熔斷器與斷路器分類知識原理與作用

1、熔斷器與斷路器分類知識原理與作用（上傳時間：2008-4-22 點擊：37）熔斷器其實就是一種短路保護器，廣泛用于配電系統(tǒng)喝控制系統(tǒng)，主要進行短路保護或嚴重過載保護。 熔斷器一種簡單而有效的保護電器。在電路中主要起短路保護作用。 熔斷器主要由熔體和安裝熔體的絕緣管(絕緣座組成。使用時，熔體串接于被保護的電路中，當電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分斷電路，起到保護作用。 常用的熔斷器 （1）插入式熔斷器如圖1所示，它常用于380V及以下電壓等級的線路末端，作為配電支線或電氣設備的短路保護用。 圖1插入式熔斷器 1-動觸點2-熔體3-瓷插件4-靜觸點5-瓷座 （2）螺旋式熔斷器如圖2所示。熔體

2、上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到，它常用于機床電氣控制設備中。螺旋式熔斷器。分斷電流較大，可用于電壓等級500V及其以下、電流等級200A以下的電路中，作短路保護。 圖2螺旋式熔斷器 1-底座2-熔體3-瓷帽 （3）封閉式熔斷器封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種，如圖3和圖4所示。有填料熔斷器一般用方形瓷管，內裝石英砂及熔體，分斷能力強，用于電壓等級500V以下、電流等級1KA以下的電路中。無填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，分斷能力稍小，用于500V以下，600A以下電力網或配電設備中。 圖3無填料密閉管式熔斷器 1-銅圈2-

3、熔斷管3-管帽4-插座5-特殊墊圈6-熔體7-熔片 圖4有填料封閉管式熔斷器 1-瓷底座2-彈簧片3-管體4-絕緣手柄5-熔體 （4）快速熔斷器它主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。由于半導體元件的過載能力很低。只能在極短時間內承受較大的過載電流，因此要求短路保護具有快速熔斷的能力。快速熔斷器的結構和有填料封閉式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。 5）自復熔斷器采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高電導率。當電路發(fā)生短路故障時，短路電流產生高溫使鈉迅速汽化，汽態(tài)鈉呈現高阻態(tài)，從而限制了短路電流。當短路電流消失后，溫度下降，金屬鈉恢復原來的良好導電性

4、能。自復熔斷器只能限制短路電流，不能真正分斷電路。其優(yōu)點是不必更換熔體，能重復使用。工作時，熔斷器串連在被保護的電路中。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔斷器中的熔斷體將自動熔斷，起到保護作用，最常見的就是保險絲。另外還有斷路器,俗稱空氣開關,也是一種短路保護器,當過流時,它會自動跳閘,起到保護作用;熔斷器、斷路器都是保護電器。但它們不是一樣.斷路器是總稱，它分為兩種框架式斷路器和塑料外殼式斷路器?？蚣苁綌嗦菲魉追Q萬能斷路器；塑料外殼式斷路器俗稱空氣開頭。他們具有短路和過載保護，可重復使用。壽命一般在幾千次到幾萬次。熔斷器是靠熔體熔化保護線路的一種電器，不可重復使用。保護以后需要更換熔體。熔斷器與

5、斷路器的區(qū)別: 他們相同點是都能實現短路保護，熔斷器的原理是利用電流流經導體會使導體發(fā)熱，達到導體的熔點后導體融化所以斷開電路保護用電器和線路不被燒壞。它是熱量的一個累積，所以也可以實現過載保護。一旦熔體燒毀就要更換熔體。斷路器也可以實現線路的短路和過載保護，不過原理不一樣，它是通過電流底磁效應（電磁脫扣器）實現斷路保護，通過電流的熱效應實現過載保護（不是熔斷，多不用更換器件）。具體到實際中，當電路中的用電負荷長時間接近于所用熔斷器的負荷時，熔斷器會逐漸加熱，直至熔斷。像上面說的，熔斷器的熔斷是電流和時間共同作用的結果起到對線路進行保護的作用，它是一次性的。而斷路器是電路中的電流突然加大，超過

6、斷路器的負荷時，會自動斷開，它是對電路一個瞬間電流加大的保護，例如當漏電很大時，或短路時，或瞬間電流很大時的保護。當查明原因，可以合閘繼續(xù)使用。正如上面所說，熔斷器的熔斷是電流和時間共同作用的結果，而斷路器，只要電流一過其設定值就會跳閘，時間作用幾乎可以不用考慮。斷路器是現在低壓配電常用的元件。也有一部分地方適合用熔斷器，熔斷器具有“反時限”保護特性，即當故障電流較小時，熔斷器熔斷的時間較長，當故障電流較大時，熔斷器熔斷的時間較短；熔斷器的保護是一條曲線，對應每一個超過額定電流1.5倍的故障電流，均有一個熔斷時間，因而熔斷器是一個兼有若干個過流，又兼有若干個速斷的保護元件。而空氣開關大多只能設

7、定速斷值，即便是進口的先進空開，也只能設定幾個“點”，對這幾個點設定保護定值，不能作到全曲線，即每個點的保護。需要保護特性好的場合就不能替代。 熔斷器一般滅弧能力較強，所帶設備一般不需要校驗動、熱穩(wěn)定性。而空氣開關所帶設備不但應校驗動、熱穩(wěn)定性，就是空氣開關本身也應進行動、熱穩(wěn)定性校驗。（注：應該的事不一定能作到，家用等場合一般短路電流較小，人們大多省了此步，但這也是個別地方短路后燒空開的因素之一）可見，在短路電流較大的地方，就不能替代。 熔斷器一般成本低廉，安裝簡便，維修檢查方便，一目了然，本身不會出現什么問題。而空開相對來說成本較高，結構相對復雜，問題若出在內部，大多情況常人不能維修，只能

8、更換，故好多人不愿選用。 但熔斷器的熔絲一旦燒斷，就應更換新熔絲，不可恢復，相對增加了成本。而空開動作后，只要故障排除，再將空開投入即可。故空開應用起來較方便，也是有經濟實力的人選用的原因就12kV環(huán)網系統(tǒng)中負荷開關熔斷器保護的主要作用機理和選用問題進行了分析探討。關鍵詞：負荷開關；熔斷器；環(huán)網柜1引言在12kV環(huán)網系統(tǒng)中，環(huán)線饋線與變壓器饋線間隔均采用具有接通、隔離和接地功能的三工位負荷開關，變壓器饋線間隔還增加限流熔斷器來提供保護。經過國外長時間的動作考驗已證明，這是一種簡單、可靠而又經濟的配電方式1。負荷開關是一種操作電器，用于分合額定負荷電流，具有結構簡單、價格便宜的特點，但不能開斷短

9、路電流。熔斷器為保護電器，可開斷短路電流。兩者有機結合起來，就可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障下運行操作及保護的要求。12kV環(huán)網柜中大量使用的負荷開關熔斷器組合裝置，把對電器要求的操作與保護兩種功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實現，即用負荷開關來完成大量的負荷合分操作，而用熔斷器來發(fā)揮對極少發(fā)生的短路的保護作用1。這樣，既省卻了對復雜、昂貴的斷路器的要求，又可滿足實際需要。212kV環(huán)網中的應用（1）切空變性能：環(huán)網柜的負荷各類絕大部分為配電變壓器，其容量一般不大于1250kVA，極少達1600kVA，配變空載電流一般約為額定電流的2%，較大的配變空載電流較小。切空變時，如開關的滅弧能力較強，而

10、滅弧方式又為外能式，在開斷小電流時，會出現電流過零前強制熄弧、電流截斷現象，產生截流過電壓，其值與截斷電流水平Io和線路特征阻抗Z成正比。若采用斷路器，因其滅弧能力是按開斷短路電流設計的，在開斷空變小電流時，容易發(fā)生強制熄弧，產生截流過電壓；而負荷開關是按切小電流設計的，切空變時不會遇到困難。按IEC265，負荷開關應具有開斷1250kVA空變的能力，對12kV電壓等級，該電流不超過2A?，F環(huán)網柜負荷開關切空變能力已達16A，遠超過這一要求。實際上，在環(huán)網配電中，分合有載或無載變壓器的任務由負荷開關完成，而開斷短路電流則由熔斷器和環(huán)網首端的斷路器完成。因此，可以認為這是充分考慮了各種電器的作用

11、和應用場合之后的一種很好的搭配方式。（2）配電變壓器的保護：對保護配電變壓器，特別是油浸變壓器，采用負荷開關熔斷器組合，較采用斷路器更為有效。國際大電網會議提供的資料表明，當油變壓器發(fā)生短路故障時，電弧引起的壓力升高，隨著壓力進一步上升，會導致箱體變形、開裂。若要使箱體不破壞，必須在20ms內切除故障，但如采用斷路器，因有繼保，再加上自身的動作時間和熄弧時間，全開斷時間一般不會少于60ms，這就不能有效地保護變壓器；而限流熔斷器具有速斷功能，再加上其限流作用，可在10ms之內切除故障并限制短路電流值，可以有效地保護變壓器。因此，在這種運行方式中，應采用限流熔斷器作保護電器，即使負荷為干式變壓器

12、，因熔斷器保護動作快，也比用斷路器好。（3）繼保的配合：在大多數情況下，沒有必要在環(huán)網柜中采用斷路器2，這是因為環(huán)網配電網絡首端斷路器（即110kV或220kV變電站的12kV饋出線斷路器）的保護設置一般為：速斷0s，過流0.5s，零序0.5s。若環(huán)網柜中采用斷路器，即使整定為0s動作，由于斷路器固有動作時間的分散性，也很難保證不是上級斷路器首先動作。（4）其它設備：限流熔斷器可對其后所接設備，如變壓器，CT，電纜等提供保護。后備式限流熔斷器的保護范圍為從最小熔化電流I3（通常為熔斷器額定電流的23倍）到最大開斷電流I1之間。限流熔斷器的As特性一般為陡峭的反時限曲線，短路發(fā)生后，可在很短的時

13、間內熔斷，切除故障。限流熔斷器對變壓器的保護作用是眾所周知的，現舉例說明其對CT的保護作用。以VM6和SM6系列環(huán)網柜為例，其內CT最小熱穩(wěn)定電流Ith=80IN（IN為CT一次側額定電流），動穩(wěn)定電流Idyn=2.5Ith。設欲保護的配電變壓器為315kVA，10/0.4kV；選用熔斷器40A，CT20/5?？芍狢T的Ith=80IN=1.6kA，Idyn=2.5Ith=4kA?？紤]較大短路電流情況，短路電流達20kA（實際不會這么大，20kA已相當于110kV或220kV變電站的12kV饋出線端口短路），但在短路電流未達20kA，查熔斷器的As曲線，在約240A，0.01s時，熔斷器切斷故障，且限流熔斷器還將預期20kA（有效值）的短路電流峰值限制在約3.2kA（查熔斷的限流曲線）。即使在這種情況下，CT的動熱穩(wěn)定電流也已足夠，限流熔斷器可對CT提供可靠的保護。熔斷器也可用來保護電纜。為避免電纜破壞，原則上要求電纜的最大持續(xù)運行電流Ic小于或等于它的載流容量Iz，同時為了讓最大持續(xù)運行電流通過，熔斷器必須有相等或