熔断器保护

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《简明电工计算手册》第505页（2635字）

对容量较小且不太重要的负荷，使用高压熔断器作为输配电线路及电力变压器的短路保护。低压熔断器用于500V以下电压的电路中，作为电力线路，电机等电气设备的短路保护。熔断器在供电系统中的配置应符合选择性的原则，配置的数量应尽量少。

在低压系统中，不允许在PE(保护线)，PEN(保护中性线)及N线(零线)上安装熔断器，以免熔断器熔断而使零线断开，如保护接地设备外壳带电，则对人是十分危险的。

选择熔断器时，首先要对熔断器的熔体电流进行计算。

1．熔断器熔体电流的计算

(1)计算线路熔断器保护的熔体电流应符合下列两条件

①熔体额定电流I_RT应大于或等于线路的计算电流I_js，即：

I_RT≥I_js (6－56)

②熔体额定电流I_RT还应躲过线路的尖峰电流I_jf以使熔体在线路出现正常的尖峰电流时也不致熔断。并须满足下式：

式中 α——熔体躲过启动电流的安全系数。以熔断器RT0为例列表如下。

表6－5

［例6－9］ 一三相笼型电动机容量为4kW，cosφ=0．8，启动时间为5s，电压380V。试计算熔体电流。

［解］ 按理论计算，熔体额定电流

式中 I_if——尖峰电流。

I_jf=K_q·I_N

式中 K_q——启动电流倍数，笼型电动机的K_q=6～7，本例取K_q=6。

电动机额定电流

I_jf=K_q·I_N=6×7．6=45．6(A)

取α=2．5

(2)经验计算法计算熔体电流

按熔体保护，千瓦乘4的方法进行计算。

上列按此法计算，则：

4×4=16(A)

可见与理论计算的结果较接近。

2．熔断器之间的选择性配合计算

在线路发生短路故障时应要求最靠近故障点的熔断器先熔断，为满足此要求，需符合前级(靠近电源端)的熔断器的熔断时间(t₁)比后级(t₂)更长一些。根据理论推导起码为3倍，即t₁＞3t₂，才能保证前后两级熔断器的动作选择性要求。

［例6－10］ 如图6－4所示，设1RD(RT0)型的熔体额定电流为50A，2RD(RM10)型的熔体额定电流为35A。图中d点发生短路，其三相短路电流为1000A。试计算这两组熔断器之间有没有选择性配合。

图6－4

［解］ 用I_1RT=50A和，查表1－33得t₁=0．4s。

用I_2RT=35A和，查表1－32得t₂=0．01s。因0．4＞3×0．01，故满足选择性要求。

3．熔断器保护与导线或电缆之间的配合计算

为了不发生在短路时导线或电缆因过热甚至起燃而熔断器不熔断的事故，保证熔断器在短路时可靠地熔断，因此必须满足下面计算公式：

I_RT≤K_gf·I_yx

式中 I_RT——熔断器的熔体额定电流(A)；

I_yx——绝缘导线和电缆的允许载流量(A)；

K_gf——绝缘导线和电缆的允许短时过负荷系数，其取值如下：仅作短路保护时，导线明敷，取K_gf=1．5，导线穿管，取K_gf=2．5；作过载保护时，导线明敷，取K_gf=0．8～1。

［例6－11］ 有一台电动机额定电压为380V，额定容量为17kW，额定电流为25．8A，启动电流为181A。现采用BLV型导线穿焊接钢管敷设。该电动机采用RT0型熔断器作短路保护，短路电流达10kA。试选择熔体及熔断器的电流，导线截面和钢管直径(环温按30℃)，并校验熔断器保护与导线之间的配合计算。

［解］ ①选择熔体及熔断器的额定电流

I_RT≥I_js=25．8(A)

当α取2．5时，又得

查表1－33，可选RT0－100熔断器，熔体电流I_RT选取50A，熔断器电流100A。

②校验熔断器断流能力。查表1－33知RT0－100最大分断电流。

③选择导线截面和钢管。按发热条件，查导线允许载流量附表，得S=10mm²的BLV型铝芯塑料线三根穿钢管时，I_yx(30℃)=31A＞I_js=25．8A，满足发热要求，相应钢管(G)直径为20mm。

④熔断器与导线间的配合计算。因I_yx=31A，K_gf=2．5，所以

K_gf·I_yx=2．5×31=77．5A＞I_RT=50(A)

符合要求。