【干货】熔断器熔体电流的计算方法

由于各种电气设备都具有一定的过载能力，允许在一定条件下较长时间运行。而当负载超过允许值时，就要求保护熔体在一定时间内熔断。还有一些电气设备启动电流很大，但启动时间很短，所以要求这些设备的保护特性要适应设备运行的需要，要求熔体在电动机启动时不熔断，在短路电流作用和超过允许负荷电流时，能可靠熔断，起到保护作用。熔体额定电流选择偏大，负载在短路或长期过负荷时不能及时熔断；选择过小，可能在正常负载电流作用下就会熔断，影响正常运行。为保证设备正常运行，必须根据负载性质合理地选择熔体额定电流。

1.照明电路

对于负载平稳、无冲击电流的一般照明电路、电热电路，可按负载电流大小来确定熔体的额定电流。熔体额定电流大于或等于被保护电路上所有照明电器工作电流之和。

照明电路熔体选择应符合下式要求：

I _N ≥K _m I _c

式中， K _m 为照明电路熔体选择计算系数，它取决于电光源启动状况和熔断时间-电流特性，其值见下表； I _c 为照明电器工作电流之和。

2.电动机

熔断器在电动机回路中用作短路保护。电动机末端回路的保护，应选用aM型熔断器，选择熔体的额定电流时应考虑到电动机的启动条件，按电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流。

1）单台直接启动电动机

a.对于轻负荷启动或启动时间短，启动时间小于3s的电动机，如风扇（机）：

熔体额定电流=（4~5）×电动机额定电流。

b.对于启动时间为4~8s，如水泵等重负荷启动的电动机，由于其启动电流高达额定电流的6倍左右，故：

熔体额定电流=（5~6）×电动机额定电流。

c.对于启动过程超过8s甚至更长时间，以及频繁启动的电动机：

熔体额定电流=（5~7）×电动机额定电流。

2）多台小容量电动机共用线路

熔体额定电流=（1.5~2.5）×最大容量的电动机额定电流+所有电动机额定电流之和。

3）降压启动电动机

熔体额定电流=（1.5~2）×电动机额定电流。

4）绕线式电动机

熔体额定电流=（1.2~1.5）×电动机额定电流。

若电动机的容量较大，而实际负载又较小时，熔体额定电流可适当选小些，小到以启动时熔体不熔断为准。

3.配电变压器

1）变压器低压侧熔体

配电变压器低压侧：熔体额定电流=（1.0~1.5）×变压器低压侧额定电流。

2）变压器高压侧熔体

配电变压器高压侧：熔体额定电流=（2~3）×变压器高压侧额定电流。

当变压器容量为100~1000kVA时系数取2，低于100kVA时系数取2~3。使用于高压的熔体必须安装在符合电压等级要求的熔断器中。

以上计算求得熔体电流值与标准熔体相差时，可酌情按照接近标准选用。

4.控制电路

1）有控制变压器控制电路的熔体

有控制变压器控制电路的熔体额定电流：

I _N ≥P _H +0.1P _q /U ₂

式中， P _H 为控制变压器额定容量（VA）； P _q 为线路中最大电器的吸引线圈的启动容量或几个电器吸引线圈同时启动容量之和（VA）； U ₂ 为控制变压器次级电压（V）。

2）不用控制变压器控制电路的熔体

不用控制变压器控制电路的熔体额定电流：

I _N ≥0.4[I _q +I _H (n-1)]

式中， I _q 为线路中最大电器（或几个电器同时启动的吸引线圈）的启动电流（A）； I _H (n-1) 为线路中其余电器吸引线圈的额定电流之和（A）。

3）负载平衡的控制电路的熔体

负载平衡的控制电路的熔体额定电流I _{R N} 大于或等于所有用电器负载的额定电流之和。

5.电力电容器

每台高压电力电容器或每台低压电力电容器都单独设熔体保护。

1）单台电力电容器

电力电容器熔体额定电流=（1.5~2.5）×电容器额定电流。

2）并联电力电容器组

熔体额定电流=（1.3~1.8）×电容器组额定电流。

3）电容补偿柜主回路的保护

如选用gG型熔断器，熔体的额定电流 I _N 约等于线路计算电流的1.8~2.5倍。

如选用aM型熔断器，熔体的额定电流 I _N 约等于线路电流的1.0~2.5倍。

6.电焊机

熔体额定电流=（1.5~2.5）×负荷电流。

7.电力半导体器件

快速熔断器分断时，其断口产生的过压为熔断器工作电压的2~2.5倍，为此要防止正常的半导体器件受到损害。

快速熔断器过流保护在电力半导体器件电路中使用较为普遍。快速熔断器作为电力半导体器件过流保护，可以串联在交流侧、直流侧或直接与电力半导体器件串联。其中以快速熔断器与电力半导体器件直接串联对电力半导体器件保护作用最好。电力半导体器件保护用熔断器熔体的额定电流用有效值表示，电力半导体器件的额定电流用正向平均电流表示，因此，应按下式计算熔体的额定电流。

当电力半导体器件额定电流小于等于200A时，I _F ≥1.57I _N 。

式中，I _F 为快速熔断器额定电流；I _N 为电力半导体器件额定电流。

当电力半导体器件晶闸管额定电流大于200A时，I _F ≥1.57I _T 。

式中，I _T 为电力半导体器件通态平均电流（平均值）。

下表所示为晶闸管专用快速熔断器主要技术参数：

8.家用电器及办公设备

通常家用电器及办公设备没有独立设置的过载保护，仅设置过流或过负荷保护的熔断器代替。

熔体额定电流=（1.2~1.5）×所有电气设备额定电流总和。

9.高、低压断路器电磁型合闸机构合闸回路的合闸熔断器

用于高、低压断路器电磁型合闸机构合闸回路的合闸熔断器，由于断路器合闸时间很短（毫秒级），根据熔断器的电流反时限特性曲线可知：通入电流越大，其熔爆时间越短，通入很大电流（数值在反时限特性曲线以上）的瞬间即刻熔爆；通入电流越小，其熔爆时间越长，或不会熔断。通常按断路器合闸电流的1/3为额定电流配置。

有填料管式熔断器是一种有限流作用的熔断器，由填有石英砂的瓷熔管、触点和镀银铜栅状熔体组成。填料管式熔断器均装在特别的底座上，如带隔离刀闸的底座或以熔断器为隔离刀的底座，通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为50~1000A，主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。

螺旋式熔断器额定电流为5~200A，主要用于短路电流大的分支电路或有易燃气体的场所。在熔断管装有石英砂，熔体埋于其中，熔体熔断时，电弧喷向石英砂及其缝隙，可迅速降温而熄灭。为了便于监视，熔断器一端装有色点，不同的颜色表示不同的熔体电流，熔体熔断时，色点跳出，示意熔体已熔断。

有填料封闭管式快速熔断器是一种快速动作型熔断器，由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成。熔体为银质窄截面或网状形式，熔体为一次性使用，不能自行更换。由于其具有快速动作性，一般作为半导体整流元件保护用。

（文/电小圈，转载请联系获取授权）