2.5负荷开关、熔断器及低压开关
负荷开关、隔离开关、断路器具体的作用与区别
负荷开关、隔离开关、断路器具体的作用与区别导读负荷开关、隔离开关、断路器都在一次回路中承载回路额定电流。
简而言之呢，断路器是用来保护电路的，负荷开关可以断开和接通系统正常的负载电流，隔离开关的作用也不容忽视，隔离开关在电路中起到明显断开点的作用，以保证维修人员的安全。
下面一起具体来看看它们的作用与区别。
（图片来源于网络）高压隔离开关高压隔离开关用途：隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。
隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭。
甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。
隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。
例如：在双母线电路中，可以用隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。
同时，也可以用来操作一些小电流的电路。
（1）分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。
（2）根据运行需要，换接线路。
（高压隔离开关型号）（高压隔离开关结构）（GW7F-220户外隔离开关）（GW16-252型）（GW6-220户外隔离开关）（GW19-10系列隔离开关）（GW5-110D系列隔离开关）开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右触头和传动部分等组成，也称为V型隔离开关。
根据需要该隔离开关可配装接地闸刀，广泛用于35～110kV电压等级中。
（GW5 系列双柱水平开启式隔离开关现场）高压负荷开关高压负荷开关的作用：（1）用途高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。
高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。
负荷开关熔断器组合电器的保护
负荷开关熔断器组合电器的保护（经验总结）民用建筑的10/0.4kV变电所设计中，对于变压器容量不大的情况下，高压侧经常采用负荷开关-熔断器组合电器作为保护，那么多大容量以上的变压器就不能采用这种保护方式呢？以及采用这种保护方式会有什么其他的问题？下面是对变电器高压侧采用负荷开关、熔断器保护的简单分析，希望大家对负荷开关熔断器组合电器的保护加深下了解，不恰当之处敬请指正，谢谢！（1）采用负荷开关-熔断器组合电器（配有撞击器）负荷开关-熔断器组合电器分为以下两种：■一种是由一组三极负荷开关及配有撞击器的三只熔断器组成，任一只撞击器的动作都会引起负荷开关三极全部自动分闸；■一种是由配有脱扣器的三极负荷开关和三只熔断器组成，由过电流脱扣器触发联动负荷开关的自动分闸。
对于这类安装有撞击器或过电流脱扣器的负荷开关，应该进行转移电流和交接电流的检验。
下面来谈谈负荷开关+熔断器组合电器的转移电流和交接电流。
1）负荷开关-熔断器组合电器的转移电流依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》对转移电流的定义为：在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
在出现三相短路故障时，故障电流会使熔断器件最快的一相熔化，成为首开极，熔断器的撞击器动作使负荷开关分闸，其余两极承受87%的故障电流，该故障电流由负荷开关开断，或者被剩下的两相熔断器开断。
也就是说，当预期短路电流低于转移电流时，首先开断极的电流由熔断器开断，而后两相电流由负荷开关开断；当预期短路电流高于转移电流时，三相短路电流均由熔断器开断。
2）额定转移电流和实际转移电流的确定额定转移电流（I tn）是组合电气中负荷开关能够开断转移电流的最大均方根值（有效值）。
额定转移电流（I tn）由制造厂家提供，以施耐德SM6中压开关柜为例，其额定转移电流为1750A（三次开断能力）。
实际转移电流（I ts），制造厂家往往未能提供，则需根据变压器容量和所采用的熔断器规格来计算确定，依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》，实际转移电流可以确定为：熔断器的最小时间-电流特性上弧前时间等于0.9To的电流值。
低压刀开关、刀熔开关及负荷开关
低压刀开关、刀熔开关及负荷开关
低压刀开关按其极数可分单极刀开关、双极刀开关和三极刀开关；按灭弧装置可分不俗灭
弧罩和带灭弧窜的刀斤关；按其操作方式分单投JJ开关和双投刀开关。
低压刀开关都是开启的。
不带灭弧军的刀开关个能带负荷操作，只作隔离开关使用，带灭
弧罩的HDl3型刀升关可以通断策的负仙屯沥。
其钢栅片灭弧罩能使负荷电流产生的电弧有效熄火，伯个能切除短路电流。
A VX代理
如图4—17所示为HDl3型刀开关的外形结构图。
低压刀开关全型号的表示和含义如下
低压刀熔开关又称熔断器式刀开关，俗称刀熔开关，是低压刀开关与低压熔断器组合而成
的开关电器。
最常见的HH3型刀开关如图4—18所示，是将HD型刀开关的闸刀换以RTO 型
熔断器的具有刀形触头的熔管．具有JJ开关和熔断器的双重功能。
采用这种组合型开关电器．
可以简化配电装置的结构，目前已广泛应用于低压动力配电屏中。
低压刀熔开义全型号的表示和含义如下：
低压负伤升关，由带灭弧装量的刀开关均熔断器串联组合而成，外装封闭式铁壳或开肩式
胶盖‘，低压负荷外关具有带灭弧罩的刀升关和熔断器的双重功能，既可带负荷操作，又能进行
短路保护，熔体熔断后，钽电容更换熔体即可恢复供电。
如图4—19所示为封闭式负荷开关俗称铁夫开关的结构图，如图4—20所示为开启式负付开关俗称瓷底胶盖刀开关的结构图。
低压负荷开关全型号的表示和含义如下：
wxq$#。
2.5负荷开关、熔断器及低压开关
2013-7-25
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2. 热继电器的结构
双金属片、加热元件、动作机构、接点、整定பைடு நூலகம்调节装置和温度补偿元件等 3.工作原理
双金属片由线膨胀 系数不同的金属碾压而 成，利用电流加热，使 其膨胀弯曲，触动触点 动作。
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热继电器
型号：3UA55
整定电流范围： 16-25（A）
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2. 基本结构和工作原理
动画演示
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（a）CJ10-40交流接触器
（b）CJ12-40交流接触器
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五、热继电器
1. 概述 1 热继电器主要用于电动机的过 载与断相保护 2 反时限特性 3 热继电器一般是双金属片热过 载继电器 4 动作后，可手动复位，也可自 动复位 5 热继电器整定值可调节
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三 两种典型的负荷开关
• 2 FZN21－12D联动式结构的负荷开关
动画
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2.5
高压熔断器
• 一、熔断器的作用 • 主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路 及过载保护。当电气设备或线路过载或短路引起电 流超过某一数值，熔断器应能在规定的时间内迅速 动作，切断电源以起到保护设备、保证正常部分免 遭短路事故的破坏。 • 熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、价格 低廉、维护方便、使用灵活等特点，广泛使用在 60kV及以下电压等级的小容量电气装置中。
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2. 自动空气开关的结构
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低压断路器的结构示意图 1－主触点；2－自由脱扣机构的锁扣；3－过电流脱扣器； 4－分励脱扣器；5－热脱扣器；6－欠电压脱扣器；7－按钮
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别一、什么是负荷开关？是具有简单的灭弧装置，可以带负荷分，合电路的控制电器。
能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路电流。
负荷开关的作用：1、开断和关合作用。
由于它有一定的灭弧能力，因此可用来开断和关合负荷电流和小干一定倍数(通常为3-4倍)的过载电流;也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。
2、替代作用。
负荷开关与限流熔断器串联组合可以代替断路器使用。
即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。
3、负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关，在国家标准中规定称为“负荷开关-熔断器组合电器”。
熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。
当不需要经常掉换熔断器时，宜采用前一种布置，以便利用负荷开关兼作隔离开关的功能，用它来隔离加在限流熔断器上的电压。
二、什么是隔离开关？是一种没灭弧装置的控制电器，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的安全检修，因此不允许带负荷操作。
但在一定条件下，允许接通或断开小功率电路。
是高压开关当中使用的最多也是最频繁的一个电器装置隔离开关的作用：1、分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。
2、根据运行需要，换接线路。
3、可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。
4、根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。
高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。
户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。
断路器,隔离开关,负荷开关,熔断器的区别
断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器的区别在电气领域中，断路器、隔离开关、负荷开关和熔断器是常见的设备，用于保护电路和电气设备。
尽管它们的主要目标是保护电路免受过载和短路等故障的影响，但它们在操作原理和应用范围上存在一些差异。
本文将介绍这些设备的区别。
断路器断路器是一种自动的电气保护设备，用于保护电气回路免受过电流和过热的影响。
它能在电路中检测到故障发生时迅速切断电源，以防止过电流引起火灾或其它损坏。
断路器通常由一个电磁铁和一些释放机构组成，使其能够自动打开电路并切断电源。
断路器有不同的额定电流和断路容量，以适应不同电路的需求。
当电流超过断路器的额定电流时，电磁铁会触发释放机构，将断路器打开切断电源。
断路器还可以进行手动操作，以实现对电路的控制。
隔离开关隔离开关，又称为刀开关，是一种用于隔离电路的电气开关。
与断路器不同，隔离开关只负责将电路与电源隔离，无法在故障发生时自动切断电源。
它常用于维修或检修电气设备前，将设备与电源隔离，以确保工作人员的安全。
隔离开关通常采用带有可拆卸手柄的单刀、双刀结构。
手柄的拔出使接线柱与电源断开，从而隔离电路。
隔离开关的额定电压和额定电流必须与电路相匹配。
负荷开关负荷开关是一种主要用于手动控制电路的开关。
它具有开和闭的功能，可以手动操作以打开或关闭电路。
负荷开关适用于低压电力系统，用于分配和控制电流。
负荷开关通常由一个可手动操作的开关机构和一个电流传感器组成。
通过手动操作开关机构，可以打开或关闭电路。
负荷开关的电流传感器可以实时监测电流情况，并在超过额定电流时触发保护装置进行切断。
熔断器熔断器是一种过电流保护设备，广泛应用于电气回路中。
它可以根据电路中的电流大小进行自动断开。
熔断器的主要部分是一个熔断体，当电流超过额定值时，熔断体会因过热而熔断，切断电路。
熔断器有不同的额定电流和断路容量，以适应不同电路的需求。
当电流超过熔断器的额定电流时，熔断体会迅速熔断，并打开电路。
负荷开关-熔断器组合电器
但应考虑如下因素：
最大的额定负荷电流不应超过熔断器额定电流
冷却条件
变压器在无负载情况下的涌流
箱变室培训讲义
变压器保护用熔断器的选取
箱变室培训讲义
转移电流的概念 在转移点附近,三相故障的条件下,最快的熔体熔化的首开相其撞击器开始使负荷开关分闸，同时其余两相承载的电流减小至87％，它或者被负荷开关或者被剩下的熔断器开断。 转移点是指负荷开关分闸和熔断器熔断的时刻。该点对应的电流为转移电流。 组合电器的转移电流值取决于两个因素: 熔断器的时间—电流特性 熔断器触发的负荷开关的分闸时间
箱变室培训讲义
最大额定电流时 的最大动作时间（+6.5%）
最小弧前时间（-6.5%）
时间
确定转移电流的特性图
额定转移电流
转移电流
熔断器的最小开断电流
9倍的熔断器 触发的负荷开关 分闸时间
箱变室培训讲义
额定转移电流实际上就是负荷开关最大开断能力
箱变室培训讲义
箱变室培训讲义
负荷开关－熔断器组合电器
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概述： 、定义：采用负荷开关进行控制，熔断器进行保护的开关设备 、组成：负荷开关，限流熔断器，接地开关，带电显示器，避雷器等 3,用途：用于 10 KV 高压配电系统中，来控制和保护不频繁操作的供电设备，主要是 10/0.4 KV 变压器，主要应用于10KV用户变压器前端
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0.1
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100
1000
125A
315A
箱变室培训讲义
时间—电流特性
截断电流峰值(A)
添加标题
常用低压配电电器的种类及其功能
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
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3. 低压配电电器主要有自动开关、刀开关、接 触器、熔断器、热继电器等
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二、刀开关（刀闸）
1. 刀开关是最简单的低压开关，额定电流在1500A以下 2. 刀开关只能手动操作，主要用于隔离电源检修设备，
也可用于不经常起动的小容量(10kW以下)三相异步电 动机的直接起动控制。 3. 分类： ①按极数分：单极、双极、三极 ②按灭弧结构分：带灭弧罩和不带灭弧罩 ③按操作方式分：直接手柄操作和杠杆操作 ④按用途分：单投和双投
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4. 选用刀开关时，必须遵循以下原则： ①只适于不频繁的操作 ②开关内熔体的额定电流，应小于开关本身的 额定电流。 ③用于控制异步电动机时，开关的额定电流应 三倍于电动机的额定电流值。
动画演示
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• 常用的有HD系列、HS系列单投和双投刀开关。
• 适用范围：交流50Hz、额定电压至380V、直 流至440V，额定电流至1500A，可用于各种成 套配电装置中，作为不频繁地手动接通和分断 交、直流电路或作隔离开关用。
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三 两种典型的负荷开关
• 2 FZN21－12D联动式结构的负荷开关
动画
2020/11/7
6
2.5 高压熔断器
• 一、熔断器的作用
•
主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路
及过载保护。当电气设备或线路过载或短路引起电
流超过某一数值，熔断器应能在规定的时间内迅速
动作，切断电源以起到保护设备、保证正常部分免
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同时由于熔丝管拉力消失，使锁紧机构释放，在静触头的弹
力和自重的作用下，使熔管跌落下来，电弧被迅速拉长，即
有利于灭弧，又形成明显的断开距离。
动作视频
RW10型高压跌落式熔断器
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RW10-35型限流式熔断器
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2.5 低压开关电器(补充)
一、概述
1. 低压电器定义：交流50Hz、额定电压在1200V及 以下或直流额定电压在1500V及以下电力线路中起 保护、控制、转换和调节等作用的电气元件的总称。
• 例如：RN1—10 20/10代表：熔断器户内型；设计 序号为1，额定电压10KV，熔断器额定电流20A， 熔体额定电流10A。
熔断器的可以更换的更大额定电流熔体。
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五 熔体特性
熔断时间 （1） 安秒特性(反时限特性)
熔体熔化时间与通过电流值 的关系称为安秒特性。按照安秒 特性进行熔断的选择，就可以获 得熔断器的动作选择。
8
三 熔断器的分类
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四 高压熔断器的型号
123 4 5 6
• 第一位：表示设备名称，R代表熔断器；
• 第二位：使用环境，N代表户内型；
• 第三位：设计序号，以数字表示；
• 第四位：额定电压，单位KV.
• 第五位：熔断器的额定电流。单位A；
• 第六位：熔体的额定电流，单位以A表示。
到破坏其绝缘之前熔化，将电路切断。
熔断器工作包括以下四个物理过程：
（1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化； （2）熔断体气化，电路开断； （3）电路开后的间隙又被击穿，产生电弧； （4）电弧熄灭。熔断器的切断能力决定于最后一个 过程。
熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。
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图2.20
• 又称为跌开式熔断器， 俗称跌落保险。
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正常情况下，熔管上部 的动触头借助熔丝张力拉紧 后，推上静触头内锁紧闭合 保持闭合状态。
熔断管由钢纸管、虫胶 桑皮纸等产气材料制成。当 熔丝熔断，熔管内产生电弧 后，熔管的内壁在电弧的作 用下将产生大量气体使管内 压力增高。气体在高压力作 用下高速向外喷出，产生强 烈去游离作用使电弧在过零 时熄灭。
隔离刀闸与接地刀闸不能同时合闸， 所以二者之间设有机械联锁
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补充 负荷开关
电气教研室
三 两种典型的负荷开关
• 1 FN3-10型压气式转动结构负荷开关
利用活塞和气缸在开断过程中 相对运动将空气压缩，再利用 被压缩的空气而熄弧。
动画
分闸时主轴转动而带动活塞， 压缩气缸内空气而从喷嘴喷 出，对电弧形成纵吹，使之 迅速熄灭
（1） 常用的高压户内管形限流熔断器
2020RN1和RN2两种，都是户 内式充有石英砂填料的密封管熔断器，两者结构 基本相同。
RN1型用于3～35kV的电力线路和电气设备的 过载和短路保护；以RN2型专门用于保护3～35kV 的电压互感器。
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工作熔体采用焊有小锡球的铜熔丝。利用“冶金效应” （锡是低熔点金属，过电流时，锡受热首先熔化，熔液包 围铜，铜锡互相渗透，形成熔点比较低的铜锡合金，使铜 丝能在较低的温度下熔化）
使熔断器能在较小的故障或 过负荷电流时动作。同时熔 丝采用几根熔丝并联，使它 们在熔断时产生几条并行电 弧，使电弧与填料的接触面 增大，去游离加强，加速电 弧的熄灭。工作熔体熔断后， 指示熔体接着熔断，红色指 示器弹出。
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管形熔断器熔管剖面图
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（2）户外型高压熔断器的结构及工作原理
复习回顾
• 隔离开关的分类：按装设地点、极数、绝缘支柱数目、动
作方式、无接地刀闸、操动机构
• 典型隔离开关：
• GN19系列隔离开关 • GW5型户外式隔离开关（V型） • GW6系列户外式隔离开关（剪刀式） • GW4系列户外式（双柱式水平回转式） • GW7系列户外式（单极三柱水平转动式结构） • GW16系列户外式（机械手式单臂折叠型）
(2) 过电压。 熔断器工作的物理过程是：间隙气化
后，线路开断，断点间电压升高，使间 隙击穿，产生电弧。因此在熔断器切断 过程中，有过电压问题。这种过电压决 定于线路电流被切断的情况以及被击穿 间隙的长度。
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熔体额定电流
熔断器通过的电流
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六 常用高压熔断器介绍
遭短路事故的破坏。
• 熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、价格 低廉、维护方便、使用灵活等特点，广泛使用在 60kV及以下电压等级的小容量电气装置中。
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• 二、熔断器的工作原理
•
当电路发生过负荷或短路故障时，通过熔体电
流增大，过负荷电流或短路电流对熔体加热，熔体
由于自身温度超过熔点，在被保护设备的温度未达