MAAV-007089-000100在熔断器的保护特性曲线中,有一个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或界限电流。所谓最小熔化电流是指这样的一个电流值,当通过熔体的电流等于这个电流值时,熔体能够达到其稳定温度,并且熔断;而比这个电流值略小一点的电流,则无法使得熔体熔断。从理论上来说,熔化达到稳定温度所需要的时间为无限大,故最小熔断电流用符号rr表示。考虑熔断器的发热时间常数一般都比较小,在它工作过1~2h以后,即可认为已经到达稳定状态,因此习惯上往往是以试验中的界限电流(即在1~2h内能使熔体熔断的最小电流值)作为最小熔化电流。

根据对熔断器的要求,熔体在额定电流下绝不应熔断,所以最小熔化电流必须大于额定电流。

熔断器的保护特性曲线,最小熔化电流与熔体的额定电流之比称为最小熔化系数,它是表征熔断器小倍数过载时灵敏度的指标。从过载保护的观点来看,熔化系数小些,对小倍数过载保护有利。例如,从电缆和电动机的过载保护来看,值最好在1.2~1.4之间。但是,熔化系数也不宜过小,因为假如值接近于1,则不仅熔体在额定电流下的工作温度会过高,而且还有可能因为安秒特性本身的误差,发生熔断器在额定电流下也熔断的现象,这就影响了熔断器工作的可靠性。

熔化系数主要决定于熔体的材料和它的工作温度,而安秒特性也与熔体的材料和结构有关,所以对整个熔断器来说熔体乃是其最主要的构件。

根据熔断器的工作原理,熔断器安秒特性中的熔断时间为熔化时间与灭弧时间之和。在过载电流倍数较小时,熔断时间接近于熔化时间,在大倍数过载的情况下,对熔断时间中的灭弧时间就不容忽视了。

应当指出,由于熔体材料成分的变化,熔体加工尺寸偏差,熔体表面状态和冷却条件的变化,熔断器的接触不良以及周围介质温度变化的影响,熔断器的熔断时间也会发生变化,以致熔断器的保护特性曲线不稳定,形成一个有10%~20%误差的一条带。这样,就有可能在额定电流下熔断,而在小倍数过载下反而不熔断的现象发生。因此,在安装和使用中均应充分注意。

分断能力,熔断器的分断能力通常是指它在额定电压及一定功率因数(或时间常数)下切断短路电流的极限能力,所以常常用极限断开电流值(周期分量的有效值)来表示。

众所周知,从发生短路开始到短路电流达到其最大值为止,需要一定的时间,这段时间的长短,就取决于电路的参数。如果熔断器的熔断时间小于这段时间,则电路中的短路电流在它还未来得及达到其最大值之前就已被切断。这时,熔断器起了“限流作用”。图7-4示出了熔断器在有限流作用时切断交流电流的示波图,在此图中,rO是电路被切断时实际短路电流值,Fy是无限流作用时的短路电流的幅值。在限流式熔断器中,ry称为预期短路电流,或简称预期电流。由示波图可见,欲使交流熔断器产生限流作用,其分断的弧前时间就必须小于1/4周期。

熔断器的限流作用可以显著地降低对保护对象的电动力稳定性和热稳定性的要求。但是,要获得这种特性,熔断器就必须有合适的结构形式,以便增强分断灭弧能力和缩短熔体的熔化时间,飞机上的难熔熔断器和惯性熔断器便具有这种特性。

很明显,熔断器的限流作用越强,其分断能力就越大。在无限流作用的熔断器

回路中,短路电流是在第一个半周自然过零时,或在其他半周自然过零时被切断的。

及早熄灭电弧,减少切断电路时的电有限流作用熔断器切断交流电流的示波图弧能量,以及增强熔断器结构的机械强度,均有助于提高熔断器的分断能力。但是,有一点需要指出,即并非一切熔断器都有限流作用,也不是一切短路故障都需要限流。

综上所述,熔断器的主要技术参数有:安秒特性和分断能力。这两个参数都体现了在保护方面对熔断器提出的要求,而熔断器要能满足这些要求,又必须具有适当的特性。显然,安秒特性曲线主要是为过载保护服务的,而分断能力则主要是为短路保护服务的,前者需要反时限特性,后者则需要瞬动限流特性。最小熔化电流影响着安秒特性,燃弧时间和限流效应则影响着分断能力。

熔体材料熔点的高低对熔断器的特性有很大影响。我们知道,熔体在额定电流下的工作温度由于受到熔体支持件和导电端子温升的限制,一般都远远低于它的熔化温度,并且几乎与熔体材料本身的熔点无关(严格地说,熔体工作温度的高低只影响材料的氧化和老化,而且是低一点较为有利)。要使熔体熔断,其局部的最高温度必须等于熔化温度。对于高熔点材料熔体来说,其工作温度与熔化温度相差很大,所以熔化系数相当大,对于低熔点材料来说,两种温度相差不多,所以熔化系数小。

前已指出,熔化系数是熔断器的特性指标之一,它表征着熔断器对过载的“灵敏度”。