项目1 识别与检验常用低压电器
任务1.1 识别与检验螺旋式熔断器
【任务导入】
熔断器是一种结构简单、价格低廉、使用方便的保护电器，广泛应用于低压配电系统的照明电路中，起短路保护和过载保护作用，而在电动机控制电路中只起短路保护作用。
【任务描述】
本任务以熔断器的结构及工作原理等知识为基础，通过识别和检验，认识螺旋式熔断器。
码1-1 熔断器的外形图
码1-2 熔断器的结构和原理
【自学知识】
这里学习熔断器的结构和工作原理。
熔断器是一种当通过的电流超过规定值后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使其所保护的电路断开的一种电流保护电器。熔断器按其结构形式分为瓷插式、螺旋式、有填料密封管式、无填料密封管式等。几种常用熔断器的外形如图1-1所示。
图1-1 常用熔断器的外形
a）RT14系列圆筒式熔断器 b）RL1系列螺旋式熔断器 c）RS14快速熔断器
（1）熔断器的结构
熔断器主要由熔断体和熔断器支持件组成。熔断体是熔断器动作后要进行更换的部件，熔断体一般由熔管（或座）、熔体、填料及导电部件等组成。
熔体是控制熔断特性的关键元件，它既是感测元件又是执行元件，常做成片状、丝状或笼状，如图1-2所示；片状时称熔片，丝状时称熔丝。熔体的材料、尺寸和形状决定了熔断特性。熔体的材料有两类：一类为低熔点材料，如铅、铅锡合金、锑铝合金、锌等，因其熔点低，易熔断，制成的熔体截面尺寸较大，熔断时产生的金属蒸气较多，只适用于低分断能力的熔断器；另一类为高熔点材料，如银、铜、铝等，不易熔断，制成的熔体截面尺寸较小，熔断时产生的金属蒸气少，适用于高分断能力的熔断器。
图1-2 熔体
a）片状 b）笼状
（2）熔断器的工作原理和保护特性
1）工作原理。熔断器是根据电流的热效应原理工作的。熔体串联在被保护电路中，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的负载电流而不熔断；当电路发生短路或严重过载故障时，熔体流过很大的故障电流，当该电流产生的热量使熔体温度上升到熔点时，熔体熔断，切断电路，从而达到保护电路或设备的目的。
2）保护特性。熔体熔断的电流值与熔断时间的关系称为熔断器的保护特性曲线，又称安秒特性，如图1-3所示，熔断时间与电流呈反时限开关，电流越大，熔体熔断时间越短。当熔体电流小于最小熔化电流Imin（又称临界电流）时，熔体不会熔化。
（3）螺旋式熔断器
螺旋式熔断器如图1-4所示，由瓷帽、熔断体、瓷套、上接线端子、下接线端子及瓷座组成。熔断体是一个瓷质熔管，里面除装有熔丝外，还填满起着灭弧作用的石英砂。熔断体的上盖中心装有熔断指示器，一旦熔丝熔断，指示器即从熔管上盖脱出。熔断器熔断后，只要更换熔断体即可。螺旋式熔断器具有熔断快、分断能力强、体积小、结构紧凑、更换熔丝方便、安全可靠和熔断后标志明显等优点。
图1-3 熔断器的保护特性曲线
图1-4 螺旋式熔断器
1—瓷帽 2—熔断体 3—瓷套 4—上接线端子 5—下接线端子 6—瓷座
螺旋式熔断器主要有RL1、RL2、RL5、RL6、FB等系列，广泛应用于工矿企业低压配电设备、机械设备的电气控制系统中，做短路和过电流保护。其中RL1系列熔断器适用于交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，在控制箱、配电屏和机床设备的电路中，主要用于短路保护，符合GB/T 13539.1-2015、GB/T 13539.3-2017和IEC 60269-1-2009、IEC 60269-3-2019标准。
（4）熔断器的符号与型号
熔断器的图形符号与文字符号，如图1-5所示。
图1-5 熔断器的图形符号与文字符号
RL1系列熔断器的型号及其含义如下：
（5）熔断器的铭牌数据
①额定电压Ue。应等于（或大于）熔断器安装处的电路额定电压。
②额定电流。是指熔断器长期工作，各部件温升不超过允许温升的最大工作电流。熔断器的额定电流有两种：一种是熔断器的额定电流Ie，另一种是熔断体的额定电流In。为了减少熔断器的规格数量，熔断器额定电流规格数量较少，熔断体额定电流规格数量较多；也就是说在一种电流规格的熔断器内可安装几种电流规格的熔断体，但熔断器的额定电流必须等于（或大于）所装熔断体的额定电流。
③额定分断能力。是指在规定的额定电压和功率因数（或时间常数）的条件下，能可靠分断的短路电流最大值。熔断器的额定分断能力必须大于电路中可能出现的短路电流最大值。
RL1系列熔断器的额定电流和极限分断能力见表1-1。
表1-1 RL1系列熔断器的技术参数
④约定电流值。当周围介质温度为20±5℃时，在表1-2规定的约定时间Tc内，通过约定不熔断电流Inf时不熔断，通过约定熔断电流If时必须熔断。
表1-2 熔断器的约定时间和约定电流值
注：1）按熔断器分类标准规定；
2）关于gM熔断体，见GB/T 13539.1—2015中的5.7.1项；
3）gG表示作为一般用途，可实现全范围分断能力。
[课前测验]
1.判断题
1）熔断器是利用电流的热效应原理工作的，其保护特性是反时限的。（ ）
2）熔断器在电动机控制电路中可以兼具短路和过载保护功能。（ ）
3）熔断器的额定电流与熔断体的额定电流必须相等。（ ）
4）熔断器是一种用于短路与严重过载保护的电器。（ ）
2.选择题
1）熔断器在电路中主要起（ ）作用。
A. 短路保护
B. 过载保护
C. 失电压保护
D. 欠电压保护
2）熔断器的额定电流应（ ）所装熔断体的额定电流。
A. 大于
B. 大于或等于
C. 小于
D. 不大于
3）一个额定电流等级的熔断器能配（ ）额定电流等级的熔体。
A. 1个
B. 2个
C. 多个
D. 无数个
3.填空题
1）熔断器在电路中起短路保护作用，使用时__________在被保护的电路中。
2）安装熔断器时，各级熔断体应相互配合，要求上一级熔断体电流__________下一级熔体的额定电流。
3）螺旋式熔断体由瓷帽、__________、瓷套、上接线端子、下接线端子及瓷座组成。
【任务实施】
螺旋式熔断器的识别和检验任务单见随附的“任务单”部分。
[课堂作业]
1）熔断器的主要作用是什么？
2）什么是熔断器的额定电流？什么是熔断体的额定电流？
3）熔断体的熔断电流一般是额定电流的多少倍？
4）什么是熔断器的时间-电流特性？它有什么特点？
[互动讨论]
1）如何选择熔断体和熔断器规格？
2）熔断器常见故障主要包括哪两种情况？其主要原因是什么？
3）熔断器的额定电流、熔断体的额定电流和熔断体的极限分断电流有何不同？
4）如何判别螺旋式熔断器的质量好坏？
[自我评价]
1）收获与总结。
2）存在的主要问题。
3）今后改进、提高的措施。