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理解熔断器:类型、额定值与安全安装

导体载流量通常是不应超越的设计极限,但熔断器例外。其设计初衷正是超过额定电流后安全切断电路。

什么是熔断器?

熔断器是一种电气安全装置,内含导电条,当电流超过额定值时熔断开路。因熔断器与受保护设备串联,熔断瞬间整个电路开路,电流停止流向受保护元件。并联电路中一支路熔断不影响其他支路。

为防熔断时产生危险电弧,熔断体通常封装在保护套内。汽车熔断器套管透明便于目视检查。住宅布线常用旋入式玻璃熔断器,内含薄金属箔。下图展示两种类型:

 

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

 

筒式熔断器常用于汽车和工业场合(需非玻璃套管)。熔断器设计为失效开路,通常安装在座子上而非直接焊接或螺栓固定。下图显示玻璃管熔断器于多熔断器座:

 

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

 

弹簧夹固定熔断器,座子基座为良好绝缘体。控制面板常用另一种座子,所有接触点隐藏在绝缘外壳后:

 

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

 

大电流过流保护的现代主力是断路器。

什么是断路器?

断路器是检测到过流时自动分闸的开关。家用和轻工业断路器多为热动作:双金属片受热弯曲,移动足够距离后跳闸。大型断路器利用电磁力或外部保护继电器跳闸。

与熔断器不同,断路器不自我损毁,只需拨动手柄即可复位。因此多永久接线于电路中。下图为小型家用断路器:

 

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

 

部分车辆用廉价熔断链接保护蓄电池充电回路。此为简单橡胶绝缘导线,过流时熔断。因电压电流较高,不适用于工业或民用供电系统。

熔断器原理图符号为S形曲线:

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

熔断器额定值

熔断器主要按安培额定。设计保证熔断丝电阻可忽略,通过尽量缩短长度实现。熔断电流由材料和线径决定,与长度无关。

但熔断后两端形成气隙。高压电路若气隙过小,火花可能跨越恢复电路。故熔断器亦有电压额定值,指示气隙能安全承受的最大电压。

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

大型工业熔断器常设可更换熔断体以节省成本。筒体不透明可复用,保护熔断体免受环境影响。

熔断器电流额定值有更多细节。30A熔断器不一定在35A瞬间熔断;按设计分快熔、慢熔型。慢熔熔断器适用于大冲击电流场合(如电机启动瞬间可达运行电流10倍)。

反之,半导体熔断器极快熔断,保护精密电子元件免受瞬态过流。

安装熔断器时,应置于接地系统的“火线”(非接地侧)。熔断后负载完全断电。下图对比两种接法:

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

理解熔断器:类型、额定值与安全安装

两者均切断负载,但第一种消除中性侧危险电压风险。断路器同理。

过流保护装置不防触电,旨在防导体过热引发火灾。人体接触检测需用漏电保护器。

复习:

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