封闭式熔断器的电流变化特性及动作表现讨论

所有熔断器都含有一条或多条熔体，当超过额定值的过电流持续时间足够长时，熔体熔化、汽化进而产生电弧，当电弧熄灭时，电路中电流被分断。

封闭式熔断器因为含有非均匀熔体和灭弧填料，其反应过程和特性比较复杂。

每只熔断器都具有一定的电阻，电阻大小与下列因素有关：熔体材料及熔体形状；熔体与端帽的连接；端帽以及连接端子。熔体在通过电流时由于电阻发热要吸收电能。

当流过熔体的电流从某一初始值逐渐或者突然地变化到另外一个特定值时，熔断器不同部件的温度将发生变化。当熔断器在交流电半个周期或直流电的某段时间内传递到周围介质及连接的电缆上的热能等于同一时间内它吸收的电能时，熔体将形成一个温度分布，并且保持在一个平衡状态。

当电流继续增加并且保持在某个特定更高的值时，尽管熔断器不同部位的温度升高，由于它传递出去的热能小于同一时间内它吸收的电能，平衡状态将被打破，部分或所有熔体将达到它的熔化温度，部分或全部熔体将断裂，接着产生电弧。当电弧熄灭时，电路被切断。从电流超出某个值的时间开始到熔体熔化、汽化的时间称为“弧前时间”，从电弧产生的瞬间开始到电弧熄灭的时间称为“燃弧时间”。(www.xing528.com)

流过熔断器的电流超出阈值幅度越大，熔体达到熔点的时间越短，这是因为引起温度上升的能量等于吸收的能量与散失的能量的差值。熔断器吸收的能量与电流的平方成正比，熔断器散失的能量与不同熔断器各部件的温度相关，最高温度以熔体材料的熔点为限。吸收与耗散的能量差随着电流的增大而变大。所以，熔断器的弧前时间与电流的关系是：当电流小于某个特定值时，熔断器处于平衡状态，熔断器不动作，当电流大于该特定值时，弧前时间与电流成反比，如图2-2所示。

图2-2　低压熔断器的时间-电流特性

图2-2清晰地表明：每一种熔断器都有一个特定的电流值，对应这个电流值，熔断器的动作时间在理论上是无限长的。该电流值是熔断器保持平衡状态的最大电流值，由于测试时间是无限长，用试验方法无法获得，因此在实际应用中，任意选定一个时间（一般是1～4 h）确定引起熔断器动作的电流值，该电流值称为“最小熔断电流”。

下面分别讨论熔断器在不同水平电流下的动作特性。