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快速熔斷器(保險絲)有單波繞組和復波繞組。單波繞組的特點是將同極性下的所有線圈按一定規律全部串聯起來,形成一條并聯支路。所以整個電樞繞組只有兩條并聯支路。

單波繞組線圈的換向器節距式中P為磁極對數;k為換向片數；a為使Ys等于整數的正整數,它等于波繞組的并聯支路對數。單波繞組的a＝1,而a=2的復波繞 組稱雙波繞組,它可以看成是由兩個單波繞組并聯而成的復波繞組,故有4條并聯支路；a＞2者可類推,但用得很少。波繞組從并聯電路連接原理上說,只需兩組 電刷,即一組正電刷和一組負電刷。然而,通常直流電機中波繞組的電刷組數仍然等于其極數,這是為了減輕電刷和換向片接觸面上的電流負荷,從而可以縮短換向 器的長度。此外,對線圈電流的換向也有好處。直流電樞繞組常由于某種原因造成各并聯支路的電流不均勻分配,使銅耗增加,電樞繞組過熱；有時也會使電刷下發生有害的火花,給電機運行帶來不利影響。將電樞繞組內部理論上的等電位點用導線直接連接,就可以改善電機的運行條件。專門為此而設置的連接導線稱為均壓線。

應用特性:

電流能力:

快速熔斷器(保險絲)額定電流是以有效值表示,一般正常電流為標稱額定電流30%～70%?？焖偃蹟嗥?/span>(保險絲)使用時或其一端被半導體器件加熱而另一端被水冷母排冷卻,或雙面都被水冷母排冷卻；或進行強制風冷來控制溫升使之保持電流能力。

整流器中快速熔斷器(保險絲)接頭處連接狀況直接影響著快速熔斷器(保險絲)溫升和可靠運行,為此必須保持接觸面平整和清潔。如無鍍層母排接觸面要去除氧化層,安裝時給予規定壓緊力,最好使接觸面產生彈性變形。并聯快速熔斷器(保險絲)要求逐個檢測接觸面壓降。

快速熔斷器(保險絲)溫升與功耗:

快速熔斷器(保險絲)功耗W=ΔUIw；ΔU=f(Iw)式中:Iw---工作電流；ΔU---快速熔斷器(保險絲)壓降。

快速熔斷器(保險絲)功耗冷態電阻有很大關系,選用冷態電阻較小快速熔斷器(保險絲)有利于降低溫升,電流能力主要受溫升限制。如前所述,快速熔斷器(保險絲)接頭處連接狀況也影響 著快速熔斷器(保險絲)溫升,要求快速熔斷器(保險絲)接頭處溫升不應影響其相鄰器件工作。實驗證明,快速熔斷器(保險絲)溫升低于80 Degree時可以長期運行,溫升100 Degree時制造工藝穩定產 品仍能長期運行,溫升120 Degree是電流能力臨界點,若溫升達到140 Degree時,快速熔斷器(保險絲)不能長期運行。

目前,化工行業一般采用水冷母排和風冷方 式來降低快速熔斷器(保險絲)溫升。水冷母排尤其對低電壓規格快速熔斷器(保險絲)如400～600V效果更佳?？焖偃蹟嗥?/span>(保險絲)端子與水冷母排連接端溫差一般1.0～2.0 Degree。許 多大功率快速熔斷器(保險絲)是按水冷條件設計,用戶使用前應向制造廠垂詢。風冷也是一種減少溫升有效方法,風速能力曲線來確定風速對快速熔斷器(保險絲)溫升影響,風速約 5m/s時一般可以提高25%通流能力,風速若再增加將不會有明顯作用。

制造廠提供快速熔斷器(保險絲)電壓降曲線以及額定電流下功耗,測量快速熔斷器(保險絲)兩極端子間電壓降可以快速計算出該支路實際電流。

另外,同樣通流情況下,溫升還與快速熔斷器(保險絲)是否采用單一或雙并有關。先進工業國家制造大功率整流裝置中多采用快速熔斷器(保險絲)雙并與半導體器件串聯,如 700A×2、1400A×2、2500A×2。雙并結構快速熔斷器(保險絲)端子可以盡量減薄,以減小電阻。有一類雙并連接快速熔斷器(保險絲)靠螺栓和連板連接,另一類是 連板(端子)與2個熔體(端子)焊為一體結構,此類結構比較先進。電壓較高快速熔斷器(保險絲)其內阻較大,尤其是800V以上產品,外殼瓷套有一定長度,表面積較 大,而熔體產生熱量經由填料、外殼傳導散熱,故電壓高快速熔斷器(保險絲)風冷效果較顯著。

分斷能力選擇:

快速熔斷器(保險絲)外殼強度很大程度 上確定了對最大故障電流分斷能力。其次,快速熔斷器(保險絲)內部金屬熔片形狀、填料吸附金屬蒸汽能力和熱量、熔斷體電動力等都影響分斷能力。設計整流器時應計算 "整流變壓器"相間短路電流,并按此電流選用具有足夠分斷能力快速熔斷器(保險絲)。分斷能力不足快速熔斷器(保險絲)會持續燃弧直至爆炸,嚴重時會導致交直流短路,故額定分 斷能力是一個安全指標。

另外,產品制造分散性也是影響分斷能力因素之一。

易于忽視問題是短路故障時線路功率因數,快速熔斷器(保險絲)分斷時所產生電弧能量大小與電路感抗大小有很大關系,當線路功率因數cosφ＜0.2時對分斷能力有特別高要求。

快速熔斷器(保險絲)分斷時能量Wo=Wa+Wr+W1

式中:Wa---電弧能量；Wr---電阻消耗能量；W1---線路電感釋放能量。

分斷能力滿足"整流器"要求時,還要注意分斷瞬間電弧電壓峰值(標準中稱為"暫態恢復電壓")不能過高,要快速熔斷器(保險絲)制造時予以限制,使其低于半導體器件所能承受最大值,否則半導體器件將會損壞。故分斷時間最短熔斷器(保險絲)不一定最適用。

當快速熔斷器(保險絲)用于直流電路中時,直流分斷過程中不存電壓過零點,這對快速熔斷器(保險絲)可靠分斷是一個苛刻條件,一般情況下快速熔斷器(保險絲)若用直流電路中只能用到快速熔斷器(保險絲)額定電壓60%,最好選用直流快速熔斷器(保險絲)。

I2t選擇:

熔斷器(保險絲)熔斷時間t與熔斷電流I大小有關,其規律是與電流平方成反比。圖3表示t∞1/I2關系曲線,稱為熔斷器(保險絲)秒-安特性曲線。

各種電器設備(包括電網)都有一定過載能力,當過載較輕時可以允許較長時間運行,而超過某一過載倍數時,相應要求熔斷器(保險絲)一定時間內熔斷。選擇熔斷器(保險絲)保護過載和短路,必須了解用電設備過載特性,使這一特性恰當處熔斷器(保險絲)秒-安特性保護范圍之內。

熔斷電流Io熔斷時間理論上是無限大,稱為最小融化電流或臨界電流,即熔體電流小于臨界值就不會熔斷。選擇熔體額定電流Ie應小于Io； 通常取Io與Ie比值為1.5～2.0,稱作熔化系數。該系數反映熔斷器(保險絲)過載時不同保護特性,如要使熔斷器(保險絲)能保護小過載電流,融化系數就應該低些；避免電 動機起動時短時過電流使熔體熔化,融化系數就應高些。

快速熔器電流能力滿足系統短路電流要求后,發生短路故障時可以隔離故障電流,但能否保 護所串聯半導體器件則必須分析二者I2t值。當快速熔斷器(保險絲)I2t值小于半導體器件I2t值時,才能對半導體器件起到保護作用。短路故障時I2t值分為兩個 階段,即弧前I2t和熔斷I2t。熔體金屬從固態轉為液態時間是弧前時間, 大約1.0～2.0ms,可以認為是絕熱過程,此時間段快速熔斷器(保險絲)產生電流時間積分可以認為是一定值,由設計來確定?；∏?/span>I2t值不同材料其值同,每一種 材料它是一個常數。當熔體金屬變為蒸氣時電弧始燃,燃弧過程中電流由限流值降至零,此階段I2t即為熔斷I2t,它是一個變量。這一過程主要依靠填料被腐 蝕而吸收能量。

設計快速熔斷器(保險絲)時,為滿足半導體器件不斷提高額定電流,要采取許多措施,而不能簡單用算術方法來選擇快速熔斷器(保險絲)。實驗證明, 當額定電流增加1倍時,快速熔斷器(保險絲)I2t值是原來4 倍,而半導體器件I2t值增加要小多。要使快速熔斷器(保險絲)降低I2t值有較大難度,多方面采取措施,如合理熔片分布、縮短熔體長度、減小電弧柵和提高滅弧材料 熄弧能力等。I2t值是精選快速熔斷器(保險絲)重要指標之一。

絕緣電阻:

快速熔斷器(保險絲)分斷后絕緣電阻指標由經驗證明是很重要。20世紀 90年代大量產品中加入了鉀鹽、鈉鹽,鈉鹽可以提高電弧柵分斷能力。而制造較差快速熔斷器(保險絲)分斷后絕緣電阻大多低于0.3MΩ,有漏電現象,特殊情況下切斷 故障后經一段時間又重燃,這將引起更大故障。質量好快速熔斷器(保險絲)(加入了鉀鹽、鈉鹽)分斷后應形成0.5MΩ以上絕緣電阻?？焖偃蹟嗥?/span>(保險絲)分斷10min后能達 到大于1～30MΩ絕緣電阻,可認為有良好可靠性。

另外,使用快速熔斷器(保險絲)時還要考慮其壽命及可靠性；分斷后絕緣電阻指標(＞0.5MΩ)；盡量低暫態恢復電壓；不使用有隱形故障產品等