【精品】熔断器原理与作用
熔断器原理简介
熔断器原理简介1. 熔断器原理熔体与被保护电路串联，当电路为正常负载时，熔体温度较低，如果电路中发生过载或者短路故障时，通过熔体的电流达到规定值，熔体的电阻损耗产生大量的热，使熔体自行熔断，分段故障电流，完成保护任务。
上述熔断器断开电路的过程可以分为四个阶段：（1）熔体温升阶段当电路电流超过规定值一定时间后，熔体中电阻损耗加大，温度逐渐上升到材料的熔点θr，但是，这一阶段熔体仍为固体，这一阶段时间用t1表示，见图1。
（2）熔体汽化阶段熔体继续吸收热量，其部分金属材料开始从固态转变为液态，这段时间用t2表示，由于熔体熔化时需要吸收一部分热量（熔解热），故在t2时间内，熔体温度始终保持为θr。
（3）熔体金属汽化阶段熔化了的金属材料继续吸收热量，达到汽化温度θq，这段时间内用t3表示。
（4）燃弧阶段从熔体断裂、出现间隙，在间隙中产生电弧，直到电弧熄灭为止，这段时间用t4表示。
上述四个阶段实际上是两个连续的过程：未产生电弧时的弧前时期；已产生电弧后的燃弧时期。
图1 熔体熔断的过程2. 弧前时期所有熔断器都有一条或多条熔体，当超过额定值的电流持续时间足够长，熔体熔化、汽化进而产生电弧。
每个熔断器都有一定的电阻，电阻大小与熔体的材料、熔体形状、熔体与端帽的连接、端帽以及连接端子等因素有关系，熔体在通过流体时由于电阻发热要吸收电能。
当流过熔体的电流从某一初始值逐渐或者突然的变化到另一特定值时，熔断器不同部件的温度将发生变化。
当熔断器在交流半周期或者直流某段时间内传递到周围介质及连接的电缆上的热能等同于一段时间内它吸收的电能时，熔体将形成一个温度分布，并保持在平衡状态。
当电流继续增加并且保持在某个特定更高的值时，尽管熔断器不同部位的温度升高，由于它传递出去的热量小于同一时间内吸收的电能，平衡状态将被打破，部分或所有熔体将达到它的熔化温度，部分或者全部熔体将断裂，接着产生电弧。
当电弧熄灭时，电路被切断。
从电流超出某个值的时间开始到熔体熔化、汽化的时间成为“弧前时期”，从电弧产生的瞬间开始到电弧熄灭的时间称为“燃弧时期”。
熔断器
熔断器熔断器作用：在电路中主要起短路保护，由熔体和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。
1）电流保护形式：过载延时保护、短路瞬时保护。
过载一般是指l.5倍额定电流以下的过电流;短路则是指超过几倍额定电流以上的过电流。
2）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保护的电路中。
熔体是有低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及其合金）丝状、带壮、片壮。
3）熔管：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。
一、熔断器的分类1．按发热时间常数(热惯性)：无热惯性、大热惯性、小热惯性；2．按熔体形状：丝状、片状、带状；3．按支架结构：螺旋塞式、管式。
管式又分为有填料与无填料两种，石英砂等材料以增加灭弧能力。
插入式和螺旋式熔断器的结构图：二、熔断器的保护特性1、原理：电流热效应1）正常：i = ie —→温度〈熔点—→熔体不熔断2）短路：i >> ie —→温度〉熔点—→熔体熔断—→切断电路2、保护特性：反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）安秒特性：指熔化电流与熔化时间的关系。
I R ：熔体最小熔化电流 I RTR ：熔体额定电流：熔断器的融化系数K r 小时对小倍数过载电流有利，但也不宜接近1，当为1时，不仅熔体在I re 下的工作电流会过高，而且还可能因为保护特性本身的误差而发生熔体在I re 下也熔断，影响熔断器工作的可靠性。
表1-6 熔断器的熔化电流与熔化时间I RT ：负载额定电流 三、熔断器的主要参数 1、额定电压熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，一般等于或大于电气设备的额定电压。
2、额定电流1）熔体的额定电流：熔体长期通过而不会熔断的电流值。
2）支持件的额定电流：熔断器长期工作所允许的温升电流值。
3、极限分断能力熔断器在规定的额定电压和功率因数(或时间常数)的条件下，能分断的最大电流值。
四、熔断器的选择选择的原则：设备正常工作(设备起动电流响)时不熔断，当过大电流和短路电流时熔断。
1、无起动过程的平稳负载（照明、电阻电炉）RTR r I I k2、单台长期工作的电动机3、多台电动机常用的熔断器：1）瓷插式(熔丝)：照明电路2）螺旋式(熔管)：机床电路3）自复式熔断器:熔丝（金属钠）金属钠（非线性电阻），常温时高的电导率；短路电流产生的高温会使其呈现高电阻。
熔断器工作原理-用途和结构-技术参数-工作的物理过程
熔断器工作原理-用途和结构-技术参数-工作的物理过程————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：熔断器工作原理/用途和结构/技术参数/工作的物理过程1、熔断器（fuse-link）的用途和结构熔断器是当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电器的保护电器，它是集感应、比较与执行于一体的最简单且性能优异的保护电器，在低压配电线路中作短路和过载保护用。
由于熔断器对过载反应不灵敏，所以不宜用于过载保护，主要用于短路保护。
熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管和熔座组成。
其中熔体是主要部分，既是感受元件又是执行元件。
熔体可以做成丝状、片状、带状、笼状，材料有两类：低熔点材料，如铅、锌、锡及铅锡合金；另一类为高熔点材料，如银、铜、铝等。
熔管的材料为陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维。
2、熔断器的主要工作原理和主要技术参数：熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器。
它主要有熔体和安装熔体的导电零件组成，此外还有绝缘座和绝缘管组成。
使用时，熔体被保护电路串联，当电路为正常负载电流时，熔体温度较低。
如果电路发生短路故障时，电路电流增大，熔体发热。
当熔体温度升高到熔点时，自行熔断，分断故障电路，达到保护线路的目的。
3、熔断器工作的物理过程：1）.熔体升温当电路中出现短路电流时，使熔体温度升高到熔化温度，但熔体仍然处于固体状态，并没有开始熔化。
此时，电流越大，温度上升越快。
2）.熔体熔化熔体继续吸收热量，其中部分金属开始从固体状态转变为液体状态。
由于熔体熔化需要吸收一部分热，因此，这个阶段内，熔体温度始终保持在熔点。
3）.电弧产生熔化了的金属继续被加热直至汽化，即出现金属蒸汽。
此时，由于瞬间小的绝缘间隙的出现，电流突然中断，此时的电路电压会立即击穿此间隙，产生电弧，从而使电路又一次接通，形成第二次加热阶段。
熔断器的结构和工作原理
熔断器的结构和工作原理
熔断器是一种过电流保护器，广泛应用于低压配电系统和控制系统以及用电设备中。
它主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。
熔体由低熔点的金属材料（铅、锡、锌、银、铜及合金）制成丝状或片状，俗称保险丝。
工作中，熔体串接于被保护电路，既是感测元件，又是执行元件；当电路发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流势必超过一定的额定值，使熔体发热，当达到熔点温度时，熔体某处自行熔断，从而分断故障电路，起到保护作用。
外壳一般由陶瓷、硬质纤维制成管状，主要用于安装熔体并作为熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧的作用。
支座则用于固定熔断器。
熔断器的工作原理是利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的一种电器。
熔断器结构简单，使用方便，广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中作为保护器件。
熔断器原理与作用
熔断器原理与作用熔断器是一种保护电路的装置，当电流超过设定值时，可以自动切断电路，起到保护电路及电器设备的作用。
熔断器的原理及作用主要可归纳为以下几方面：热融断原理、过载保护、短路保护以及电器设备保护等。
熔断器的原理是通过熔断器内部的特殊材料来实现。
熔断器内部通常由金属丝构成，当电流通过熔断器时，金属丝会发热，当电流超过一定程度时，金属丝会瞬间融化断开电路，以防止电流过大烧毁线路或设备。
首先，熔断器能够提供过载保护。
当电路中的电流超过了熔断器的额定电流时，熔断器内部的金属丝就会发热，当温度超过金属丝的熔点时，金属丝会瞬间融化断开电路。
这样可以保护电线和电器设备免受过大电流的侵害。
其次，熔断器还能提供短路保护。
当电路中出现短路故障时，电流会迅速增大，瞬时电流过大容易引起电线或设备的烧毁。
而熔断器内部的金属丝能够迅速发热并融化，从而迅速切断电路，防止电流继续流过短路点。
此外，熔断器还能起到保护电器设备的作用。
在电器设备工作过程中，如果发生了其中一种故障导致电器设备过热或电流突然增大，熔断器可以迅速切断电路，保护电器设备不受进一步损坏。
熔断器的使用范围十分广泛，包括低压家用电器、工业电器、电动机、中高压电力系统等，根据不同的应用场景，熔断器也分为多种类型。
按照额定电流的不同，熔断器一般分为小型熔断器、中型熔断器和大型熔断器；按照断电方式，又分为一次性熔断器和可复位熔断器。
总之，熔断器通过热融断原理，当电流超过设定值时，熔断器会迅速切断电路，保护线路和设备免受过大电流的损害。
它既能提供过载保护，也能提供短路保护，并且能起到保护电器设备的作用。
因此，在电路保护及电器设备安全方面，熔断器是一种十分重要的装置。
熔断器的工作原理及种类
熔断器的工作原理及种类熔断器是一种用于保护电路免受过电流损害的电器设备。
它的主要功能是在电路中检测过载电流或短路电流，并在电流超过设定值时切断电路。
熔断器的工作原理是基于熔断器内部的熔断元件，当电流超过熔断元件的额定值时，熔断元件会产生热量，导致熔断器内部的熔断丝熔断，从而切断电路。
熔断器的种类有很多，常见的有以下几种：1. 热熔断器（Thermal Fuse）：热熔断器是一种使用热敏材料制成的熔断器，它的工作原理是当电流超过设定值时，热敏材料会发生相变，产生热量，使熔断器切断电路。
热熔断器主要用于小功率电器和电子设备中。
2. 熔断电阻器（Fusible Resistor）：熔断电阻器是一种将熔断丝和电阻器结合在一起的熔断器。
它的工作原理是当电流超过设定值时，熔断丝会熔断，从而切断电路。
熔断电阻器主要用于电源和电路板等电子设备中。
3. 低压熔断器（Low Voltage Fuse）：低压熔断器是一种用于保护低压电路的熔断器。
它的工作原理是当电流超过设定值时，熔断器内部的熔断丝会熔断，切断电路。
低压熔断器主要用于家庭电路、工业电路和汽车电路等低压电路中。
4. 高压熔断器（High Voltage Fuse）：高压熔断器是一种用于保护高压电路的熔断器。
它的工作原理和低压熔断器类似，当电流超过设定值时，熔断器内部的熔断丝会熔断，切断电路。
高压熔断器主要用于电力系统和工业设备等高压电路中。
5. 快速熔断器（Fast Acting Fuse）：快速熔断器是一种响应速度较快的熔断器，它能够在电流超过设定值的瞬间迅速切断电路。
快速熔断器主要用于对电路中的故障电流进行快速保护，防止电路损坏。
6. 慢熔断器（Slow Blow Fuse）：慢熔断器是一种响应速度较慢的熔断器，它能够在电流超过设定值一段时间后才切断电路。
慢熔断器主要用于对电路中的瞬态过电流进行保护，防止误切断。
总结起来，熔断器是一种用于保护电路免受过电流损害的电器设备。
熔断机制熔断器原理与作用
熔断机制熔断器原理与作用熔断机制（Circuit Breaker）是一种常用于分布式系统中的错误处理机制，其主要目的是在系统出现故障或异常情况时，通过中断一些故障的服务调用，以避免故障扩散，从而保护整个系统的稳定性。
熔断机制的原理是基于一种“断路器”的概念，类似于电路中的断路器，当电路流过大或出现故障时，断路器将自动切断电路，以保护电器设备和用户的安全。
在分布式系统中，熔断机制也类似于断路器的原理，当一些服务出现故障或异常时，熔断器将会切断对该服务的请求，阻止故障的扩散，并给予适当的处理。
熔断器的作用主要有以下几个方面：1.降低系统风险：当系统中一些服务出现故障时，熔断机制能够立即中断对该服务的请求，从而降低系统风险，避免导致整个系统崩溃。
2.防止雪崩效应：雪崩效应是指一些服务故障导致请求堆积并逐渐扩大，进而引发其他服务的故障，最终导致整个系统的崩溃。
熔断机制可以快速切断对故障服务的请求，避免雪崩效应的发生。
3.快速恢复：当服务出现故障时，熔断机制会暂时中断对该服务的请求，并快速返回一个默认值或错误信息，以保证系统的正常运行。
当服务故障修复后，熔断机制可以自动恢复正常的请求流量。
4.监控和报警：熔断机制可以对系统中的服务进行监控，并在服务出现故障或超过设定的阈值时触发报警，及时通知系统管理员或开发人员进行故障处理。
熔断机制的实现方式通常包括以下几个要素：1.错误计数器：熔断机制通常需要对服务的错误情况进行计数，以判断是否需要中断服务的请求。
当服务出现错误时，错误计数器会递增，当错误计数器超过一定阈值时，熔断器将触发熔断。
2. 状态切换：熔断机制通常有三种状态：关闭（Closed）、开启（Open）和半开（Half-Open）。
当错误计数器超过阈值时，熔断器将由关闭状态切换到开启状态，并中断对故障服务的请求；在一段时间后，熔断器将由开启状态切换到半开状态，允许一部分请求通过；如果请求成功，则熔断器将恢复关闭状态，否则将继续切换到开启状态。
熔断器
熔断器1. 何谓熔断器，其作用是什么IEC127 标准将熔断器定义为“熔断体（fuse-link）”。
它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。
当电路发生故障或异常时，电流不断升高，升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。
若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时间，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。
最早的熔断器于一百多年前由爱迪生发明，由于当时的工业技术不发达，白炽灯很贵重，所以，最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。
2. 熔断器的工作原理是怎样的我们都知道，当电流流过导体时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热，且发热量遵循下面公式，即Q = 0.24I2RT式中，Q为发热量；I为流过导体的电流；R 为导体的电阻；T为电流流过导体的时间。
依此公式我们不难看出熔断器的简单的工作原理了。
当制作熔断器的材料及其形状确定了，其电阻R 就相对确定了（若不考虑熔断器的电阻温度系数）。
当电流流过熔断器时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。
电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，熔断器的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度。
若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，熔断器是不会熔断的；若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间内它也不会熔断；若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多，又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到熔断器的熔点以上时熔断器就发生了熔断。
这就是熔断器的工作原理。
从这个原理中应该知道，在设计制造熔断器时必须认真地研究所选材料的物理特性，并确保它们有一致的几何尺寸。
这些因素对熔断器能否正常工作起了至关重要的作用。
同样，在使用它的时候，一定要正确地安装它。
3. 熔断器的构造如何？各有什么功效？又有什么要求一般熔断器由三个部分组成：一是熔体部分，它是熔断器的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格熔断器的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致，最重要的是熔断特性要一致；二是电极部分，通常有两个，是熔体与电路连接的重要部件，它必须有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，熔断器的熔体一般都纤细柔软，支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体，便于安装、使用，它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性及阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象。
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熔断器原理与作用
熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统喝控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。
熔断器一种简单而有效的保护电器。
在电路中主要起短路保护作用。
熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管（绝缘座）组成。
使用时，熔体串接于被保护的电路中,当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。
常用的熔断器
（1）插入式熔断器如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末
端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。
图1 插入式熔断器
1-动触点2—熔体3—瓷插件4-静触点5-瓷座
（2)螺旋式熔断器如图2所示.熔体上的上端盖有一熔断指示器,一旦熔体熔断，指示器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到,它常用于机床电气控制设备中。
螺旋式熔断器。
分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。
图2 螺旋式熔断器
1—底座2-熔体3—瓷帽
（3)封闭式熔断器封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。
有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。
无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下,600A以下电力网或配
电设备中。
图3 无填料密闭管式熔断器
1—铜圈2—熔断管3-管帽4—插座5-特殊垫圈6-熔
体7-熔片
（4）快速熔断器它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。
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,因此要求短路保护具有快速熔断的能力。
快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同,但熔体材料和形状不同,它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体.
5)自复熔断器采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。
当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。
当短路电流消失后,温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。
自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路.其优点是不必更换熔体，能重复使用。
工作时，熔断器串连在被保护的电路中。
当电路发生短路或严重过载时，熔断器中的熔断体将自动熔断，起到保护作用，最常见的就是保险丝。
参数选择
（1）熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。
熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。
不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。
(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。
(3）熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流.用以保证切断故障电流时,不致烧毁熔断器.
（4)熔件的额定电流应按下列三个条件选择：
①按正常工作条件选择:
，起动持续时间约为5～10s.在此条件下,熔断电动机起动电流可达（4~8）I
eD
器既不应老化，也不能熔断。
具体的熔断器特性应按生产厂家供给的曲线，由试验得知，熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可满足上述要求.
熔件的额定电流可按下式选择
I e·rj ≥I q /K
式中I q —电动机起动电流,一般为(4～8)I eD 即为电动机额定电流的4~8倍.
K —比例系数。
一般为1。
5～2。
5。
对不经常起动的电动机，取2.5，对频繁起动的电动机应取1。
5。
绕线式
电动机起动电流较小，所取系数可降低为1。
25。
②应按与控制电器在时间上相互配合选择：
当熔断器与电磁接触器配合使用时，应保证熔断器先切断短路或过载电流，接触器在其后空载断开。
已知接触器动作时间为0。
04～0.06s.为此，要求熔断器的熔断时间为0。
02～0。
03s ，其可靠系数可达
K k =（0.04—0.06s/0。
02-0。
03）=2
根据熔丝熔断试验,当短路电流达(20~25)I e·rj 时,其熔断时间能满足0。
02~0.03s 。
故按下式选取熔体电流。
I e·rj ≥I dmax /20～25
式中I dmax -—通过熔断器的最大短路电流
断路器,俗称"空气开关”,也是一种短路保护器，当过流时，它会自动跳闸，起到保护作用;熔断器、断路器都是保护电器。
但它们不是一样。
断路器是总称，它分为两种—-框架式断路器和塑料外壳式断路器。
框架式断路器俗称万能断路器；塑料外壳式断路器俗称空气开头。
他们具有短路和过载保护,可重复使用。
寿命一般在几千次到几万次。
熔断器是靠熔体熔化保护线路的一种电器，不可重复使用。
保护以后需要更换熔体。
熔断器与断路器的区别：
他们相同点是都能实现短路保护，熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏.它是热量的一个累积，所以也可以实现过载保护。
一旦熔体烧毁就要更换熔体。
断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样,它是通过电流底磁效应(电磁脱扣器）实现断路保护,通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断,多不用更换器件）.具体到实际中,当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。
像上面说的,熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。
而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开,它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护.当查明原因，可以合闸继续使用。
正如上面所说，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果,而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸,时间作用几乎可以不用考虑。
断路器是现在低压配电常用的元件.也有一部分地方适合用熔断器,。