电力拖动教案熔断器.docx
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电力拖动教案熔断器
课题二熔断器
一、教案
【学习概要】
1、低压熔断器的概念、结构、技术参数。
2、常用低压熔断器的种类、特点、用途、型号、规格、文字与图形符号。
3、低压熔断器的选用方法，常见故障及处理方法。
【内容解析】
1、低压熔断器的概念、结构、技术参数
1.1、熔断器的概念
低压熔断器是低压配电网络和电力拖动系统
中主要用作短路保护的电器，通常简称熔断器。
使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。
1.2、熔断器的结构
熔断器
熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
如图所示。
熔体是熔断器的主要组成部分，常做成丝状、片状、或栅。
熔体的材料通常有两种，一种是由铅、铅锡合金或锌等低熔点材料制成，多用于小电流电路；另一种是由银、铜等较高熔点的金属制成，多用于大电流电路。
熔管是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。
熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。
1.3、熔断器的主要技术参数
（1）额定电压
熔断器的额定电压是指能保证熔断器长期正常工作的电压。
若熔断器的实际工作电压大于其额定电压，熔体熔断时可能会发生电弧不能熄灭的危险。
（2）额定电流
熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作时的允许温升决定的。
它与熔体的额定电流是两个不同的概念。
熔体的额定电流是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。
通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流值。
（3）分断能力
在规定的使用和性能条件下，熔断器在规定电压下能分断的预期分断电流值。
常用极限分断电流值来表示。
（预期分断电流值是指熔断器被一个阻抗可以忽略的导体所代替时电路内可能流过的电流）
（4）时间—电流特性
在规定工作条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间关系的函数曲线，也称保护特性或熔断特性。
如图2—2所示。
IR为熔断电流与不熔断电流的分界线，与此相应的电流叫做最小熔化电流。
当通过熔体的电流等于IR时，熔体能够达到其稳定温度，并且熔断；当通过熔体电流小于IR时，则无法使得熔体熔断。
I
t
0
IR
熔断器的时间－电流特性
根据对熔断器的要求，熔体在额定电流INN下绝对不应熔断，所以最小熔化电流IR必须大于额定电流INN。
一般熔断器的熔断电流IS与熔断时间t的关系见表1—1。
表1—1熔断器的熔断电流与熔断时间的关系
熔断电流IS（A）
1.25IN
1.6IN
2.0IN
2.5IN
3.0IN
4.0IN
8.0IN
10.0IN
熔断时间t（s）
∞
3600
40
8
4.5
2.5
1
0.4
常见低压断路器的主要技术参数见表1—2。
表1—2常见低压熔断器的主要技术参数
类别
型号
额定电压（A）
额定电流（V）
熔体额定电流等级（A）
极限分断能力（kA）
功率因数
瓷插式
熔断器
RC1A
380
5
2、5
0.25
0.8
10
15
2、4、6、10
6、10、15
0.5
30
20、25、30
1.5
0.7
60
100
200
40、50、60
80、100
120、150、200
3
0.6
螺旋式
熔断器
RL1
500
15
60
2、4、6、10、15
20、25、30、40、50、60
2
3.5
≥0.3
100
200
60、80、100
100、125、150、200
20
50
RL2
500
25
60
100
2、4、6、10、15、20、25
25、35、50、60
80、100
1
2
3.5
无填料封闭管式熔断器
RM10
380
15
6、10、15
1.2
0.8
60
15、20、25、35、45、60
3.5
0.7
100
200
350
60、80、100
100、125、160、200
200、225、260、300、350
10
0.35
600
350、430、500、600
12
0.35
有填料封闭管式熔断器
RT0
交流380
直流440
100
200
400
600
30、40、50、60、100
120、150、200、250
300、350、400、450
500、550、600
交流50
直流25
＞0.3
有填料封闭管式圆筒帽形熔断器
RT18
380
32
63
2、4、6、8、10、12、16、20、25、32
2、4、6、8、10、16、20、25、32、40、50、63
100
0.1～0.2
快速熔断器
RLS2
500
30
16、20、25、30
50
0.1～0.2
63
35、（45）、50、63
100
（75）、80、（90）、100
2、常用低压熔断器的种类、特点、用途、型号、规格、文字与图形符号。
熔断器型号及含义如下：
如型号RC1A—15/10中，R表示熔断器，C表示瓷插式，设计代号为1A，熔断器额定电流是15A，熔体额定电流是10A。
2.1、常用低压熔断器的种类
（1）RC1A系列插入式熔断器
（2）RL1系列螺旋式熔断器
（3）RM10系列无填料封闭管式熔断器
（4）RT0系列有填料封闭管式熔断器
（5）快速熔断器
（6）自复式熔断器
2.2、常用低压熔断器的特点、用途、型号、规格、文字与图形符号。
2.2.1、RC1A系列插入式熔断器（瓷插式熔断器）
A、型号及含义和文字与图形符号；
B、结构:
RC1A系列插入式熔断器是在RC1系列的基础上改进设计的，属半封闭插入式，由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝组成。
如图所示。
RC1A系列插入式熔断器
1—熔丝2—动触头3—瓷盖4—空腔5—静触头6—瓷座
C、用途:
RC1A系列插入式熔断器结构简单，更换方便，价格低廉，一般在交流50HZ、额定电压380V及以下、额定电流200A及以下的低压线路或分支电路中，作为电气设备的短路保护及一定程度的过载保护。
2.2.2、RL1系列螺旋式熔断器
A、型号及含义和文字与图形符号。
熔断器
螺旋式
设计序号
熔断器额定电流
熔体额定电流
B、结构:
RL1系列螺旋式熔断器属于有填料封闭管式，主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下接线座及瓷座等部分组成。
如图所示。
RL1系列螺旋式熔断器
C、用途：
RL1系列螺旋式熔断器的分断能力较高，结构紧凑，体积小，安装面积小，更换熔体方便，工作安全可靠，并且熔丝熔断后有明显指示，因此广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合，在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件。
2.2.3、RM10系列无填料封闭管式熔断器
A、结构:
熔断管、熔体、夹头、夹座等。
如图所示。
RM10系列无填料封闭管式熔断器
B、特点：
一是采用钢纸管，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。
二是采用变截面锌片作熔体，熔断时灭弧容易。
C、用途：
动力网络和成套配电设备中，作为导线、电缆及较大容量电气设备的短路和连续过载保护。
2.2.4、RT0系列有填料封闭管式熔断器
A、结构：
熔管、底座、夹头、夹座等。
如图2—6所示。
图2—6RT0系列有填料封闭管式熔断器
B、特点：
熔管用高频电工瓷制式成，熔体是两片网状紫铜片，中间用锡桥连接，熔体周围填满石英砂，起灭弧作用。
有熔断指示装置.
C、用途：
广泛用于短路电流较大的电力输配电系统中,作为短路保护、过载保护。
2.2.5、快速熔断器
又称半导体器件保护用熔断器
A.结构:
RLS2系列熔断器的结构与RL1系列相似。
B.特点:
快速熔断、结构简单、使用方便、动作灵敏。
2.2.6、自复式熔断器
A、特点：
限流作用显著，动作时间短，动作后不需更换熔体。
B、原理：
自复式熔断器的熔体是用非线性电阻性元件制成，在特大短路电流产生的高温下，熔体气化，阻值剧增,即瞬间呈现高阻状态，从而能将故障电流限制在较小的范围内。
3、低压熔断器的选用方法，常见故障及处理方法
3.1、低压熔断器的选择
（1）熔断器类型的选择
根据使用环境和负载性质选择适当类型的熔断器。
（2）熔体额定电流IRN的选择
照明和电热电路IRN略大于IN
一台电动机IRN大于1.5～2.5IN
频繁起动的电动机IRN大于3～3.5IN
多台电动机短路保护IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN
INmax：
最大容量电动机的额定电流；∑IN：
其余电动机额定电流之和
（3）熔断器额定电压和额定电流的选择
额定电压必须等于或大于线路的额定电压；额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流。
熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。
3.2、低压熔断器常见故障及处理方法
低压熔断器的常见故障及处理方法见表1—3。
表1—3低压熔断器的常见故障及处理方法
故障现象
故障原因
处理方法
电路接通瞬间，熔体熔断
熔体电流等级选择过小
更换熔体
负载侧短路或接地
排除负载故障
熔体安装时受机械损伤
更换熔体
熔体未熔断，但电路不通
熔体或接线座接触不良
重新连接
【模拟导训】
导训1、某机床电动机的型号为Y112M—4，额定功率为4KW，额定电压为380V，额定电流为8.8A，该电动机正常工作时不需频繁启动。
若用熔断器为该电动机提供短路保护，试确定熔断器的型号规格。
解：
（1）选择熔断器的类型：
该电动机是在机床中使用，所以熔断器可选用RL1系列螺旋式熔断器。
（2）选择熔体额定电流：
由于所保护的电动机不需经常启动，则熔体额定电流
IRN＝（1.5～2.5）×8.8＝13.2～22A
查表1—18得熔体额定电流为：
IRN＝20A。
（3）选择熔断器的额定电流和电压：
查表1—18，可选取RL1—60/20型熔断器其额定电流为60A，额定电压为500V。
二、训案
【基础训练】
一、填空题：
1、熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作的电器，使用时__________在被保护的电路中。
2、在RL1系列螺旋式熔断器中，熔丝的周围充填着石英砂以增强性能。
3、熔断器主要由_______、________和______三部分组成。
4、熔座是熔断器的底座，其作用是固定____________和__________。
5、更换熔体或熔管时，必须_________电源，尤其不允许_________操作，以免发生电弧伤害。
管式熔断器的熔体应用专用的__________进行更换。
6、熔管是熔体的保护外壳，用_制成，在熔体熔断时兼有________作用。
7、熔断器的额定电流是保证熔断器能_____________的电流，是由熔断器各部分长期工作时的__________决定的。
而熔体的额定电流是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的__________电流值。
8、熔断器型号中，R表示__________；C表示__________；L表示__________；M表示__________；T表示__________；S表示__________。
9、RC1A系列瓷插式熔断器，由_________、_________、_________、_________及_________五部分组成。
10、对熔断器的选用主要包括熔断器_________、_________、_________和_________选用。
11、熔断器兼作隔离器件使用，应安装在控制开关的_________端；若仅作短路保护用，应装在控制开关的_________端。
二、判断题：
1、熔体的额定电流是指在规定工作条件下，长时间通过溶体而熔体不熔断的最大电流值。
（）
2、一个额定电流等级的熔断器只能配一个额定电流等级的熔体。
（）
3、当熔体的规格过小时，可用并联多根小规格熔体代替大规格熔体。
（）
4、HK系列刀开关可以垂直安装，也可以水平安装。
（）
5、RL1系列螺旋式熔断器的熔体熔断后有明显指示。
（）
6、熔断器的额定电流与熔体的额定电流含义相同。
（）
7、熔断器的熔断时间随电流的增大而减小。
（）
8、在电动机控制线路中，熔断器既可以作短路保护电器使用，也可以作过载保护电器使用。
（）
9、熔断器对短路反应灵敏，但对过载反应很不灵敏。
（）
10、在照明和电加热电路中，熔断器既可以作过载保护，也可以作短路保护。
（）
11、对易燃易爆的工作场合应禁止使用半封闭结构的RC1A系列瓷插式熔断器。
（）
12、在更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不准随便使用铜丝或铁丝代替熔体。
（）
三、选择题：
1、熔断器串接在电路中主要用作（）。
A、短路保护B、过载保护C、欠压保护
2、熔断器的额定电流应（）所装熔体的额定电流。
A、小于B、大于C、大于或等于
3、对照明电路或容量较小的电动机电路的简易短路保护，可选用（）系列熔断器。
A、RC1AB、RL1C、RT0
4、HK系列开启式负荷开关可用于功率小于（）KW的电动机控制线路中。
A、5.5B、7.5C、10
5、DZ5—20型低压断路器中电磁脱扣器的作用是（）。
A、过载保护B、短路保护C、欠压保护
6、一个额定电流等级的熔断器可以配用（）个额定电流等级的熔体。
A、一B、两C、若干
7、熔断器的核心是（）。
A、熔体B、熔管C、熔座
8、当从螺旋式熔断器的瓷帽玻璃窗口观测到带小红点的熔断器指示器自动脱落时，表示熔丝（）。
A、没有熔断B、已经熔断C、无法判断
9、在机床控制线路中，多选用（）熔断器作为短路保护。
A、RL系列螺旋式B、RT0系列有填料封闭管式C、RM10系列无填料封闭管式
四、问答题：
1、如何正确选择熔体的额定电流？
2、什么是熔断器的时间——电流特性？
它有什么特点？
3、自复式熔断器的基本工作原理是什么？
4、螺旋式熔断器应如何接线？
【参考答案】
一、填空题：
1、短路保护、串联。
2、灭弧。
3、熔管、熔体、熔座
4、熔管、连接导线
5、断开、带电、规格型号
6、绝缘材料、灭弧
7、长期正常工作、允许升温、最大
8、熔断器、瓷插式、螺旋式、封闭管式、有填料、快速熔断
9、瓷座、瓷盖、动触头、静触头、熔丝
10、熔断器类型、熔断器额定电压、熔断器额定电流、熔体额定电流
11、电源进线、出线
二、判断题：
1、√2、×3、×4、×5、√6、×7、√8、×9、√
10、√11、√12、√
三、选择题：
1、A2、B3、A4、A5、B6、C7、A8、B9、A
四、问答题
答：
1、①对于照明、电热电路，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。
②一台电动机：
IRN≥（1.5～2.5）IN
③多台电动机:
IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN
2、在规定工作条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间关系的函数由线，也称保护特性或熔断特性。
熔断器的熔断时间，随着电流的增大而减小。
即熔断器通过的电流越大，熔断时间越短。
熔断器对过载反应是很不灵敏的，一般不宜用作过载保护。
3、自复式熔断器的熔体是应用非线性电阻元件制成，在特大短路电流产生的高温下，熔体气化，阻值剧增，即瞬间呈现高阻状态，从而能将故障电流限制在较小的数值范围内。
4、旋式熔断器的电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线应接在螺纹壳的上接线座上。
这样在更换熔断管时，旋出螺帽后螺纹壳上不带电，比较安全。
三、试案
一、填空题（每空1分，共40分）：
1、工作在额定电压交流V及以下或直流V及以下的电器称为低压电器。
2、低压电器产品型号的类组代号中，各符号代表的意义如下：
H_______，R_________，D__________，C__________，L____________，J。
3、负荷开关是由和组合而成，分为和两种。
4、开启式负荷开关用于控制电动机的直接启动和停止时，应选用额定电压__________V或___________V，额定电流不小于电动机额定电流__________倍的三级开关。
5、开启式负荷开关必须安装在控制屏或开关板上，且合闸状态时手柄应朝__________，不允许_________或_________，以防发生误合闸事故。
6、封闭式负荷开关设置了联锁装置，使开关在合闸状态下开关盖，而开关盖开启时又不能，以保证操作安全。
7、组合开关又叫，常用于交流50H2、380V以下及直流220V以下的电气线路中，供手动不频繁地接通和断开电路，换接________和_________以及控制___________KW以下小容量异步电动机的启动、停止和正反转。
8、组合开关的通断能力较低，不能用来分断。
用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机后才能反向启动。
9、低压断路器又叫或，可简称断路器，它集_____和多种_______功能于一体，在正常情况下可用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的运行。
当电路中发生、和等故障时，能自动切断故障电路，保护线路和电气设备。
10、低压断路器用作电源总开关或电动机控制开关时，在电源进线侧必须加装__________或___________等，以形成明显的__________。
11、熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作______的电器，使用时__________在被保护的电路中。
12、在RL1系列螺旋式熔断器中，熔丝的周围充填着石英砂以增强性能。
二、判断题（每题2分，共10分）：
1、熔体的额定电流是指在规定工作条件下，长时间通过溶体而熔体不熔断的最大电流值。
（）
2、一个额定电流等级的熔断器只能配一个额定电流等级的熔体。
（）
3、当熔体的规格过小时，可用并联多根小规格熔体代替大规格熔体。
（）
4、HK系列刀开关可以垂直安装，也可以水平安装。
（）
5、RL1系列螺旋式熔断器的熔体熔断后有明显指示。
（）
三、选择题（每题2分，共10分）：
1、熔断器串接在电路中主要用作（）。
A、短路保护B、过载保护C、欠压保护
2、熔断器的额定电流应（）所装熔体的额定电流。
A、小于B、大于C、大于或等于
3、对照明电路或容量较小的电动机电路的简易短路保护，可选用（）系列熔断器。
A、RC1AB、RL1C、RT0
4、HK系列开启式负荷开关可用于功率小于（）KW的电动机控制线路中。
A、5.5B、7.5C、10
5、DZ5—20型低压断路器中电磁脱扣器的作用是（）。
A、过载保护B、短路保护C、欠压保护
四、问答题（每题10分，共40分）：
1、如何正确选择熔体的额定电流？
2、什么是熔断器的时间——电流特性？
它有什么特点？
3、自复式熔断器的基本工作原理是什么？
4、螺旋式熔断器应如何接线？
【附试案参考答案及评分标准】
一、填空题：
1、1200、1500
2、刀开关和转换开关、熔断器、断路器、接触器、主令电器、控制继电器。
3、刀开关、熔断器、开启式负荷开关、封闭式负荷开关。
4、380、500、3。
5、垂直、上、倒装、平装。
6、不能开启、合闸。
7、转换开关、电源、负载、5。
8、故障电流、完全停止。
9、自动空气开关、自动空气断路器、控制、短路、过载、欠压。
10、刀开关、熔断器、断开点。
11、短路保护、串联。
12、灭弧。
二、判断题：
1、√2、×3、×4、×5、√
三、选择题：
1、A2、B3、A4、A5、B
四、问答题：
1、①对于照明、电热电路，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。
②一台电动机：
IRN≥（1.5～2.5）IN
③多台电动机：
IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN
2、在规定工作条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间关系的函数由线，也称保护特性或熔断特性。
熔断器的熔断时间，随着电流的增大而减小。
即熔断器通过的电流越大，熔断时间越短。
熔断器对过载反应是很不灵敏的，一般不宜用作过载保护。
3、自复式熔断器的熔体是应用非线性电阻元件制成，在特大短路电流产生的高温下，熔体气化，阻值剧增，即瞬间呈现高阻状态，从而能将故障电流限制在较小的数值范围内。
4、旋式熔断器的电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线应接在螺纹壳的上接线座上。
这样在更换熔断管时，旋出螺帽后螺纹壳上不带电，比较安全。
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