1.3 熔断器（课件）《工厂电气控制设备》同步精品课堂（机械工业出版社·第3版）

1.3 熔断器 工厂电气控制设备（第3版） 同步精品课堂 1 目录 01 一、熔断器结构及工作原理 02 二、熔断器的保护特性 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 03 一、熔断器结构及工作原理 01 新知学习 一、熔断器结构及工作原理 熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后，以它自身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器： 是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器，广泛应用于低压配电系统、控制系统及用电设备中，主要用作短路保护和过电流保护。 新知学习 一、熔断器结构及工作原理 熔断器主要由熔体、熔断管(座)、填料及导电部件等组成。其中熔体是熔断器的核心部件，它既是感测元件又是执行元件，常做成丝状、片状、带状或笼状。 熔体的材料有两类 另一类为高熔点材料，如银、铜、铝等，这些材料熔点较高，熔化时所需热量多，不利于过载保护，优点是这些材料的电阻率较低，制成的熔体截面积较小，因此熔断时产生的金属蒸汽少，有利于熄弧，所以分断能力较高。 一类为低熔点材料，如铅、锡的合金，锑、铝合金，锌等，这些材料熔点低，熔化时所需热量少，有利于过载保护，但是其电阻率较大，在一定电阻值下熔体截面积较大，熔断时产生的金属蒸气较多，不利于熄弧，所以分断能力较低； 01 02 新知学习 一、熔断器结构及工作原理 填料目前广泛应用的是石英砂，主要有两个作用，即作为灭弧介质和帮助熔体散热。 熔断器的工作原理是： 当熔断器接入电路时，熔体串接在电路中，负载电流经过熔体，当电路发生短路或过电流时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔体金属的熔化温度时就会自行熔断，期间伴随着燃弧和熄弧过程，随之切断故障电路，起到保护作用。当电路正常工作时，熔体在额定电流下不会熔断，所以其最小熔化电流必须大于额定电流。 二、熔断器的保护特性 02 新知学习 二、熔断器的保护特性 熔断器的保护特性是指流过熔体的电流与熔体熔断时间的关系曲线，称作“时间—电流特性”曲线或称作“安—秒特性”曲线，如图所示。 新知学习 二、熔断器的保护特性 图中I为最小熔化电流或称临界电流，当熔体电流小于临界电流时，熔体不会熔断。最小熔化电流In与熔体额定电流IN之比称为熔断器的熔化系数，即K=I/lN,当K小时对小倍数过载保护有利，但K也不宜接近于1,因为当K为1时，不仅熔体在IN下工作时温度会过高，而且还有可能因保护特性本身的误差而发生熔体在IN下也熔断的现象，影响熔断器工作的可靠性。 新知学习 二、熔断器的保护特性 如前所述，熔体采用低熔点的金属材料，有利于过载保护，但分断能力较低；熔体采用高熔点的金属材料，不利于过载保护，但分断能力高。所以，不同熔体材料的熔断器在电路中保护作用的侧重点是不同的。 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 03 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 1.熔断器的主要技术参数 (1)额定电压从灭弧的角度出发，熔断器长期工作时和分断后能承受的电压。其值一般大于或等于所接电路的额定电压，有220V、380V、415V、500V、660V、1140V等多个等级。 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 1.熔断器的主要技术参数 (2)额定电流熔断器长期工作时，各部件温升不超过允许温升的最大工作电流。熔断器的额定电流有两种：一个是熔管额定电流，也称为熔断器额定电流；另一个是熔体的额定电流。 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 1.熔断器的主要技术参数 熔管额定电流等级较少，而熔体额定电流等级较多，在一种规格的熔管内可安装多种电流规格的熔体，但熔体的额定电流最大不能超过熔管的额定电流。 熔体的额定电流有2A、4A、 6A、8A、10A、12A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A等多个等级。 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 1.熔断器的主要技术参数 (3)极限分断能力 熔断器的限流作用越强，其分断能力就越大。 熔断器在规定的额定电压和功率因数(或时间常数)条件下，能可靠分断的最大短路电流值，也就是熔断器可以分断的最大电流值，称为熔断器的极限分断能力。 01 02 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 1.熔断器的主要技术参数 (4)最小熔化电流 其中，分断能力主要是为短路保护服务的，反映的是瞬时的限流特性；而保护特性主要是为过载保护服务的，具有反时限特性。 通过熔体并使其熔化的最小电流。 熔断器的主要技术参数分为分断能力和保护特性两类，这两类参数都体现了在保护方面对熔断器提出的要求。 01 02 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 2.熔断器的典型产品 熔断器的种类很多，按结构分有半封闭瓷插式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式。 典型产品有RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，RLIB系列带断相保护螺旋式熔断器，RM10系列无填料密封管式熔断器，RT18、RT18—□X系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。 按用途分有一般工业用熔断器、半导体保护用快速熔断器和特殊熔断器。 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 2.熔断器的典型产品 还有引进国外技术生产的NT系列高分断能力有填料封闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用快速熔断器等。RL系列熔断器型号含义如下： 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 RL6、RL7、RL96、RLS2系列熔断器技术数据 型号 额定电压/V 额定电流/A 额定分断电流/kA cosφ 熔断器 熔体 RL6—25,RL96—25Ⅱ     500 25 2,4,6,10,16,20,25     50             0.1~0.2 RL6—63.RL96-63I 63 35,50,63 RL6—100 100 80,100 RL6—200 200 125,160,200 RL7—25   660 25 2,4,6,10,16,20,25   25 RL7—63 63 35,50,63 RL7—100 100 80,100 RLS2—30   500 30 16,20,25,30   50 RLS2—63 63 35,45,50,63 RLS2—100 100 75,80,90,100 新知学习 三、熔断器的主要技术参数及典型产品 螺旋式熔断器的外形、结构和符号 a)外形b)结构c)符号 1一瓷帽2—金属螺管3一指示器4—熔管5一瓷套6一下接线端7-上接线端8一瓷座 新知学习 四、熔断器的选用 熔断器主要按熔断器的类型、熔断器额定电压、额定电流和熔体额定电流等进行选用。 1.熔断器的选择原则 3)熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性有良好的配合。 2)首先选定熔体的规格，然后再根据熔体去选择熔断器的规格。 1)根据使用条件确定熔断器的类型。 新知学习 四、熔断器的选用 熔断器主要按熔断器的类型、熔断器额定电压、额定电流和熔体额定电流等进行选用。 1.熔断器的选择原则 6)熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流；额定分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。 5)对于保护电动机的熔断器，应注意电动机起动电流的影响。熔断器一般只作为电动机的短路保护，过载保护应采用热继电器。 4)在配电系统中，各级熔断器应相互匹配，一般上一级熔体的额定电流要比下一级熔体的额定电流大2~3倍。 新知学习 四、熔断器的选用 熔断器主要按熔断器的类型、熔断器额定电压、额定电流和熔体额定电流等进行选用。 2.一般熔断器的选择 (1)熔断器类型的选择 对于保护硅整流器件及晶闸管的场合，则应采用快速熔断器。 对于短路电流较大的电路或有易燃气体的场合，宜采用具有高分断能力的RL系列螺旋式熔断器或RT(包括NT)系列有填料密封管式熔断器； 主要根据负载的情况和电路短路电流大小来选择熔断器类型。对于容量较小的照明电路或电动机的保护，宜采用RC1A系列插入式熔断器或RM10系列无填料密封管式熔断器； 01 02 03 新知学习 四、熔断器的选用 (2)熔断器额定电压的选择熔断器的额定电压应大于或等于所接电路的额定电压。 (3)熔体额定电流的选择 熔体额定电流的选择原则是电气设备正常工作及短时过电流时熔体不应熔断； 出现故障电流或短路电流时，熔体熔断。熔体额定电流大小与负载大小、性质有关。对于负载平稳、无冲击电流的照明电路、电热电路等可按负载电流大小来确定熔体的额定电流； 对于有冲击电流的电动机负载，为起到短路保护作用并保证电动机的正常起动，对三相笼型电动机其熔断器熔体的额定电流应按以下原则进行选用。 新知学习 四、熔断器的选用 (4)熔断器额定电流的选择每一种电流等级的熔断器可选配多种不同电流等级的熔体。当熔体额定电流确定后，根据熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流来确定熔断器额定电流。 随堂练习 熔断器的主要作用是（）。 A.保护电路 B.稳定电压 C.控制电流 D.分断电路 答案：A 解析：熔断器的主要作用是保护电路。当电路中出现过载或短路时，熔断器会熔断，从而保护电路中的设备不受损坏。 随堂练习 熔断器最常见的故障模式是（）。 A.短路 B.过载 C.开路 D.漏电 答案：B 解析：熔断器最常见的故障模式是过载。当电路中的电流超过熔断器的额定电流时，熔器断会熔断。 随堂练习 熔断器额定电流是指在标准测试条件下，熔断器可以正常工作的（）。 A.电流极限值 B.电压极限值 C.功率极限值 D.温度极限值 答案：A 解析：熔断器的额定电流是指在标准测试条件下，熔断器可以正常工作的电流极限值。 随堂练习 熔断器的熔断时间与通过的电流大小（）。 A.成正比 B.成反比 C.无关 D.成平方关系 答案：B 解析：熔断器的熔断时间与通过的电流大小成反比。电流越大，熔断时间越短。 随堂练习 熔断器的熔体材料一般不采用（）。 A.铜 B.铝 C.铁 D.铅锡合金 答案：C 解析：熔断器的熔体材料一般不采用铁。铁的熔点较高，不适合作为熔体材料。 随堂练习 熔断器在电路中的安装方式应保证熔断后（）。 A.电路仍能工作 B.电路立即断电 C.电路部分工作 D.电路不受影响 答案：B 解析：熔断器在电路中的安装方式应保证熔断后电路立即断电，以保护电路中的设备。 随堂练习 熔断器的额定电压应（）电路的额定电压。 A.大于 B.小于 C.等于 D.无关 答案：A 解析：熔断器的额定电压应大于电路的额定电压，以确保熔断器在电路中正常工作。 随堂练习 熔断器的熔断指示器的作用是（）。 A.指示熔断器是否熔断 B.测量电流 C.测量电压 D.测量功率 答案：A 解析：熔断器的熔断指示器的作用是指示熔断器是否熔断。 课堂小结 课后练习 (1)简述一般熔断器的选择。 (2)简述熔断器的典型产品。 感谢观看 $$