快速熔断器课件.ppt

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1、1.6快速熔断器1.6快速熔断器1.6.1快速熔断器的结构和工作原理1.6.2快速熔断器的特性1.6.3快速熔断器的选择1.6快速熔断器快速熔断器是熔断器的一种，快熔对器件的保护方式可分为全保护和短路保护两种。全保护：过载、短路均由快熔进行保护，适用于小功率装置或器件裕度较大的场合。短路保护：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用。快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和

2、有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。快速熔断器的熔丝除了具有一定形状的金属丝外，还会在上面点上某种材质的焊点，其目的为了使熔丝在过载情况下迅速断开。1.6快速熔断器1.6.1快速熔断器的结构和工作原理1.快速熔断器的结构熔断器由磁壳、导电板、熔体、石英砂、消弧剂、指示器六部分组成。熔体的材质为纯银，形状为矩形薄片，且具有圆孔狭颈。2.快速熔断器的灭弧原理快速熔断器的熔体是由纯银制成的，由于纯银的电阻率低、延展性好、化学稳定性好，因此快速熔断器的熔体

3、可做成薄片，且具有圆孔狭颈结构。发生短路故障时，狭颈处电流密度大，故狭颈处首先熔断，并被石英砂分隔成许多小段。这样，由于熔体熔断而形成的电弧就被石英砂分隔成许多小段，电弧电流较小，分布的空间小，易被消弧剂吸收。又由于石英砂是绝缘的，电弧熄灭后立即形成一个绝缘体，将电路分断。3.电流的流通能力快速熔断器的额定电流是以有效值表示的，一般正常通过电流为标称额定电流的30%～70%。快速熔断器使用时或其一端被半导体器件加热而另一端被水冷母排冷却，或双面都被水冷母排冷却；或进行强制风冷来控制温升使之保持电流通过

4、能力。整流器中快速熔断器接头处的连接状况直接影响着快速熔断器的温升和可靠运行，为此必须保持接触面的平整和清洁。如无镀层的母排的接触面要去除氧化层，安装时给予规定的压紧力，最好使接触面产生弹性变形。并联的快速熔断器要求逐个检测接触面的压降。1.6.1快速熔断器的结构和工作原理4.快速熔断器的温升与功耗快速熔断器的功耗：W=ΔUIw；ΔU=f（Iw）式中：Iw—工作电流；ΔU—快速熔断器的压降。快速熔断器的功耗与其冷态电阻有很大的关系，选用冷态电阻较小的快速熔断器有利于降低温升，因为电流通过能力主要受温升

5、限制。如前所述，快速熔断器接头处的连接状况也影响着快速熔断器的温升，要求快速熔断器接头处的温升不应影响其相邻器件的工作。实验证明，快速熔断器的温升低于80℃时可以长期运行，温升100℃时制造工艺稳定的产品仍能长期运行，温升120℃是电流通过能力的临界点，若温升达到140℃时，快速熔断器不能长期运行。目前，化工行业一般采用水冷母排和风冷方式来降低快速熔断器的温升。水冷母排尤其对低电压规格的快速熔断器如400～600V效果更佳。快速熔断器端子与水冷母排连接端温差一般在1.0～2.0℃。许多大功率快速熔断器

6、是按水冷条件设计的，所以，用户在使用前应向制造厂垂询。风冷也是一种减少温升的有效方法，根据风速通过能力曲线来确定风速对快速熔断器温升的影响，风速约5m/s时一般可以提高25%的通流能力，风速若再增加将不会有明显的作用。另外，在同样的通流情况下，温升还与快速熔断器是否采用单一或双并有关。先进工业国家制造的大功率整流装置中多采用快速熔断器的双并与半导体器件串联，如700A×2、1400A×2、2500A×2。双并结构的快速熔断器端子可以尽量减薄，以减小电阻。有一类双并连接的快速熔断器靠螺栓和连板连接，另一

7、类是连板（端子）与2个熔体（端子）焊为一体的结构，此类结构比较先进。1.6.1快速熔断器的结构和工作原理电压较高的快速熔断器其内阻较大，尤其是800V以上产品，由于外壳瓷套有一定的长度，表面积较大，而熔体产生的热量经由填料、外壳传导散热，故电压高的快速熔断器风冷效果较显著。5.绝缘电阻快速熔断器分断后的绝缘电阻的指标由经验证明是很重要的。20世纪90年代大量的产品中加入了钾盐、钠盐，钠盐可以提高电弧栅的分断能力。而制造较差的快速熔断器分断后绝缘电阻大多低于0.3MΩ，甚至有漏电现象，特殊情况下切断故障

8、后经一段时间又重燃，这将引起更大的故障。质量好的快速熔断器（加入了钾盐、钠盐）分断后应形成0.5MΩ以上的绝缘电阻。快速熔断器在分断10min后能达到大于1～30MΩ的绝缘电阻，可认为有良好的可靠性。另外，使用快速熔断器时还要考虑其寿命及可靠性；分断后的绝缘电阻指标（＞0.5MΩ）；尽量低的暂态恢复电压；不使用有隐形故障的产品等。1.6.2快速熔断器的特性◆反时限电流保护特性（如右图）熔断器具有反时延特性，即过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时