熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种保护器件。
熔断器通常采用低熔点的铅锡合金、锌、铜、等材料制成,广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中。
结构特性
熔体额定电流不等于熔断器额定电流,熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择,熔断器额定电流应大于熔体额定电流,与主电器配合确定。
熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成,其中熔体是控制熔断特性的关键元件。熔体的材料、尺寸和形状决定了熔断特性。熔体材料分为低熔点和高熔点两类。低熔点材料如铅和铅合金,其熔点低容易熔断,由于其电阻率较大,故制成熔体的截面尺寸较大,熔断时产生的金属蒸气较多,只适用于低分断能力的熔断器。高熔点材料如铜、银,其熔点高,不容易熔断,但由于其电阻率较低,可制成比低熔点熔体较小的截面尺寸,熔断时产生的金属蒸气少,适用于高分断能力的熔断器。熔体的形状分为丝状和带状两种。改变变截面的形状可显著改变熔断器的熔断特性。熔断器有各种不同的熔断特性曲线,可以适用于不同类型保护对象的需要。
熔断器的主要优点和特点
1)选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合国标和IEC标准规定的过电流选择比为1.6:1 的要求,即上级熔断体额定电流不小于下级的该值的1.6 倍,就视为上下级能有选择性切断故障电流;
2)限流特性好,分断能力高;
3)相对尺寸较小;
4)价格较便宜。
熔断器保护电子设备不受过电流的伤害,也可避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。
因此,每个熔断器上皆有额定规格,当电流超过额定规格时保险丝将会熔断。当介于常规不熔断电流与相关标准规定的额定分断能力(的电流)之间的电流作用于熔断器时,熔断器应能满意地工作,而且不会危及周围环境。
熔断体是熔断器中实际负责分断故障电流的部分,随着设计形式的不同,熔断体具有各种各样的壳体形状和接线方式。一个熔断体一般都由以下几个部分组成:
(1)壳体熔断体的外壳,通常由陶瓷、密胺、玻纤增强树脂等高强度绝缘材料制成,它既保护着内部的熔体和填料不受外界环境的影响,也使熔体分断短路电流时产生的电弧和金属蒸气不能影响到外界。由于壳体的外观一般呈管状,常常也将其称为熔管。
接线端子:壳体两端的接线端子有许多形式,例如触刀式、圆筒形帽、接触板式等,多种多样的接线端子提供了不同的安装方式,使熔断体能适应各种应用场合的需求。一般来说,同一个熔断体两端的接线端子是相同的,但在一些特殊的场合下,也会在同一个熔断体两端采用不同的接线端子,这都是为了使熔断体能适应各种场合和设备的安装要求,并熔断体与整个电路之间始终具有稳定可靠的电气连接。
(2)熔体。熔体是装在壳体内部的片状或丝状金属导体,它与两端的接线端子相连。电路正常工作时,熔体在电路中如普通导线一般承载电流;电路发生故障时,熔体就急剧升温熔化,切断故障电流,以保护电路。熔体是熔断体乃至整个熔断器系统的核心部分,它的形状和材料对熔断体的保护能力具有决定性的影响。
(3)填料。填料通常是装填在壳体内部的石英砂细粒,它决定了熔断器是否具有限流能力,以及限流能力的强弱,在正常工作时,填料还帮助把熔体因电阻而产生的热量传导到外界,使熔体保持适当的工作温度。
(4)指示器。指示器用于指示已经熔断的熔断体,常见的形式是一个会在熔体熔断后弹出的短棒,为了醒目,指示器通常是红色的。指示器不是每个熔断体的部分,有些熔断器系统能通过其他配件实现它的功能。
熔断器的熔断的原因
1. 短路故障或过载运行而正常熔断。
2. 熔体使用时间过久,熔体因受氧化或运行中温度高,使熔体特性变化而误断。
3. 熔体安装时有机械损伤,使其截面积变小而在运行中引起误断。
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