保險絲

保險絲

電路器件
保險絲由電阻率比較大而熔點較低的鉛銻合金制成的導線叫做保險絲。保險絲也被稱為熔斷器,IEC127标準将它定義為"熔斷體(fuse-link)"。它是一種安裝在電路中,保證電路安全運行的電器元件。一百多年前由愛迪生發明的保險絲用于保護當時昂貴的白熾燈,随着時代的發展,保險絲保護電子/電力設備不受過電流/過熱的傷害,避免電子設備因内部故障所引起的嚴重傷害。[1]
    中文名:保險絲 外文名: 所屬學科: 英文名:fuse IEC127定義:熔斷體(fuse-link) 外 形:條絲狀、片狀 熔斷标志:發光、變色、彈出固體指示器 滅弧材料:石英砂

定義

保險絲也被稱為溫度保險絲,IEC127标準将它定義為"熔斷體(fuse-link)"。它是一種安裝在電路中,保證電路安全運行的電器元件。保險絲由電阻率比較大而熔點較低的銀銅合金制成的導線叫做保險絲。最初用鉛銻合金做的保險絲已因安全原因被淘汰.

介紹

外形

1、條絲狀。早期原始型态的保險絲,直接以螺絲鎖定,用于各種尺寸的舊式開關、插座。

2、片狀(裸片狀)。比舊式絲狀方便使用。

3、玻璃管狀。有幾種不同尺寸,常見于電子産品。

6.3 x 32 mm (直徑 x 長度)

5 x 20 mm

4、陶瓷管狀。有幾種不同形狀及尺寸,可避免玻璃爆裂。

5、塑膠片狀帶金屬片狀接腳:汽車保險絲。

6、表面接着元件(SMD)型

7、圓柱體狀,插件式:直接焊接于電路闆上,用于産品内部。

标志

标志大多數保險絲的标記在身上或端蓋與标記,指示其評級。但是“芯片類型”保險絲功能很少或沒有标記,使識别非常困難。

保險絲可能出現類似的顯著不同的特性,确定了它們的标記。保險絲标記通常會傳達以下信息:

安培的保險絲的額定

電壓等級的保險絲

時間 - 電流特性,即速度保險絲

批準由國家和國際标準機構

制造商 / 産品編号 /系列

中斷能力

作用

 保險絲總的來講,有溫度保險絲和電流保險絲兩大類溫度保險絲就是起到溫度保護作用的,溫度保險絲有高溫和低溫保護的電流保險絲就是起過流保護的。

保險絲也被稱為熔斷器,IEC127标準将它定義為“熔斷體(fuse-link)”。它是一種安裝在電路中,保證電路安全運行的電器元件。保險絲的作用是:當電路發生故障或異常時,伴随着電流不斷升高,并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件,也有可能燒毀電路甚至造成火災。若電路中正确地安置了保險絲,那麼,保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時候,自身熔斷切斷電流,從而起到保護電路安全運行的作用。

保險絲是一種過電流保護器。保險絲主要由熔體和熔管以及外加填料等部分組成。使用時,将保險絲串聯于被保護電路中,當被保護電路的電流超過規定值,并經過一定時間後,由熔體自身産生的熱量熔斷熔體,使電路斷開,從而起到保護的作用。

 以金屬導體作為熔體而分斷電路的電器,串聯于電路中,當過載或短路電流通過熔體時,熔體自身将發熱而熔斷,從而對電力系統、各種電工設備以及家用電器都起到了一定的保護作用。具有反時延特性,當過載電流小時,熔斷時間長;過載電流大時,熔斷時間短。因此,在一定過載電流範圍内至電流恢複正常,熔斷器不會熔斷,可以繼續使用。熔斷器主要由熔體、外殼和支座3 部分組成,其中熔體是控制熔斷特性的關鍵元件。

工作原理

當電流流過導體時,因導體存在一定的電阻,所以導體将會發熱。且發熱量遵循着這個公式:Q=0.24I2RT;其中Q是發熱量,0.24是一個常數,I是流過導體的電流,R是導體的電阻,T是電流流過導體的時間;依此公式我們不難看出保險絲的簡單的工作原理了。

當制作保險絲的材料及其形狀确定了,其電阻R就相對确定了(若不考慮它的電阻溫度系數)。當電流流過它時,它就會發熱,随着時間的增加其發熱量也在增加。電流與電阻的大小确定了産生熱量的速度,保險絲的構造與其安裝的狀況确定了熱量耗散的速度,若産生熱量的速度小于熱量耗散的速度時,保險絲是不會熔斷的。

若産生熱量的速度等于熱量耗散的速度時,在相當長的時間内它也不會熔斷。若産生熱量的速度大于熱量耗散的速度時,那麼産生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質量,其熱量的增加就表現在溫度的升高上,當溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。我們從這個原理中應該知道,您在設計制造保險絲時必須認真地研究您所選材料的物理特性,并确保它們有一緻幾何尺寸。因為這些因素對保險絲能否正常工作起了緻關重要的作用。同樣,您在使用它的時候,一定要正确地安裝它。

構造

基本組成

一般保險絲由三個部分組成:一是熔體部分,它是保險絲的核心,熔斷時起到切斷電流的作用,同一類、同一規格保險絲的熔體,材質要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一緻,最重要的是熔斷特性要一緻;二是電極部分,通常有兩個,它是熔體與電路聯接的重要部件,它必須有良好的導電性,不應産生明顯的安裝接觸電阻;三是支架部分,保險絲的熔體一般都纖細柔軟的,支架的作用就是将熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用,它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性,在使用中不應産生斷裂、變形、燃燒及短路等現象;

滅弧裝置

電力電路及大功率設備所使用的保險絲,不僅有一般保險絲的三個部分,而且還有滅弧裝置,因為這類保險絲所保護的電路不僅工作電流較大,而且當熔體發生熔斷時其兩端的電壓也很高,往往會出現熔體已熔化(熔斷)甚至已汽化,但是電流并沒有切斷,其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下,保險絲的兩電極之間發生拉弧現象。這個滅弧裝置必須有很強的絕緣性與很好的導熱性,且呈負電性。石英砂就是常用的滅弧材料。

熔斷裝置

另外,還有一些保險絲有熔斷指示裝置,它的作用就是當保險絲動作(熔斷)後其本身發生一定的外觀變化,易于被維修人員發現,例如:發光、變色、彈出固體指示器等。

分斷能力

按保護形式分,可分為:過電流保護與過熱保護。用于過電流保護的保險絲就是平常說的保險絲(也叫限流保險絲)。用于過熱保護的保險絲一般被稱為"溫度保險絲"。溫度保險絲又分為低熔點合金形與感溫觸發形還有記憶合金形等等(溫度保險絲是防止發熱電器或易發熱電器溫度過高而進行保護的,例如:電吹風、電熨鬥、電飯鍋、電爐、變壓器、電動機等等;它響應于用電電器溫升的升高,不會理會電路的工作電流大小。其工作原理不同于"限流保險絲")。

按使用範圍分,可分為:電力保險絲、機床保險絲、電器儀表保險絲(電子保險絲)、汽車保險絲。

按體積分,可分為:大型、中型、小型及微型。

按額定電壓分,可分為:高壓保險絲、低壓保險絲和安全電壓保險絲。

分類

按保護形式分,可分為:過電流保護與過熱保護。用于過電流保護的保險絲就是平常說的保險絲(也叫限流保險絲)。用于過熱保護的保險絲一般被稱為"溫度保險絲"。溫度保險絲又分為低熔點合金形與感溫觸發形還有記憶合金形等等(溫度保險絲是防止發熱電器或易發熱電器溫度過高而進行保護的,例如:電吹風、電熨鬥、電飯鍋、電爐、變壓器、電動機等等;它響應于用電電器溫升的升高,不會理會電路的工作電流大小。其工作原理不同于"限流保險絲")。

按使用範圍分,可分為:電力保險絲、機床保險絲、電器儀表保險絲(電子保險絲)、汽車保險絲。

按體積分,可分為:大型、中型、小型及微型。

按額定電壓分,可分為:高壓保險絲、低壓保險絲和安全電壓保險絲。

按分斷能力分,可分為:高、低分斷能力保險絲。

按形狀分,可分為:平頭管狀保險絲(又可分為内焊保險絲與外焊保險絲)、尖頭管狀保險絲、鍘刀式保險絲、螺旋式保險絲、插片式保險絲、平闆式保險絲、裹敷式保險絲、貼片式保險絲。

按熔斷速度分,可分為:特慢速保險絲(一般用TT表示)、慢速保險絲(一般用T表示)、中速保險絲(一般用M表示)、快速保險絲(一般用F表示)、特快速保險絲(一般用FF表示)。

按标準分,可分為:歐規保險絲、美規保險絲、日規保險絲。

按類型分,可分為:電流保險絲(貼片保險絲、微型保險絲、插片保險絲、管狀保險絲),溫度保險絲(RH[方塊型]、RP[電阻型]、RY[金屬殼]),自恢複保險絲(插件、疊片、貼片)。

按尺寸可分為:貼片型0603,0805,1206,1210,1812,2016,2920;非貼片型Φ2.4×7,Φ3×7,Φ3.6×10,Φ4.5×15,Φ5.0×20,Φ5.16×20,Φ6×25,Φ6×30,Φ6×32,Φ8.5×8,Φ8.5×8×4,Φ10×38,Φ14×51。

自複式

零功率電阻低:自複保險絲自身阻抗較低,正常工作時功率損耗小,表面溫度低。

過流保護速度快:自複保險絲由于自身材料特性,過流狀态響應速度比其它過流保護裝置快得多。

自鎖運行:自複保險絲在過流保護狀态,以極小的電流鎖定在高阻狀态,隻有切斷電源或過電流消失後,才會恢複低阻狀态。

自動複位:自複保險絲在起到過流保護作用後(故障排除)自行複位,無需進行拆換。

耐大電流:自複保險絲有極好的耐大電流能力,有的規格可承受100A電流沖擊。

應用:PPTC的應用範圍很廣,可以用在各種電子産品、通訊産品、電源供應器等。

相關說明

1.正常工作電流在25℃條件下運行,保險絲[2]的電流額定值通常要減少25%以避免有害熔斷。大多數傳統的保險絲其采用的材料具有較低的熔化溫度。因此,該種保險絲對環境溫度的變化比較敏感。例如一個電流額定值為10A的保險絲通常不推薦在25℃環境溫度下在大于7.5A的電流下運行。

2.電壓額定值保險絲的電壓額定值必須等于或大于有效的電路電壓。一般标準電壓額定值系列為32V、125V、250V、600V。

3.電阻保險絲的電阻在整個電路中并不重要。由于安培數小于1的保險絲電阻隻有幾個歐姆,所以在低壓電路中采用保險絲時應考慮這個問題。大部分的保險絲是用溫度系數為正的材料制造的,因此,就有冷電阻和熱電阻之分。

4.環境溫度保險絲的電流承載能力,其實驗是在25℃環境溫度條件下進行的,這種實驗受環境溫度變化的影響。環境溫度越高,保險絲的工作溫度就越高,其壽命也就越短。相反,在較低的溫度下運行會延長保險絲的壽命。

5.熔斷額定容量也稱為緻斷容量。熔斷額定容量是保險絲在額定電壓下能夠确實熔斷的最大許可電流。短路時,保險絲中會多次通過比正常工作電流大的瞬時過載電流。安全運行要求保險絲保持完整的狀态(無爆裂或斷裂)并消除短路。

其他類型

可恢複式保險絲

自恢複保險絲或過流保護片。

溫度保險片當溫度超過一定的安全溫度後會變形導緻斷電,溫度回複即可複原。

溫度保險絲

具有溫度保險絲的裝置例如:電鍋、電熱器、咖啡機、吹風機等。

溫度保險絲的規格中雖也有容許電流一項,但要注意的是:溫度保險絲并沒有與電流保險絲一樣的電流保護作用,不可混淆。

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