11低压熔断器的检修与识别.docx
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11低压熔断器的检修与识别
教师工作页
课题名称
常用低压电器及其安装、检测与维修
分课题名称
低压熔断器的检修与识别
课题序号
1
授课日期
第1周
2012年2月16日至2012年2月16日
任务授课时数
6学时
任务课时安排
6学时
授课班级
11中电4班
授课班级人数
37
教学目的与
要求
1、能正确识别、选择低压熔断器,熟悉其功能、基本结构、工作原理及含义,熟记其图形符号和文字符号。
重点与难点
能正确识别、选择低压熔断器
教学准备
工具、量具、夹具
电工常用工具
原材料、元器件
熔断器
仪器设备
多媒体
图纸
理实一体化课堂教学安排
教学过程
主要教学、示范内容及步骤
一、
理论部分(相关工艺相关知识讲解)
低压熔断器的作用是在线路中作短路保护,通常简称为熔断器。
短路是由于电气设备或导线的绝缘损坏而导致的一种电气故障。
使用时,熔断器应串联在被保护的电路中。
正常情况下,熔断器的熔体相当于一段导线;当电路发生短路故障时,熔体能迅速熔断分断电路,从而起到保护线路和电气设备的作用。
熔断器的结构简单,价格便宜,动作可靠,使用维护方便,因而得到了广泛应用。
(一)熔断器的结构与主要技术参数
1、熔断器的结构
熔断器主要有熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
熔体是熔断器的核心,常做成丝状、片状或栅状,制作熔体的材料一般有铅锡合金、锌、铜、银等,根据受保护电路的要求而定。
熔管是熔体的保护外壳,用耐热绝缘材料制成,在熔体熔断时兼有灭弧作用。
熔座是熔断器的底座,用于固定熔管和外接引线。
2、熔断器的主要技术参数
(1)额定电压指熔断器长期工作所能承受的电压。
如果熔断器的实际工作电压大于其额定电压,熔体熔断时可能会发生电弧不能熄灭的危险。
(2)额定电流指保证熔断器能长期正常工作的电流。
它由熔断器各部分长期工作时允许的温升决定。
提示
熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念。
熔体的额定电流是指在规定的工作条件下,长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。
通常,一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体,但要保证熔体的额定电流值不能大于熔断器的额定电流值。
例如,型号为RLl—15的熔断器,其额定电流为15A,它可以配用额定电流为2A、4A、6A、10A和15A的熔体。
(3)分断能力在规定的使用和性能条件下,在规定电压下熔断器能分断的预期分断电流值。
常用极限分断电流值来表示。
(4)时间一电流特性也称为安一秒特性或保护特性,是指在规定的条件下,表征流过熔体的电流与熔体熔断时间的关系曲线,如图1—6所示。
从特性上可以看出,熔断器的熔断时间随电流的增大而缩短,是反时限特性。
另外,在时间一电流特性曲线中有一个熔断电流与不熔断电流的分界线,与此相对应的电流称为最小熔化电流或临界电流,用/Rmi。
表示。
往往以在1~2h内能熔断的最小电流值作为最小熔断电流。
根据对熔断器的要求,熔体在额定电流INN下绝对不应熔断,所以最小熔化电流IRmin必须大于额定电流INN。
一般熔断器的熔断电流Is与熔断时间t的关系见表1—3。
表1—3
熔断器的熔断电流与熔断时间的关系
熔断电流Is(A)
1.25IN
1.6IN
2.0IN
2.5IN
3.0IN
4.01IN
8.0IN
10.0IN
熔断时间t(s)
∞
3600
40
8
4.5
2.5
1
0.4
思考
在电动机控制线路中,熔断器只能作短路保护电器使用,而不能作为过载保护电器使你能解释其原因吗?
由表1—3可以看出,熔断器对过载的反应是很不灵敏的,当电气设备发生轻度过载时,熔断器将持续很长时间才能熔断,有时甚至不熔断。
因此,除照明和电加热电路外,熔断器一般不宜用作过载保护电器,主要用于短路保护。
(二)常用低压熔断器
熔断器型号及含义如下:
如型号RClA一15/10中,R表示熔断器,C表示瓷插式,设计代号为lA,熔断器额定电流是15A,熔体额定电流是10A。
常用的熔断器见表1—4。
表1-4
常用熔断器
名称
结构示意图
特点
应用场合
RClA系列瓷式熔断器
它由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝五部分组成,其特点是结构简单,价格低廉,更换方便,使用时将瓷盖插入瓷座,拔下瓷盖便可更换熔丝。
但该熔断器极限分断能力较差,由于为半封闭结构,熔丝熔断时有声光现象,在易燃易爆的工作场合应禁止使用
主要用于交流50Hz、额定电压380V及以下、额定电流为5—200A的低压线路末端或分支电路中,作线路和用电设备的短路保护,在照明线路中还可起过载保护作用
RLl系螺旋式熔断器
它主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下接线座及瓷底座等部分组成。
熔断管内装有石英砂、熔丝和带小红点的熔断指示器,石英砂尉于增强灭弧性能。
该系列熔断器的分断能力较高,结构紧凑,体积小,安装面积小,更换熔体方便,工作安全可靠,熔丝熔断后有明显指示。
当从瓷帽玻璃窗口观测到带小红点的熔断指示器自动脱落时,表示熔丝已经熔断
广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合,在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中,作为短路保护器件
RMl0系列封闭管式熔断器
它由熔断管、熔体、夹头及夹座等部分组成。
熔断管为钢纸制成,两端为黄铜制成的可拆式管帽,管内熔体为变截面的熔片,更换熔体较方便。
RMl0系列的极限分断能力比RClA熔断器有提高
主要用于交流额定电压380V及以下、直流440V及以下、电流在600A以下的电力线路中,作导线、电缆及电气设备的短路和连续过载保护
RT0系列有填料封闭管式熔断器
主要由熔管、底座、夹头、夹座等部分组成。
它的熔管用高频电工瓷制成,熔体是两片网状紫铜片,中间用锡桥连接。
熔体周围填满石英砂起灭弧作用,该熔断器的分断能力比同容量的RMl0型大2.5—4倍。
该系列熔断器配有熔断指示装置,熔体熔断后,显示出醒目的红色熔断信号,并可用配备的专用绝缘手柄在带电的情况下更换熔管,装取方便,安全可靠
广泛用于交流380V及以下、短路电流较大的电力输配电系统中,作为线路及电气设备的短路保护及过载保护
NG30系列有填举封闭管式圆筒帽形熔断器
该系列熔断器由熔断体及熔断器支持件组成。
熔断体由熔管、熔体、填料组成,由纯铜片(或铜丝)制成的变截面熔体封装于高强度熔管内,熔管内充满高纯度石英砂作为灭弧介质,熔体面端采用点焊与端帽牢固连接。
熔断器支持件由底板、载熔体、插座等组成,由塑料压制的底板装上载熔体插座后,铆合或螺丝固定而成,为半封闭式结构,且带有熔断指示灯。
熔体熔断时指示灯即亮
用于交流50Hz、额定电压380V、额定电流63A及以下工业电气装置的配电线路中,作为线路的短路保护及过载保护
RS0、RS3系列孝填料快速熔断器(又叫半导体器伺保护用熔断器)
电力半导体器件的过载能力很差,采用熔断器保护时,要求过载或短路时必须快速熔断,一般在6倍额定电流时,熔断时间不大于20ms。
故快速熔断器的主要特点是熔断时间短,动作迅速(小于5ms)。
RS0、RS3系列其外形与RT0系列相似,熔断管内有石英填料,熔体也采用变截面形状、导热性能强、热容量小的银片,熔化速度快
主要用于半导体硅整流元件的过电流保护。
常用的有RLS、RS0、RS3等系列。
RLS系列主要用于小容量硅元件及成套装置的短路保护;RS0和RS3系列主要用于大容量晶闸管元件的短路和过载保护,它们的结构相同,但RS3系列的动作更快,分断能力更高
自复式熔断器
自复式熔断器是一种采用气体、超导体或液态金属钠等作熔体的限流元件。
在故障短路电流产生的高温下,使熔体瞬间呈现高阻状态,从而限制了短路电流。
当故障消失后,温度下降,熔体又自动恢复至原来的低阻导电状态。
自复式熔断器具有限流作用显著、动作时间短、动作后不必更换熔体、能重复使用、能实现自动重合闸等优点,所以在生产中的应用范围广泛
目前自复式熔断器的工业产品有RZl系列,它适用于交流380V的电路中与断路器配合使用。
熔断器的电流有100A、200A、400A、600A4个等级,在功率因数A≤o.3时的分断能力为100kA
常见低压熔断器的主要技术参数见表1—5。
表1-5
常见低压熔断器的主要技术参数
类别
型号
额定电压(V)
额定电流(A)
熔体额定电流等级(A)
极限分断能力(kA)
功率因数
瓷插式熔断器
RCIA
380
5
2、5
0.25
0.8
10
2、4、6、10
0.5
15
6、10、15
30
20、25、30
1.5
0.7
60
40、50、60
3
0.6
100
80、100
200
120、150、200
螺旋式熔断器
RLl
500
15
2、4、6、10、15
2
≥0.3
60
20、25、30、35、40、50、60
3.5
100
60、80、100
20
200
100、125、150、200
50
RL2
500
25
2、4、6、10、15、20、25
1
60
25、35、50、60
2
100
80、100
3.5
无填料封闭管式熔断器
RMl0
380
15
6、10、15
1.2
0.8
60
15、20、25、35、45、60
3.5
0.7
100
60、80、100
10
0.35
200
100、125、160、200
350
200、225、260、300、350
600
350、430、500、600
12
0.35
有填料封闭管式熔断器
RT0
交流380直流440
100
30、40、50、60、100
>0.3
200
120、150、200、250
交流50
400
300、350、400、450
直流25
600
500、550、600
有填料封闭管式圆筒帽形熔断器
RTl8
380
32
2、4、6、8、10、12、
100
0.1~0.2
16、20、25、32
63
2、4、6、8、10、16、
20、25、32、40、50、63
快速熔断器
RLS2
500
30
16、20、25、30
50
0.1~0.2
63
35、(45)、50、63
100
(75)、80、(90)、100
(三)熔断器的选用
熔断器有不同的类型和规格。
对熔断器的要求是:
在电气设备正常运行时,熔断器应不熔断;在出现短路故障时,应立即熔断;在电流发生正常变动(如电动机启动过程)时,熔断器应不熔断;在用电设备持续过载时,应延时熔断。
对熔断器的选用主要包括熔断器类型、熔断器额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流的选用。
1、熔断器类型的选用
根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用适当类型的熔断器。
例如,对于容量较小的照明电路,可选用RT系列圆筒帽形熔断器或RClA系列瓷插式熔断器;对于短路电流相当大的电路或有易燃气体的环境,应选用RT0系列有填料封闭管式熔断器;在机床控制线路中,多选用RL系列螺旋式熔断器;用于半导体功率元件及晶闸管的保护时,应选用RS或RLS系列快速熔断器。
2、熔断器额定电压和额定电流的选用
熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压;熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流;熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。
3、熔体额定电流的选用
(1)对照明和电热等电流较平稳、无冲击电流的负载的短路保护,熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。
(2)对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护,熔体的额定电流IRN应大于或等于1.5—2.5倍电动机额定电流IN即:
IRN≥(1.5~2.5)IN
(3)对多台电动机的短路保护,熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流INmax,的1.5—2.5倍,再加上其余电动机额定电流的总和∑IN,即:
IRN≥(1.5—2.5)INmax+∑IN
例题
例1—1某机床电动机的型号为Y112M一4,额定功率为4kW,额定电压为380V,额定电流为8.8A,该电动机正常工作时不需要频繁启动。
若用熔断器为该电动机提供短路保护,试确定熔断器的型号规格。
解:
(1)选择熔断器的类型:
该电动机是在机床中使用,所以熔断器可选用RLl系列螺旋式熔断器。
(2)选择熔体额定电流:
由于所保护的电动机不需要经常启动,则熔体额定电流取为:
IRN=(1.5—2.5)×8.8≈13.2~22A
查表1—5得熔体额定电流为:
IRN=20A或15A,但选取时通常留有一定余量,故一般取IRN=20A。
(3)选择熔断器的额定电流和电压:
查表1—5,可选取RLl—60/20型熔断器,其额定电流为60A,额定电压为500V。
(四)熔断器的安装与使用
1、用于安装使用的熔断器应完整无损,并标有额定电压、额定电流值。
2、熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。
瓷插式熔断器应垂直安装。
螺旋式熔断器接线时,电源线应接在下接线座上,负载线应接在上接线座上,以保证能安全地更换熔管。
3、熔断器内要安装合格的熔体,不能用多根小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。
在多级保护的场合,各级熔体应相互配合,上级熔断器的额定电流等级以大于下级熔断器的额定电流等级两级为宜。
4、更换熔体或熔管时,必须切断电源,尤其不允许带负荷操作,以免发生电弧灼伤。
管式熔断器的熔体应用专用的绝缘插拔器进行更换。
5、对RMl0系列熔断器,在切断过三次相当于分断能力的电流后,必须更换熔断管,以保证能可靠地切断所规定分断能力的电流。
6、熔体熔断后,应分析原因排除故障后,再更换新的熔体。
在更换新的熔体时,不能轻易改变熔体的规格,更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。
7、熔断器兼作隔离器件使用时,应安装在控制开关的电源进线端;应装在控制开关的出线端。
(五)熔断器的常见故障及处理方法
熔断器的常见故障及处理方法见表1—6。
表1-6
熔断器的常见故障及处理方法
故障现象
可能原因
处理方法
电路接通瞬间,熔体熔断
熔体电流等级选择过小
更换熔体
负载侧短路或接地
排除负载故障
熔体安装时受机械损伤
更换熔体
熔体未熔断,但电路不通
熔体或接线座接触不良
重新连接
二、实训部分(实训任务及安排)
低压熔断器的检修与识别
巡回重点及注意事项
1、带电更换熔体时一定要注意安全
结
束
指
导
仪表使用方法正确
布
置
作
业
熔断器为什么一般不宜作过载保护
课后反思
螺旋熔断器安装
理实一体化课堂教学安排
学生工作页
课题序号
1
日期
2012.2.16
教师
姜爱卿
课题名称
低压熔断器的检修与识别
任务课时
2
任务资源或设备:
尖嘴钳、螺钉旋具、万用表一只、在RCIA、RLl、RT0、RTl8、RS0系列中,各选取不少于两种规格的熔断器
教学目标:
(操作技能和相关知识)
能正确识别、检修低压熔断器
一、实训操作
1、熔断器的识别训练,
(1)在教师指导下,仔细观察各种不同类型、规格的熔断器外形和结构特点。
(2)由指导教师从所给熔断器中任选五只,用胶布盖住其型号并编号,由学生根据实物写出其名称、型号规格及主要组成部分,填人表1—7中。
表1-7
熔断器识别
序号
1
2
3
4
5
名称
型号规格
主要结构
2、跟换RC1A系列和RL1系列熔断器的熔体
(1)检查所给熔断器的熔体是否完好。
对RC1A系列可拔下瓷盖进行检查;对RL1系列应首先查看其熔断指示器。
(2)若熔体己熔断,应按原规格选配熔体。
(3)更换熔体。
对RClA系列熔断器,安装熔丝时,熔丝缠绕方向一定要正确,安装过程中不得损伤熔丝。
对RLl系列熔断器,熔断管不能倒装。
(4)用万用表检查更换熔体后的熔断器各部分接触是否良好。
二、课后体会____________________________________________________________
___________________________________________________________
作任务评价表
工作行为
内容及标准
分值
得分
文明生产
安全:
人生安全、操作安全、仪器工具损坏
10
岗位:
不离岗、不串岗、保持岗位整洁性、遵守场室制度
10
规程:
按任务步骤工作、文明工作、文明检修
5
材料:
工完料清、不浪费材料
10
工作态度
主动性:
积极做好预习工作,积极完成任务,敢于提出问题
10
独立性:
个人任务,独立完成,不模仿抄袭他人作品
10
协作性:
小组项目时,共同完成任务,不蒙混过关
10
创造性:
有创造性学习行为,一次加5分
个人5s(g整理、整顿、清洁、清扫、素养)
工作台面整洁不搭放无关物品
5
地面2平方内清洁,无垃圾
5
工具仪器摆放规范无灰尘
5
下课结束,凳子要排放工作台上面
5
上课中,关闭通迅工具,发现一次扣5分
工作记录
完整性:
工作记录填写完整,缺一项扣5分
15
整洁性:
不乱写、乱画与任务无关的文字符号,出现一处扣1分
雷同性:
不抄袭,抄袭一次扣10分
按时性:
按时交任务记录,迟交一次扣2分
总分100分,合计得分:
工作质量
项目内容
评分标准
分值
得分
熔断器识别
(1)写错或漏写名称每只扣5分
50
(2)写错或漏写型号每只扣5分
(3)漏写主要部件每个扣4分
更换熔体
(1)检查方法不正确扣10分
10
(2)不能正确选配熔体扣10分
(3)更换熔体方法不正确扣10分
(4)损伤熔体扣20分
(5)更换熔体后熔断器断路扣25分
安全文明生产
违反安全文明生产规程扣10~70分
定额时间
90min,训练不允许超时,在修复故障过程中才允许超时,每超1min扣5分
备注
除定额时间外,各项内容的最高扣分不得超过分值所配分
总分100分,合计得分
汇总得分
工作行为(50%)
工作质量(50%)
总得分
说明:
1.工作行为部分主要由小组长评定,实行百分制,教师有权特级处理。
2.工作质量部分主要由小组长及实习指导老师评定,实行百分制,教师适当调控。
3.教师具有否定权。
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