熔断器包括熔体(熔丝或熔片)及附件两部分,其中,熔丝的规格与其材质和直径有关,见表13-1。熔断器的型式很多,常见的型式如图13-1所示,有关技术数据见表13-2~表13-5。
表13-1 常用低压熔丝规格
表13-2RC1A系列瓷插式熔断器主要技术数据
① 断开次数是指熔断器在此规定次数的动作范围内能保证其技术性能。
表13-3RL系列螺旋式熔断器主要技术数据
图13-1 常用熔断器的外形和结构
a)RC1A瓷插式 b)RL螺旋式 c)RT0有填料管式 d)RM10无填料管式
表13-4RT0系列有填料封闭管式熔断器主要技术数据
表13-5RM10系列无填料封闭管式熔断器主要技术数据
熔断器的作用主要是保护电气系统的短路。当系统的冲击负荷很小或为零时以及电气设备的容量较小、对保护要求不高时,宜兼作过载保护。
当被保护的线路或设备发生短路故障时,熔断器的熔体立即熔断,切断短路电流,保护了线路或设备。当被保护的线路或设备发生过载时,熔断器的熔体延时熔断,切断过载电流,但是由于各种型号规格的熔断器延时特性不一致,设备及线路的过载能力也不尽相同,使之延时特性与过载能力难以匹配。因此,一般熔断器只用作短路保护,而不用作过载保护。
熔断器作为一种简单、价廉的保护装置,很早就已应用在电气系统的保护上,但是它有一个致命的缺点,就是使用在三相回路中的熔断器,若有一相熔断后,会造成系统的单相运行。单相运行后会使电动机烧坏、设备功率降低,以致导线着火等,造成电压偏低,相电压升高,特别是三相四线的家用电器回路,易击穿用电设备的绝缘,造成很大的损失。
因此,使用中应通过信号仪表装置经常监视系统的运行,发现单相运行时应立即处理。再者熔断器的使用应与断相保护结合使用,以避免系统或设备的单相运行。
可以从熔丝的熔断情况来判断是短路还是过载。如果熔室内漆黑一片并有飞溅的金属小颗粒,则说明是短路造成的;如果熔室内只是熔丝的中间或与螺钉固定部位断开并有流滴金属液的痕迹,或只有较轻的黑痕,则说明是过载造成。熔丝的过载能力及延时性能见表13-6。
1.测试
由于熔断器的型号很多,测试方法不尽相同。测试时主要是检查熔丝与熔断器(或刀开关)的连接部位是否可靠,三相熔丝的电阻值是否一致,熔断器与设备的闸口或钳口接触是否紧密,熔断器的外观不得破损,三相熔断器及熔丝的型号规格应一致。
2.选择
熔断器的选择(包括其熔体的选择)应考虑以下几个条件:
1)熔断器的电压等级必须大于或等于被保护线路或设备的电压等级。
2)熔断器的额定电流应大于或等于所安装的熔体的额定电流。
3)熔断器的类型应符合安装条件(室内或室外)及被保护设备和线路的技术要求。
4)熔断器的分断电流必须满足安装地点短路电流计算值的需要。
5)线路前后级的熔断器之间应有选择性的配合。
6)熔体电流的选择根据被保护装置的不同而选择方法不同。不同电气设备选用的熔丝,其额定电流与电气设备的额定电流之比不同。
7)为了保证熔断器在其保护范围内发生短路故障时能可靠熔断,熔体应满足下列条件
IK·min/IN≥4 (13-1)(www.daowen.com)
式中 IK·min——熔断器保护线路末端在系统最小运行方式下的单相短路电流(对中性点直接接地的系统)或两相短路电流(对中性点不接地系统);对于保护降压变压器的高压熔断器为低压侧母线两相的短路电流折算到高压侧之值;
IN——熔体额定电流。
8)熔断器的型号很多,保护特性差别很大,选用时要按照上述条件考虑,其中高压熔断器、变压器低压出口及其分路的总熔断器必须按照上述条件选用,各种低压用电设备及用电器的保护熔断器一般只考虑额定电流、尖峰电流。
9)一般条件下,电动机直接起动时其熔丝的额定电流可按4~8倍额定电流选取,间接起动可按2.5~5倍选取,起动时间长,熔丝电流应选大一点的。照明电路可按额定电流的1.1~1.5倍选取,荧光灯较多的电路应按1.5倍选取。熔断器与断路器延时特性比较见表13-6和表13-7。
表13-6 常用熔丝的延时特性
注:表中IN为熔丝的额定电流。
表13-7型断路器脱扣器延时特性
注:其中IN为脱扣器额定电流。
3.安装接线
熔断器的安装应固定牢固,单个熔断器的安装间距应大于50mm,在金属底板上安装应垫软质绝缘衬垫。熔断器的上端应接电源,下端接负载。螺旋式熔断器电源应接在熔芯引出的端子上,其接线较简单,但必须牢固可靠且紧密。
4.熔断器安装使用的安全要求
1)熔断器必须满足运行要求和安全要求。熔断器的触头或接线须紧固可靠,运行中应定期检查和不定期抽查,并及时紧固触头和接线。
2)熔断器及熔体的选择应符合被保护电器及线路的要求,不得使用未注明额定电流的熔体,严禁用铜丝代替熔体,更换熔体必须按原设计安装的熔体型号规格,不得随意变更(这里说明一点,一般情况下,熔体的更换除电气工作人员遵守这一规定外,其他人员一般都不遵守,这是导致故障的原因)。
3)除高压使用的跌落式熔断器应倾斜15°安装外,其他熔断器一律垂直安装,且熔室填料齐全,防止电弧飞出。安装位置及间距应便于更换熔体,并符合安全距离的要求。
4)触头为插入式的熔断器,其固定触刀的弹性触座或钳口必须有一定的夹持力并涂有中性凡士林;有熔断指示的熔芯,其指示器的方向应装于便于观察的位置或方向上;瓷质熔断器在金属板面上安装,其底座应垫以软绝缘垫;刀熔开关的三只熔断器的开闭应同步。
5)熔断器熔体熔断后,必须查明原因并排除故障后方可更换。更换熔体时,一般应停电进行。跌落式熔断器可用拉杆操作。低压熔断器更换后,除负荷为容量较小的照明回路外,严禁带负荷合闸。
6)爆炸危险特殊场所,不得装设电弧可能与外界接触的熔断器。高压限流熔丝管熔丝在安装前应测量其直流电阻,其值与同型号产品不应有明显差别。
7)运行中,应巡视检查熔丝是否熔断,触头是否发热,熔管有无破损或放电痕迹。
5.低压负荷开关
低压负荷开关是熔断器的一种特殊形式,它是把熔断器和刀开关制作在一起,具有开关和熔断器的双重功能,常用在照明电路和负荷不大的动力电路中,其中封闭式还有速断功能,可作为17kW及以下电动机不频繁直接轻载起动的控制开关;开启式没有速断功能,只可作为5.5kW以下电动机的开关。选择时可按电动机额定电流的2~2.5倍考虑,照明电路可按负载计算电流的1.2~1.5倍考虑。开启式负荷开关的外形结构如图13-2a所示,有关数据见表13-8。封闭式负荷开关的外形结构如图13-2b所示,有关数据见表13-9。封闭式负荷开关俗称为铁壳开关,开启式负荷开关俗称为胶盖闸。负荷开关应垂直固定安装,接线按说明书中标注。使用接线时应先用绝缘电阻表测试相间的绝缘电阻,应大于2MΩ,并用万用表测量上下闸口的接触电阻应为0。熔丝的额定电流不得大于开关的额定电流。
图13-2 负荷开关的外形结构
a)开启式(HK) b)封闭式(HH)
表13-8HK系列开启式负荷开关主要技术数据
注:HK1型刀开关的熔丝成分为铅98%、锡1%、锑1%;HK2型刀开关的熔丝含铜量不少于99.9%。
表13-9 封闭式负荷开关主要技术数据
① z为中性接线柱。
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