熔断器的保护作用及技术参数

熔断器是一种常用的简单的保护型电器，可用于保护线路、变压器及电压互感器等。当网络发生过负荷或短路故障时，熔断器可单独地自动断开短路，从而达到保护的目的。熔断器与高压负荷开关配合使用，可以切断和接通负荷电流，在某些电路中可代替价格昂贵的断路器。熔断器结构简单、体积小、重量轻、价格低廉，使用和维修方便，有些特殊结构的熔断器还具有切断时间短和限流效应大等优点，因此至今在保护性能要求不高的地方仍广泛采用。

熔断器由熔体、支持金属熔体的触头和保护外壳（又称熔管）三部分组成。熔断器串接在电路中，当电路发生故障，故障电流大大超过熔体的额定电流时，熔体被迅速加热而熔断，从而切断电流，切除故障电路。

1.技术特性

（1）型号

熔断器种类很多，按装设地点的不同，分户内和户外两大类；按是否有限流作用又可分为限流式和不限流式。我国目前生产的用于户内的高压熔断器有RN1、RN2系列；用于户外的有RW4、RW10（F）系列。

熔断器的型号含义如下：

（2）技术参数

1）熔断器的额定电流。指熔断器的载流部分和接触部分长期允许通过的最大电流，该电流不会损坏熔断器。

2）熔体的额定电流。指熔体本身允许长期通过的最大电流，该电流不得超过熔断器的额定电流。

3）熔体的熔断电流。指熔体能熔断的最小电流。

4）熔断器的断流电流。指熔断器所能切除的最大电流，当实际电流值超过该电流时，可能会损坏熔断器，也可能由于电弧不能熄灭而引起相间短路，使事故扩大。

表3-4为RN、RW系列高压熔断器技术参数。

表3-4RN、RW系列高压熔断器技术参数

（3）技术特性

熔断器能自动断开电路的工作原理是：利用熔点较低的金属丝（或金属片），即称为熔体的导体，串联在被保护的电路中，当电路或电路中的设备发生过载或短路故障时，低熔点的金属丝（片）被灼热而熔化，从而切断电路。熔体在切断电路的过程中，往往产生强烈的电弧，同时使灼热的金属蒸气向四周喷溅并发出爆炸声。为了安全和有效地熄灭电弧，所以将金属丝（片）装在一个封闭的盒子或管内组成一个整体。图3-8为熔断器熔件的安秒特性曲线。

熔断器开断电路的过程可大致分为以下三个阶段来描述：

1）弧前阶段：过电流开始到熔断件熔化，可以从几毫秒到几小时，完全由过电流的大小和熔体的安秒特性决定。

2）燃弧初期阶段：熔断件熔化到产生电弧，一般为几毫秒。

3）燃弧阶段：持续燃弧到电弧熄灭，一般从几毫秒到几十毫秒。

熔断器的熔断时间和熔体电流的关系曲线称为t-I曲线，又称安秒特性，如图3-9所示。t-I曲线是一条反时限曲线，通过熔体的电流越大，熔断时间越短。t-I曲线表征了熔断器的重要特性，随着负荷性质的不同，对熔断器的要求也不同。

图3-8 熔断器熔件的安秒特性曲线

I_e—额定电流 I_zx—最小熔化电流

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图3-9 熔断器熔断时间和熔体电流的关系曲线

I_e1—熔断器1熔体的额定电流 I_e2—熔断器2熔体的额定电流

2.熔断器选型

高压熔断器的选型应满足以下要求：

1）满足额定电压、额定电流的参数要求。

2）熔体的熔断特性要与上、下级的熔体的熔断特性及继电保护的动作时间相配合。

3）确定熔体熔断特性要结合生产厂家给出的特性曲线来整定。

4）熔断器的断流容量必须大于安装处的短路功率，其分断能力应与安装点最大短路电流相匹配。

5）熔断器间的配合，普遍遵循的原则是保护熔断器的最大开断时间应不超过75%后备熔断器的最小熔断时间，从而保证其在任何情况下都能先于后备熔断器切除故障。其熔断电流的选定采用的方法有两种：一是时间-电流曲线法；二是利用从时间电流导出的配合表法。前一种方法最准确，可用于要求配合十分严格的条件下；后一种方法用起来较为简单一些。

当利用时间-电流曲线选择熔断件时，一要整个线路的熔断件都选用同一型号；二要能正确地开断安装处的最大故障电流；三要取保护熔断件的最大开断（熔化）时间不大于被保护（后备）熔断件最小熔化时间的75%。K型、T型、N型熔断件配合用表分别见表3-5、表3-6、表3-7。K型熔断件、T型熔断件时间-电流特性分别见表3-8、表3-9。

表3-5K型熔断件配合用表

表3-6T型熔断件配合用表

（续）

表3-7N型熔断件配合用表

表3-8K型熔断件时间-电流特性

（续）

表3-9T型熔断件时间-电流特性