《机电控制技术》-单元三

项目１熔断器概述熔断器一般由熔体和熔管（熔座）两部分组成。熔体即人为设置的“薄弱环节”，起保护作用；熔管是熔体的保护外壳，其作用为安装熔体和灭弧。任务１熔体的材料及形状１.熔断器的分类熔体的材料一般分为两种：一种是用于小电流电路过载保护的低熔点材料，常见的有锌、铝、铅锡合金等；另一种是用于电路短路保护的高熔点材料，如铜、银等。下一页返回项目１熔断器概述由于上述两种材料各有特点，低熔点材料不适合用于短路保护，而高熔点对于过载保护不灵敏，为了兼顾到过载保护和短路保护，人们研制出了一种新的材料———复合材料。该材料的结构为在高熔点材料的中部区段，焊上了一段低熔点材料———锡桥，使熔体在同一电路中出现不同的故障电流时，均可起到良好的保护作用。当电路出现故障，熔体熔断时，断口处会出现电弧。为了在短时间内熄弧并切断故障电路，熔体做成变截面片状或丝状，使熔体在动作时从窄颈出，熔断形成多个断口，熔体脱落从而切断电路。２.熔管和填料１）熔管（熔座）上一页下一页返回项目１熔断器概述①熔管的作用：一是安装、保护熔体；二是熔体动作时，起灭弧的作用。熔管的材料一般为电工陶瓷或钢纸管。②熔管的技术参数为：额定电压、额定电流和极限分断能力。③额定电压：保证熔断器后期正常工作的电压。该电压值应大于或等于熔断器所安装线路的电压。④额定电流：保证熔断器后期正常工作的电流。熔管的额定电流即熔断器的额定电流，它应大于或等于其所装熔体的额定电流。⑤极限分断能力：指熔断器在额定电压下，所能分断的最大短路电流。上一页下一页返回项目１熔断器概述２）填料由于灭弧的需要，对于大容量的熔断器，如ＲＴ系列，其熔管内装有填料———石英砂。当熔体熔断时，填料吸收能量，使电弧冷却熄灭，同时可防止熔管因高温而炸裂。但是这一类的熔断器不能用于小倍数的过载保护。任务２熔断器的技术参数熔断器的技术参数主要有额定电压、额定电流及熔断电流三个参数。上一页下一页返回项目１熔断器概述在规定的电压下，通过熔体的电流小于或等于其额定电流时，熔体作为导线的一部分，不会熔断；当工作电流是额定电流的１.３倍（轻度过载）时，熔体应在一小时后熔断，以充分发挥电器设备的过载能力；当工作电流是其额定电流的１.６倍时，熔体应在一小时内熔断；当工作电流是额定电流的２倍时，熔体应在３０～４０ｓ内熔断；当工作电流大于８倍的额定电流时，熔体应瞬时熔断。由此可知，熔断器对电路的轻度过载是不灵敏的，它主要用于短路保护。一般情况下，熔断电流是其额定电流的２倍。任务３熔断器的型号及图形文字符号１.熔断器的型号上一页下一页返回项目１熔断器概述熔断器的型号主要由类组代号、设计序号、熔断器的额定电流、熔体的额定电流等几部分组成。如图３－１所示。２.熔断器的符号熔断器在电器原理图中的图形符号及文字符号如图３－２所示。上一页返回项目２常见的低压熔断器任务１瓷插式熔断器（ＲＣ１Ａ系列）瓷插式熔断器是一种常见的熔断器。它结构简单，价格低廉，带电更换熔体方便，且具有较好的保护特性，广泛地应用于中、小容量的控制线路中。但该类熔断器分断能力差，熔化特性不稳定，只能用于一般工作场合，不能用于重要工作场合。同时熔体熔断时会产生声光现象，不能用于易爆炸、有尘埃的工作场合。１.结构如图３－３所示。ＲＣ１Ａ系列熔断器主要由瓷座、瓷盖、触头、熔丝四部分组成。下一页返回项目２常见的低压熔断器瓷座由电工陶瓷组成，两端装有静触头，中间有一空腔，它与瓷盖的凸起部分形成灭弧室。同时，额定电流在６０Ａ以上的产品，灭弧室内应垫有编织石棉带以保护瓷件。瓷盖也由电工陶瓷组成，动触头固定在两端，中部有一突起部分，熔丝沿突起部分与动触头相接。动触头为紫铜质，静触头为黄铜质。２.技术参数ＲＣ１Ａ系列熔断器适用于３８０Ｖ和２００Ａ以下的电路中，额定电流有７个等级，其技术参数见表３－１。３.应用ＲＣ１Ａ系列熔断器分断能力小，熔体熔断时弧光效应明显。上一页下一页返回项目２常见的低压熔断器同时，动、静触头接触压力小，触头容易发热。但它价格便宜，更换方便，广泛应用于照明线路及小容量电动机的短路保护。任务２螺旋式熔断器螺旋式熔断器是有填料封闭管式熔断器的一种，它具有更换熔体方便，熔体熔断时有显示等特点。１.结构螺旋式熔断器由瓷帽，上、下接线端及底座等几部分组成，如图３－４所示。２.技术参数上一页下一页返回项目２常见的低压熔断器螺旋式熔断器的技术参数如表３－１所示。３.应用该熔断器一般用于配电线路的过载及短路保护。由于具有较大的热惯性及较小的安装面积，因此也常用于机床的控制线路及电动机的保护。同时，它具有更换熔体方便，分断能力强等特点。安装时，熔断器的上接线柱接电气设备，下接线柱接电源，以利于安全操作。任务３ＲＭ系列无填料封闭管式熔断器无填料封闭管式熔断器是一种可拆卸的熔断器。上一页下一页返回项目２常见的低压熔断器熔体熔断时，管内产生高气压，使电弧熄灭。同时，它具有检修方便，更换熔体方便，恢复供电快速的特点。１.结构ＲＭ系列熔断器一般有夹座、底座、熔管、熔体、钢纸管、黄铜管、黄铜帽、触刀等几部分。如图３－５所示。２.技术参数ＲＭ系列熔断器的技术参数如表３－１所示。３.应用上一页下一页返回项目２常见的低压熔断器（１）ＲＭ１０系列熔断器有两个特点：一是采用钢纸管做熔管，它在电弧能量的作用下会在局部产生分裂，产生气体（Ｈ２占４０％，ＣＯ２占５０％，水蒸气占１０％）；二是采用变截面低熔点锌制熔体，可同时起过载和短路保护两重作用。（２）ＲＭ７系列熔断器的熔管采用三聚氰胺玻璃布加热卷压成型的，帽型端盖则采用酚醛玻璃布热压制成。其熔体为变截面铜片，中部窄处焊有锡桥。这些特点使它的分断能力比ＲＭ１０系列有所提高。任务４ＲＴ０系列有填料封闭管式熔断器１.结构上一页下一页返回项目２常见的低压熔断器ＲＴ０系列熔断器由装有石英砂的瓷管（内装有栅状熔体）和底座组成，管顶有熔断指示器（红色）。其结构如图３－６所示。２.技术参数ＲＴ０系列熔断器的技术参数如表３－１所示。３.应用ＲＴ０系列熔断器广泛地应用于供电线路及要求分断能力较高的场合，如发电厂及变电所的主电路和电力变压器出线端的供电线路、成套配电设备中。它制造工艺复杂，性能较好，使用安全。分断规定的短路电流时，无声、光现象，但有醒目的熔断标记，附有活动的绝缘手柄，可在带电的情况下更换熔体。上一页返回项目３熔断器的选用在选用熔断器时，应根据线路的保护需求确定熔断器的类型，然后根据电路的工作情况确定熔体的额定电流，由熔体的额定电流确定熔断器的规格，最后还要考虑熔断器上下级之间的配合。任务１熔断器类型的确定选择熔断器的类型时，所依据的主要是负载的保护特性和短路电流的大小。（１）照明线路、电热线路。一般来说，这类线路的容量一般不大，也不要求限流，故常选用ＲＣ１Ａ系列及ＲＬ系列；（２）电动机过载保护用的熔断器。下一页返回项目３熔断器的选用一般情况下，容量不需要很大，也不要求能限流，但是希望熔化电流适当小些，因此常采用具有锌质熔体和铅锡合金熔体的熔断器，如ＲＣ１Ａ系列、ＲＭ系列、ＲＬ系列等。（３）车间配电网路的保护熔断器。若短路电流较大，就要选用具有高分断能力的熔断器。有时需选用具有限流作用的熔断器，如ＲＴ０系列。有限流作用的熔断器并非在任何情况下都具有限流作用，只有当短路电流与额定电流的比值超过一定倍数（对１００Ａ以下是３０～４０倍；对１００～４００Ａ是４０～６０倍；对４００～６００Ａ是６０～８０倍；对６００～１０００Ａ则是８０～１００倍）时才能起到限流作用。上一页下一页返回项目３熔断器的选用如果其比值不能达到上述倍数，则不考虑选用限流式，而选用其他类型的熔断器，如ＲＭ系列，以节省成本。（４）对经常发生故障的电路，应选用“可拆式”熔断器。任务２熔断器额定电流的确定熔体额定电流的确定应同时满足正常工作电流和启动尖峰电流两个条件，并按短路电流检验其动作的灵敏性。１.熔体额定电流的确定１）按正常工作电流选择上一页下一页返回项目３熔断器的选用２）按电路的尖峰电流选择（１）单台电动机线路。Ｋ———熔体的计算系数，取决于电动机的启动状况及熔断器的特性，其数值见表３－２。（２）配电线路（３）照明线路。上一页下一页返回项目３熔断器的选用Ｋｍ———照明线路熔体的计算系数，它取决于电光源启动状况和熔断器的特性，其数值见表３－３。２.熔断器额定电流的确定熔断器的额定电流（熔管的额定电流）由熔体的额定电流并参考线路的工作状况而综合确定的。具体方法是：由熔体的额定电流，并参考表３－１来确定。任务３熔断器上、下级的配合为了防止熔断器越级熔断，扩大停电范围，要求配电线路上、下级间的熔断器必须以一定的方式配置：１.上、下级不同型号的熔断器上一页下一页返回项目３熔断器的选用对于这种情况，下一级熔断器的全部分断时间，较上一级熔断器从熔体加热到达到熔化温度的时间要短，通常要求上一级熔断器的熔断时间至少是下一级的３倍。２.上、下级熔断器为同一型号的熔断器对于这种情况，其电流等级应相差两级。如主电路用ＲＴ０－４００，则支路应用ＲＴ０－１００。上一页返回项目４熔断器的使用及维护任务１熔断器的使用（１）熔断器的额定电流应与线路的额定电压相吻合，其额定电压不应低于线路的工作电压；（２）熔体的额定电流不可大于熔管的额定电流；（３）熔断器的极限分断能力应当高于被保护线路上的最大短路电流；（４）安装时应保证熔体和触刀以及触刀和刀座的接触良好，以免因熔体温度升高发生误动作；（５）管式熔断器应垂直安装；（６）安装熔体时，应避免机械损伤；下一页返回项目４熔断器的使用及维护（７）更换熔体时，应与原熔体规格、材料一致，不得更改；（８）更换熔体，应断电操作，以保证安全；（９）与熔断器相连的导线的材料、规格、面积应严格按设计要求执行，不得更改，以免误动作；（１０）管式熔断器的熔管在更改时，应与原熔管的规格一致，不得用其他绝缘管代替；（１１）若熔断器上落有尘垢，应及时清除。任务２熔断器的运行维护１.熔断器的巡视检查（１）检查负荷情况是否与熔断器熔体的额定值相配合；上一页下一页返回项目４熔断器的使用及维护（２）检查熔管有无破损、变形现象，绝缘部分有无放电现象；（３）熔体损伤、变形、被腐蚀后应及时更换；（４）检查触刀与触座是否过热；（５）应保证熔断器的环境温度与被保护对象的环境温度一致，以免误动作；（６）应经常清除熔断器上的灰尘及污垢。２.熔体熔断原因判断（１）一般变截面的熔体，在小截面处熔断是由过载引起的；上一页下一页返回项目４熔断器的使用及维护（２）变截面熔体的大截面部位应熔化无遗，如果熔体爆熔或熔断部位很长，一般由短路引起。３.拆