学习内容：

（1）低压熔断器

（2）温度保险丝

（3）自恢复保险丝

一、低压熔断器

低压熔断器广泛用于低压配电系统和控制系统中，主要及于短路保护，有时也用于过载（过电流）保护。熔断器串联在电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔断器中的熔体将自动熔断，从而切断电路，起到保护作用。

（一）低压熔断器的种类和型号

1.低压熔断器种类

（1）插入式熔断器：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。

（2）螺旋式熔断器：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。

（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。

（4）快速熔断器：快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。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。

（6）保险丝，有电流保护与过热保护两种保护形式。用于过电流保护的保险丝就是平常说的保险丝（也叫限流保险丝）。用于过热保护的保险丝一般被称为“温度保险丝”，也热熔断体，俗称热保险。

2.型号

低压熔断器的型号有六部分组成，即熔断器符号（R）、结构型式、设计序号、结构改进代号、熔断器额定电流（A）和熔体额定电流（A）。

3.电气图形符号

4.结构

熔断器主要由熔体、熔管和熔座（支持件）组成。

（1）熔体

熔体是熔断器的核心部件，一般用铅、铅锡合金、锌、银、铝及铜等材料制成，常作成丝状、片状或网状；熔体的熔点温度一般为200～300 ℃。一般大电流保护使用铜或银材质熔体。

（2）熔管

熔管是熔体的保护外壳，通常用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼起灭弧作用。

（3）熔座

熔座是熔断器的底座，用于固定熔体/熔管和外接引线。

5.熔断器的保护特性及主要参数

1）熔断器保护特性

熔断器的保护特性又称安秒特性，表示熔体熔断的时间与流过电流大小之间的关系特性。熔断器的安秒特性具有反时延特征，即：过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断越短。

一般定义熔体的最小熔断电流与熔体的额定电流之比为最小熔化系数Kp，常用熔体的熔化系数大于1.25，也就是说额定电流为10A的熔体在电流12.5A以下时不会熔断。熔断器的熔断电流与熔断时间之间的数值关系如下表。

2）熔断器主要参数

（1）额定电压UN

熔断器的额定电压以不发生不能熄灭的电弧为准则。

（2）额定电流IN

即熔座的额定电流，是熔断器长期工作所允许的温升决定的电流值。

（3）熔体的额定电流IRN

熔断器长期稳定工作而不熔断的最大电流。

（4）极限分断能力(It)

熔断器所能分断的最大短路电流值。分断能力的大小取决于熔断器灭弧能力的大小，与熔体的额定电流无关。

6.常用熔断器

1）瓷插式熔断器（RC1）

（1）结构

RC瓷插式熔断器也称为半封闭插入式熔断器，由瓷质底座和瓷插件（瓷盖）两部分组成，熔体（丝）和动触点安装于瓷插件内。主要由瓷座内有静触占瓷座中部有一个空腔，与瓷盖的凸出部分组成灭弧室。 

（2）应用场合

主要用于380V三相电路和220V单相电路作短路保护的小容量的控制电路和小容量低压分支电路中。

（3）常用电流等级

RC1系列的（瓷座）额定电流有5A、10A、15A、30A、60A、100A和200A等7个等级。

（4）RC1A-30熔断器

60-是熔断器（底座）的额定电流，分10、15、30、60、100、200（安）6个档次；

40-可用熔体（丝）的额定电流，要根据负荷大小选择（如60安的座，有40、50、60（安）三种熔丝规格可选择）。

额定电压为500V。

2）螺旋式熔断器（RL1）

（1）应用场合

RL1螺旋式熔断器主要应用于交流至400V 或直流至440V、200A以内的电力线路和用电设备中做短路保护。RL6用于交流至500V、200A以内。

（2）结构

螺旋式熔断器主要由瓷套、瓷帽、熔断管（本）、瓷底座、下接线柱、上接线柱等组成。

图中：1—瓷套  2—熔断管（体）3—下接线柱4—瓷座  5—下接线柱  6—瓷帽

2）螺旋式熔断器（RL）

（3）接线

电源进线接在恣底座的下接线柱上，负载线接在与金属壳相连的上接线柱上。

（4）选用（以RL1系列为参考）

RL1系列螺旋式熔断器选用于交流50Hz、额定电压到400V或直流440V、额定电流至200A的电路中，作电气设备短路或过载保护之用。主要技术参数见下表（熔断器的额定电流和额定分断能力）。

3）无填料封闭管式熔断器（RM）

RM无填料封闭式熔断器具有保护性好、分断能力强、熔体更换方便和安全可靠等优点，主要用在交流50Hz380V以下或直流440V以下，电流600A以下的电力电路中。

（1）结构

主要由熔断管、夹座组成。熔断管内装有熔体，当大电流通过时，熔体在狭窄处被熔断，钢纸管在熔体熔断所产生的电弧的高温作用下，分解出大量气体增大管内压力，起到灭弧作用。

（2）特点

①采用钢纸管作熔管，当熔体熔断时，钢纸管内壁在电弧热量的作用下产生高压气体，使电弧迅速熄灭；

②采用变截面锌片作熔体，当电路发生短路故障时，锌片几处狭窄部位同时熔断，形成较大空隙，因此灭弧容易。

（3）技术参数

（4）使用及维护说明：

• 为一般工业用的低压电器，因此，请勿用于有腐蚀性、有剧烈震动和撞击等特殊场合中。

• 在安装时，请保证使熔断器的漏电距离不小于12mm，电气间隙不小于8mm。

• 使用时，请将熔断器的帽子旋紧，以保证可靠工作。

• 请勿在带电情况下直接用手将熔断管插入或拔出。

• 在更换熔体时，请先将原来弧后剩积在管内和其他零部件上的污物清除干净，然后装上新的熔体，切勿用钢丝等其他导体代用。安装熔体时，请勿使熔体损坏或碰到管壁。

• 经受三次短路电流作用后，熔断管不能继续使用， 应予更换。

• 在运行时，请经常检查接触部份之温升，熔断器温升过高，会影响其正常工作   。

4）有填料封闭管式熔断器（RT）

有填料封闭管式熔断器是一种有限流作用的熔断器。由填有石英砂的瓷熔管、触点和镀银铜栅状熔体组成。填料管式熔断器均装在特别的底座上，如带隔离刀闸的底座或以熔断器为隔离刀的底座上，通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为50～1000A，主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。具有熔断迅速、分断能力强、无声光现象等良好性能。常用型号有RT12、RT14、RT15、RT18、RT28等。

（1）结构

有填料封闭管式熔断器：有填料封闭管式熔断器主要由管体、指示器、石英砂填料和熔体组成。其外形及结构如下图所示。

有填料封闭管式熔断器的管体由滑石陶瓷制成，管体外表做成波浪形，增加了表面的散热面积，管体内圆两端各有四个螺孔，以便用螺丝将盖板装在管体上。上盖装有明显红色指示器，指示熔断工作情况，当熔断时，指示器被弹起。熔体用薄紫铜片冲成筛孔，并围成笼形，中间焊以纯锡，熔体两端点焊于金属板上，而保证熔体与导电插刀间很好地接触。管内充满经过特殊处理的石英砂，用来冷却和熄灭电弧。

（2）正泰RT28系列

正泰RT28系列圆筒形熔断器适用于交流50Hz、额定电压至500V、额定电流至125A的配电装置中作过载和短路保护之用。

①型号及含义

② 有关参数说明（瓷底座）

• RT28-63中的“63”即指熔断器（瓷底座）额定电流至63A

• 14×51是熔断休的尺寸G×K（如左图示）

• ～500V是指该熔断器适用额定电压至交流500V

• 63A—额定电流为63A

• 所示熔断器RT28-63X中带信号装置（图中的指示。

② 有关参数说明（熔断体）

• RT28-63中的“63”即指熔断器（瓷底座）额定电流至63A

• 14×51是熔断休的尺寸G×K（直径×高）

• ～500V是指该熔断器适用额定电压至交流500V

• 50KA—熔断器的分断能力为50KA

• “gG”—为全范围分断能力一般用途熔断体，

• 可作为线路保护用；

• “aM”为部分范围分断能力电动机保护熔断体，

• 做电动机短路保护用。

• 50A为该熔断体的额定电流为50A

（2）正泰RT28系列

③ 熔断器支持件（底座）与熔断体的配置参数

5）快速熔断器（RS）

快速熔断器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。

（1）结构

有填料封闭管式快速熔断器是一种快速动作型的熔断器，由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成。熔体为纯银质窄截面或网状形式，矩形薄片且具有圆孔狭颈 。 熔体为一次性使用，不能自行更换。由于其具有快速动作性，一般作为半导体整流元件保护用

（2）快速熔断器的灭弧原理

快速熔断器的熔体是由纯银制成的，由于纯银的电阻率低、延展性好、化学稳定性好，因此快速熔断器的熔体可做成薄片，且具有圆孔狭颈结构。发生短路故障时，狭颈处电流密度大，故狭颈处首先熔断，并被石英砂分隔成许多小段。这样，由于熔体熔断而形成的电弧就被石英砂分隔成许多小段，电弧电流较小，分布的空间小，易被消弧剂吸收。又由于石英砂是绝缘的，电弧熄灭后立即形成一个绝缘体，将电路分断。

（3）快速迷断路器常用型号

快速熔断器主要的RLS、RSO及RS3、RS4等几个系列。RLS系列是螺旋式快速熔断器，它用于小容量硅整流元件的短路保护和某些适当的过载保护；RSO系列用于大容量硅整流元件，RS3系列有填料快速熔断器适用于交流50Hz（或60Hz），额定电压500V及以下，额定电流30A至300A，主要用作可控硅、晶闸管等元件的短路或过载保护。

（4）熔断器使用类别

熔断器一般有gG/L,gR,aR,aM 等几种常用类别。

第一个字母是保护功能等级：g: 全范围保护的意思，既可以保护短路，又可以保护过载。a: 局部范围保护的意思，只能保护短路，不能保护过载，过载电流不会引起熔断器熔断。

第二个字母是被保护的对象：G/L: 一般的电缆和导线保护。R: 半导体元件保护，就是整流器保护，一般也称为快速熔断器。M: 开关电器保护，也是电动回路的保护。

gG/gL (DIN VDE/IEC) 全范围的电缆和导线保护

aM (DIN VDE/IEC) 局部范围的电动机回路保护

aR (DIN VDE/IEC) 局部范围的半导体保护

gR (DIN VDE/IEC) 全范围的半导体保护

快动作 全范围的电缆和导线保护

慢动作 全范围的电缆和导线保护

（5）快速熔断器选择原则

快速熔断器的选择首先以确定使用类别，然后选择额定电压，额定电流，分断I2t，分断过电压以及额定分断能力等。应该遵循：

①确认电流通过能力；

②I2t值应小于被保护的元器件的I2t值；

③要大于电路最大故障电流的分断能力；

④尽量低的暂态恢复电压；

⑤分断后的绝缘电阻值应大于0.5MΩ，分断10min后能达到大于1～30MΩ绝缘电阻值。

（6）品牌介绍—飞灵RS3-500/600

本系列熔断体适用于交流50HZ、额定电压至500V，额定电流至600A，主要用在电气线路中作为半导体设备的短路保护（aR）。

  本系列熔断体额定分段能力至50KA。

7.熔断器选用

（1）主要应考虑熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流等级和熔体的额定电流。

（2）额定电压应根据所保护电路的电压来选择。熔体电流的选择是熔断器选择的核心。

（3）对于照明线路等无冲击电流负载，其熔体额定电流应等于或稍大于线路工作电流。

（4）对一台异步电动机的保护，其熔体额定电流可按电动机额定电流的1.5~2.5倍来选择。

（5）对多台电动机共用一个熔断器保护，其熔体额定电流可按容量最大一台电动机的额定电流的1.5~2.5倍加上其余电动机的额定电流之和来选择。 

（6）为防止越级熔断，上级熔断器的额定电流应比下级熔断器的额定电流大1～2个等级。

8、熔断器与断路器的区别

1）相同点是都能实现短路保护和过载保护。

２）不同点

（１）保护原理不一样

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，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。

断路器是通过电流的电磁效应（电磁脱扣器）实现短路保护，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）。

　（２）动作机理不一样

熔断器熔体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。

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。

（３）使用场合有差异

断路器是低压配电常用的元件。也有一部分地方适合用熔断器。

二、保险丝

保险丝(fuse)也被称为电流保险丝，IEC127标准将它定义为“熔断体（fuse-link)”。其主要是起过载保护作用。电路中正确安置保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全运行。

1.基本组成

一般保险丝由三个部分组成，即熔体、电极和支架：熔体是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，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，它是熔体与电路联接的重要部件，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，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，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、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象。

2.分类

（1）按保护形式分：过电流保护（限流保险丝）和过热保护（温度保险丝）

（2）按额定电压分：高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝三种

（3）按熔断速度分：特慢速（TT）、慢速（T）、中速（M）、快速（F）和特快速（FF）

（4）按类型分：贴片保险丝，温度保险丝，自复保险丝，自恢复保险丝，微型保险丝，超小型保险丝，管状保险丝。

3、温度保险丝

温度保险丝（热熔断体）是一种不可复位的一次性热敏保护器件，有低熔点合金型的RH、RF、RS系列及有机化学型的RY系列，结构精巧、密封性好、动作温度灵敏可靠、电流冲击影响小、耐振动，主要应用于家用电器及工业设备的过热保护（如：电风扇、电机、变压器、电饭锅、电炒锅、消毒柜、电热开水瓶等）。将温度保险丝串接于设备线路中，当设备不正常工作而导致温度升高至设定的保护值时，温度保险丝动作切断电路，防止安全事故产生。

1）常用型号系列

（1）RH系列（低熔点合金型，塑料方壳外形，75℃-150℃额定动作温度，1/2/3A额定电流）；

（2）RF系列（低熔点合金型，陶瓷圆柱外形，75℃-240℃额定动作温度，1/2/3/5/10/15A额定电流）；

（3）RS系列（低熔点合金型，陶瓷/塑料具安装孔外形，75℃-240℃额定动作温度，5/10A额定电流）；

（4）RY系列（有机化学型，金属圆柱外形，65℃-240℃额定动作温度，10A额定电流）。

2）结构与原理

温度传感器有易熔合金型和感温颗粒型（即有机化合物型）其结构和工作原理不同。

（1）易熔合金型结构与原理

结构组成：

主要由①—易熔合金、②—特殊树脂、③—绝缘壳

④—密封材料及⑤—导线构成

动作原理：

当温度异常升高时，温度保险丝主体及导线感知热度，当达到易溶合金的熔点时，易溶合金会自行融化。 融化后的易溶合金在特殊树脂的促合作用下，发挥增强表面张力，熔断导线成球状形。

（2）感温颗粒型（即有机化合物型）结构与原理

采用金属套管和有机化合物感温颗粒的温度保险丝在金属外壳内组装绝缘筒、弹簧、可动接点、圆板、感温颗粒，金属外壳开口部用封止材料完全密封。

结构组成：

主要由①—感温颗粒、②—金属外壳、③—圆板、④—弹簧1、⑤—可动接点、⑥—弹簧2、⑦——绝缘筒、⑧—密封材料、 ⑨⑩导线组成

动作原理：

动作前导线⇔可动接点⇔金属壳⇔导线间通电流

环境温度上升或感温颗粒感应热度时熔化

感温颗粒熔化后，使弹簧伸张，可动接点从导线端被推分开，切断电流。

3）温度保险丝参数

（1）保持温度（Th）温度保险丝在通过额定电流时，能保持168小时而不会改变其导电状态的最高温度。

（2）额定动作温度（Tf）：温度保险丝按标准规定方法测试，改变其导电状态的温度。IEC691的安全标准规定，温度保险丝必须在上述温度+0/-10 ℃范围内动作。

（3）极限温度（Tm）

温度保险丝能承受的10分钟而不曾发生重新接通现象的最高温度。

（4）额定电流（Ir）

温度保险丝能承载的最大工作电流。

（5）额定电压（Ur）

温度保险丝能承受的最高工作电压。

4）温度保险丝实例

（1）RH 温度保险丝

额定电压Ur：250V

额定电流Ir：16A

额定动作温度Tf：150 ℃

（2）RF系列温度保险丝

额定电压Ur：250V

额定电流Ir：15A（蓝色）、20A（红色）

额定动作温度Tf：185 ℃（蓝色）、240℃（红色）

4、自恢复保险丝

自恢复保险丝，是一种过流电子保护元件，采用高分子有机聚合物在高压、高温，硫化反应的条件下，掺加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成。传统保险丝过流保护，仅能保护一次，烧断了需更换，而自恢复保险丝具有过流过热保护，自动恢复双重功能。

在下列图所示自恢复保险丝中，第一行数字为该保险丝的额定电压，如图中的240、250和30等；第二行数字为最大不动作电流，单位为mA（毫安），如图中的TF800即指最大不动作电流为800mA，同样，L040代表最大不动作电流为400mA，145U表示最大不动作电流为145mA，而UF185则表示最大不动作电流为185mA。

根据材料可分为聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC两种自恢复保险丝两种，根据封装形式又可分为，引线插件和SMD贴片两种。根据电压分为600V、250V、130V、120V、72V、60V、30V、24V、16V、6V等。

聚合物PPTC的主要优点有：常温零功率电阻可以作得很小，大电流产品只有几个毫欧姆，电路功耗较小。可串联在易损电路内作过流保护、温度保险丝用，阻值突变速度快，在几个ms数量级，热容小，恢复时间短，耐冲击，可循环保护达8000次之多。

PTC可以作过温度保险丝用，在电路中一定程度上体现了温度保险丝性能和温度保险丝作用。达到在电路中实现过流保护和过温保护的双重保护功能。 

陶瓷CPTC的主要优点为制造容易，相对价格便宜，但电阻大、体积大、在路损耗大，有几十至几千Ω范围，适宜作小电流过流保护，高温过热时易出现负阻效应（阻值变小）、保护速度慢，在上百ms的数量级、热容大，恢复时间长。应用范围相对较窄，如不能应用于快速保护的电路、汽车线束保护、PCB线迹保护等，多应用于发热器件、在某些小信号回路，不需要考虑损耗的地方可以选用。