保險絲基本知識

電流保險絲應用基本知識一、 保險絲的作用：1、 正常情況下，保險絲在電路中起連接電路作用。2、 非正常（超負載）情況下，保險絲做為電路中的安全保護元件，通過自身熔斷安全切斷并保護電路。二、 保險絲的工作原理：保險絲通電時，由電能轉換的熱量使可熔體的溫度上升。正常工作電流或允許的過載電流通過時，產(chǎn)生的熱量通過可熔體、外殼體向周圍環(huán)境輻射，通過對流、傳導等方式散發(fā)的熱量與產(chǎn)生的熱量逐漸達到平衡。如果產(chǎn)生的熱量大于散發(fā)的熱量，多余的熱量就逐漸積聚在可熔體上，使可熔體溫度上升；當溫度達到和超過可熔體的熔點時，就會使可熔體熔化、熔斷而切斷電流，起到了安全保護電路的作用。三、 保險絲的分類：1、 按外型尺寸分為：2、3、4、5、6及其它。2、 按熔斷特性分為：快速熔斷型、中等延時熔斷型、延時熔斷型。（還可分特快、強延時）。3、 按分斷能力分為：低分斷型、高分斷型（還可分增強分斷型）。4、 按安全標準（或使用地區(qū)）分為：UL/CSA（北美）規(guī)格、IEC（中國、歐洲等）規(guī)格、MIT/KTL（日本/韓國）規(guī)格等。5、 其它分類。四、 保險絲的特性術語：1、 額定電流：保險絲管的公稱工作電流（正常條件下，保險絲長期維持正常工作的最大電流）。2、 額定電壓：保險絲的公稱工作電壓（保險絲斷開瞬間，能安全承受的最大電壓）。選用保險絲時，被選用保險絲的額定電壓，應大于被保護回路的輸入電壓。3、 分斷能力：當電路中出現(xiàn)很大的過載電流（如強短路）時，保險絲能安全切斷（分斷）電路的最大電流。它是保險絲最重要的安全指標。安全分斷是指在分斷電路中不發(fā)生噴濺、燃燒、爆炸等危及周圍元、部件以至人身安全的現(xiàn)象。4、 過載能力(承載能力)：保險絲能在規(guī)定時間內維持工作的最大過載電流。當流經(jīng)保險絲的電流超過額定電流時，一段時間后熔體溫度將逐漸上升以至最后被熔斷。UL標準規(guī)定：保險絲維持工作4小時以上，最大不熔斷電流是額定電流的110%（微型保險絲管為100%）IEC標準規(guī)定：保險絲維持工作1小時以上，最大不熔斷電流是額定電流的150%5、 熔斷特性（I-T）：保險絲所加負載電流與保險絲熔斷時間的關系。 A、熔斷特性曲線（I-T曲線）：在以負載電流為X軸，熔斷時間為Y坐標的對數(shù)坐標系內，由保險絲在不同負載電流下的平均熔斷時間坐標點連成的曲線。每一種型號規(guī)格的保險絲都有一條相應的曲線可代表其熔斷特性，這種曲線很好地描繪了保險絲的過載性能?？晒┍ｋU絲選用時參考。B、熔斷特性表：由幾個規(guī)定的具有代表性的負載電流值和對應的熔斷時間范圍所組成的表格。各安全標準都已明確規(guī)定，這是驗收保險絲的最主要依據(jù)。例如UL、CSA、MIT/KTLA種規(guī)格快速熔斷型，規(guī)定為：In 100% 4小時最小In135% 1小時最大In 200% 2分鐘最大6、 熔化熱能值（I2T）：使保險絲的熔斷體熔化，部份汽化的切斷電流所需要的公稱能量值，簡單說就是使保險絲熔斷所需的最小熱能值。總量I2t=熔化I2t+飛弧I2t其中熔化I2t（相當于IEC標準中的預飛弧I2t），指從熔體熔化到飛弧開始瞬間所需要的能量；飛弧I2t是指飛弧開始瞬間到飛弧最終熄滅所需要的能量。對于低壓保險絲來說，飛弧時間非常短，?？珊雎?，即飛弧I2t可以按零計算。 UL和IEC都未對I2t作要求，但I2t對選用fuse有些幫助。保險絲的I2t測算是在保險絲的熔斷時間小于10ms（通常是以8 ms）時的I2t來計算。我公司樣本上有各規(guī)格的I-T曲線，有相應規(guī)格I2t參考值，供選用保險絲時參考。7、 電壓降：在額定電流條件下，達到熱平衡后保險絲兩端的電壓差。8、 溫升：在一定電流條件下，達到熱平衡后保險絲表面溫度與通電初始溫度（可以理解為環(huán)境溫度）之差，即溫升=保險絲表面溫度環(huán)境溫度。五、 保險絲管的安全標準及標志：1、 UL、CSA標準：美國、加拿大等北美地區(qū)安全標準；小型電流保險絲管標準為UL248-1/14、CSA248-1/14。 安全標志：- UL/CSA LIST（列名標志），完全按照UL/CSA248-1/14標準測試認證通過的產(chǎn)品安全標志。- UL/CSA RECOGNIZED（認可標志），部分按照UL/CSA248-1/14標準測試認證通過的產(chǎn)品安全標志。- UL測試通過、CSA互認的列名/認可安全標志，等同于2、 JIS標準：日本電器安全標準。小型電流保險絲管標準為JIS C6575。安全標志： - T - PSE2006年底前兩個標志都有效，之后只有“PSE”標志有效。3、 KTL標準：韓國電器安全標準。安全標志：- K4、 IEC標準：國際電工委員會標準，歐洲及中國地區(qū)使用的安全標準。小型電流保險絲管標準為IEC60 127，GB 9364（中國）。安全標志：CCC - 中國SEMKO - 瑞典VDE - 德國BSI - 英國IMQ - 意大利六、影響保險絲壽命的因素及評估保險絲壽命：1、 影響保險絲壽命的因素：a、 工作環(huán)境溫度：環(huán)境溫度過高有損于保險絲的壽命。延時型（慢熔斷型）保險絲如錫球型，溫度約等于160（150170）時錫開始向金屬絲擴散；快速熔斷型保險絲的可熔體（金屬絲）開始較劇烈氧化的溫度約等于200（175225）。隨熔絲由外向里的氧化、多次的擴散、熱應力疲勞等，保險絲的壽命將逐漸縮短。 因而建議延時型保險絲熔絲不應長時間在150以上工作，快速熔斷型保險絲不應長時間在175225以上工作。 b、脈沖電流：不斷的脈沖沖擊，會產(chǎn)生熱循環(huán)，從而致使熔絲的擴散、氧化、熱應力等產(chǎn)生，甚至加速。保險絲將 隨著脈沖能量和次數(shù)的增加而漸漸老化。 保險絲的抗沖擊壽命，取決于脈沖的I2t占保險絲本身I2t的百分比；通常情況，應小于20%，那樣保險絲可承受10萬次以上的沖擊。c、其它：如與保險絲接觸的管夾、及連接電線的長度、截面積等。保險絲與管夾的接觸電阻大，有損于壽命，UL標準中規(guī)定，試驗時保險絲與管夾的接觸電阻小于3m。當接觸電阻大時，管夾不是散熱而是產(chǎn)生熱并向熔絲傳送。2、 保險絲老化后對使用的影響：保險絲老化后，不會產(chǎn)生應切斷的電流而保險絲不熔斷的危險。保險絲 老化后，相當于是額定值（電流）的下降而非上升，因而在電路中不會產(chǎn)生安全性問題，只是會在較小的過載電流或脈沖下即切斷電路。3、 保險絲壽命的測試評估：在IEC標準中規(guī)定有“耐久性試驗法”，而UL標準中無類似的規(guī)定。 IEC標準中的耐久性試驗即是壽命試驗，其方法是，在正常溫度下使用直流電源測試： a、額電流直到溫度穩(wěn)定下測電壓降； b、1.2倍額定電流1h 切斷電流15min。循環(huán)100次； c、通電1.5In 1h 測電壓降； d、同a法測電壓降。要求：試驗前后電壓降變化不應超過10%，且標識仍清楚可辯，端帽焊點不出現(xiàn)任何劣變。七、保險絲適用的電路：1、特快速和快速熔斷型保險絲管：適用于較恒定電流的電路，或浪涌電流較小的電路，且電路中存在抗沖擊脆弱元件或部件。2、中等延時和延時熔斷型保險絲管：適用于存在正常浪涌電流的電路，且電路中不存在抗沖擊脆弱元件或部件。抗雷擊型保險絲管，適用于需要承受瞬間雷擊的特殊電路，如電話機等。3、 分斷電流保險絲管：適用于可能出現(xiàn)較大短路電流的電路。4、 氧樹脂封裝和塑料外殼型保險絲管：適用于安裝密集元件或可能出現(xiàn)接觸短路的回路中。5、 350V、300V的保險絲管：適用于電子整流器等產(chǎn)品。八、 保險絲管使用中的一些注意事項：1、 被選用保險絲的額定電壓，應大于被保護回路的輸入電壓。2、 UL規(guī)格保險絲的額定電流是在實驗室條件下確定的，實際使用時應小于標稱值的75%使用。例如，電路工作電流為0.75A，最小選用額定電流為1A的保險絲管。3、 IEC規(guī)格保險絲管的額定電流，實際使用時可按標稱值的90%或100%使用。例如，電路工作電流為0.9A，最小可選用額定電流為0.9A或1A的保險絲管。4、 不同使用環(huán)境溫度下，保險絲的工作壽命不一樣，溫度越高，保險絲的工作壽命越短；實際選用時，需按系數(shù)提高保險絲的額定電流選用。我司產(chǎn)品目錄中已標明溫度影響曲線，供選用保險絲管時參考。5、 保險絲管的分斷能力與其體積成正比，與額定電壓成反比。即，體積越大或額定電壓越小，保險絲管的分斷能力就越大；體積越小或額定電壓越大，保險絲管的分斷能力就越小。所以，如選用小尺寸的保險絲管，需判定被保護電路可能出現(xiàn)的短路電流不會太大；如被保護電路可能出現(xiàn)較大的短路電流，則須選用有較大分斷電流的較大尺寸保險絲管。產(chǎn)品目錄中標明了各型號、規(guī)格的分斷電流，共選用保險絲管時參考。6、 保護回路的浪涌I2T應小于保險絲管額定I2T的20%，保險絲管在被保護回路中才能承受10萬次以上的浪涌沖擊。九、 保險絲管的選用：a) 確定安全標志：根據(jù)產(chǎn)品將銷售的市場要求，選定保險絲管的安全認證標志及安全標準（UL標準或IEC標準保險絲管）。b) 確定外型尺寸：根據(jù)安裝空間和確定的安全認證標志及安全標準，選定保險絲管的外型尺寸。c) 確定型號：根據(jù)被保護回路的電流特性，選定保險絲管的型號。例如，被保護回路的電流特性為恒定電流，則選用快速熔斷型。d) 確定額定電壓：根據(jù)被保護回路的輸入電壓及使用要求，確定保險絲管的額定電壓。例如，被保護回路的輸入電壓為220V，則須選用額定電壓220V以上的保險絲管，可選250V、300V、350V等；但考慮成本因素，不必選用過高的額定電壓。e) 確定最小額定電流：根據(jù)被保護回路的穩(wěn)太工作電流及相關的使用折損系數(shù)，初步確定保險絲管的額定電流。例如，被保護回路的穩(wěn)太工作電流為1A，選用UL標準延時保險絲管，工作環(huán)境溫度約80，則保險絲管的額定電流最小選：1A1.250.5=2.5A。f) 確定保險絲管的最小I2T：根據(jù)被保護回路的浪涌I2T，確定保險絲管的I2T。例如，被保護回路的浪涌I2T為1（A2S），為保證保險絲管能承受10萬次以上的沖擊，保險絲管的I2T應大于：10.2=5（A2S）。g) 確定保險絲管的額定電流：根據(jù)最小額定電流和最小I2T值，查產(chǎn)品目錄中對應型號規(guī)格，取既大于最小額定電流值且其I2T值也大于最小I2T值的初級額定電