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熔断器的基础知识

小麻籽  发表于 2009/6/29 0:06:54      988 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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熔断器的主要参数有

1)额定电压 熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压,其量值一般等于或大于电气设备的额定电压。

2)额定电流 熔断器能长期通过的电流,它决定于熔断器各部分长期工作时的容许温升。

3)极限分断能力 熔断器在故障条件下能可靠的分断最大短路电流,它是熔断器的主要技术指标之一。

4)弧前电流—时间特性。

5I2t特性 当分断电流甚大时,以弧前电流—时间特性表征熔断器的性能已足够了,因为此时燃弧时间在整个熔断时间并不能忽略。又由于这时电流在20ms甚至更短的时间内就分断,若以正弦波有效值来表示它,则在分析其热效应方面也不够恰当,因此,要通过积分(∫t0 idt)来表示热效应,这就是I2t特性。通常,熔断器的保护性能在熔断时间小于0.1s时是以I2t特性表征的;在熔断时间大于0.1s,则用弧前电流—时间特性表征的。

6)断开过电压 熔断器分断电路时因线路有电感所出现的、超过线路额定电压数倍的自感电势,它既会影响熄弧过程,也可能损坏线路和电气设备的绝缘。对于具有限流作用的熔断器,断开过电压相当高,对此尤应注意。

熔断器的保护特性是怎样的? 

熔断器的保护特性亦可称熔化特性,它是熔断器的主要特性。熔化特性表征通过熔体的电流与熔体熔化时间的关系,它和热继电器的保护特性一样,都是反时限的。

熔断器的保护特性中有一熔断电流与不熔断电流的分界线,与此相应的电流就是最小熔化电流IR。它是这样一个电流值,当通过熔体的电流等于它时,熔体在额定电流下绝对不应熔断,故IR>Ie

最小熔化电流与熔体的额定电流之比称为溶化系数β,它是表征熔断器保护小倍数过载时的灵敏度的指标。从过载保护的观点来看,β小,对小倍数过载有利,例如,从电缆和电动机的过载保护来看,β值宜在1.2~1.4之间。如果β值小到接近于1,则不仅在熔体Ie下的工作温度会过高,而且还有可能因安—秒特性本身的误差而发生熔体在Ie下也熔断的现象,这就影响了熔断器工作的可靠性。

熔化系数主要决定于熔体的材料和工作温度以及它的结构。

熔断器的熔断时间为熔化时间与燃弧时间之和。在小倍数过载时,熔断时间接近于熔化时间,燃弧时间往往可忽略不计,故熔化特性也就是熔断器的弧前电流—时间特性。

应当指出,由于熔体材料成分的变化,熔体尺寸的偏差及其表面状态和冷却条件的变化,熔断器接触不良以及周围介质温度的变化,使熔断时间也发生变化,以致熔断器的保护曲线不稳定,形成一个有1020%误差的一条带。这样,就有可能发生在Ie下熔断,而在小倍数过载时反而不熔断的现象。在安装和使用熔断器时,均应充分注意到这一点。

熔断器的熔断过程是怎样的?

熔断器的熔断过程大致分为四个阶段:

1)熔断器的熔体因通过过载电流或短路电流而发热,其温度上升到熔体材料的熔点,但仍处于固态,尚未开始熔化。

2)熔体的部分金属开始由固态向液态转化,这时由于熔体熔化要吸收一部分热量(熔解热),故熔体温度始终保护为熔点。

3)已熔化的金属继续被加热,直到其温度上升到气化点为止,此即第二次加热阶段。

4 熔体断裂,出现间隙,并因间隙被击穿而产生电弧,直至该电弧被熄灭。

上述四个阶段实际上是两个连续的过程:未产生电弧之前的弧前过程(它包括前述第一至第三共三个阶段);已产生电弧之后的电弧过程。

弧前过程的主要特征是熔体的发热与熔化,换言之,即熔断器在此过程中的功能在于对故障作出反应。显然,过载电流相对额定电流的倍数越大,温度上升就越快,弧前过程也越短;反之,过载电流倍数越小,弧前过程就越长。

电弧过程的主要特征是含有大量金属蒸汽的电弧在间隙内蔓延、燃积,并在电动力作用于下介质中运动,为介质所冷却,最后因弧隙增大以及电弧能量被吸收而无法持续燃炽,终于熄灭。这个过程的持续时间决定于熔断器的有效熄弧能力。

何谓全范围分断和部分范围分断熔断器?

全范围分断熔断器是指从最小熔化电流起,至额定分断电流止,均能分断的熔断器。

部分范围分断熔断器是指在规定的最小分断电流(或最大分断时间)至额定分断电流之间都分断的熔断器,如半导体器件保护用的熔断器就是其中的一种。

熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一回事?

不是。熔断器的额定电流实质上就是熔断体的额定电流,如前所述,它是由熔断器各部分长期工作时的容许温升决定的。熔体的额定电流则决定于其最小熔化电流,并且可根据需要分成更细的等级。通常,一个额定电流等级的熔断体可以配用若干个额定电流等级的溶体,但熔体的额定电流不得超过与之配合的熔断体的额定电流。

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    小麻籽   发表于 2009/6/29 0:06:54

    照明电路熔体额定电流的选择:照明电路中的熔断器熔体一般采用铅--锑或铅--锡合金.对于照明配电支路,熔体的额定电流应大于或等于该支路实际的最大负载电流.但应小于支路中最细导线的安全电流.

         照明电路的总熔体的额定电流应按下式进行选择:


         总熔体额定电流(安)=(0.9-1)×电度表额定电流(安)


         总熔体一般装在电度表出线上,熔体额定电流不应大于单相电度表的额定电流但必须大于电路中全部用电器用电时工作电流之和.


         电动机电路中熔体额定电流的选择:


         (1)当电路中只有一台电动机时:熔体额定电流(安)≥(1.5-2.5)×电动机的额定电流(安).当电动机额定容量小,轻载或有降压启动设备时,倍数可选取小些;重载或直接启动时,倍数可取大些.


         (2)当一条电路中有几台电动机时:总熔体额定电流(安)≥(1.5-2.5)×容量最大一台电动机的额定电流(安)+其余几台电动机的额定电流之和(安).


         对于直流电动机和利用降压启动的绕线式交流电动机,其熔断器熔体的额定电流应按下式进行选择:


         熔体的额定电流(安)=(1.2-1.5)×电动机额定电流(安)配电变压器的高,低压侧熔体额定电流的选择:


         (1)对容量在100千伏安及以下的配电变压器,其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的2-3倍选取;


         (2)对容量在100千伏安以上的配电变压器,其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的1.5-2倍选取;


         (3)低压侧熔体额定电流可按变压器低压侧额定电流的1.2倍选取.


         硅整流的快速熔断器熔体额定电流可按下式选择:


         I≤0.8Ie


         式中I---快速熔体额定电流,安;


         Ie---硅整流器额定工作电流,安.


         熔断器在使用中应注意的事项:


         (1)应正确选择熔体,保证其工作的选择性;


         (2)熔断器内所装熔体的额定电流,只能小于或等于熔断器的额定电流;


         (3)熔体熔断后,应更换相同尺寸和材料的熔体,不能随意加粗或减小,更不能用不易熔断的其它金属丝去更换,以免造成事故;


         (4)安装熔体时,不应碰伤熔体本身,否则可能在正常电流通过时烧断,造成不必要的停电;


         (5)熔断器的熔体两端应接触良好;


         (6)更换熔体时,要切断电源,不能在带电情况下拔出熔断器.更换时,工作人员要带绝缘手套,穿绝缘鞋;


        (7)禁止使用多股绞合代替大容量的保险丝或分割大容量保险丝代替小容量保险丝;


         (8)更换保险丝时,应将接触面用砂布擦亮,拧紧;


         (9)保险丝,保险管及底座温度不应超过60℃,若超过60℃应进行处理更换;


         (10)容量为70安以上的保险丝应装在保险丝管中。

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    引用 小麻籽 2009/6/29 0:06:54 发表于2楼的内容

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