电气电路短路保护之熔断器的熔体电流选择

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熔断器是电气电路常用短路保护元器件之一，熔体具有快速熔断功能，以保证电气线络、用电负载在发生短路时，能够快速熔断，从而切断电源，使线路、用电负载不致于发生损坏、火灾、爆炸。

熔断器电气符号

熔断器有低压与高压等级之分；有螺旋式与嵌入式。以及其它形态及按装方式之分。本文仅讨论低压级且用于机床电气控制电路的。

螺旋式熔芯

螺旋式熔体座

当然熔体的额定电流在选择不恰当时，会发生两种结果。

一，熔体额定电流选大了时

在线路、负载发生短路时，出现了燃烧、爆炸等事故现象，熔体还未熔断，电源还没有切断，使事故进一步扩大，造成重大事故和经济损失。

二，熔体额定电流选小了

在负载、线路工作都正常时，因电网浪涌电压形成的冲击电流或感性、容性负载起动时的冲击电流，导致熔体熔断，切断了电源，影响线路、负载正常运转，从而影响了生产任务。也会带来一定的经济损失。

以下通过一个例子，说明如何正确选择熔体的额定电流。

如一台设备有5台电机，两台3KW；叁台1.5KW，其中一台3KW和一台1.5KW是同时启动并长期工作，另三台是独立且任何时间内，只能有一台工作。在计算时熔体额定电流增加值，按最大的一台计算

单台计算公式：

Ie≥Iq/2.5

Ie：额体额定电流

Iq：电机起动电流，有多台同时启动时为合计起动电流

或Ie=（1.5~2.5）Ide

多台电机情况下

Ie+其余电机的额定电流（同一时间内运行的）

Ide：电机额定电流，有多台同时启动时合计额定电流

3KW电动机额定电流为6A左右，1.5KW电动机额定电流为3A左右

考虑到感性负载冲击电流的影响，

现选择第二个公式便于计算。

Ie=（6+3）×2.5+3=22.5A

考虑到控制电路，最后总电路的熔体的额定电流，选择为30A。

上述为总的熔体的额定电流

对于各分支的熔体额定电流按其电动机的额定电流的1.5倍计算。

3KW：Ie=1.5×6=9A，选10A

1.5KW：Ie=1.5×3，选5~6A

处于频繁起停的电动机熔体额定电流按电动机的额定电流2.5倍计算。

3KW：2.5x6=15A

1.5KW：2.5x3=7.5A，选10A

对于电阻性负载的熔体额定电流按其额定电流的1.1~1.5计算

如12KW的箱式电炉，额定电流约为18.2A

18-2×1.5≈27A，选30A

3P推拉式熔断器

​电路中如果没有控制变压器，控制电路短路保护的熔体的额定电流选择同上，所用接触器、继电器等电感类的负载的吸合功率和保持功率是不同的，可查阅相关手册，这里不再叙述。

1P推拉式熔断器座与熔芯

有控制变压器的熔体额定电流选择如下：

假设选用的控制变压器为：

初级：380V200VA

次级：110V150VA/24V50VA

初级熔体额定电流：

Ie=200/380≈0.53A

考虑到冲击电流Ie选择为1A

次级有两咯

110V的Ie=150/110≈1.36A

同样考虑到冲击电流Ie为2~3A

24V的Ie=50/24≈2.08A

同样考虑Ie为3~4A

2P推拉式熔断器

​现今机床电气电路中，虽然大多采用了断路器作为电路的过载、短路保护，熔断器已很少使用，但是熔断器快速熔断功能优于同电流级别的断路器，所以在一些重要的且在发生短路、过载故障时要迅速切断电源，以保护设备不受损失的场合，仍然在使用。同时它的性价比高，熔体又便于更换。

1P推拉式熔断器展开图

​电子产品仍大量采用微小型熔断器作为短路保护，如数控系统，电源模块、伺服、变频器、PLC……等等。

玻璃管保险丝

微型保险丝一

微型保险丝二

文中提到的控制变压器，对于它的选型可参阅我的文章《机床电气电路设计控制变压器容量VA计算》。

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