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选用熔断器的原则与注意事项

【摘要】:熔断器的选用,首先应根据实际使用条件确定熔断器的类型,包括选定合适的使用类别和分断范围。用于变流装置的快速熔断器的熔断体电流须按变流装置容量考虑,小容量时可按选用,大容量时则应先按确定并联支路数。如发生熔断时间大于起动设备的断开时间的情况,则可采取改用断路器,增加电缆截面,改用极限分断电流较高的设备等措施。熔断器的最大分断电流应大于线路中可能出现的峰值短路电流有效值。

熔断器的选用,首先应根据实际使用条件确定熔断器的类型,包括选定合适的使用类别和分断范围。一般全范围熔断器(g类熔断器)兼有过载保护功能,主要用作电缆母线等线路保护;而部分范围熔断器(a类熔断器)的作用主要是短路保护。由于低倍过电流不能使这种熔断器动作,故在使用这种熔断器时应另外配用过载保护元件(如热电器)。

熔断器具体参数的确定原则如下。

1.熔断体额定电流的确定

在正常运行情况下,熔断体额定电流In应小于线路计算电流。

当用于电动机电路时应考虑起动情况,在不经常起动或起动时间不长(如一般机床电动机)的情况下,可按In=IA/(2.5~3)选用。在经常起动或起动时间较长(如起重机电动机)的情况下,可按In=IA/(1.6~2.0)选用。式中,IA为电动机起动电流,如按起动情况求得的熔断体电流低于线路计算电流,则仍应按正常运行情况选用。

用于变流装置的快速熔断器的熔断体电流须按变流装置容量考虑,小容量(晶闸管元件额定电流不超过200 A)时可按

选用,大容量时则应先按

确定并联支路数。

式中:ISCR——晶闸管元件额定电流(平均值)(A);

   m——并联支路数;

   ki——动态均流系数,一般取0.5~0.6;

   Ar——熔断器最大熔断焦耳积分(A2·s);

   AK——晶闸管元件浪涌焦耳积分(A2·s)。

2.熔断体动作选择性的配合

熔断体动作选择性的配合分为与起动设备动作时间配合、熔断器之间的配合和与电缆导体截面的配合。

与起动设备动作时间的配合要求熔断器的熔断时间小于起动设备的断开时间,以保证在短路电流超过起动设备的极限分断能力时,由熔断器分断短路电流。通常可靠系数取2,即熔断时间为起动设备断开时间的一半。例如,接触器释放时间为0.04 s,熔断器的熔断时间可按0.02 s考虑。如发生熔断时间大于起动设备的断开时间的情况,则可采取改用断路器,增加电缆截面,改用极限分断电流较高的设备等措施。

这些措施应在统筹的前提下适当考虑,不可因此而过多增加设备成本。

熔断器与熔断器之间的配合,一般情况下可按时间-电流特性不相交或上级熔断器的熔断体电流与下级熔断器的熔断体电流之比不低于熔断器的过电流选择比的原则选用。例如,设上级熔断器的熔断体电流为160 A,则当过电流选择比为1.6∶1时,下级熔断器熔断体的电流不得大于100 A;选择比为2∶1时,则不得大于80 A。当短路电流很大时,这样选定后还须用I2 t值进行验证,保证上级熔断器的I2 t值大于下级熔断器。

如果已知熔断器的熔断时间误差δ%,则可按选配,其中,t1为上级熔断器的熔断时间;t2为下级熔断器的熔断时间。

与电缆、导线截面的配合要求熔断体电流不大于导体长期允许电流的2.5倍(短路保护)或0.8倍(过载保护)。

3.额定电压、电流的确定

熔断器的额定电压Un不应低于线路额定电压Ue。但当熔断器用于直流电路(如变流器控制电路中的直流部分)时,因没有电流过零点帮助灭弧,故在同样电压下,熔断器在直流电路中的总动作时间比在交流电路中要长。因此,制造厂除生产少数直流熔断器专供此用外,常采用重新确定交流熔断器额定电压(一般是降低)或给出有关特性的办法满足具体电路的需要。在选用这种用途的熔断器时,应注意制造厂提供的直流电路数据或与制造厂协商。

熔断器的最大分断电流应大于线路中可能出现的峰值短路电流有效值

目前,常用的熔断器产品有RM1、RM10系列无填料密封管式熔断器(额定电流不超过600 A),RT0系列有填料熔断器(额定电流达1 000 A),RL1系列螺旋式熔断器(额定电流不超过200 A)和RLS1、RS0、RS3等3个系列的快速熔断器。另外还有RC1A插入式熔断器和R1玻璃管式熔断器,额定电流分别不超过100 A和10 A,主要用于小型设备或网络末端小电流线路中。

引进产品主要有上海电器陶瓷厂自德国AEG公司引进的NT型低压高分断能力熔断器。这是全范围熔断器,结构形式为有填料管式,能分断从最小熔化电流至其额定分断能力(120 kA)之间的各种电流,有NT00、NT0、NT1、NT2、NT3和NT4共6种规格,额定电流最大为1 000 A。这种熔断器具有较好的限流作用,过电流选择比为1.6∶1,可用作各种线路和电气设备的过载及短路保护。制造厂推荐:当保护电动机时,额定电流可按电动机额定电流的1.2~1.5倍选择;当保护电容器控制设备时,额定电流应为电容器额定电流的1.6倍以上。