课题二 低压熔断器

低压熔断器是低压配电系统和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器，通常简称为熔断器。图2-6（a）所示为RL1系列螺旋式熔断器外形图，图2-6（b）所示为熔断器的图形、文字符号。

使用时，熔断器应串联在被保护的电路中。正常情况下，熔断器相当于一段导线；当电路发生短路故障或通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身的发热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现短路保护功能。熔断器的结构简单，动作可靠，使用维护方便，因而得到了广泛应用。

一、熔断器的结构及主要参数

1. 熔断器的结构

熔断器主要由熔体、熔管和熔座3部分组成，如图2-6（a）所示。

熔体是熔断器的核心部件，常做成丝状、片状或栅状。制作熔体的材料通常有两种：一种是由铅、铅锡合金或锌等低熔点材料制作而成，多用于小电流电路；另一种是由银、铜等较高熔点的金属制作而成，多用于大电流电路。

熔管是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧功能。

熔座是熔断器的底座，用于固定熔管和外接引线。

2. 熔断器的主要技术参数

（1）额定电压。额定电压指熔断器长期工作所能承受的电压。如果熔断器的实际工作电压大于其额定电压，熔体熔断时可能会有电弧不能熄灭的危险。

（2）额定电流。额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流。它由熔断器各部分长期工作时允许的温升决定。

（3）分断能力。分断能力是指在规定的使用和性能条件下，在规定电压下熔断器能分断的预期分断电流值。常用极限分断电流值来表示。

注意

熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念。熔体的额定电流是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。通常，一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流的熔体，但要保证熔体的额定电流值不能大于熔断器的额定电流值。例如，型号为RL1-15的熔断器，其额定电流为15A，它可以配用额定电流为2A、4A、6A、10A和15A的熔体。

二、常用低压熔断器

熔断器型号中各字母、数字的含义如下：

如型号RL1A-15/10中，R表示熔断器，L表示螺旋式，设计代号为1A，熔断器额定电流是15A，熔体额定电流是10A。

常用低压熔断器见表2-3。

常用低压熔断器的主要技术参数见表2-4。

三、低压熔断器的选用

熔断器有不同的类型和规格。对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器应不熔断；在出现短路故障时，应立即熔断；在电流发生正常变动（如电动机启动过程）时，熔断器应不熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。

对熔断器的选用主要包括熔断器类型、熔断器额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流的选用。

1. 熔断器类型的选择

根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用适当类型的熔断器。例如，对于容量较小的照明电路，可选用RT系列圆筒帽形熔断器或RC1A系列瓷插式熔断器；对于短路电流相当大的电路或有易燃气体的环境，应选用RT0系列有填料密封管式熔断器；在机床控制线路中，多选用RL系列螺旋式熔断器；用于半导体功率元件及晶闸管的保护时，应选用RS或RLS系列快速熔断器。

2. 熔断器额定电压和额定电流的选择

（1）熔断器额定电压必须等于或大于控制线路的额定电压。

（2）熔断器额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流。

（3）熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。

3. 熔体额定电流的选择

（1）用于保护照明或电热设备时，由于负载电流较平稳且无冲击电流，所以熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。

（2）用于保护单台不经常启动且启动时间不长的电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算：

IRN≥（1.5～2.5）IN

式中IN为电动机的额定电流。

（3）用于保护多台电动机时，若各台电动机不同时启动，则应按下式计算：

IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN

式中INmax为最大容量电动机的额定电流；∑IN为其余电动机额定电流的总和。

例题解析

【例2-1】 某机床电动机的型号为Y112M-4，额定功率为4kW，额定电压为380V，额定电流为8.8A，该电动机正常工作时不需要频繁启动。若用熔断器为该电动机提供短路保护，试确定熔断器的型号规格。

【解析】 熔断器的选用主要包括熔断器类型、熔断器额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流的选用。

（1）选择熔断器类型：该电动机是在机床中使用，所以熔断器可选用RL1系列螺旋式熔断器。

（2）选择熔体额定电流：由于所保护的电动机不需要频繁启动，则熔体额定电流取为：

IRN≥（1.5～2.5）×8.8≈13.2～22A

查表2-4得熔体额定电流为：IRN=25A或15A，但选取时通常应留有一定余量，故一般取IRN=25A。

（3）选择熔断器的额定电流和电压：查表2-4，可选取RL1-60/25型熔断器，其额定电流为60A，额定电压为500V。

4. 低压熔断器的安装与使用

（1）用于安装使用的熔断器应完整无损，并标有额定电压、额定电流值。

（2）熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。瓷插式熔断器应垂直安装；螺旋式熔断器接线时，电源线应接在下接线座上，负载线应接在上接线座上，以保证能安全地更换熔管。

（3）熔断器内要安装合格的熔体，不能用多根小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。在多级保护的场合，各级熔体应相互配合，上级熔断器的额定电流等级以大于下级熔断器的额定电流等级两级为宜。

（4）更换熔体或熔管时，必须切断电源，尤其不允许带负荷操作，以免发生电弧灼伤。管式熔断器的熔体应用专用的绝缘插拔器进行更换。

（5）对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔管，以保证能可靠地切断所规定分断能力的电流。

（6）熔体熔化后，应分析原因，排除故障后，再更换新的熔体。在更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。

（7）熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端；若仅作短路保护用，应装在控制开关的出线端。

5. 低压熔断器的常见故障及处理办法

低压熔断器常见故障及处理办法见表2-5。