高低压熔断器工作原理、结构特性和作用

1．熔断器的种类

熔断器可以分为高压熔断器和低压熔断器。

2．熔断器的作用，

国际符号FU，中国符号RD。

熔断器的作用用于线路及用电设备的过负荷，保护和短路保护。

功能为当通过的电流超过规定值并经过一定的时间后熔体熔化而断开电路来完成短路保护和过负荷保护功能。熔断器的体积很小，但却能分断很高的短路电流。

3．过负荷电流和短路电流，

过负荷及短路是输配电线路中时常出现的两种故障。两者的共同特点是通过的实际电流超过其规定条件下的额定值。

（1）过负荷电流：超过额定值相对不多的一种电流。因此，过负荷只要不是过大，持续时间不是过长，或过于频繁，一般对系统的影响不大。

（2）短路电流 ： 可达额定电流的十多倍甚至几十、上百倍从而产生相当严重的后果，必须避免，并且发生短路故障时，必须瞬间切断电源。

4. 高压熔断器，

4.1 在输配电系统中，对容量小且不太重要的负荷，广泛采用高压熔断器作为高压输配电线路、电力变压器、电压互感器和电力电容器等电气设备的短路和过负荷保护。

户内广泛采用RN系列的高压管式限流熔断器

户外则广泛使用RW4、RW10F等型号的高压跌开式熔断器，或RW10-35型的高压限流熔断器。

4.2高压熔断器的全型号的表示和含义如下：

高压熔断器的型号

注：对于“自爆式”熔断器，在“R”前面加字母“B”

RN系列户内高压管式熔断器 主要用于3kV～35kV配电系统中作短路保护和过负荷保护用。

(1) 类型及特点

1）RN1型用于高压电力线路及其设备和电力变压器的短路保护，也能作过负荷保护。RN3和RN1相似

2）RN2、RN4、RN5则用于电压互感器的短路保护，RN4和RN2相似，只是技术数据有所差别。

3）RN6型主要用于高压电动机的短路保护。

注：RN5和RN6是以RN1和RN2为基础的改进型，具有体积小、重量轻、防尘性能好、维修和更换方便等特点。

(2) RN1、RN2户内高压管式熔断器介绍

它们的外形和结构基本相同，灭弧原理也基本相同。

RN1、RN2型高压熔断器的外形

1－瓷熔管 2－金属管帽 3－弹性触座

4－熔断指示器5－接线端子 6－瓷绝缘子

7－铸铁底座

熔管内部结构剖面图

1－金属管帽 2－瓷熔管 3－工作熔体 4－指示熔体 5－锡球 6－石英砂填料 7－熔断指示器(熔断后弹出状态)

1）主要组成部分

①熔管 一般为瓷质管

②熔丝

RN1型—由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状；

RN2型—由三种不同截面的一根康铜丝绕在陶瓷芯上，均埋放在石英砂填料中，上焊有小锡球。

③触座

④动作指示器

RN1 — 当工作熔体熔断后，指示熔体也相继熔断，其熔断指示器弹出，给出熔体熔断的指示信号。

RN2型 — 无熔断指示器，由电压互感器二次侧仪表的读数来判断其熔体的熔断情况。

⑤绝缘子

⑥底座

2）工作原理

①锡球的作用使熔断器能在过负荷电流或较小短路电流时能动作，提高熔断器保护的灵敏度。当过负荷电流通过时，铜熔丝能在较低的温度下熔断—“冶金效应”。

②铜熔丝的作用使熔断器在短路电流时动作，断开电路，实现短路保护。

③“限流”式熔断器能在短路后不到半个周期即短路电流未达到冲击电流值(ish)时就能完全熄灭电弧、切断短路电流的特性称“限流”式。

④灭弧能力具有“粗弧分细、长弧切短和狭沟灭弧”等灭弧方法，因此，该熔断器的灭弧能力很强，具有“限流”式特性，因此RN系列熔断器为“限流”式熔断器。

3）由于电压互感器的二次侧近于开路状态，RN2型的额定电流一般为0.5A，而RN1型的IN从2～300A不等。

4.3 RW系列户外高压跌开式熔断器，又称跌落式熔断器

（1）作用：被广泛用于环境正常的户外场所，作高压线路和设备的短路保护用。

（2）种类：

1）一般跌开式熔断器 如RW4、RW7型等

2）负荷型跌开式熔断器 如RW10－10F型等

3）限流型户外熔断器 如RW10－35、RW11型等

4）爆炸式跌开式熔断器 如RW-B系列熔断器

（3） 一般户外高压跌开式熔断器 — 文字符号FD

RW4-10(G)型跌落式熔断器

1－上接线端子 2－上静触头 3－上动触头

4－管帽5－操作环 6－熔管 7－铜熔丝

8－下动触头 9－下静触头 10－下接线端子

11－绝缘瓷瓶 12－安装板

1）作用常用于额定电压10KV，额定容量315KV·A及以下的电力变压器的过流保护，尤其以居民区，街道等场合居多。

2）特点

①隔离开关的作用

②短路保护功能

③“非限流”式熔断器不能在短路电流达到冲击电流（Ish）前熄灭电弧的灭弧特性称 “非限流”式。

④不容许带负荷操作

（4）负荷型跌开式熔断器— 文字符号FDL

1）作用：

①带负荷操作在上静触头上加装了简单的灭弧室，其操作要求和“负荷开关”相同。

②隔离开关的作用

③短路保护功能

④“非限流”式

RW10-10负荷型跌开式熔断器

1-上接线端子 2－绝缘瓷瓶 3－固定安装板 4－下接线端子 5－灭弧触头 6－熔丝管（闭合位置） 7－熔丝管（跌开位置） 8－熔丝 9－操作环 10－灭弧罩

（5）限流式户外高压熔断器 — 文字符号为FU

RW10-35型的户外限流式熔断器的外形结

1－棒形支柱绝缘子 2－瓷质熔管（内装特制熔体及石英砂）3－铜管帽 4、6－接线端子 5－固定抱箍

结构及特点

1）该熔断器的短路和过负荷保护功能与RN型相同。瓷质熔管内充有石英砂，熔体结构和RN型的户内高压熔断器相似，

2）该熔断器的熔管是固定在棒形支柱绝缘子上的，熔体熔断后不能自动跌开，无明显可见的断开间隙，不能作“隔离开关”用。

（6）RW－B系列的高压爆炸式跌开熔断器 结构和RW系列基本相似，有B型和BZ型两种。

1）B型为自爆跌开式，

2）BZ型是爆炸重合跌开式 其熔断器每相有两根熔管，若为瞬时性故障，可投入重合熔管来保证系统的继续工作；如果是永久性故障，则重合熔管会再动作一次，将故障切除，以保护系统。

4.5．HH-熔断器

特性：一种高压高分断能力的熔断器，能在短路电流产生的瞬间就将短路电路开断，有效的保护电气设备和线路免受巨大的短路电流造成的危害。

5 低压熔断器

5.1 功能 主要是具有低压配电系统的短路保护功能，有的也能实现过负荷保护。

5.2 主要缺点 熔体熔断后须更换，引起短时停电，保护特性和可靠性相对较差，在一般情况下，须与其他电器配合使用。

5.3 种类 插入式（RC型）、螺旋式（RL型）、无填料密闭管式（RM型）、有填料封闭管式（RT型）、引进技术生产的有填料管式gF、aM系列、高分断能力的NT型等。