教你认识熔断器、断路器、漏电保护器！

  熔断器的种类很多，常见的有RC插入式熔断器、RL螺旋式熔断器、RM无填料封闭管式熔断器、RS快速熔断器、RT有填料管式熔断器和RZ自复式熔断器等。熔断器的型号含义说明如下：

  RC插入式熔断器大多数都用在电压在380V及以下、电流在5～200A之间的电路中，如照明电路和小容量的电动机电路中。图13所示是一种常见的RC插入式熔断器。这种熔断器用在额定电流在30A以下的电路中时，熔丝一般都会采用铅锡丝；当用在电流为30～100A的电路中时，熔丝一般都会采用铜丝；当用在电流达100A以上的电路中时，一般用变截面的铜片作熔丝。

  图14所示是一种常见的RL螺旋式熔断器，这种熔断器在使用时，要在内部安装一个螺旋状的熔管，在安装熔管时，先将熔断器的瓷帽旋下，再将熔管放入内部，然后旋好瓷帽。熔管上、下方为金属盖，熔管内部装有石英砂和熔丝，有的熔管上方的金属盖中央有一个红色的熔断指示器，当熔丝熔断时，指示器颜色会发生明显的变化，以指示内部熔丝已断。指示器的颜色变化能够最终靠熔断器瓷帽上的玻璃窗口观察到。

  图15所示是一种典型的RM无填料封闭管式熔断器，它可以拆卸。这种熔断器的熔体是一种变截面的锌片，它被安装在纤维管中，锌片两端的刀形接触片穿过黄铜帽，再通过垫圈安插在刀座中。这种熔断器通过大电流时，锌片上窄的部分首先熔断，使中间大段的锌片脱断，形成很大的间隔，从而有利于灭弧。

  RS有填料快速熔断器大多数都用在硅整流器件、晶闸管器件等半导体器件及其配套设备的短路和过载保护，它的熔体一般都会采用银制成，具有熔断迅速、能灭弧等优点。图16所示是两种常见的RS有填料快速熔断器。

  RT有填料封闭管式熔断器又称为石英熔断器，它常用作变压器和电动机等电气设备的过载和短路保护。图17a所示是几种常见的RT有填料封闭管式熔断器，这种熔断器可以用螺钉、卡座等与电路连接起来；图17b所示是将一种熔断器插在卡座内的情形。

  RZ自复式熔断器的结构示意图如图18所示。其内部采用金属钠作为熔体，在常温下，钠的电阻很小，整个熔丝的电阻也很小，能够最终靠正常的电流，若电路出现短路，则会导致流过钠熔体的电流很大，钠被加热汽化，电阻变大，熔断器相当于开路，当短路消除后，流过的电流减小，钠又恢复成固态，电阻又变小，熔断器自动恢复正常。

  断路器又称为自动空气开关，它既能对电路进行不频繁的通断控制，又能在电路出现过载、短路和欠电压（电压过低）时自动掉闸（即自动切断电路），

  断路器种类较多，图19a是一些常用的塑料外壳式断路器，断路器的电路符号如图19b所示，从左至右依次为单极（1P）、两极（2P）和三极（3P）断路器。在断路器上标有标称电压、额定电流和工作频率等内容。

  断路器的典型结构如图20所示。该断路器是一个三相断路器，内部主要由主触点、反力弹簧、搭钩、杠杆、电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器等组成。该断路器能轻松实现过电流、过热和欠电压保护功能。

  三相交流电源经断路器的三个主触点和三条线路为负载提供三相交流电，其中一条线路中串接了电磁脱扣器线圈和发热元件。当负载有严重短路时，流过线路的电流很大，流过电磁脱扣器线圈的电流也很大，线圈产生很强的磁场并通过铁芯吸引衔铁，衔铁动作，带动杠杆上移，两个搭钩脱离，依靠反力弹簧的作用，三个主触点的动、静触点断开，从而断电以保护短路的负载。

  如果负载没有短路，但若长时间超负荷运行，负载非常容易损坏。虽然在这种情况下电流也较正常时大，但还不足以使电磁脱扣器动作，断路器的热保护设施可以解决这个问题。若负载长时间超负荷运行，则流过发热元件的电流长时间偏大，发热元件温度上升，它加热附近的双金属片（热脱扣器），其中上面的金属片热膨胀小，双金属片受热后向上弯曲，推动杠杆上移，使两个搭钩脱离，三个主触点的动、静触点断开，从而断电。

  如果电源电压过低，则断路器也能切断电源与负载的连接，进行保护。断路器的欠电压脱扣器线圈与两条电源线连接，当三相交流电源的电压很低时，两条电源线之间的电压也很低，流过欠电压脱扣器线圈的电流小，线圈产生的磁场弱，不足以吸引住衔铁，在拉力弹簧的拉力作用下，衔铁上移，并推动杠杆上移，两个搭钩脱离，三个主触点的动、静触点断开，从而断开电源与负载的连接。

  根据结构及形式来分，断路器主要有塑料外壳式和框架式（万能式）。图21所示是几种常见的断路器。

  塑料外壳式断路器又称为装置式断路器，它采用封闭式结构，除按钮或手柄外，其余的部件均安装在塑料外壳内。这种断路器的电流容量较小，分断能力弱，但分断速度快。它主要用在照明配电和电动机控制电路中，起保护作用。

  框架式断路器又称为万能式熔断器，它一般都有一个钢制的框架，所有的部件都安装在这个框架内。这种断路器电流容量大，分断能力强，耐热性好。它主要用在380V的低压配电系统中作过电流、欠电压和过热保护。常见的框架式断路器有DW10系列和DW15系列，其额定电流等级有200A、400A、600A、1000A、1500A、2500A和4000A七种。

  断路器具有过流、过热和欠压保护功能，但当用电设备绝缘性能直线下降而出现漏电时却无保护功能，是因为漏电电流一般较短路电流小得多，不足以使断路器跳闸。漏电保护器是一种具有断路器功能和漏电保护功能的电器，在线路出现过流、过热、欠压和漏电时，均会脱扣跳闸保护。

  其外形和符号如图22所示。在图22a中，左边的为单极漏电保护器，当后级电路出现漏电时，只切断一条L线路（N线路始终是接通的），中间的为两极漏电保护器，漏电时切断两条线路，右边的为三相漏电保护器，漏电时切断三条线a后面两种漏电保护器，其下方有两组接线端子，如果接左边的端子（需要拆下保护盖），则只能用到断路器功能，无漏电保护功能。

  220V的交流电压经漏电保护器内部的触点在输出端接负载（灯泡），在漏电保护器内部两根导线，该线连接，当人体没有接触导线时，流过两根导线大小相等，方向相反，它们产生大小相等方向相反的磁场，这两个磁场相互抵消，穿过线，线不会产生电动势，衔铁不动作。一旦人体接触导线，如图所示，一部分电流I3（漏电电流）会经人体直接到地，再通过大地回到电源的另一端，这样流过漏电保护器内部两根导线就不相等，它们产生的磁场也就不相等，不能完全抵消，即两根导线上的线有磁场通过，线圈会产生电流，电流流入铁芯上的线产生磁场吸引衔铁而脱扣跳闸，将触点断开，切断供电，触电的人就得到了保护。

  为了在不漏电的情况下检验漏电保护器的漏电保护功能是不是正常，漏电保护器一般设有“TEST（测试）”按钮，当按下该按钮时，L线上的一部分电流通过按钮、电阻流到N线上，这样流过线内部的两根导线），线产生电动势，有电流过线，衔铁动作而脱扣跳闸，将内部触点断开。如果测试按钮无法闭合或电阻开路，测试时漏电保护器不会动作，但使用时发生漏电会动作。

  TN-S系统是指电源侧中性线和保护线都直接接地，总系统的中性线和保护线d所示为漏电保护器在TN-C-S供电系统中的接线方法。TN-C-S系统是指电源侧中性线直接接地，总系统中有一部分中性线和保护线是合一的，而在末端是分开的。

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