1.5 熔斷器

熔斷器是一種當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖鳎⑶覐V泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作短路和過(guò)電流保護(hù)。

1.5.1 熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

熔斷器主要由熔體、熔斷管（座）、填料及導(dǎo)電部件等組成。熔體是熔斷器的主要部分，常做成絲狀、片狀、帶狀或籠狀。其材料有兩類：一類為低熔點(diǎn)材料，如鉛、錫的合金，銻、鋁合金，鋅等；另一類為高熔點(diǎn)材料，如銀、銅、鋁等。熔斷器接入電路時(shí)，熔體串接在電路中，負(fù)載電流流經(jīng)熔體，當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)電流時(shí)，通過(guò)熔體的電流使其發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到熔體金屬熔化溫度時(shí)就會(huì)自行熔斷，期間伴隨著燃弧和熄弧過(guò)程，隨之切斷故障電路，起到保護(hù)作用。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體在額定電流下不應(yīng)熔斷，所以其最小熔化電流必須大于額定電流。目前廣泛應(yīng)用的填料是石英砂，它既是滅弧介質(zhì)，又能起到幫助熔體散熱的作用。

1.5.2 熔斷器的圖形符號(hào)與文字符號(hào)

熔斷器的種類很多，按結(jié)構(gòu)分為半封閉瓷插式、螺旋式、無(wú)填料密封管式和有填料密封管式；按用途分為一般工業(yè)用熔斷器、半導(dǎo)體保護(hù)用快速熔斷器和特殊熔斷器。

圖1-21為螺旋式熔斷器的結(jié)構(gòu)圖。圖1-22為無(wú)填料密封管式熔斷器外形和結(jié)構(gòu)。圖1-23為有填料密封管式熔斷器外形和結(jié)構(gòu)。

熔斷器的圖形及文字符號(hào)如圖1-24所示。

1.5.3 熔斷器的選擇

熔斷器的選擇主要包括選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流和熔體額定電流等。

1.熔斷器的選擇原則

選擇熔斷器時(shí)應(yīng)遵循如下原則：

1）根據(jù)使用條件確定熔斷器的類型。

2）選擇熔斷器的規(guī)格時(shí)，應(yīng)先選定熔體的規(guī)格，然后根據(jù)熔體規(guī)格選擇熔斷器的規(guī)格。

3）熔斷器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對(duì)象的過(guò)載特性有良好的配合。

4）在配電系統(tǒng)中，各級(jí)熔斷器應(yīng)相互匹配，一般上一級(jí)熔體的額定電流要比下一級(jí)熔體的額定電流大2～3倍。

5）對(duì)于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的熔斷器，應(yīng)注意電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的影響。熔斷器一般只作為電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)應(yīng)采用熱繼電器。

6）熔斷器的額定電流應(yīng)不小于熔體的額定電流；額定分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。

2.一般熔斷器的選擇

（1）熔斷器類型的選擇

在選擇熔斷器時(shí)，主要根據(jù)負(fù)載的情況和短路電流的大小來(lái)選擇其類型。例如，對(duì)于容量較小的照明電路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，宜采用插入式熔斷器或無(wú)填料密封管式熔斷器：對(duì)于短路電流較大的電路或有易燃?xì)怏w的場(chǎng)合，宜采用具有高分?jǐn)嗄芰Φ穆菪饺蹟嗥骰蛴刑盍厦芊夤苁饺蹟嗥鳎粚?duì)于保護(hù)硅整流器件及晶閘管的場(chǎng)合，應(yīng)采用快速熔斷器。

此外，也要考慮使用環(huán)境。例如，管式熔斷器常用于大型設(shè)備及容量較大的變電場(chǎng)合；插入式熔斷器常用于無(wú)振動(dòng)的場(chǎng)合；螺旋式熔斷器多用于機(jī)床配電；電子設(shè)備一般采用熔絲座。

（2）熔斷器額定電壓的選擇

熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于所接電路的額定電壓。

（3）熔體額定電流的選擇

熔體額定電流的大小與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)無(wú)沖擊電流的照明電路、電熱電路等，可按負(fù)載電流大小確定熔體的額定電流；對(duì)于有沖擊電流的電動(dòng)機(jī)負(fù)載電路，為起到短路保護(hù)作用，又同時(shí)保證電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)，其熔斷器熔體額定電流的選擇又分為以下三種情況。

1）對(duì)于單臺(tái)長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)，有

式中 I_NP—熔體額定電流，單位為A；

I_NM—電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A。

2）對(duì)于單臺(tái)頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，有

3）對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共享同一熔斷器保護(hù)時(shí)，有

式中 I_NMmax—多臺(tái)電動(dòng)機(jī)中容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，單位為A；

∑I_NM—其余各臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流之和，單位為A。

在式（1-2）與式（1-4）中，對(duì)輕載起動(dòng)或起動(dòng)時(shí)間較短時(shí)，式中系數(shù)取1.5；重載起動(dòng)或起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，系數(shù)取2.5。

（4）熔斷器額定電流的選擇

當(dāng)熔體額定電流確定后，根據(jù)熔斷器額定電流大于或等于熔體額定電流來(lái)確定熔斷器額定電流。每一種電流等級(jí)的熔斷器可以選配多種不同電流的熔體。