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熔断器是一种用于保护电路免受过载或短路电流损害的关键电气装置。其**功能是通过熔断内部导体（熔体）来切断电流。当电路中的电流超过预设安全值时，熔体会因焦耳热效应迅速升温并熔化，从而断开电路。这种设计基于电流的热效应原理：熔体的材料和几何结构经过精确计算，确保在正常工作电流下保持稳定，但在异常电流下迅速响应。例如，低压熔断器通常采用银、铜或铝作为熔体材料，这些金属具有高导电率和可预测的熔断特性。熔断器的响应速度取决于其类型，例如快断型用于保护敏感电子设备，而慢断型适用于存在短时浪涌电流的电机电路。此外，熔断器的分断能力（即能安全切断的比较大故障电流）是其关键参数之一，需根据应用场景选择适合的规格。现代熔断器还通过填充石英砂等灭弧材料来加速电弧的冷却，从而提高安全性。
熔断器的性能取决于多个设计参数的综合优化。额定电流（In）是熔断器可持续承载而不熔断的最大电流，通常基于IEC 60269或UL 248标准进行标定。分断能力（Icu）指熔断器能安全切断的比较大预期故障电流，高压熔断器的Icu可达200kA以上。时间-电流特性曲线（TCC）是**设计依据，需与上游断路器及下游设备的保护曲线匹配。例如，在电机保护中，熔断器的TCC需允许启动时的短时过电流，但需在堵转故障下快速动作。熔体电阻（阻抗）影响功耗和温升，低电阻设计可减少能量损耗，但需平衡分断速度。此外，熔断器的尺寸限制要求工程师通过仿真软件优化熔体形状与散热设计。例如，片式熔断器通过增加熔体的狭颈数量来提高热积累效率，而填充石英砂的熔断器通过增加热传导率加速熔断过程。
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