1.3 熔断器
熔断器是低压电路及电动机控制线路中一种最简单的过载和短路保护电器。熔断器内装有一个低熔点的熔体，它串联在电路中，正常工作时，相当于导体，保证电路接通。当电路发生过载或短路时，熔体熔断，电路随之自动断开，从而保护了线路和设备。熔断器作为一种保护电器，它具有结构简单，价格低，使用维护方便，体积小、质量小等优点，所以得到了广泛应用。
1.3.1 熔断器的结构与主要参数
1.熔断器的结构
熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）两部分组成。熔体是熔断器的主要组成部分，常作成片状或丝状。熔管是熔体的保护外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。
熔体的材料必须具有下列性质：熔点低，易于熔断，导电性能好，不易氧化和易于加工。一般制作熔体的材料有两种：一种是低熔点材料如铅、锡、锌以及铅锡合金等制成的不同直径的熔丝，俗称保险丝，由于熔点低，不易熄弧，一般用于小电流电路中。另一种是高熔点材料如银、铜等，灭弧较容易，但会引起熔断器发热，一般用于大电流电路中，但对过载时保护作用较差，所以只能作短路保护用。
2.熔断器的主要参数
每一种熔体都有额定电流和熔断电流两个参数。额定电流是指长时间通过熔体而不熔断的电流值。通过熔体的电流小于其额定电流值时，熔体不会熔断；当超过额定电流并达到熔断电流时，熔体才会发热熔断；当超过额定电流但小于熔断电流时，熔体在1h左右才熔断，或更长一些时间熔断。熔断电流一般是熔体额定电流的2倍，通过熔体的电流越大，熔体熔断越快。一般有如下规定：当通过熔体的电流为额定电流的1.3倍时，熔体应在1h以上熔断；通过熔体的电流为额定电流的1.6倍时，熔体应在1h以下熔断；通过熔体的电流为额定电流的2倍时，熔体应在30～40s后熔断；当达到6～10倍额定电流时，熔体应在瞬间熔断。
需要指出的是，熔断器对于过载反应是不灵敏的，当电气设备轻度过载时，熔断器熔断时间很长，甚至不熔断。因此熔断器在机床电器控制线路中不作为过载保护用，只用做短路保护，而在照明电路中用做短路保护和严重过载保护。
熔管有三个参数：额定工作电压、额定电流和断流能力。若熔管的工作电压大于额定电压时，在熔体熔断时就可能发生电弧不能熄灭的危险。熔管内熔体的额定电流必须小于或等于熔管的额定电流。断流能力是表示熔管在额定电压下断开故障电路所能切断的最大电流值。
1.3.2 常用熔断器
常用熔断器有瓷插式RC1A系列、螺旋式RL1系列、无填料封闭管式RM10系列及快速熔断器RLS系列和RS系列等。
常用低压熔断器的技术数据见表1-7。
表1-7 常用低压熔断器技术数据
1.瓷插式熔断器
RC1A系列瓷插式熔断器是由瓷盖、瓷底、动触头、静触头和熔体等部分组成。其外形及结构如图1-13（a）所示，图1-13（b）是熔断器的符号。
瓷底和瓷盖均用电工瓷制成，电源线及负载线分别接在瓷底两端的静触头上。瓷底座中间有一空腔，与瓷盖突出部分构成灭弧室。额定电流为60A以上的熔断器，在灭弧室中还垫有石棉带，用来灭弧。熔丝接在瓷盖内的两个动触头上，使用时，将瓷盖合于瓷座上即可。
图1-13 RC1A系列瓷插式熔断器
RC1A系列瓷插式熔断器的额定电压为380V，额定电流有7个等级，其技术数据见表1-7。
RC1A系列熔断器具有价格便宜、尺寸小、更换方便等优点，广泛用于民用、工业和机床的照明以及小容量电动机的短路保护。
瓷插式熔断器的型号意义：
2.螺旋式熔断器
RL1系列螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线端、下接线端及瓷座等部分组成。其外形与结构如图1-14所示。
熔断管是一个瓷管，除了装熔丝外，在熔丝周围填满石英砂，用于熄灭电弧。熔断管的上端有一个小红点，熔丝熔断后，红点自动脱落，显示熔丝已熔断。使用时将熔断管有红点的一端插入瓷帽，瓷帽上有螺纹，将螺帽连同熔管一起拧进瓷底座，熔丝便接通电路。在装接时，用电设备的连接线接到连接金属螺纹壳的上接线端，电源线接到瓷底座上的下接线端，保证更换熔丝时，旋出瓷帽后，螺纹壳上不带电。
图1-14 RL1系列螺旋式熔断器
RL1系列螺旋式熔断器额定电压为500V，额定电流有4个等级。其技术数据见表1-7。
RL1系列螺旋式熔断器的体积小，安装面积小，更换熔丝方便，安全可靠，熔丝熔断后有显示，一般用于额定电压500V、额定电流200A以下的交流电路或电动机控制电路中作为过载或短路保护。
螺旋式熔断器的型号意义：
3.快速熔断器
快速熔断器主要用于半导体功率元件或变流装置的短路保护。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，否则半导体元件将迅速被烧坏。因此，要求短路保护装置能快速熔断。
快速熔断器主要有RLS和RS系列。RLS系列是螺旋式快速熔断器，用于小容量硅整流元件的短路保护和某些过载保护。其技术数据见表1-7。
注意：快速熔断器的熔体不能用普通的熔体代替，因为普通的熔体不具有快速熔断特性。
1.3.3 熔断器的选择
熔体和熔断器只有经过正确地选择，才能起到保护作用。一般根据被保护电路的需要，首先选择熔体的规格，再根据熔体的规格去确定熔断器的规格。
1.熔体额定电流的选择
（1）对于照明和电热设备等阻性负载电路的短路保护，熔体的额定电流应稍大于或等于负载的额定电流。
（2）由于电动机的启动电流很大，必须考虑启动时，熔丝不能断，因此熔体的额定电流选得较大。
单台电动机：熔体额定电流=（1.5～2.5）×电动机额定电流。
多台电动机：熔体额定电流=（1.5～2.5）×容量最大的电动机额定电流+其余电动机额定电流之和。
降压启动电动机：熔体额定电流=（1.5～2.0）×电动机额定电流。
直流电动机和绕线式电动机：熔体额定电流=（1.2～1.5）×电动机额定电流。
2.熔断器的选择
熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流。熔断器的类型根据线路要求和安装条件而定。
安全贴示
熔断器的插座与插片的接触要保持良好。若发现插口处过热或触头变色，则说明插口处接触不良，应及时修复。
熔体烧断后，应首先查明原因，排除故障。一般在过载电流下熔断时，响声不大，熔体仅在一两处熔断，管子内壁没有烧焦的现象，也没有大量的熔体蒸发物附在管壁上；若在分段极限电流时熔断的，情况与上述的相反。
更换熔体或熔管时须断电，尤其不允许在负载未断开时带电更换，以免发生电弧烧伤。
安装熔体时不要把它碰伤，也不要将螺钉拧得太紧，使熔体轧伤。若连接处螺钉损坏而拧不紧，则应更换新螺钉。
安装熔丝时，熔丝应顺时针方向弯一圈，不要多弯。
1.3.4 故障分析与处理
熔断器在电流正常时，熔体出现熔断现象，一般有三种情况。一是由于熔体规格选择不当造成的。选择熔体时，必须根据被保护电路的需要，合理选择熔体的电流等级。二是由于运行中，熔断器的动、静触头，触片与插座，熔体与底座等存在着接触不良引起过热，使熔体温度过高，出现正常运行下的熔断。这时必须对以上部位进行检修，保证接触良好。三是由于熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤，使熔体的截面变小造成的。此时必须更换熔体，在更换或检修时，应细心操作，避免损伤。