熔斷器的工作原理

作者:電工吧 日期:2020-07-06 19:47:28 人氣: 欄目:電氣知識

所謂熔斷器,根據這么名字也能明白個一二,即熔化、斷開的器件。其作用原理非常簡單:我們知道,當電路如果發生短路時瞬間的電流會非常高,同時會使導電線發熱。如果電路中沒有熔斷器來保護,那么很可能就燒壞用電設備了。

為了保護用電設備不會被偶然短路而燒壞,人們發明了熔斷器并將其串聯接入電路中,其關鍵部分就是熔點較低的特殊金屬導線或導電片,當發生短路、過載等產生的大電流會時熔斷器的導電部分升溫、達到熔點熔化、斷開而失去鏈接切斷了電流。從而保護了用電設備。保險絲大保險管家應該聽說過,那便是熔斷器了。如下圖所示一些適用于低電壓環境下的低壓熔斷器,它們廣泛應用于各種電氣設備及數碼電子產品內部。

熔斷器的工作原理

高壓熔斷器:工作原理基本一樣,主要區別是熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細粒。其主要應用于高壓環境下,如高壓輸電線路、變壓器、變電所等環境起到為防止電器設備因過載和短路而燒壞的作用。如下圖所示為高壓熔斷器的典型外觀:

熔斷器的工作原理

熔斷器的工作原理

利用金屬導體作為熔體串聯于電路中,當過載或短路電流通過熔體時,因其自身發熱而熔斷,從而分斷電路的一種電器。熔斷器結構簡單,使用方便,廣泛用于電力系統、各種電工設備和家用電器中作為保護器件。

熔斷器主要由熔體、外殼和支座3部分組成,其中熔體是控制熔斷特性的關鍵元件。熔體的材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。

熔體材料分為低熔點和高熔點兩類。低熔點材料如鉛和鉛合金,其熔點低容易熔斷,由于其電阻率較大,故制成熔體的截面尺寸較大,熔斷時產生的金屬蒸氣較多,只適用于低分斷能力的熔斷器。

高熔點材料如銅、銀,其熔點高,不容易熔斷,但由于其電阻率較低,可制成比低熔點熔體較小的截面尺寸,熔斷時產生的金屬蒸氣少,適用于高分斷能力的熔斷器。熔體的形狀分為絲狀和帶狀兩種。改變變截面的形狀可顯著改變熔斷器的熔斷特性。

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。

熔斷器的工作原理

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。

熔斷器的工作原理

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。?

熔斷器的工作原理

1-銅圈??2-熔斷管??3-管帽???4-插座???5-特殊墊圈??6-熔體??7-熔片???

(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??焖偃蹟嗥鞯慕Y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。當電路發生短路故障時,短路電流產生高溫使鈉迅速汽化,汽態鈉呈現高阻態,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能。自復熔斷器只能限制短路電流,不能真正分斷電路。其優點是不必更換熔體,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。

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