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配電網(wǎng)里，10kV 到 35kV 的線路上，跌落式熔斷器用得特別多。它是專門防過(guò)載、防短路的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本也低，不過(guò)它的保護(hù)功能，得靠一套又巧又靠譜的物理動(dòng)作才能實(shí)現(xiàn)。它的核心保護(hù)思路很直接：自己有個(gè)關(guān)鍵零件叫熔絲，熔絲會(huì) “犧牲” 自己 —— 先檢測(cè)到電路出問(wèn)題，然后徹底切斷電路，這樣就能保護(hù)后面更貴的電氣設(shè)備了。
咱們先說(shuō)說(shuō)它的核心保護(hù)零件 —— 熔絲。熔斷器的 “心臟” 就是里面的熔絲，有時(shí)候也叫熔體。它不是普通的金屬絲，是用純銅或者銀做的 —— 這些材料導(dǎo)電好，熔點(diǎn)也低。它還經(jīng)過(guò)了精細(xì)的工藝處理，比如在中間焊?jìng)€(gè)低熔點(diǎn)的合金小球，這就是 “冶金效應(yīng)”。這么做是為了讓它有精確的 “安 - 秒特性”。
“安 - 秒特性” 是熔絲能起到保護(hù)作用的根本。它說(shuō)的是熔絲熔斷要花多久，和流過(guò)它的電流大小有啥關(guān)系。電流越大，熔絲斷得越快；要是遇到過(guò)載的電流，熔絲斷得就慢一點(diǎn)。這個(gè)特性很有用，能分清哪些是正常的短暫沖擊（比如電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候），哪些是危險(xiǎn)的、持續(xù)的過(guò)載或者短路。
再來(lái)講講它保護(hù)時(shí)的整個(gè)動(dòng)作，這是一套連在一起的、自動(dòng)的物理反應(yīng)。
首先是檢測(cè)故障和熔絲熔斷的階段。如果被保護(hù)的線路或者設(shè)備（比如配電變壓器、某一段線路）出了短路，或者過(guò)載很嚴(yán)重，故障電流就會(huì)突然變大，然后流過(guò)熔絲。熔絲會(huì)根據(jù)自己的 “安 - 秒特性”，在自身電阻上產(chǎn)生遠(yuǎn)超允許的熱量，很快就熱到熔化的溫度，然后在最脆弱的地方（比如之前說(shuō)的合金小球那里）先斷了。
接下來(lái)是電弧產(chǎn)生和燃燒的階段。熔絲剛斷的那一刻，兩個(gè)斷點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生高溫的電弧。電弧本身是能導(dǎo)電的等離子體通道，會(huì)暫時(shí)讓電流繼續(xù)流著。這時(shí)候，熔斷器還沒(méi)完成斷開電路的活兒。
然后到了電弧熄滅的階段，這一步是最關(guān)鍵的。熔絲管（也叫滅弧管）的內(nèi)壁，通常是用能產(chǎn)生氣體的材料做的，比如鋼紙管、有機(jī)玻璃。電弧溫度有幾千度，在這么高的溫度下，管壁會(huì)快速分解，產(chǎn)生很多氣體（比如氫氣），熔絲管里面的壓力就會(huì)突然變大。這些高壓氣體從熔絲管兩端快速噴出來(lái)，形成一種很強(qiáng)的 “縱吹” 效果。這種效果一方面能把電弧拉長(zhǎng)，還能冷卻它 —— 氣體一吹，電弧的通道就直接變長(zhǎng)了；另一方面能起到去游離的作用，高速流動(dòng)的氫氣這類氣體是很好的滅弧材料，能強(qiáng)力冷卻電弧，還能把電弧里的帶電粒子帶走，讓它的絕緣能力快速恢復(fù)。這兩個(gè)作用一起發(fā)揮，電弧會(huì)在電流降到零的那一刻被成功滅掉，故障電流也被徹底切斷了。
最后是自動(dòng)隔離和給出故障指示的階段。熔絲斷了之后，熔絲管上端的活動(dòng)關(guān)節(jié)（叫鴨嘴帽）因?yàn)闆](méi)了熔絲的拉力，就會(huì)松掉。借著自身的重力和熔絲管的重量，熔絲管會(huì)繞著下面支架的軸往下轉(zhuǎn)，最后掛在那兒，形成一個(gè)很明顯的 “跌落” 斷開樣子。這個(gè)清晰的機(jī)械位置信號(hào)，運(yùn)檢人員在遠(yuǎn)處就能看清，知道哪里出了故障。
再說(shuō)說(shuō)它保護(hù)功能的特點(diǎn)。先講開斷能力，跌落式熔斷器能斷開額定開斷容量以內(nèi)的短路電流。要是短路電流超過(guò)了它的上限，可能會(huì)讓熔絲管因?yàn)楫a(chǎn)生的氣體太多而爆炸，或者電弧滅不了。再講選擇性保護(hù)，只要把上下級(jí)熔斷器的熔絲容量搭配好（比如上級(jí)用 100A，下級(jí)用 50A），就能實(shí)現(xiàn)選擇性地切除故障 —— 也就是只讓離故障點(diǎn)最近的熔斷器動(dòng)作，把停電的范圍控制到最小。
不過(guò)它也有缺點(diǎn)，它是一次性的，不能自動(dòng)重合。一旦動(dòng)作了，運(yùn)維人員必須到現(xiàn)場(chǎng)找出原因、排除故障，然后換上一樣規(guī)格的熔絲管，才能恢復(fù)供電。
總的來(lái)說(shuō)，恩彼邁跌落式熔斷器是靠核心零件熔絲來(lái)感知故障電流的，然后利用能產(chǎn)生氣體的滅弧管，在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高壓氣體，成功滅掉電弧，最后靠機(jī)械跌落的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)故障隔離和給出視覺(jué)指示。它用 “犧牲自己、保護(hù)大局” 的方式，給配電線路和變壓器提供既經(jīng)濟(jì)又有效的過(guò)載、短路保護(hù)，是配電網(wǎng)里少不了的、還很靠譜的安全防線。
