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来源:网络 |最近更新: 2024-03-27

  熔断器知识概述 (1) 熔断器的用途、结构和工作原理 熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器,广泛应用于低压配电系统和控制电路中,主要作为短路保护元件,也常作为单台电气设备的过载保护元件。 熔断器的结构主要由熔体、安装熔体的熔管(或盖、座)、触头和绝缘底板等组成。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,用金属材料制成;熔管是熔断器的外壳,主要作用是便于安装熔体且当熔体熔断时有利于熄灭电弧。 熔断器的工作原理是,它串联在被保护的电路中,当电路为正常负载电流时,熔体的温度较低;而当电路中发生短路或过载故障时,通过熔体的电流随之增大,熔体开始发热。当电流达到或超过某一定值时,熔体温度将升高到熔点便自行熔断,从而分断故障电路,起到保护作用。 , (2) 熔断器的分类 ①按结构形式分类 按结构形式可分为半封闭插入式熔断器、无填料密闭管式熔断器、有填料封闭管式熔断器、快速熔断器和自复熔断器五类。 ②按使用对象分类 按使用对象,熔断器可分为专职人员使用和非熟练人员使用两大类。其中,专职人员使用的熔断器因使用人员操作技能较高,对熔断器的防护等级没有要求,多采用开启式结构,如触刀式熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器等;非熟练人员使用的熔断器一般多用于家庭,因使用的人员一般没有电工知识和操作经验,因此安全要求较高,其结构多采用封闭或半封闭式,如螺旋式熔断器、圆管式熔断器和插入式熔断器等。 专职人员使用的熔断器按用途又可分为一般工业用熔断器、半导体器件保护用熔断器(又称快速熔断器)和自复式熔断器等。快速熔断器分断速度较快,主要用作电力半导体变流装置内部短路保护;自复熔断器是一种新型限流元件(限流器),本身不能分断电路,它常与断路器串联使用,可提高断路器的分断能力。因这种熔断器在故障电流切除后可自动恢复到初始状态,又可继续使用,故称自复熔断器。 ③按工作类型分类 熔断器按工作类型(或称分断范围)可分为g和a两类。 g类熔断器又称为全范围分断熔断器,能够在不低于其额定电流的情况下长期工作,并可在规定条件下分断从最小熔化电流到其额定分断电流之间的任何电流。 a类熔断器又称为部分范围分断熔断器,也可在不低于其额定电流的情况下长期工作,但在规定条件下只能分断从4倍额定电流到其额定分断电流之间的任何电流。 ④按使用类别分类 熔断器按使用类别分为G和M两类。其中G类为一般用途熔断器,常用于保护包括电缆在内的各种负载;M类为电动机电路用熔断器,主要用于对电动机负载的保护。 对于具体的熔断器,按上述两种分类的类型可以有不同的组合,如常用的gG系列和aM系列等。其中,gG系列熔断器主要用于对电路的过载和短路保护,而a M系列熔断器主要用于对电动机的短路保护。 2熔断器的选择 (1) 熔断器的选择原则 ①根据使用条件确定熔断器的类型。 ②选择熔断器的规格时,应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。 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。 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。 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。 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。 (2)一般熔断器的选择 ①熔断器类型的选择。 熔断器主要根据负载的情况和电路短路电流的大小来选择类型。例如,对于容量较小的照明线路或电动机的保护,宜采用RClA系列插入式熔断器或RMl0系列无填料密闭管式熔断器;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)系列有填料封闭管式熔断器;对于保护硅整流器件及晶闸管的场合,应采用快速熔断器。 熔断器的形式也要考虑使用环境,例如,管式熔断器常用于大型设备及容量较大的变电场合;插入式熔断器常用于无振动的场合;螺旋式熔断器多用于机床配电;电子设备一般采用熔丝座。 ②熔体额定电流的选择 a.对于照明电路和电热设备等电阻性负载,因为其负载电流比较稳定,可用作过载保护和短路保护,所以熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流,即 b.电动机的起动电流很大,因此对电动机只宜作短路保护,对于保护长期工作的单台电动机,考虑到电动机起动时熔体不能熔断,即 ≥ (1.5—2.5) 式中,轻载起动或起动时间较短时,系数可取近1.5;带重载起动、起动时间较长或起动较频繁时,系数可取近2.5。 c.对于保护多台电动机的熔断器,考虑到在出现尖峰电流时不熔断熔体,熔体的额定电流应等于或大于最大一台电动机的额定电流的1.5-2.5倍,加上同时使用的其余电动机的额定电流之和,即 式中—多台电动机中容量最大的一台电动机的额定电流; —其余各台电动机额定电流之和。 必须说明,由于电动机负载情况不同,其起动情况也各不相同,因此,上述系数只作为确定熔体额定电流时的参考数据,精确数据需在实践中根据使用情况确定。 ③熔断器额定电压的选择 熔断器的额定电压应等于或大于所在电路的额定电压。 ④常用熔丝的规格 常用低压熔丝的种类很多,其规格见表9—29。 表9-29 铅锑合金熔丝的规格 种 类 直径/mm 截面/mmz 近似英规线号 额定电流/A 熔断电流/A 铅 锑 合 金 (为98%, 为0.3% —1.5%) O.08 0.15 0.20 0.22 0.25 0.28 O.29 0.32 0.35 0.36 0.40 0.46 0.52 0.54 0.60 0.71 0.81 0.98 1.02 1.25 1.51 1.67 1.75 1.98 2.40 2.78 2.95 3.14 3.81 4.12 4.44 4.91 5.24 0.005 0.018 0.031 0.038 0.049 0.062 O.066 0.080 0.096 0.102 0.126 0.166 O.212 O.229 0.283 O.40 O.52 0.75 O.82 1.32 1.79 2.19 2.41 3.08 4.52 6.07 6.84 7.74 11.40 13.33 15.48 18.93 21.57 44 38 36 35 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 4 0.25 O.5 0.75 0.8 0.9 1.O 1.05 1.1 1.25 1.35 1.5 1.85 2.0 2.25 2.5 3.0 3.75 5 6 7.5 10 11 12 15 20 25 27.5 30 40 45 50 60 70 0.5 1.0 1.5 1.6 1.8 2 2.1 2.2 2.5 2.7 3.0 3.7 4 4.5 5 6 7.5 10 12 15 20 22 24 30 40 50 55 60 80 90 100 120 140 (3)快速熔断器的选择 快速熔断器的选择与其接入电路的方式有关,以三相硅酸整流和三相晶闸管电路为例,常见的接入电路方式有接入交流侧、接入整流桥臂和接入直流侧(即与硅整流器件串联)三种,如图4-1所示。 a)接入交流侧 b) 接入整流桥臂 c)接入直流侧 图9—1 快速熔断器接入整流电路的方式 ①熔体额定电流的选择 选择熔体的额定电流时应注意,快速熔断器熔体的额定电流是以有效值表示的,而硅整流器件和晶闸管的额定电流则是用平均值来表示的。 a.当快速熔断器接入交流时,熔体的额定电流为 式中—与整流电路的形式及导电情况有关的系数,保护硅整流器件时,见表9-30;保护晶闸管时,见表9-31。 —可能使用的最大整流电源。 表9-30 不可控整流电路的值 整流电路的形式 单相半波 单相全波 单相桥式 三相全波 三相桥式 双星形六相 1.57 0.785 1.11 0.575 0.816 0.29 表4-31 可控整流电路及不同导通角时的值 晶闸管导通角 整流电路形式 180° 150° 120° 90° 60° 30° 单相半波 1.57 1.66 1.83 2.2 2.78 3.99 单相桥式 1.11 1.17 1.33 1.57 1.97 2.82 三相桥式 0.816 0.828 0.865 1.02 1.29 1.88 b.当快速熔断器接人整流桥臂时,熔体的额定电流为 式中—硅整流器件或晶闸管的额定电流(平均值)。 ②快速熔断器额定电压的选择, 快速熔断器分断电流的瞬间,最高电弧电压一般可达电源电压的1.5—2倍。因此,硅整流器件或晶闸管的反问峰值电压必须大于此电压才能安全工作,即 式中 —硅整流器件或晶闸管的反向峰值电压; —安全系数,其值一般为1.5-2; —快速熔断器的额定电压。 最后需说明,采用快速熔断器保护虽然具有结构简单、价格低廉和维修方便等优点,但它也有局限性,主要是它一旦动作了,更换起来比较麻烦,故常用于负载波动不大、故障不多的场合。而对于负载波动较大且故障发生较多的场合,宜采用快速断路器代替快速熔断器工作。 3熔断器的安装、使用和维修 (1)熔断器的安装 ①安装前,应检查熔断器的额定电压是否大于或等于线路的额定电压,熔断器的额定分断能力是否大于线路中预期的短路电流,熔体的额定电流是否小于或等于熔断器支持件的额定电流。 ②熔断器一般应垂直安装,应保证熔体与触刀以及触刀与刀座的接触良好,并能防止电弧飞落到临近带电部分上。 ③安装时应注意不要让熔体受到机械损伤,以免因熔体截面变小而发生误动作。 ④安装时应注意使熔断器周围介质温度与被保护对象周围介质温度尽可能一致,以免保护特性产生误差。 ⑤安装必须可靠,以免有一相接触不良,出现相当于一相断路的情况,致使电动机因断相运行而烧毁。 ⑥安装带有熔断指示器的熔断器时,指示器的方向应装在便于观察的位置。 ⑦熔断器两端的连接线应连接可靠;螺钉应拧紧。 ⑧熔断器的安装位置应便于更换熔体。 ⑨安装螺旋式熔断器时,熔断器的下接线板的接线端应在上方,并与电源线连接。连接金属螺纹壳体的接线墙应装在下方,并与用电设备相连,有油漆标志端向外,两熔断器间的距离应留有手拧的空间,不宜过近。这样更换熔体时螺纹壳体上就不会带电,以保证人身安全。 (2)熔断器的巡视检查 ①检查熔断器的实际负载大小,看是否与熔体的额定值相匹配。 ②检查熔断器外观有无损伤、变形和开裂现象,瓷绝缘部分有无破损或闪络放电痕迹。 ③检查熔断管接触是否紧密,有无过热现象。 ④检查熔体有无氧化、腐蚀或损伤,必要时应及时更换。 ⑤检查熔断器的熔体与触刀及触刀与刀座接触是否良好,导电部分有无熔焊、烧损。 ⑥检查熔断器的环境温度是否与被保护设备的环境温度一致,以免相差过大使熔断器发生误动作。 ⑦检查熔断器的底座有无松动现象。 ⑧应及时清理熔断器上的灰尘和污垢,且应在停电后进行。 ⑨对于带有熔断指示器的熔断器,还应检查指示器是否保持正常工作状态。 (3)熔断器的运行维护中的注意事项 ①熔体烧断后,应先查明原因,排除故障。分清熔断器是在过载电流下熔断,还是在分断极限电流下熔断。一般在过载电流下熔断时响声不大,熔体仅在一两处熔断,且管壁没有大量熔体蒸发物附着和烧焦现象;而分断极限电流熔断时与上面情况相反。 ②更换熔体时,必须选用原规格的熔体,不得用其他规格熔体代替,也不能用多根熔体代替一根较大熔体,更不准用细铜丝或铁丝来替代,以免发生重大事故。 ③更换熔体(或熔管)时,一定要先切断电源,将开关断开,不要带电操作,以免触电,尤其不得在负荷未断开时带电更换熔体,以免电弧烧伤。 ④熔断器的插入和拔出应使用绝缘手套等防护工具,不准用手直接操作或使用不适当的工具,以免发生危险。 ⑤更换无填料密闭管式熔断器熔片时,应先查明熔片规格,并清理管内壁污垢后再安装新熔片,且要拧紧两头端盖。 ⑥更换瓷插式熔断器熔丝时,熔丝应沿螺钉顺时针方向弯曲一圈,压在垫圈下拧紧k8凯发,力度应适当。 ⑦更换熔体前,应先清除接触面上的污垢,再装上熔体。且不得使熔体发生机械损伤,以免因熔体截面变小而发生误动作。 ⑧运行中如有两相断相,更换熔断器时应同时更换三相。因为没有熔断的那相熔断器实际上已经受到损害,若不及时更换,很快也会断相。 (4) 熔断器的常见故障及其排除方法(见表9-32) 表9-32 熔断器的常见故障及其排除方法 故障现象 可能原因 排 除 方 法 电动机起动瞬间熔断器熔体熔断 1.熔体规格选择过小 2.被保护的电路短路或接地 3.安装熔体时有机械损伤 4.有一相电源发生断路 1.更换合适的熔体 2.检查线路,找出故障点并排除 3.更换安装新的熔体 4.检查熔断器及被保护电路,找出断路点并排除 熔体未熔断,但电路不通 1.熔体或连接线.旋紧熔体或将接线.找出松动处将螺钉或螺母旋紧 熔断器过热 1.接线螺钉松动,导线.接线.触刀或刀座生锈,接触不良 4.熔体规格太小,负荷过重 5.环境温度过高 1.拧紧螺钉 2.更换螺钉、k8凯发天生赢家一触即发垫圈 3.清除锈蚀 4.更换合适的熔体或熔断器 5.改善环境条件 瓷绝缘件破损 1.产品质量不合格 2.外力破坏 3.操作时用力过猛 4.过热引起 1.停电更换 2.停电更换 3.停电更换,注意操作手法 4.查明原因,排除故障

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