熔断器是指当电流超过规定值时，利用自身产生的热量将熔体熔断并断开电路的保护装置。它起源于19世纪80年代的欧美国家。
熔断器由熔断器、管、触头等组成，分为高压熔断器和低压熔断器。它们具有体积小、使用方便、价格低廉的优点，广泛应用于低压配电系统、工矿企业电力设备、仪器仪表、家用电力线路和电气设备中。
1结构参数
结构特点
熔体的额定电流不等于保险丝的额定电流。熔体的额定电流是根据受保护设备的负载电流来选择的。保险丝的额定电流应大于熔体的额定电流，并与主电器一起确定。
熔断器主要由熔体、外壳和支架三部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键部件。熔体的材料、尺寸和形状决定了熔融特性。熔融材料分为两类：低熔点和高熔点。诸如铅和铅合金的低熔点材料具有低熔点并且易于熔化。由于它们的高电阻率，产生的熔体的横截面尺寸更大，并且在熔化过程中产生的金属蒸气更多。它们只适用于具有低分断能力的保险丝。诸如铜和银的高熔点材料具有高熔点并且不容易熔化。然而，由于它们的低电阻率，它们可以制成比低熔点熔体更小的横截面尺寸。它们在熔化过程中产生的金属蒸气较少，适用于具有高分断能力的保险丝。熔体的形状可分为两种：丝状和带状。改变可变截面的形状可以显著地改变熔断器的熔断特性。熔断器具有各种不同的熔断特性曲线，可以适应不同类型保护对象的需要。
安培-秒特性
保险丝的作用是通过熔化熔体来实现的，保险丝有一个非常明显的特性，那就是安培-秒特性。
对于熔体来说，其工作电流和工作时间特性是熔断器的安培-秒特性，也称为逆时延特性，即过载电流小时，熔断时间长；当过载电流高时，保险丝时间短。
我们对安培-秒特性的理解可以从焦耳定律中看出，Q=I2*R*T。在串联电路中，保险丝的R值基本保持不变，产生的热量与电流I和加热时间T的平方成正比。这意味着当电流高时，保险丝熔断所需的时间更短。当电流较低时，熔体熔化所需的熔化时间较长，即使热量积聚的速率小于热量扩散的速率，保险丝的温度也不会上升到熔点，保险丝甚至不会熔断。因此，在一定的过载电流范围内，当电流恢复正常时，保险丝不会熔断，可以继续使用。
因此，每个熔体具有最小的熔化电流。与不同的温度相对应，最小熔化电流也不同。尽管这种电流受到外部环境的影响，但在实际应用中可以忽略它。熔体的最小熔融电流与熔体的额定电流的比率通常被定义为最小熔融系数。常用的熔体的熔化系数大于1.25，这意味着额定电流为10A的熔体在电流低于12.5A时不会熔化。
由此可见，熔断器的短路保护性能优异，过载保护性能一般。如果有必要将其用于过载保护，则需要小心地将线路过载电流与保险丝的额定电流相匹配。例如，8A熔体用于10A电路中的短路保护和过载保护，但此时的过载保护特性并不理想。
熔断器的选择主要是根据负载的保护特性和短路电流的大小来选择熔断器的类型。对于小容量电动机和照明支线，通常使用熔断器作为过载和短路保护，因此希望熔断器的熔化系数适当较小。通常选用由铅锡合金熔体制成的RQA系列熔断器。对于大容量电机和照明干线，应强调短路保护和分断能力。通常选用分断能力较高的RM10和RL1系列熔断器；短路电流高时，应使用具有限流作用的RT0和RTl2系列保险丝
熔体的额定电流可根据以下方法选择：
1）.在没有启动过程的情况下保护平滑负载时，如照明电路、电阻器、电炉等，熔体的额定电流略大于或等于负载电路中的额定电流。
2）.长时间运行的单个电机的熔体电流可以根据最大启动电流或根据以下公式进行选择：
IRN≥（1.5-2.5）英寸
式中，IRN——熔体的额定电流；IN——电动机的额定电流。如果电机频繁启动，根据实际情况，公式中的系数可以适当增加到3-3.5。
3）.保护长时间运行的多个电机（电源干线）
IRN≥（1.5-2.5）IN最大值+∑IN
IN max-具有最大容量的单个电机的额定电流。∑换句话说，就是电动机额定电流的总和。
2功能用途
操作原理
一种在电路中使用金属导体作为串联熔体的电气设备。当过载或短路电流通过熔体时，熔体会因自身发热而熔化，从而断开电路。熔断器结构简单，使用方便，广泛用作电力系统、各种电气设备和家用电器的保护装置。
常见类型
插入式熔断器：常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支路或电气设备的短路保护。
螺旋保险丝：保险丝的上盖上有一个保险丝指示灯。一旦熔体融化，指示器立即弹出，可以通过陶瓷盖上的玻璃孔观察到。它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。开断电流大，可用于电压等级为500V及以下、电流等级为200A及以下的电路中的短路保护。
封闭熔断器：封闭熔断器分为两种：填充熔断器和未填充熔断器，如图3和图4所示。带填充物的熔断器一般由方形瓷管填充石英砂和熔体制成，具有很强的断裂能力。它们用于电压电平低于500V、电流电平低于1KA的电路中。未填充的密封保险丝将熔体封装在一个密封的圆柱体中，其断开容量略小，用于500V和600A以下的电网或配电设备。
快速熔断器：快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力较低。它只能在很短的时间内承受大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构与带填料的密封熔断器基本相同，但熔断器的材料和形状不同。它是一种具有由银箔制成的V形深槽的可变截面熔体。
自复位熔断器：以金属钠为熔体，在室温下具有较高的导电性。当电路中发生短路故障时，短路电流产生高温，导致钠迅速蒸发，蒸汽态钠呈现高电阻状态，从而限制短路电流。当短路电流消失时，温度降低，金属钠恢复其原来良好的导电性。自复位保险丝只能限制短路电流，不能真正断开电路。它的优点是不需要更换熔体，而且可以重复使用。
3产品类别
根据使用的电压，熔断器可分为高压熔断器和低压熔断器。根据保护对象，可分为用于保护变压器和通用电气设备的保险丝、用于保护电压互感器的保险丝、保护电力电容器的熔断器、用于保护半导体元件的熔断器，用于保护电动机的熔断器和用于保护家用电器的熔断器。根据结构可分为开放式、半封闭式、管式和射流式熔断器。
开放式熔断器具有简单的结构，并且熔体完全暴露在空气中。它由瓷柱支撑，没有支撑，适合低压户外使用。当断开电流时，大气中会产生大量的声音和光线。
半封闭式熔断器的熔断器安装在瓷架上，插入两端带金属插座的瓷盒中，适用于低压室内使用。当断开电流时，产生的声音和光线被瓷盒阻挡。
管状熔断器的熔断器安装在熔断器本体中。然后将其插入支架或直接连接到电路上使用。保险丝是一种完全密封的绝缘管，两端都有金属帽或接触刀。如果这种类型的保险丝的绝缘管中填充石英砂，它在断开电流时具有有限的电流效应，可以大大提高断开能力，因此也被称为高断开能力保险丝。如果在管道内部抽真空，则称为真空熔断器。如果管中充满SF6气体，则称为SF6保险丝，其目的是提高灭弧性能。由于石英砂、真空和SF6气体具有良好的绝缘性能，这种保险丝不仅适用于低压，也适用于高压。
喷射式熔断器是由含有熔体的固体气体产生材料制成的绝缘管。固体气体生产材料可以由白色电工纸板或有机玻璃材料制成。当短路电流通过熔体时，熔体立即熔化并产生电弧。高温电弧迅速分解固体产气材料，产生大量高压气体，使电离气体在管道两端喷出带电电弧，发出巨大的声光。当交流电流过零时，电弧熄灭，电流断开。绝缘管通常安装在绝缘支架上，以形成整个保险丝。有时绝缘管的上端做成可移动式，在断开电流后立即断开并下降。这种类型的喷射式熔断器通常被称为跌落式熔断器。一般适用于电压超过6kV的户外应用。
此外，根据开断电流范围，熔断器还可分为通用熔断器、备用熔断器和全量程熔断器。通用熔断器的开断电流范围是指从超过额定电流1.6-2倍的过载电流到最大开断电流的范围。这种类型的保险丝主要用于保护电力变压器和通用电气设备。备用熔断器的开断电流范围是指从超过额定电流4-7倍的过载电流到最大开断电流的范围。这种类型的保险丝通常与接触器串联使用，当过载电流小于额定电流的4-7倍时，可以实现断路保护。主要用于保护电动机。
随着工业发展的需要，也制造出了适合各种要求的专用熔断器，如电子熔断器、热熔断器和自复位熔断器。
4.级间协调
为了防止超电平熔断器的发生并扩大事故范围，上下两级熔断器（即电源干线和支线）之间应保持良好的协调。选择时，上级（电源干线）熔断器的额定电流应比下级（电源支线）熔断器高1-2级。常用的熔断器包括R1系列管状熔断器、RLl系列螺旋熔断器、RT0系列填充封闭熔断器以及RSO和RS3系列快速熔断器。
