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熔断器按秒特性和图形符号

2020-8-23 19:33| 发布者: admin| 查看: 67| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 熔断器是一种利用电流热效应原理和热效应导体热熔断来保护电路的电器,广泛应用于各种控制系统中起保护电路的作用。当电路发生短路或严重过载时,它的热效应导体能自动迅速熔断,从而切断电路,使导线和电气设备不致 ...
    熔断器是一种利用电流热效应原理和热效应导体热熔断来保护电路的电器,广泛应用于各种控制系统中起保护电路的作用。当电路发生短路或严重过载时,它的热效应导体能自动迅速熔断,从而切断电路,使导线和电气设备不致损坏。由于它结构紧凑,价格低廉、工作可靠、使用、维护方便,因而应用十分广泛。
    熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管或绝缘座组成。熔体一般由熔点低、易于熔断、导电性能好的热效应合金材料制成;绝缘管或绝缘座一般由陶瓷、胶木或塑料组成。从结构上分,熔断器有插入式、螺旋式、密封式和自复式。
    常用的插入式熔断器有RC1A系列。由软铝丝或铜丝制成熔体,这种熔断器一般用在低压照明线路末端或分支电路中作短路保护及高倍过流保护之用。其特点是结构简单,尺寸小,更换方便,价格低廉。
    无填料密封管式熔断器有RM10系列,。当发生短路时,熔体在最细处熔断,并且多处同时熔断,有助于提高分断能力。熔体熔断时,电弧被限制在封闭管内,不会向外喷出,故使用起来较为安全。另外,在熔断过程中,密闭管内产生大量气体,气体压力达到30~80个大气压。在此大气压的作用下,电弧受到剧烈的压缩,加强了复合作用,促使电弧很快熄灭,从而提高了熔断器的分断能力。无填料密闭管式熔断器常用于低压电力线路或成套配电设备中的连续过载和短路保护。
    有填料密封管式熔断器有RTO、RT系列,有的还包括熔断指示器和熔断体盖板。熔体采用紫铜箔冲制的网状熔片并联而成,装配时将熔片围成笼形,使填料与熔体充分接触,这样既能均匀分布电弧能量,提高分断能力,又可使管体受热较为均匀而不易断裂。熔断指示器是一个机械信号装置,指示器上焊有一根很细的康铜丝,与熔体并联。在正常情况下,由于康铜丝的电阻很大,电流基本上从熔体流过。当熔体熔断时,电流流过康铜丝,使其迅速熔断。此时,指示器在弹簧的作用下立即向外弹出,显现处醒目的红色信号。像RT14、RT18等一些新型的熔断器采用发光二极管作熔断指示器,当熔体熔断时,电流流过发光二极管而发光指示。绝缘手柄是用来装卸熔断器熔体的可动部件。
    瓷质管体内充满了石英砂填料,起冷却和消弧的作用,加上熔体的特殊结构,使有填料封闭管式熔断器可以分断较大的电流,故常用于大容量的配电线路中。
螺旋式熔断器有RLS系列和RL1系列。熔体是一个瓷管,内装石英砂和熔丝,石英砂用于熔断时的消弧和散热,瓷管头部装有一个染成红色的熔断指示器,一旦熔体熔断,指示器马上弹出脱落,透过瓷帽3上的玻璃孔可以看到,起到指示的作用。螺旋式熔断器具有较大的热惯性和较小的安装面积,常用于机床电气控制。其缺点是熔体为一次性使用,成本较高。
    快速熔断器有RSO系列和RS3系列。快速熔断器主要用于半导体器件保护。半导体器件的过载能力很低,只能在极短的时间(数毫秒至数十毫秒)内承受过载电流。而一般熔断器的熔断时间是以秒计的,所以不能用来保护半导体器件,为此,必须采用在过载时能迅速动作的快速熔断器。快速熔断器的结构与有填料封闭管式熔断器基本一致,所不同的是快速熔断器采用以银片冲制成的有V形深槽的变截面熔体。
    自复式熔断器采用低熔点金属钠作熔体。当发生短路故障时,短路电流产生高温使钠迅速气化,呈现高阻状态,从而限制了短路电流的进一步增加。一旦故障消失,温度下降,金属钠蒸汽冷却并凝结,重新恢复原来的导电状态,为下一次动作作好准备。由于自复式熔断器只能限制短路电流,却不能真正切断电路,故常与断路器配合使用。它的优点是不必更换熔体,可重复使用。
    熔断器的保护特性也就是熔体的熔断特性,一般也称作为安秒特性。所谓按秒特性是指熔体的熔化电流与溶化时间的关系,如图1所示。从特性曲线上可以看出,熔断器的熔断时间与通过熔体的电流大小有关,同时存在一熔断电流与不熔断电流的分界线,此分界电流称为最小熔断电流Iτ。熔断器的额定电流Ie必须小于最小熔断电流Iτ。
    熔断器的最小熔断电流Iτ与额定电流I.e.之比称为熔断器的熔化系数,熔化系数主要取决于熔体的材料、工作温度和结构。一般情况下,当通过的电流不超过1.25 I.e.时,熔体将长期工作;当电流不超过2 I.e.时,约在30s~40s后熔断;当电流达到2.5 I.e.时,约在8s左右熔断;当电流达到4 I.e.时,约在2s左右熔断;当电流达到10 I.e.时,熔体瞬时熔断。所以当电路发生短路时,短路电流使熔体瞬时熔断。熔断器的图形符号表示如图2所示。文字符号用FU表示。


图1 熔断器按秒特性


图2 熔断器的图形符号
    熔断器一般是根据线路的工作电压和额定电流来选择的;对一般电路、直流电动机和线绕式异步电动机的保护来说,熔断器是按它们的额定电流选择的。但对于鼠笼式异步电动机,却不能这样,因为,鼠笼式异步电动机直接启动时的启动电流为额定电流的(5~7)倍,按额定电流选择时,熔体将即刻熔断。因此,为了保证所选的熔断器既能起到短路保护的作用,又能使电机启动,一般鼠笼式异步电动机的熔断器按启动电流的1/K(K=1.6~2.5)来选择。轻载启动、启动时间短的K选大一些,重载启动、启动时间长的K选小一些。由于电动机的启动时间是短促的,故这样选择的熔断器在启动过程中是来不及熔断的。
    熔断器结构简单、价廉、但动作准确性较差,熔体断了以后需重新更换,而且若只断了一相还会造成电动机的缺相运行,所以它只适用于自动化程度和其动作准确性要求不高的系统中。


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