限流式熔断器 (current-limiting fuse)是具有限制短路电流能力并能迅速切断故障电流的封闭式熔断器。其结构特点是将熔体置于充满石英砂的封闭瓷管中制成。也有采用串联附加限流电阻,以限制短路电流并降低电流切断时引起的过电压。
高压熔断器
高压熔断器是在电网中人为设置的一个最薄弱的元件,当过电流流过时,元件本身发热熔断,借灭弧介质的作用使电路开断,达到保护电力线路和电气设备的目的。熔断器在电压低于35千伏的小容量电网中被广泛采用。
熔断器由熔丝管、接触导电系统、
支柱绝缘子、底板(或安装板)四部分组成。它可分为限流式熔断器与跌落式熔断器两类。
限流式熔断器结构
如下图《限流式熔断器结构》所示,限流式熔断器的熔丝装在充满
石英砂的瓷管中,当过电流使熔丝熔断时,在瓷管内产生电弧,由于石英砂对电弧的冷却和去游离作用,使电弧很快熄灭。
限流式熔断器熄弧能力强,能在短路电流未达到最大值之前,将电弧熄灭。可限制短路电流数值,降低对电路中电器设备的动、热稳定性要求。限流式熔断器在开断电路时,无游离气体排出,故在户内配电装置中被广泛采用。
限流式熔断器特点
限流式熔断器的主要结构由熔体管、限流式熔断器的熔体按额定电流的大小,触座、接线板、支持绝缘子和底板组成。采用一根或多根熔丝缠在有棱的瓷芯上,或绕成螺旋形直接装在管内。在管内充以石英砂,两端有铜端盖。装好后与顶盖焊牢,以保持密封。当短路电流或过载电流通过时,熔体立即熔化,所产生的电弧与石英砂紧密接触加强了去游离和冷却作用,使电弧很快熄灭,同时指示器弹出。
限流式熔断器熄弧能力强,具有限流作用,能使短路电流未达到最大峰值之前将电弧熄灭(即强迫过零)。这对于限制短路电流、降低电气设备动、热稳定性具有重要意义。
这种熔断器在开断电路时无游离气体排出,因此在户内装置中被广泛采用。
设计要点
1、熔丝的展开长度采用细金属丝作为熔丝时(如RN1型),保证电弧熄灭的熔丝展开长度按下式计算:
l=160+70Umm
式中 U—熔断器的额定电压kV
2、石英砂颗粒度石英砂的颗粒度,对限流式熔断器的灭弧性能有很大影响。试验表明,颗粒直径在0.2~0.3mm时比较适当。
3、限制过电压措施由于限流式熔断器开断电路时,电弧电流被强迫过零,因而易产生过电压。为了将过电压限制在2.5倍以下,常采用变截面熔体。如在RN1型熔断器中,将三段不同截面的铜丝连接起来。在RN1型熔断器中,将薄铜带冲上缺口作为熔体。这样造成熔体各部分的温度不同,从而使熔体熔化时间延长,限制了过电压倍数。
4、降低
熔丝管温升的措施限流式熔断器采用紫铜作为熔丝材料,熔点较高,当过电流通过时,温升很高。在熔体截面变化处焊上锡球或搪一层锡,可以降低熔点,这样可以使熔丝管温升降低。
5、熔丝管结构为了使熔丝管中的石英砂有效地熄灭
电弧,熔丝管内的熔体常采用多根并联方式。各熔体之间及熔体到管壁之间应保持适当距离,以免电弧烧坏瓷管和弧道接通。