1.1.3 熔斷器

熔斷器是一種簡單而有效的保護電器，在電路中主要起短路保護作用。它主要由熔體和安裝熔體的絕緣管（絕緣座）組成。使用時，熔體串聯(lián)于被保護的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分?jǐn)嚯娐罚鸬奖Ｗo作用。它廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作為短路和過電流保護。

1.熔斷器的類型

（1）插入式熔斷器 插入式熔斷器如圖1-16所示，它常用于380V及以下電壓等級的電路末端，作為配電支線或電氣設(shè)備的短路保護。

（2）螺旋式熔斷器 螺旋式熔斷器如圖1-17所示，其分?jǐn)嚯娏鬏^大，可用于電壓等級500V及以下、電流等級200A以下的電路中，作為短路保護。

（3）封閉式熔斷器 封閉式熔斷器分有填料封閉管式熔斷器和無填料封閉管式熔斷器兩種，如圖1-18和圖1-19所示。有填料封閉管式熔斷器一般采用方形瓷管，內(nèi)裝石英砂及熔體，其分?jǐn)嗄芰姡糜陔妷旱燃?00V及以下、電流等級1kA以下的電路中。無填料封閉管式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，其分?jǐn)嗄芰ι匀酰糜陔妷旱燃?00V以下、電流等級600A以下的電網(wǎng)或配電設(shè)備中。

（4）快速熔斷器 快速熔斷器實物如圖1-20所示。快速熔斷器主要用于半導(dǎo)體整流器件或整流裝置的短路保護。由于半導(dǎo)體整流器件的過載能力很低，只能在極短時間內(nèi)承受較大的過載電流，因此要求它們的短路保護具有快速動作的能力。快速熔斷器的結(jié)構(gòu)和有填料封閉管式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，快速熔斷器使用的是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。

（5）自復(fù)熔斷器 自復(fù)熔斷器是可多次動作的熔斷器，它在限制過載或短路電流后，熔體能自動恢復(fù)到原狀。自復(fù)熔斷器主要由電流端子（又叫電極）、云母玻璃（填充劑）、絕緣管、熔體、活塞、氬氣和外殼等組成。其中，自復(fù)熔斷器的外殼一般用不銹鋼制成，不銹鋼外殼與其內(nèi)部的氧化鈹陶瓷絕緣管間用云母玻璃隔開，云母玻璃既是填充劑，又是絕緣物。

自復(fù)熔斷器采用金屬鈉作為熔體，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，使鈉迅速氣化，氣態(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，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)嚯娐贰Ｆ鋬?yōu)點是不必更換熔體，能重復(fù)使用。

自復(fù)熔斷器常與低壓斷路器串聯(lián)使用，其本身也會并聯(lián)一只附加電阻，以抑制分?jǐn)鄷r出現(xiàn)的過電壓。正常工作時，自復(fù)熔斷器呈低阻狀態(tài)，并聯(lián)電阻僅流過很小電流。而當(dāng)線路發(fā)生故障時，自復(fù)熔斷器呈高阻狀態(tài)，并聯(lián)電阻可吸收它所產(chǎn)生的過電壓，并維持低壓斷路器脫扣器所需要的動作電流，保證低壓斷路器可靠分?jǐn)唷Ｒ虼耍蛪簲嗦菲鞣謹(jǐn)嗟碾娏鲗嶋H上是自復(fù)熔斷器的限流電流。

2.熔斷器的選擇

熔斷器選擇的主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小。對于容量小的電動機和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護，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和照明干線，則應(yīng)著重考慮短路保護和分?jǐn)嗄芰Γǔ＿x用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列熔斷器；當(dāng)短路電流很大時，宜采用具有限流作用的RTO和RT12系列熔斷器。

熔體的額定電流可按以下方法選擇：

1）保護無起動過程的平穩(wěn)負載，如照明電路、電阻和電爐等時，熔體額定電流略大于或等于負載電路中的額定電流。

2）保護單臺長期工作的電動機，熔體電流可按最大起動電流選取，也可按下式選取

式中 I_RN——熔體額定電流；

I_N——電動機額定電流。

如果電動機頻繁起動，式（1-1）中的系數(shù)可適當(dāng)加大至3～3.5，具體應(yīng)根據(jù)實際情況而定。

3）保護多臺長期工作的電動機（供電干線），可按下式選取

式中 I_Nmax——容量最大的單臺電動機的額定電流；

∑I_N——其余電動機的額定電流之和。