达到熔化温度。电流越大,温度上升越快。

2、熔体达到熔化温度后便融化蒸发为金属蒸汽。电流越大,熔化时间越短。

3、熔体熔化的瞬间使电路出现一个小的绝缘间隙,电流突然中断。但这个小的间隙会立即被电路电压所击穿,同时产生电弧,电弧又将电路接通。

4、电弧发生后,如能量减小,则随熔断间隙的扩大而自行熄灭,但能量较大时就必须依靠熔断器的熄弧措施。为了减少熄弧时间和提高分断能力,大容量的熔断器都具备完善的灭弧措施。熄弧能力越大,电弧熄灭越快,熔断器所能分断的短路电流就越大。

六、低压熔断器的安装

1、安装熔体时必须保证接触良好,并应经常检查。如果接触不良使接触部位的过热传至熔体,熔体温升过高就会造成误动作。有时因接触不良产生火花会干扰弱电装置。

2、熔断器及熔体均必须安装可靠,否则会出现一相断路,使电动机单相运行而烧毁。

3、拆换熔断器时,要检查新熔体的规格和形状是否与更换的熔体一致。

4、安装熔体时,不能有机械损伤,否则相当于截面变小、电阻增加,保护特性变坏。

七、常用的低压熔断器

1、无填料熔断器

1)插入式熔断器

(1)RCIA系列瓷插式熔断器俗称瓷插保险,由瓷盖、瓷底座、动触头、静触头和熔体组成。电源和负载接在瓷底座两端的静触头上,熔丝接在瓷盖两端的动触头上,便于更换熔丝。瓷座中间有一空腔与瓷盖突出部分构成灭弧室,灭弧室内填有用于熄灭电弧的编织石棉。

(2)瓷插式熔断器应垂直安装,更换熔丝时不得任意加大熔丝截面,不得用多根熔丝并联代替一根较大的熔丝。RCIA主要用于一般照明和小容量电动机的电源线路中。

2)封闭管式熔断器

(1)常用的有RM1、RM7、 RM10系列产品,下图左面是15A和60A的熔断器外形,右面是100A以上的熔断器外形。

(2)下图所示为100A及以上熔断器的结构,它由熔断管和夹座两大部分组成,其中熔断管由钢纸管、黄铜套管、黄铜帽、熔体和插刀组成。熔体用冲成宽窄不均匀截面的锌片组成,当短路电流通过时,两个狭窄处首先同时熔断,形成很大间隙以熄灭电弧,由于熔体装在钢纸管中,故熔断时无熔化的金属颗粒及高温气体喷出,保证操作人员的安全。

(3)封闭管式熔断器主要用于交流电压380V以下,直流电压440V以下的系统内。熔体的熔断电流一般为额定电流的1.3~2倍,超过1.6~2倍应能可靠熔断。

2、有填料熔断器

1)螺旋式熔断器

(1)RL1系列螺旋式熔断器,俗称螺旋保险器。

熔芯内装有丝状或片状熔体、石英砂填料和熔断指示器,熔断指示器上有色点,当熔体熔断时,指示器跳出,可通过瓷帽的玻璃管口进行观察。熔断管内石英砂用于熄灭电弧,当产生电弧时,电弧在沙粒间受到强烈冷却而熄灭,因此具有较高的分断能力,极限分断能力可达50kA。

(2)由于熔体具有较大的热惯性,过负荷熔断时间较长,因此也常用作电动机的保护装置。

(3)为了保证用电安全,应将电源接到瓷底座上的下接线端,负载接到连接金属螺纹壳的上接线端,这样在更换熔断管时,旋出瓷帽后螺纹壳不会带电。

2)快速熔断器

(1)RSO、RS3、RLS系列有填料封闭管式快速熔断器主要用于硅整流元件及其成套装置中的过载保护和短路保护,其熔体在额定电流1.1倍时保证4h内不熔断;在熔体额定电流4倍时,熔断时间为0.05~0.3s;6倍时,熔断时间不大于0.02s。

(2)应当注意,快速熔断器的熔体不能用普通的熔体代替,因为普通熔体不具备快速熔断的特性,不能有效地保护半导体元件。

3)封闭管式熔断器

(1)RTO熔断器的熔体是两片变截面的网状紫铜片,中间用锡焊成。熔体周围填满石英砂,能在熔体熔断时迅速灭弧。熔断指示器有与熔体并联的康铜丝,熔体熔断后立即熔断,弹出红色指示件,表示熔体已熔断。

(2)RTO系列熔断器的极限分断能力大,广泛适用于具有大短路电流的电网或配电装置。

3、自复式熔断器

1)熔断器熔体熔断后无需更换,在短路电流由电源侧自动开关分断后,熔体能自动恢复原状,可以继续使用的熔断器称为自恢复式熔断器,简称自复式熔断器。

2)自复式熔断器本身不能分断电路,常与自动开关串联使用,接线原理如下图所示:

自复式熔断器使用金属钠做熔体,内部有一装满金属钠的绝缘细管,正常运行时钠的电阻率很小,可以顺畅地通过正常负荷电流。但在短路时,短路电流使金属钠急剧发热而气化,形成高温高压高电阻的等离子状态,限制短路电流增加。与此同时,金属钠气化产生的高压,通过一个活塞压缩熔断器里装有氩气的一个腔体。故障电流一部分从自复式熔断器通过,以符号Iz表示,另一部分从并联电阻R流过。故障电流使自动开关跳闸将电路分断,电流消失。故障电流被切除后,金属钠的温度下降,压力也随之下降,活塞在氩气压力的作用下回到原来位置,并压缩汽化的金属钠恢复到原来导电的金属钠,熔断器可以继续使用。

3)自复式熔断器与低压断路器串联使用时,故障电流实际上是由低压断路器分断的,自复式熔断器所起的作用是阻止故障电流的数值。低压熔断器分断的电流,实际上是已被自复式熔断器限制了的电流,这样就减轻了低压熔断器的断流容量,改善了低压熔断器的灭弧能力,可以在短路容量较大的电路中使用断流能力较小的低压断路器。上图中的并联电阻R有两个作用:一是维持低压断路器跳闸线圈所需要的动作电流,二是在金属钠气化时,熔断器可能产生过电压,电阻可以吸收由此产生的能量,保证低压断路器的分闸顺利进行。电阻R的数值应适当,过大可能使流过低压断路器的电流过小,降低低压断路器跳闸的可靠性,过小则限流作用不明显。

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