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熔斷器的工作原理、常見(jiàn)種類(lèi)及性能比較

閱讀次數:1319    2023-04-25 13:56:24

一、工作原理

利用金屬導體作為熔體串聯(lián)于電路中,當過(guò)載或短路電流通過(guò)熔體時(shí),因其自身發(fā)熱而熔斷,從而分斷電路的一種電器。熔斷器結構簡(jiǎn)單,使用方便,廣泛用于電力系統、各種電工設備和家用電器中作為保護器件。

二、常見(jiàn)種類(lèi)

插入式熔斷器:它常用于380V及以下電壓等級的線(xiàn)路末端,作為配電支線(xiàn)或電氣設備的短路保護用。

螺旋式熔斷器:熔體上的上端蓋有一熔斷指示器,一旦熔體熔斷,指示器馬上彈出,可透過(guò)瓷帽上的玻璃孔觀(guān)察到,它常用于機床電氣控制設備中。螺旋式熔斷器。分斷電流較大,可用于電壓等級500V及其以下、電流等級200A以下的電路中,作短路保護。

封閉式熔斷器:封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無(wú)填料熔斷器兩種,如圖3和圖4所示。有填料熔斷器一般用方形瓷管,內裝石英砂及熔體,分斷能力強,用于電壓等級500V以下、電流等級1KA以下的電路中。無(wú)填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中,分斷能力稍小,用于500V以下,600A以下電力網(wǎng)或配電設備中。

快速熔斷器:快速熔斷器主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。由于半導體元件的過(guò)載能力很低。只能在極短時(shí)間內承受較大的過(guò)載電流,因此要求短路保護具有快速熔斷的能力??焖偃蹟嗥鞯慕Y構和有填料封閉式熔斷器基本相同,但熔體材料和形狀不同,它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體??焖偃蹟嗥魍ǔ:?jiǎn)稱(chēng)“快熔”,其特點(diǎn)是熔斷速度快、額定電流大、分斷能力強、限流特性穩定、體積較小。  

自復熔斷器:采用金屬鈉作熔體,在常溫下具有高電導率。當電路發(fā)生短路故障時(shí),短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化,汽態(tài)鈉呈現高阻態(tài),從而限制了短路電流。當短路電流消失后,溫度下降,金屬鈉恢復原來(lái)的良好導電性能。自復熔斷器只能限制短路電流,不能真正分斷電路。其優(yōu)點(diǎn)是不必更換熔體,能重復使用。

三、熔斷器和斷路器的性能比較 

熔斷器:

1、熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

①選擇性好。上下級熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國標和IEC標準規定的過(guò)電流選擇比為1.6:1 的要求,即上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的1.6 倍,就視為上下級能有選擇性切斷故障電流;

②限流特性好,分斷能力高;

③相對尺寸較??;

④價(jià)格較便宜。

2、熔斷器的主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

①故障熔斷后必須更換熔斷體;

②保護功能單一,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;

③發(fā)生一相熔斷時(shí),對三相電動(dòng)機將導致兩相運轉的不良后果,當然可用帶發(fā)報警信號的熔斷器予以彌補,一相熔斷可斷開(kāi)三相;

④不能實(shí)現遙控,需要與電動(dòng)刀開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)組合才有可能。

非選擇型斷路器:

1、主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

①故障斷開(kāi)后,可以手操復位,不必更換元件,除非切斷大短路電流后需要維修;

②有反時(shí)限特性的長(cháng)延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段保護功能,分別作為過(guò)載和短路防護用,各司其職;

③帶電操機構時(shí)可實(shí)現遙控。

2、主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

①上下級非選擇型斷路器間難以實(shí)現選擇性切斷,故障電流較大時(shí),很容易導致上下級斷路器均瞬時(shí)斷開(kāi);

②相對價(jià)格略高;

③部分斷路器分斷能力較小,如額定電流較小的斷路器裝設在靠近大容量變壓器位置時(shí),會(huì )使分斷能力不夠?,F有高分斷能力的產(chǎn)品可以滿(mǎn)足,但價(jià)較高。

選擇型斷路器:

1、主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

①具有非選擇性斷路器上述各項優(yōu)點(diǎn);

②具有多種保護功能,有長(cháng)延時(shí)、瞬時(shí)、短延時(shí)和接地故障(包括零序電流和剩余電流保護)保護,分別實(shí)現過(guò)載、斷路延時(shí)、大短路電流瞬時(shí)動(dòng)作及接地故障防護,保護靈敏度極高,調節各種參數方便,容易滿(mǎn)足配電線(xiàn)路各種防護要求。另外,可有級聯(lián)保護功能,具有更良好的選擇性動(dòng)作性能;

③現今產(chǎn)品多具有智能特點(diǎn),除保護功能外,還有電量測量、故障記錄,以及通信借口,實(shí)現配電裝置及系統集中監控管理。

2、主要問(wèn)題

①價(jià)格很高,因此只宜在配電線(xiàn)路首端和特別重要場(chǎng)所的分干線(xiàn)使用;

②尺寸較大。

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