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电流保险丝

[ 浏览次数:约380次 ] 发布日期:2017-08-22

  保险丝(fuse)也被称为电流保险丝或者熔断器,IEC127标准将它定义为"熔断体(fuse-link)",关键部位(熔丝)由电阻率比较大而熔点较低的银铜合金制成的。保险丝会在电流异常升高到一定的高度和一定热度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。

保险丝.jpg



目录
电流保险丝作用
电流保险丝工作原理
电流保险丝发展历史
电流保险丝构造
电流保险丝分类

  电流保险丝作用


  一百多年前由爱迪生发明的保险丝用于保护当时昂贵的白炽灯,随着时代的发展,保险丝保护电子/电力设备不受过电流/过热的伤害,避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。

保险丝基本功能

  电气性能:熔断器串联在电子电路中,一般要求其电阻要小(功耗要小),当电路正常工作时,它只相当于一根导线,能够长时间稳定的导通电路;由于电源或外部干扰而发生电流波动时,也应能承受一定范围的过载;只有当电路中出现较大的过载电流(故障或短路)时,熔断器才会动作,通过断开电流来保护电路的安全。

  安全性:在熔断器分断电路的过程中,由于电路电压的存在,在熔体断开的间隙会发生电弧,高质量的熔断器应该尽可能地避免这种飞弧;在熔断器分断电路后,又应该能耐受加在两端的电路电压.


  电流保险丝工作原理


  当电流流过导体时,因导体存在一定的电阻,所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式:Q=0.24I2RT;其中Q是发热量,0.24是一个常数,I是流过导体的电流,R是导体的电阻,T是电流流过导体的时间。

  熔断器通电时因电流转换的热量会使熔体的温度上升,在负载正常工作电流或允许的过载电流时,电流所产生的热量和通过熔体,壳体和周围环境所辐射/对流/传导等方式散发的热量能逐步达到平衡;如果散热速度跟不上发热速度时,这些热量就会在熔体上逐步积蓄,使熔体温度上升,一旦温度达到和超过熔体材料的熔点时就会使它液化或汽化,从而断开电流,对电路和人身起到安全保护的作用。




  电流保险丝发展历史


  19世纪80年代,爱迪生申请了第一个在电路中相当于安全阀门的保险丝专利,开启了熔断器发展的历史,保险丝应用日益广泛,产生了众多的设计,各行各业对保险丝有不同要求,由此产生了外形/尺寸/安装形式/材料/结构/规格/特性/应用等各不相同的品种(传统管状保险丝、微型保险丝贴片保险丝汽车保险丝、工业保险丝)。

   世界各国行业发展和环境条件的差异,又产生了熔断器在不同使用地区的许许多多差异。反映在管状电子类小型熔断器产品上的这些差异,逐渐形成了北美和欧洲两大主要体系.IEC60127-4通用模件熔断体试图把两大体系合而为一,迈出了第一步.

   中国熔断器行业起步于1950年代,开始全部照搬当时的苏联,品种少/结构陈旧/试验方法落后。七十年代末,彩电国产化工作推进了小型熔断器行业的发展,彩电配套的延时熔断器开始向国际标准靠拢.

   中国第一个小型熔断器国家标准GB9364.-88等效采用了IEC60127的相应部分,修定后的GB9364-97和2011制定的GB9364.4则等同采用了IEC60127的相应部分,但该标准的第5,9,10部分至今还没有制定.


  电流保险丝构造


  一般保险丝由三个部分组成:一是熔体部分,它是保险丝的核心,熔断时起到切断电流的作用,同一类、同一规格保险丝的熔体,材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致,最重要的是熔断特性要一致;二是电极部分,通常有两个,它是熔体与电路联接的重要部件,它必须有良好的导电性,不应产生明显的安装接触电阻;三是支架部分,保险丝的熔体一般都纤细柔软的,支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用,它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性,在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象;

  电力电路及大功率设备所使用的保险丝,不仅有一般保险丝的三个部分,而且还有灭弧装置,因为这类保险丝所保护的电路不仅工作电流较大,而且当熔体发生熔断时其两端的电压也很高,往往会出现熔体已熔化(熔断)甚至已汽化,但是电流并没有切断,其原因就是在熔断的一瞬间在电压及电流的作用下,保险丝的两电极之间发生拉弧现象。这个灭弧装置必须有很强的绝缘性与很好的导热性,且呈负电性。石英砂就是常用的灭弧材料。

  另外,还有一些保险丝有熔断指示装置,它的作用就是当保险丝动作(熔断)后其本身发生一定的外观变化,易于被维修人员发现,例如:发光、变色、弹出固体指示器等。


  电流保险丝分类


  按保护形式分,可分为:过电流保护与过热保护。用于过电流保护的保险丝就是平常说的保险丝(也叫限流保险丝)。用于过热保护的保险丝一般被称为“温度保险丝”。温度保险丝又分为低熔点合金形与感温触发形还有记忆合金形等等。(温度保险丝是防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护的,它响应于用电电器温升的升高,不会理会电路的工作电流大小。其工作原理不同于“限流保险丝”。)

  按使用范围分,可分为:电力保险丝、机床保险丝、电器仪表保险丝(电子保险丝)、汽车保险丝。

  按体积分,可分为:大型、中型、小型及微型。

  按额定电压分,可分为:高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝。

  按分断能力分,可分为:高、低分断能力保险丝。

  按形状分,可分为:平头管状保险丝(又可分为内焊保险丝与外焊保险丝)、尖头管状保险丝、铡刀式保险丝、螺旋式保险丝、插片式保险丝、平板式保险丝、裹敷式保险丝、贴片式保险丝。

  按材料分,可分为:玻璃保险管,陶瓷保险管。

  按熔断速度分,可分为:特慢速保险丝(一般用TT表示)、慢速保险丝(一般用T表示)、中速保险丝(一般用M表示)、快速保险丝(一般用F表示)、特快速保险丝(一般用FF表示)。

  按标准分,可分为:欧规保险丝(VDE)、美规保险丝(UL)、日规保险丝(PSE)。

  按类型分,可分为:电流(贴片保险丝、微型保险丝、插片保险丝、管状保险丝),温度保险丝(RH[方块型]、RP[电阻型]、RY[金属壳]),自恢复保险丝(插件、叠片、贴片)

  按尺寸可分为:贴片型0603,0805,1206,1210,1812,2016,2920;非贴片型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。

  参数及术语

  额定电流:

  又称保险丝的公称工作电流,代号是In,保险丝的额定电流是由制造部门在实验室的条件下所确定的。额定电流值通常有100mA、200mA、315mA、400mA、500mA,630mA、800mA、1A、1.6A、2A、2.5A、3.15A、4A、5A、6.3A等,一般以客户之需求和实际的用途来提供各种保险丝之额定电流值。

  电压降:

  对保险丝在通额定电流,当保险丝达到热平衡即温度稳定下来时所测得的其两端的电压,代号是Ud。由于保险丝两端电压降对电路会有一定的影响,因此在欧规里有对电压降的明确规定。

  保险丝电阻:

  通常分为冷态电阻和热态电阻,冷态电阻是保险丝25℃的条件下,通过小于额定电流的10%的测试电流所测得的电阻值。热态电阻则是以全额额定电流值为测试电流所测得的电压降转化过来的,其计算公式为R热=Ud/In。通常热电阻比冷电阻要大。同时捷比信保险丝电阻功能上具有贴片电阻和保险丝两种功能,正常情况下JEPSUN保险丝电阻起到电阻作用,而需要保险丝工作的时候,可以熔断,起到保险丝的作用。

  过载电流:

  过载电流是指在电路中流过有高于正常工作时的电流。如果不能及时切断过载电流,则有可能会对电路中其它设备带来破坏。短路电流则是指电路中局部或全部短路而产生的电流,短路电流通常很大,且比过载电流要大。

  熔断特性:

  即时间/电流特性(也称为安-秒特性)。通常有两种表达方法,即I-T图和测试报告。I-T图是以负载电流为x坐标、熔断时间为y坐标构成的坐标系内,由保险丝在不同电流负载下的平均熔断时间坐标点连成的曲线。每一种型号规格的保险丝都有一条相应的曲线可代表它的熔断特性。这条曲线可在选用保险丝时参考。测试报告是按照标准要求的测试项目所做的测试之测试数据记录。我们的I-T图和测试报告都是根据在实验的条件下所测得之数据而得出,在实际使用的条件下其曲线图或测试报告会有差别,因此我司提供之测试报告与I-T图仅作为参考。

  分断能力:

  又称额定短路容量,即在额定电压下,保险丝能够安全分断的最大电流值(交流电为有效值)。它是保险丝重要的安全指针。分断能力的代号是Ir。

  温升:

  温升是指保险丝在通规定的电流值(UL中规定为100%In,日规中规定为115%In)的条件下使温度达到稳定时的温度值与通电前之温度的差值。

  电流保险丝熔化热能值

  即保险丝熔化所需的能量值,其代号是I t,读作A2Sec。它是使保险丝在8ms或更短的时间内断开时其对应的电流之平方和熔断时间之乘积,限制时间在8ms以内是使熔丝产生的热量全部用来熔断而来不及散热。它对于每一种不同的熔丝部件来说是个常数,它是熔丝本身的一个参数,由熔丝的设计所决定。

  电流保险丝额定电压

  保险丝的公称工作电压,代号是Un,一般保险丝的标准电压额定值为32V、60V、125V、250V、300V、500V、600V。保险丝可以在不大于其额定电压的电压下使用,但一般不被同意使用在电路电压大于保险丝额定电压的电路中。





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