熔斷器的作用

熔斷器(fuse)是指當電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開;運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護器，是應(yīng)用最普遍的保護器件之一。

工作原理

利用金屬導體作為熔體串聯(lián)于電路中，當過載或短路電流通過熔體時，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(jié)構(gòu)簡單，使用方便，廣泛用于電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備和家用電器中作為保護器件。

常見種類

插入式熔斷器:它常用于380V及以下電壓等級的線路末端，作為配電支線或電氣設(shè)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，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到，它常用于機床電氣控制設(shè)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(nèi)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(shè)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載能力很低。只能在極短時間內(nèi)承受較大的過載電流，因此要求短路保護具有快速熔斷的能力?？焖偃蹟嗥鞯慕Y(jié)構(gòu)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。快速熔斷器通常簡稱"快熔"，其特點是熔斷速度快、額定電流大、分斷能力強、限流特性穩(wěn)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，短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化，汽態(tài)鈉呈現(xiàn)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)點是不必更換熔體，能重復使用。

結(jié)構(gòu)特性

熔體額定電流不等于熔斷器額定電流，熔體額定電流按被保護設(shè)備的負荷電流選擇，熔斷器額定電流應(yīng)大于熔體額定電流，與主電器配合確定。

熔斷器主要由熔體、外殼和支座3部分組成，其中熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件。熔體的材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。熔體材料分為低熔點和高熔點兩類。低熔點材料如鉛和鉛合金，其熔點低容易熔斷，由于其電阻率較大，故制成熔體的截面尺寸較大，熔斷時產(chǎn)生的金屬蒸氣較多，只適用于低分斷能力的熔斷器。高熔點材料如銅、銀，其熔點高，不容易熔斷，但由于其電阻率較低，可制成比低熔點熔體較小的截面尺寸，熔斷時產(chǎn)生的金屬蒸氣少，適用于高分斷能力的熔斷器。熔體的形狀分為絲狀和帶狀兩種。改變變截面的形狀可顯著改變?nèi)蹟嗥鞯娜蹟嗵匦?。熔斷器有各種不同的熔斷特性曲線，可以適用于不同類型保護對象的需要。

主要分類

熔斷器根據(jù)使用電壓可分為高壓熔斷器和低壓熔斷器。根據(jù)保護對象可分為保護變壓器用和一般電氣設(shè)備用的熔斷器、保護電壓互感器的熔斷器、保護電力電容器的熔斷器、保護半導體元件的熔斷器、保護電動機的熔斷器和保護家用電器的熔斷器等。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為敞開式、半封閉式、管式和噴射式熔斷器。

敞開式熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，熔體完全暴露于空氣中，由瓷柱作支撐，沒有支座，適于低壓戶外使用。分斷電流時在大氣中產(chǎn)生較大的聲光。

半封閉式熔斷器的熔體裝在瓷架上，插入兩端帶有金屬插座的瓷盒中，適于低壓戶內(nèi)使用。分斷電流時，所產(chǎn)生的聲光被瓷盒擋住。

管式熔斷器的熔體裝在熔斷體內(nèi)。然后插在支座或直接連在電路上使用。熔斷體是兩端套有金屬帽或帶有觸刀的完全密封的絕緣管。這種熔斷器的絕緣管內(nèi)若充以石英砂，則分斷電流時具有限流作用，可大大提高分斷能力，故又稱作高分斷能力熔斷器。若管內(nèi)抽真空，則稱作真空熔斷器。若管內(nèi)充以SF6氣體，則稱作SF6熔斷器，其目的是改善滅弧性能。由于石英砂,真空和SF6氣體均具有較好的絕緣性能，故這種熔斷器不但適用于低壓也適用于高壓。

噴射式熔斷器是將熔體裝在由固體產(chǎn)氣材料制成的絕緣管內(nèi)。固體產(chǎn)氣材料可采用電工反白紙板或有機玻璃材料等。當短路電流通過熔體時，熔體隨即熔斷產(chǎn)生電弧，高溫電弧使固體產(chǎn)氣材料迅速分解產(chǎn)生大量高壓氣體，從而將電離的氣體帶電弧在管子兩端噴出，發(fā)出極大的聲光，并在交流電流過零時熄滅電弧而分斷電流。絕緣管通常是裝在一個絕緣支架上，組成熔斷器整體。有時絕緣管上端做成可活動式，在分斷電流后隨即脫開而跌落，此種噴射式熔斷器俗稱跌落熔斷器。一般適用于電壓高于6千伏的戶外場合。

此外，熔斷器根據(jù)分斷電流范圍還可分為一般用途熔斷器，后備熔斷器和全范圍熔斷器。一般用途熔斷器的分斷電流范圍指從過載電流大于額定電流1.6~2倍起，到最大分斷電流的范圍。這種熔斷器主要用于保護電力變壓器和一般電氣設(shè)備。后備熔斷器的分斷電流范圍指從過載電流大于額定電流4~7倍起至最大分斷電流的范圍。這種熔斷器常與接觸器串聯(lián)使用，在過載電流小于額定電流4~7倍的范圍時，由接觸器來實現(xiàn)分斷保護。主要用于保護電動機。

隨著工業(yè)發(fā)展的需要，還制造出適于各種不同要求的特殊熔斷器，如電子熔斷器、熱熔斷器和自復熔斷器等