负荷开关、熔断器及低压开关
熔断器及低压负荷开关中熔体更换原则
熔断器及低压负荷开关中熔体更换原则熔断器及低压负荷开关中熔体在工作时是串接在电路中的，对线路和电气设备起过载和短路保护作用。
在更换熔体时，有哪些原则需要遵守呢？1、铜铝线不能作为高压跌落式熔断器的内熔丝。
高压跌落式熔断器的内熔丝一般用铜和银等材料制成，因为铜和银的电阻率很小，导电性能强，所以导线可以做细些，这样有利于灭弧,但它们的熔点很高，可使熔断器的熔管过热，易于损坏。
所以用银和铜质做的熔丝，均采用人为的方法使熔丝的熔点降低，即在熔丝上焊上小锡珠或铅珠。
当熔丝加热到锡(232℃)或铅(327℃)的熔点时，小球珠先熔化，使熔丝中断，中断点所形成的电弧使熔丝朝两边熔化，从而保护线路或电气设备不受过大电流的发热而损坏。
2、10kV电压互感器一次侧熔丝熔断后。
不能用普通熔丝代替。
l0kV电压互感器常采用RN2或RN4型熔断器做保护。
其熔丝的额定电流是0．5A，1min内的熔断电流为0.6-1.8A.这两种熔断器的熔管均用石英砂填充,因而具有较好的灭弧性能和较大的断流容量(不小于1000MVA)。
由于它的熔丝是采用镍铬丝制成，总电阻约为90Ω，因而具有限制短路电流的作用。
若用普通熔丝代替，当电压互感器因故障或其他原因使熔丝熔断时，既不能限制短路电流，又不能熄灭电弧，很可能会烧毁设备，甚至酿成系统停电事故。
所以当电压互：感器的熔丝熔断后，应当换用原规格的熔丝而不能用普通熔丝代替。
3、填有石英砂的高压熔断器只能用于与其额定电压相同的电网上。
充有石英砂的熔断器，当熔体熔断时，电弧在石英砂中的狭沟里燃烧，根据狭缝灭弧原理，电弧与周围填料紧密接触受到冷却而熄灭，它的熄弧能力很强，可在电流未到峰值之前就熄灭电弧，具有限流作用。
但它会产生过电压，其过电压的情况与使用地点的电压有关，如果用在低于额定电压的电网中，过电压可能达到3.5-4倍的相电压，将使电网产生电晕，甚至损坏电网中的设备。
如果用在高于其额定电压的电网中，则熔断器产生的过电压有可能引起电弧重燃，无法再度熄灭，会造成熔断器外壳烧坏：而用在额定电压相同的电网中，熔断时的过电压仅为2-2.5倍的电网相电压，比设备的线电压稍高一些。
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题
组合电器(负荷开关—熔断器)在电网改造中的应用及相关技术城网、农网的改造，涉及众多的配电变压器，解决好变压器的保护问题是电网改造的重要内容，直接影响电网的供电质量。
1 负荷开关与熔断器的正确配合才可收到保护效果负荷开关与熔断器根本区别在于熔断器具有开断短路能力，而负荷开关只作为负荷电流的切换(当然也应具有一定的开断能力)。
通常认为，负荷开关合分工作电流，熔断器开断短路电流。
但是当出现故障时，由于三相电流不尽相同，以及熔断器制造上的允许误差，不可避免出现三相熔断器之间的熔断时间差，即有首开相。
首开相切除故障后如果负荷开关不能及时分断负荷电流，则会造成产生转移电流和两相运行对受电设备损害。
带有撞击器(俗称撞针)的熔断器配合具有脱扣装置的负荷开关则可解决缺相运行问题。
当熔断器的熔件熔化时，熔断器内存的撞击器以一定的能量击出(通常为1.5焦耳)，负荷开关脱扣装置在撞击器操作下立即三相断开。
据了解生产厂多采用四连杆机构，当开关合闸操作时，开关中合分闸弹簧同时储能，当四连杆机构过死点时，合闸弹簧的能量释放，开关作合闸操作，此时分闸弹簧的能量仍由半轴机构所保持，一旦撞击器出击，半轴解列，分闸弹簧的能量释放，开关作分闸操作。
因此，工程中应用一定要选择带撞针的熔断器和具有机械脱扣装置的负荷开关。
应该指出，工程中所用的熔断器多系后备熔断器，这种熔断器有一个最小开断电流，其值约为熔断器额定电流的2.5～3倍，当小于开断电流时，后备熔断器不能开断此电流，这就是它与全范围熔断器的区别。
全范围熔断器在引起熔体熔化至额定开断电流(40kA)之间任何电流均能可靠断开，但其价格昂贵，一般不采用。
当故障电流小于后备熔断器的最小开断电流时，熔断器虽然不保证其开断，但熔件会熔断其后内存的撞击器会击出，撞击负荷开关开断。
例如额定电流为100A的熔断器其最小开断电流约250～300A，在此电流区，熔断器不能开断，但熔件熔断撞针击出，撞击负荷开关跳闸开断此电流，如选用600A的负荷开关，则可可靠开断。
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。
建筑供配电与照明》最新备课课件：第五章第2节 低压电气设备
分励脱扣器作用原理与失压 脱扣器相似，但是它是由操 作人员或继电保护发出指令 后执行开关跳闸。
分励脱扣器的电磁线圈由控 制电源供电，正常时不通电， 当需要自动开关分闸操作时， 才给分励脱扣器一个控制电 压，使其瞬间动作跳闸。
（二）类型
按结构分有框架式和塑料外壳式两种类型。 ➢ 框架式自动开关原称万能式自动开关，塑料外壳式自动开
低压控制电器主要用于电力拖动和自动控制系统，起到电 路的控制、调节作用。
➢ 主要技术要求是要有适当的转换能力，操作频率高、寿命 长。属于这一类的电器主要有各种控制继电器、接触器、 启动器、主令电器等。
本节主要介绍低压配电电器。 低压电器的型号繁多；很多厂家还有自己的产品代号，表
5-2为部分低压电器类组代号。
➢ 按性能特性分种类很多，有快速熔断器（如RSO、RS3系 列）、自复式熔断器（如RZ系列）、限流式熔断器（如 RTO系列）、非限流式熔断器（如RM系列封闭管式熔断器） 等。
（二）型号含义 型号含义如下：
（三）常用低压熔断器的性能及应用
1. 无填料熔断器：插入式、封闭管式 (1)插入式：常用的有RC1系列瓷插式
盖盖住，胶盖起绝缘防护作用，胶盖的内面则将各极分隔 开，防止开关操作时可能发生的极间飞弧短路。
优点：具有防护外壳，价格低廉，有安装熔丝的接线端子 缺点：没有灭弧装置，安全性能差，一般用于小容量的照
明电路。 使用： ➢ 虽然这种刀开关内部装设熔丝，能兼作电路的短路保护作
用，但在建筑工程中规定不许采用，而是在刀开关外另装 瓷插熔丝，原装熔丝的地方用铜丝代替。 ➢ 使用时应垂直安装于控制盘上，在接通位置时，手柄应朝 上，电源进线接静触头（夹座）一端。 ➢ 刀闸内的熔丝应根据电路实际需要，选用合适的规格。因 为没有专门灭火装置，操作时应迅速，并注意不要面对开 关，以防意外的电弧伤害。
负荷开关和断路器的区别
负荷开关和断路器的区别大家在使用过程中是否知道负荷开关与断路器的区别呢?下面由店铺给大家介绍一下负荷开关与断路器的区别。
负荷开关与断路器的区别从传统角度来讲，负荷开关与断路器是有很大区别的。
负荷开关主要用于开断和关合负荷电流，负荷开关可以和高压熔断器联用使用，来替代高价的断路器，切断故障电流，也就是短路电流，这样，也就决定了负荷开关的灭弧功能相对较弱，降低了制造成本。
也正是因为传统是负荷开关不用来切断故障电流，就没有必要和保护装置及自动装置连接，因而大多数负荷开关是手动操作，不能电动操作。
而断路器在设计时，就考虑到不但要能开断和关合负荷电流，还要能够切断故障后的短路电流，就必须和保护装置及自动装置连接，因而具备手动和电动的合、分闸功能。
但从近代来看，特别是国外技术的引进，负荷开关制造的越来越象断路器，个别负荷开关加大了灭弧能力，增加了电动操作功能。
专门对付电流(故障电流、额定电流)的开关是断路器，断路器断口绝缘水平很低，故对付过压能力很弱。
专门对付电压(断口绝缘水平很高，可对付很高的断口耐压值)的开关是隔离开关，俗称刀闸，隔离开关不能对付任何大的电流，额定电流及短路电流，可切小电流环流。
而负荷开关是介于两者之间的开关，可对付电流(额定电流)，可对付电压(断口绝缘水平比断路器高，但比隔离开关低)，但负荷开关虽可开断和关合额定电流，关合短路电流，却严禁开断短路电流。
因负荷开关无法开断短路电流，故提供远后备保护就必须加装熔断器。
隔离开关负荷开关和断路器的区别负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能。
隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。
负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。
隔离开关不具备保护功能，负荷开关有过载保护的功能。
负荷开关和熔断器的组合电器能自动跳闸，具备断路器的部分功能。
熔断器隔离开关负荷开关
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2)过载电流下的工作状态 当熔断器超过一定数值的额定电流后，经一定时间，熔体
的温升将达到熔化的温度。这时的功率损耗为W=I2Rt。随着熔 体温度的升高，熔体的电阻也将增大：Rt=R0(1+Δt)。熔体温 度上升的物理过程如下图所示。
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熔断器、隔离开关、负荷开关
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一、熔断器
1.概论
熔断器是一种开断电器，由单个或多个专门设计的熔体 的协调的零部件组成，当电流超过给定值到足够时间，就断 开它所插入的电路而分断电流。熔断器承担着保护电气设备 和电网的重要任务，并且限制了不可避免的事故发生和确保 了用户供电。 按照保护对象的不同，分为三种：电力熔断器，电压互感器 保护用熔断器，电容器保护用熔断器
(4)采用冶金效应达到全范围保护的限流熔断器。它是在一般限流式 熔断器的带状银熔体的表面敷置低熔点金属小球(如锡珠)以构成冶金效 应点，这样可利用冶金效应使熔体在较小电流时熔断以开断低过载电流， 而利用一般限流式熔断器在大电流的限流作用开断大的短路电流。
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(2)技术参数 ①时间－电流特性：分为弧前时间－电流特性和熔断时
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在正常工作时，熔断体的熔管和下动触头间是用活 动关节锁紧，使动触头在静触头背面的弹簧的压力抵住 保持合闸位置。当电力系统发生短路电流或过载电流时， 熔断件迅速熔断，在熔断管内产生电弧，熔管内衬的产 气材料在电弧作用下产生大量气体，使熔管内形成很高 的压力，沿管内通道形成强烈的电弧纵吹，迅速从管内 喷出，在电流过零点时将电弧熄灭。熔断件熔断后，活 动关节释放，载熔件的动触头在静触头背面的弹簧压力 和载熔件自身的重量而迅速跌落，形成隔离间隙。
1-4 开启式负荷开关
（2）额定参数：
①额定工作电压； ②额定电流： ③通断能力： ④分断时间：
熔断器 1.4.1 文字符号：FU 1.4.2 图形符号： 1.4.3 结构及工作原理
熔断器是由熔体和绝缘底座(或称熔管)等 组成。熔体为丝状或片状。当负载发生故障 时，有很大的短路电流通过熔断器，熔体很 快熔断，迅速断开故障电路，从而有效地保 护未发生故障的线路和设备。熔断器主要用 作短路保护，而对于过载一般不能准确保护。
2）熔断器种类： （1）瓷插式熔断器： 瓷插式熔断器有RCIA的等系列。主要用于AC380V(或 220V)50Hz的低压电路中，一般接在电路的末端，作为电气设 备的短路保护。 （2）螺旋式熔断器： 螺旋式熔断器有RL1等系列，主要用于AC50Hz或60Hz、额 定电压500V以下，额定电流200A以下的电路中，作为短路或过 载保护。 实物图 示意图
3）额定参数： （1）额定电压：是指熔断器长期工作时和分断后能够承受 的电压，它取决于线路的额定电压，其值一般等于或大于电气 设备的额定电压。 （2）额定电流：是指熔断器长期工作时，各部件温升不超 过规定值时所能承受的电流。熔断器的额定电流等级比较少， 而熔体的额定电流等级比较多，即在一个额定电流等级的熔断 管内可以分装不同额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流最 大不能超过熔断管的额定电流。
（3）管式熔断器： 管式熔断器主要有RM10型和RM0型2种。RM10是新型的 无填料密闭管式熔断器，用作短保护和连续过载保护，主要用 于额定电压AC500V或DC400V的电力网和成套配电设备上。 RT0型为有填料密闭管式熔断器，用作电缆、导线及电气设备 的短路保护和电缆、导线的过载保护，主要用于具有较大短路 电流的电力网或配电装置中。 示意图
单极
教学课件：__低压开关
作短路保护和过载保护。
3)开启式负荷开关用作电动机的控制开关时。 4)在分闸和合闸操作时，应动作迅速，使电弧尽快熄灭。
2.封闭式负荷开关 （1）结构
1-动触刀 2-静夹座 3-熔断器 4-进线孔 5-出线孔 6-速断弹簧 7-转轴 8-手柄 9-罩盖 10-罩盖锁紧螺栓
（2）符号及型号含义
符号： 型号含义： HH □ － □ /□ 极数 额定电流
（3）选用
HK开启式负荷开关用于一般的照明电路和功率小于5.5kW
的电动机控制线路中， 1）用于照明和电热负载 2）用于控制电动机的直接启动和停止 （4）安装与使用
1)开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，且合闸
状态时手柄应朝上。不允许倒装或平装。 2)开启式负荷开关控制照明和电热负载使用时，要装接熔断器
课题三 低压开关
旧知识复习提问
• 1、 是何种型号的熔断器？动作原理？
• 2、
是何种型号的熔断器？特点？
新课内容：低压开关
一、低压开关作用
二、常见低压开关 （教学重点、难点）
三、课堂练习
四 、布置作业
一、低压开关作用
低压开关一般为非自动切换 电器，主要作为隔离、转换 及接通和分断电路用。
二、常见低压开关
（一） 低压断路器
（ 三） 组合开关
（二） 负荷开关
（一）、低压断路器
１.低压断路器的功能 低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。它集控制 和多种保护功能于一体，当电路中发生短路、过载和失 压等故障 时，它能自动跳闸切断故障电路。
2.低压断路器结构及操作结构原理
热脱扣器 按钮 电磁脱扣器 符号
QF
接线柱
结构
3.低压断路器的符号及型号含义
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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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1
补充 负荷开关
电气教研室
一、负荷开关的作用
• 1．开断和关合作用 • 负荷开关有一定的灭弧能力，可用来开断和关合
负荷电流和小于一定倍数（通常为3～4倍）的过载 电流；有明显断口，可以起到隔离开关作用。
• 2．替代作用
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
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。
•
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。
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二 负荷开关的分类
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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。
(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Biblioteka 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。
2. 灭弧方法：一般是在空气中拉长电弧或利用 灭弧栅将长电弧分为短电弧
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
•
又称为跌开式熔断器，俗 称跌落保险。
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。
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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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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
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）
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。
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
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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
熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。
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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；
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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• 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
• 第六位：熔体的额定电流，单位以A表示。
• 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。
（1） 常用的高压户内管形限流熔断器
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国产高压管形熔断器有RN1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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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
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
图2.20
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