電力熔斷器
電力熔斷器是熔斷器(fuse)的其中一種,是指當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí),以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷,斷開(kāi)電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一段時(shí)間后,以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化,從而使電路斷開(kāi);運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。
熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中,作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器,是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。
簡(jiǎn)介
電力熔斷器是一種過(guò)電流保護(hù)器。熔斷器主要由熔體和熔管以及外加填料等部分組成。使用時(shí),將熔斷器串聯(lián)于被保護(hù)電路中,當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過(guò)規(guī)定值,并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體,使電路斷開(kāi),從而起到保護(hù)的作用。
電力熔斷器的原理
熔斷器的工作原則是一個(gè)簡(jiǎn)單的I2R與時(shí)間的關(guān)系。電流越大,熔斷或開(kāi)路時(shí)間越短。熔斷器的功耗與通過(guò)熔斷器的電流的平方成正比。當(dāng)功耗過(guò)高時(shí),熔斷器熔斷。這個(gè)特性同樣適用于受熔斷器保護(hù)的線(xiàn)束。如果產(chǎn)生的熱量超過(guò)散發(fā)的熱量,熔斷器的溫度就會(huì)增加,當(dāng)溫度升到熔斷器的熔絲熔點(diǎn)時(shí)熔斷器就發(fā)生熔斷亦即斷開(kāi)電路起到保護(hù)作用。
電力熔斷器的分類(lèi)
電力熔斷器是保險(xiǎn)絲(熔斷器)的一部分,他們可分為半導(dǎo)體保護(hù)熔斷器,直流熔斷器,特殊熔斷器,通用型熔斷器以及熔斷器式隔離開(kāi)關(guān)。
結(jié)構(gòu)特性
電力熔斷器的結(jié)構(gòu)與熔斷器的結(jié)構(gòu)大致相同。它主要由熔體、外殼和支座3部分組成,其中熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件。熔體的材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。熔體材料分為低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)兩類(lèi)。低熔點(diǎn)材料如鉛和鉛合金,其熔點(diǎn)低容易熔斷,由于其電阻率較大,故制成熔體的截面尺寸較大,熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣較多,只適用于低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。高熔點(diǎn)材料如銅、銀,其熔點(diǎn)高,不容易熔斷,但由于其電阻率較低,可制成比低熔點(diǎn)熔體較小的截面尺寸,熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣少,適用于高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。熔體的形狀分為絲狀和帶狀兩種。改變變截面的形狀可顯著改變?nèi)蹟嗥鞯娜蹟嗵匦浴?/p>
特熔斷器性質(zhì)
熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類(lèi)型。對(duì)于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線(xiàn),常采用熔斷器作為過(guò)載及短路保護(hù),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熔斷器。對(duì)于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線(xiàn),則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰?。通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?;?dāng)短路電流很大時(shí),宜采用具有限流作用的熔斷器
熔體的額定電流可按以下方法選擇:
1、保護(hù)無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)載如照明線(xiàn)路、電阻、電爐等時(shí),熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流。
2、保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī)熔體電流可按最大起動(dòng)電流選取,也可按下式選?。?/p>
IRN ≥ (1.5~2.5)IN
式中IRN:熔體額定電流;IN:電動(dòng)機(jī)額定電流。如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng),式中系數(shù)可適當(dāng)加大至3~3.5,具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。
3、保護(hù)多臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī)(供電干線(xiàn))
IRN ≥ (1.5~2.5)IN max+ΣIN
IN max:容量最大單臺(tái)電機(jī)的額定電流。ΣIN:其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。
熔斷器的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)
①選擇性好。上下級(jí)熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國(guó)標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過(guò)電流選擇比為1.6:1的要求,即上級(jí)熔斷體額定電流不小于下級(jí)的該值的1.6倍,就視為上下級(jí)能有選擇性切斷故障電流;
②限流特性好,分?jǐn)嗄芰Ω撸?/p>
③相對(duì)尺寸較??;
NT系列熔斷器
NT系列熔斷器
④價(jià)格較便宜。
(2)熔斷器的主要缺點(diǎn)
①故障熔斷后必須更換熔斷體;
②保護(hù)功能單一,只有一段過(guò)電流反時(shí)限特性,過(guò)載、短路和接地故障都用此防護(hù);
③發(fā)生一相熔斷時(shí),對(duì)三相電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致兩相運(yùn)轉(zhuǎn)的不良后果,當(dāng)然可用帶發(fā)報(bào)警信號(hào)的熔斷器予以彌補(bǔ),一相熔斷可斷開(kāi)三相;
④不能實(shí)現(xiàn)遙控,需要與電動(dòng)刀開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)組合才有可能。
熔斷器選用時(shí)須考慮的主要參數(shù)
1. 工作溫度:熔斷器工作時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)在規(guī)定的工作溫度范圍之內(nèi),當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)25℃時(shí),應(yīng)參照溫度折減曲線(xiàn)降級(jí)使用。
2. 額定電壓:熔斷器所在電路中的最高電壓不應(yīng)超過(guò)熔斷器的額定電壓。
3.額定電流:通過(guò)熔斷器的工作電流不應(yīng)超過(guò)額定電流的75%。
4. 短路截流能力:熔斷器所在的電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流不應(yīng)超過(guò)熔斷器的短路截流能力。
5. 熔斷特性:熔斷器在出現(xiàn)需要切斷的過(guò)載電流時(shí)的熔斷速度應(yīng)滿(mǎn)足應(yīng)用上的要求。
6. I2t:熔斷器的I2t應(yīng)大于浪涌電流的I2t 。
熔斷器的選擇方法
1)根據(jù)使用條件確定熔斷器的類(lèi)型。
2)選擇熔斷器的規(guī)格時(shí),應(yīng)首先選定熔體的規(guī)格,然后再根據(jù)熔體去選擇熔斷器的規(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。