熔断器工作性能及特性参数表征

熔断器的工作性能，可用下面的特性和参数表征。

1.电流—时间特性

熔断器的电流—时间特性又称熔体的安—秒特性，用来表明熔体的熔化时间与流过熔体的电流之间的关系，如图2-33所示。一般来说，通过熔体的电流越大，熔化时间越短。每一种规格的熔体都有一条安—秒特性曲线，由制造厂给出。安—秒特性是熔断器的重要特性，在采用选择性保护时，必须考虑安—秒特性。

2.熔体的额定电流与最小熔化电流

从安—秒特性曲线中可以看出，随着电流的减小，熔化时间将不断增大。当电流减小到某值时，熔体不能熔断，熔化时间将为无穷长。此电流值称为熔体的最小熔化电流Izx。因此，熔体不能长期在最小熔化电流Izx下工作，这是因为在Izx附近的熔体安—秒特性是很不稳定的。熔体允许长期工作的额定电流Ie应比Izx小，通常最小熔化电流约比熔体的额定电流大1.1～1.25倍。

熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的值。熔断器的额定电流是指熔断器载流部分和接触部分设计时所根据的电流。而熔体的额定电流是指熔体本身设计时所根据的电流。在某一额定电流的熔断器内，可安装额定电流在一定范围内的熔体，但熔体的最大额定电流不允许超过熔断器的额定电流。

3.短路保护的选择性

熔断器主要用在配电线路中，作为线路或电气设备的短路保护。由于熔体安—秒特性分散性较大，因此在串联使用的熔断器中必须保证一定的熔化时间差。如图2-34所示，主回路用20A熔体，分支回路用5A熔体。当A点发生短路时，其短路电流为200A，此时熔体1的熔化时间为0.35s，熔体2的熔化时间为0.25s，显然熔体2先断，保证了有选择性切除故障。如果熔体1的额定电流为30A，熔体2的额定电流为20A，若A点短路电流为800A，则熔体1的熔化时间为0.04s，熔体2为0.026s，两者相差0.014s，若再考虑安—秒特性的分散性以及燃弧时间的影响，在A点出现故障时，有可能出现熔体1与熔体2同时熔断，这一情况通常称为保护选择性不好。因此，当熔断器串联使用时，熔体的额定电流等级不能相差太近。

4.额定开断电流

熔断器的额定开断电流主要取决于熔断器的灭弧装置。根据灭弧装置结构不同，熔断器大致分为两大类，即喷逐式熔断器与石英砂熔断器。

喷逐式熔断器，电弧在产气材料制成的消弧管中燃烧与熄灭。这种熔断器与内能式油断路器相似。开断电流越大，产气量亦越大，气吹效果越好，电弧越易熄灭。当开断电流很小时，由于电弧能量小，产气量也小，气吹效果差，可能出现不能灭弧的现象。因此，在喷逐式熔断器中，有时还存在一个下限开断电流的问题。故选用喷逐式熔断器时必须注意下限开断电流（由生产者提供）问题。

图2-33　熔断器的安—秒特性(www.xing528.com)

1—熔件截面较小；2—熔件截面较大

图2-34　熔断器配合接线

石英砂熔断器，电弧在充有石英砂填料的封闭室内燃烧与熄灭。当熔体熔断时，电弧在石英砂的狭沟里燃烧。根据狭缝灭弧原理，电弧与周围填料紧密接触受到冷却而熄灭。这种熔断器具有灭弧能力强，燃弧时间短，并有较大的开断能力。

5.限流效应

当熔体的熔化时间很短，灭弧装置的灭弧能力又很强时，线路或电气设备中实际流过的短路电流最大值，将小于无熔断器时预期的短路电流最大值，这一效应称为限流效应，如图2-35所示。图中曲线1为短路电流的电流波形，曲线2为短路电流被切断时的电流波形。短路电流上升到m点时，熔体熔化产生电弧，短路电流由此值减小到零。thu为燃弧时间。

有限流效应的熔断器至少有两个优点：一是线路中实际流过的短路电流值小于预期短路电流，这样对线路及电气设备电动稳定性和热稳定性的要求均可降低；二是开断过程中电弧能量小，电弧容易熄灭。

图2-35　限流熔断器的限流效应

1—短路电流的电流波形；2—短路电流被切断时的电流波形

图2-36　10kV户外跌落式熔断器

1—上静触头；2—安装固定板；3—瓷瓶；4—下动触头；5—下静触头；6—熔管；7—上动触头