熔断器结构及工作原理概述

一、熔断器的基本结构

熔断器主要由金属熔体、支持熔体的载流部分（触头）和外壳（熔管）组成。某些熔断器内还装有特殊的灭弧物质，如产气纤维管、石英砂等用来熄灭熔体熔断时产生的电弧。熔体是熔断器的核心部件。目前，熔断器所采用的熔体材料有铅、锌等，这些材料的熔点（分别为320℃、420℃）较低而电阻率较大，所制成的熔体截面也较大，导电性也差，这样，在熔化时将产生大量的金属蒸气，使电弧不易熄灭。所以这类熔体只能应用在500V及以下的低压熔断器中。

铜和银的导电性能好，热传导率较高，可以制成截面较小的熔体，有利于电弧的熄灭。因此铜熔体广泛应用于各种电压的熔断器中；银熔体的价格较高，只使用于高电压、小电流的熔断器中。但铜和银熔体的熔点（分别为1080℃和960℃）较高。当熔断器长期通过略小于熔体熔断电流的过负荷电流时，熔体不易熔断而发热，使温度升高损坏其他部件。

为了克服以上缺点，最简便的方法是在铜或银熔体的表面焊上小锡球或小铅球，当熔体发热到锡或铅的熔点时，锡或铅的小球先熔化，而渗入铜或银的内部，形成合金，电阻增大，发热加剧，同时熔点降低，首先在焊有小锡球或小铅球处熔断，形成电弧，从而使熔件沿全长熔化。这种方法称为冶金效应法，亦称金属熔剂法。

熔管是灭弧装置的主要组成部分，又起支持和保护熔体的作用。

有些熔断器在熔管中填入石英砂，然后两端焊上顶盖，使熔断体密封，石英砂可以起到熄灭电弧的作用。有些熔断器则采用的是产气管，熔体熔断后，在电弧高温作用下，熔管内壁分解产生的氢气、二氧化碳等向管的两端喷出，对电弧产生纵吹作用，使其在过零时熄灭。

二、工作原理

熔断器串联在电路中使用，安装在被保护设备或线路的电源侧。当电路中发生过负荷或短路时，熔体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。熔体熔化时间的长短，取决于熔体熔点的高低和所通过电流的大小。熔体材料的熔点越高，熔体熔化就越慢，熔断时间就越长。熔体熔断电流和熔断时间之间呈现反时限特性，即电流越大，熔断时间就越短；反之，熔体熔断时间越长。(www.xing528.com)

熔断器的工作过程大致可分为以下几个阶段：

（1）熔断器因过载或短路而发热到熔化温度。

（2）熔体的熔化和汽化。

（3）触头之间的间隙击穿和产生电弧。

（4）电弧熄灭、电路断开。

因此，熔断器的动作时间为以上几个过程所经历的时间总和。熔断器熄灭电弧的能力决定其开断能力的大小。