常用熔断器的结构及应用

知识点：玻璃管式熔断器

一、无填料熔断器

1、插入式熔断器

1）RCIA系列瓷插式熔断器俗称瓷插保险，由瓷盖、瓷底座、动触头、静触头和熔体组成。电源和负载接在瓷底座两端的静触头上，熔丝接在瓷盖两端的动触头上，便于更换熔丝。瓷座中间有一空腔与瓷盖突出部分构成灭弧室，灭弧室内填有用于熄灭电弧的编织石棉。

2）瓷插式熔断器应垂直安装，更换熔丝时不得任意加大熔丝截面，不得用多根熔丝并联代替一根较大的熔丝。RCIA主要用于一般照明和小容量电动机的电源线路中。

2、封闭管式熔断器

1）常用的有RM1、RM7、 RM10系列产品，下图左面是15A和60A的熔断器外形，右面是100A以上的熔断器外形。

2）下图所示为100A及以上熔断器的结构，它由熔断管和夹座两大部分组成，其中熔断管由钢纸管、黄铜套管、黄铜帽、熔体和插刀组成。熔体用冲成宽窄不均匀截面的锌片组成，当短路电流通过时，两个狭窄处首先同时熔断，形成很大间隙以熄灭电弧，由于熔体装在钢纸管中，故熔断时无熔化的金属颗粒及高温气体喷出，保证操作人员的安全。

3）封闭管式熔断器主要用于交流电压380V以下，直流电压440V以下的系统内。熔体的熔断电流一般为额定电流的1.3~2倍，超过1.6~2倍应能可靠熔断。

二、有填料熔断器

1、螺旋式熔断器

1）RL1系列螺旋式熔断器，俗称螺旋保险器。

熔芯内装有丝状或片状熔体、石英砂填料和熔断指示器，熔断指示器上有色点，当熔体熔断时，指示器跳出，可通过瓷帽的玻璃管口进行观察。熔断管内石英砂用于熄灭电弧，当产生电弧时，电弧在沙粒间受到强烈冷却而熄灭，因此具有较高的分断能力，极限分断能力可达50kA。

2）由于熔体具有较大的热惯性，过负荷熔断时间较长，因此也常用作电动机的保护装置。

3）为了保证用电安全，应将电源接到瓷底座上的下接线端，负载接到连接金属螺纹壳的上接线端，这样在更换熔断管时，旋出瓷帽后螺纹壳不会带电。

2、快速熔断器

1）RSO、RS3、RLS系列有填料封闭管式快速熔断器主要用于硅整流元件及其成套装置中的过载保护和短路保护，其熔体在额定电流1.1倍时保证4h内不熔断；在熔体额定电流4倍时，熔断时间为0.05～0.3s；6倍时，熔断时间不大于0.02s。

2）应当注意，快速熔断器的熔体不能用普通的熔体代替，因为普通熔体不具备快速熔断的特性，不能有效地保护半导体元件。

3、封闭管式熔断器

1）RTO熔断器的熔体是两片变截面的网状紫铜片，中间用锡焊成。熔体周围填满石英砂，能在熔体熔断时迅速灭弧。熔断指示器有与熔体并联的康铜丝，熔体熔断后立即熔断，弹出红色指示件，表示熔体已熔断。

2）RTO系列熔断器的极限分断能力大，广泛适用于具有大短路电流的电网或配电装置。

三、自复式熔断器

1、熔断器熔体熔断后无需更换，在短路电流由电源侧自动开关分断后，熔体能自动恢复原状，可以继续使用的熔断器称为自恢复式熔断器，简称自复式熔断器。

2、自复式熔断器本身不能分断电路，常与自动开关串联使用，接线原理如下图所示：

自复式熔断器使用金属钠做熔体，内部有一装满金属钠的绝缘细管，正常运行时钠的电阻率很小，可以顺畅地通过正常负荷电流。但在短路时，短路电流使金属钠急剧发热而气化，形成高温高压高电阻的等离子状态，限制短路电流增加。与此同时，金属钠气化产生的高压，通过一个活塞压缩熔断器里装有氩气的一个腔体。故障电流一部分从自复式熔断器通过，以符号Iz表示，另一部分从并联电阻R流过。故障电流使自动开关跳闸将电路分断，电流消失。故障电流被切除后，金属钠的温度下降，压力也随之下降，活塞在氩气压力的作用下回到原来位置，并压缩汽化的金属钠恢复到原来导电的金属钠，熔断器可以继续使用。

3、自复式熔断器与低压断路器串联使用时，故障电流实际上是由低压断路器分断的，自复式熔断器所起的作用是阻止故障电流的数值。低压熔断器分断的电流，实际上是已被自复式熔断器限制了的电流，这样就减轻了低压熔断器的断流容量，改善了低压熔断器的灭弧能力，可以在短路容量较大的电路中使用断流能力较小的低压断路器。上图中的并联电阻R有两个作用：一是维持低压断路器跳闸线圈所需要的动作电流，二是在金属钠气化时，熔断器可能产生过电压，电阻可以吸收由此产生的能量，保证低压断路器的分闸顺利进行。电阻R的数值应适当，过大可能使流过低压断路器的电流过小，降低低压断路器跳闸的可靠性，过小则限流作用不明显。

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