第2章保險(xiǎn)絲的應(yīng)用簡(jiǎn)介

1、目 錄目 錄I第2章 保險(xiǎn)絲的應(yīng)用簡(jiǎn)介12.1 保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和工作原理12.2 保險(xiǎn)絲的作用12.3 保險(xiǎn)絲的類型12.4 常用保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和用途22.5 電流保險(xiǎn)絲的主要參數(shù)22.6 電流保險(xiǎn)絲的選型原則32.7 總結(jié)5I保險(xiǎn)絲的應(yīng)用簡(jiǎn)介第2章 保險(xiǎn)絲的應(yīng)用簡(jiǎn)介保險(xiǎn)絲國(guó)外有德國(guó)菲尼克斯、法國(guó)施耐德、德國(guó)西門子、瑞士ABB、美國(guó)泰科（TYCO）、美國(guó)力特（LITTELFUSE）等品牌，國(guó)內(nèi)有浙江正泰、浙江茗熔、庫(kù)柏西熔、德力西、好利來(lái)、公牛、良勝等品牌。2.1 保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和工作原理保險(xiǎn)絲是一種安裝在電路中，保證電路安全運(yùn)行的電器元件。保險(xiǎn)絲串聯(lián)于電路中，當(dāng)電流流過熔體時(shí)，因

2、為熔體存在一定的電阻，所以熔體將會(huì)發(fā)熱，當(dāng)電流大小超過一定時(shí)，其熔體熔斷把電路斷開。一般保險(xiǎn)絲由三個(gè)部分組成：一是熔體部分，它是保險(xiǎn)絲的核心，熔斷時(shí)起到切斷電流的作用；二是電極部分，通常有兩個(gè)，它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件，其必須有良好的導(dǎo)電性，不應(yīng)產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險(xiǎn)絲的熔體一般都纖細(xì)柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個(gè)部分成為鋼性的整體以便于安裝和使用，其必須有良好的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性、耐熱性和阻燃性。電力電路及大功率設(shè)備所使用的保險(xiǎn)絲，不僅有一般保險(xiǎn)絲的三個(gè)部分，而且還有滅弧裝置。由于這類保險(xiǎn)絲所保護(hù)的電路不僅工作電流較大，而且當(dāng)熔體發(fā)生熔斷時(shí)其兩端的電壓也很高，

3、往往會(huì)出現(xiàn)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(xiǎn)絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象，因此還有滅弧裝置。這個(gè)滅弧裝置必須有很強(qiáng)的絕緣性與很好的導(dǎo)熱性，且呈負(fù)電性，石英砂就是常用的滅弧材料。2.2 保險(xiǎn)絲的作用電流保險(xiǎn)絲主要用于短路保護(hù)或過載保護(hù)。溫度保險(xiǎn)絲能感應(yīng)電器電子產(chǎn)品非正常運(yùn)作中產(chǎn)生的過熱，從而切斷電路以避免火災(zāi)的發(fā)生。2.3 保險(xiǎn)絲的類型1.按保護(hù)形式：過電流保護(hù)與過熱保護(hù)。用于過電流保護(hù)的保險(xiǎn)絲就是平常說(shuō)的保險(xiǎn)絲（也叫限流保險(xiǎn)絲）。用于過熱保護(hù)的保險(xiǎn)絲一般被稱為“溫度保險(xiǎn)絲”。溫度保險(xiǎn)絲又分為低熔點(diǎn)合金型、感溫觸發(fā)型和記憶合金型等等

4、。溫度保險(xiǎn)絲是防止發(fā)熱電器或易發(fā)熱電器溫度過高而進(jìn)行保護(hù)，其工作原理不同于“限流保險(xiǎn)絲”，溫度保險(xiǎn)絲熔體的熔斷與電路的工作電流大小無(wú)關(guān)。2.按使用范圍：電力保險(xiǎn)絲、機(jī)床保險(xiǎn)絲、電器儀表保險(xiǎn)絲（電子保險(xiǎn)絲）、汽車保險(xiǎn)絲。3.按額定電壓等級(jí)：高壓保險(xiǎn)絲、低壓保險(xiǎn)絲和安全電壓保險(xiǎn)絲。4.按分?jǐn)嗄芰Γ焊叻謹(jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲、低分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲。5.按形狀：平頭管狀保險(xiǎn)絲（又分為內(nèi)焊保險(xiǎn)絲和外焊保險(xiǎn)絲）、尖頭管狀保險(xiǎn)絲、鍘刀式保險(xiǎn)絲、螺旋式保險(xiǎn)絲、插片式保險(xiǎn)絲、平板式保險(xiǎn)絲、裹敷式保險(xiǎn)絲、貼片式保險(xiǎn)絲。6.按材料：玻璃保險(xiǎn)絲，陶瓷保險(xiǎn)絲。7.按熔斷速度：特慢速保險(xiǎn)絲（一般用TT表示）、慢速保險(xiǎn)絲（一般用T表示）

5、、中速保險(xiǎn)絲（一般用M表示）、快速保險(xiǎn)絲（一般用F表示）、特快速保險(xiǎn)絲（一般用FF表示）。8.按工作特點(diǎn)：電流保險(xiǎn)絲（貼片保險(xiǎn)絲、微型保險(xiǎn)絲、插片保險(xiǎn)絲、管狀保險(xiǎn)絲），溫度保險(xiǎn)絲（RH方塊型、RP電阻型、RY金屬殼），自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（插件、疊片、貼片）。12.4 常用保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和用途名稱結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)實(shí)物圖片玻璃保險(xiǎn)絲玻璃保險(xiǎn)絲一般是過電流保護(hù)的保險(xiǎn)絲，常用于自動(dòng)控制電路的短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)。注意：不能在易燃易爆的場(chǎng)合使用。陶瓷保險(xiǎn)絲常用于工作電壓較低、工作電流較小的電路中。注意：不能在易燃易爆的場(chǎng)合使用。溫度保險(xiǎn)絲溫度保險(xiǎn)絲也叫做溫度熔斷器，是溫度感應(yīng)回路切斷裝置。溫度保險(xiǎn)絲能感應(yīng)電器

6、電子產(chǎn)品非正常運(yùn)作中產(chǎn)生的過熱，從而切斷電路以避免火災(zāi)的發(fā)生。常用于：電吹風(fēng)、電熨斗、電飯鍋、電爐、變壓器、電動(dòng)機(jī)、飲水機(jī)、咖啡壺等。注意：溫度保險(xiǎn)絲的額定電流、額定電壓、熔斷溫度（Tf）、使用溫度（Th）、 最大溫度（Tm）都要在規(guī)定的參數(shù)下使用。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂及分布在里面的導(dǎo)電粒子組成。在正常情況下聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路，此時(shí)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲為低阻狀態(tài)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時(shí)，流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長(zhǎng)，形成高阻狀態(tài)，工

7、作電流迅速減小，從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)。當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為低阻狀態(tài)，從而完成對(duì)電路的保護(hù)，無(wú)須人工更換。2.5 電流保險(xiǎn)絲的主要參數(shù)1. 額定電流In額定電流又稱保險(xiǎn)絲的公稱工作電流，通常有100mA、200mA、315mA、400mA、500mA、630mA、800mA、0.5A、1A、2A、3A、5A、6A、8A、10A、16A、20A、25A、32A等等。2.額定電壓Un額定電壓又稱保險(xiǎn)絲的公稱工作電壓，一般有32V、60V、125V、250/220V、300V、500V、600V等等。3.電壓降Ud當(dāng)保險(xiǎn)絲在

8、流通額定電流后保險(xiǎn)絲達(dá)到熱平衡時(shí)保險(xiǎn)絲兩端的電壓，即保險(xiǎn)絲溫度穩(wěn)定后所測(cè)得的其兩端電壓。4.保險(xiǎn)絲電阻保險(xiǎn)絲電阻通常冷態(tài)電阻和熱態(tài)電阻，冷態(tài)電阻是保險(xiǎn)絲25的條件下，通過小于額定電流10%的測(cè)試電流所測(cè)得的電阻值。熱態(tài)電阻則是以全額額定電流值為測(cè)試電流所測(cè)得的電壓壓降計(jì)算過來(lái)的電阻，其計(jì)算公式為R熱=Ud/In，通常熱態(tài)電阻比冷電阻要大。5.過載電流過載電流是指在電路中流過有高于正常工作時(shí)的電流。如果不能及時(shí)切斷過載電流，則有可能會(huì)對(duì)被保護(hù)電路中的元件或設(shè)備帶來(lái)破壞。6.分?jǐn)嗄芰r分?jǐn)嗄芰κ侵冈陬~定電壓下，保險(xiǎn)絲能夠安全分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦?。分?jǐn)嗄芰κ潜ｋU(xiǎn)絲最主要的安全指標(biāo)，又稱額定短路容量。7

9、.熔化熱能值I t熔化熱能值是保險(xiǎn)絲熔化所需的能量值，它是使保險(xiǎn)絲在8ms或更短的時(shí)間內(nèi)斷開時(shí)其對(duì)應(yīng)的電流的平方與熔斷時(shí)間的乘積。保險(xiǎn)絲熔化熱能值由熔體的材料屬性所決定。8.保險(xiǎn)絲的外形尺寸：貼片型有0603，0805，1206，1210，1812，2016，2920等；非貼片型有2.4×7，3×7，3.6×10，4.5×15，5.0×20，5.16×20，6×25，6×30，6×32，8.5×8，10×38，14×51等。2.6 電流保險(xiǎn)絲的選型原則1. 類型要滿足應(yīng)用負(fù)載

10、類型、短路電流和工作環(huán)境的要求。工作電壓較低、工作電流較小的電路一般選用玻璃式或瓷插式熔斷器，但要注意不能在易燃易爆的場(chǎng)合使用。在短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，可以選用有填料封閉式熔斷器。機(jī)床設(shè)備、配電屏或震動(dòng)較大的場(chǎng)合一般選用螺旋式熔斷器。電力半導(dǎo)體器件及晶閘管的過電流保護(hù)一般選用快速熔斷器。2. 額定電流不小于被保護(hù)元件或設(shè)備的最大工作電流除以其折減率后的電流。例如：電路的工作電流I=1.5 A，保險(xiǎn)絲額定電流應(yīng)是In=Ir/Of=1.5/0.75=2A（Of是UL規(guī)格保險(xiǎn)絲的折減率，對(duì)于IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲則沒有折減率要求，即I=In。但注意保險(xiǎn)絲的折減率與實(shí)際使用環(huán)境溫度有關(guān)。）3. 熔

11、體的額定電流應(yīng)躲過被保護(hù)元件或設(shè)備的尖峰電流。熔體的額定電流應(yīng)躲過被保護(hù)元件或設(shè)備的尖峰電流，以使保險(xiǎn)絲在電路中出現(xiàn)正常的尖峰電流時(shí)也不致使熔斷。其用于電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)的保護(hù)時(shí)，熔體的額定電流應(yīng)加大12級(jí)。4.熔體的額定電流不大于被保護(hù)元件或設(shè)備的允許的最大電流。保險(xiǎn)絲的保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的電路相配合，使之不致發(fā)生因過負(fù)荷和短路引起元件或設(shè)備損壞而熔體不熔斷的事故。5.額定電壓不小于被保護(hù)元件或設(shè)備的額定電壓。交流保險(xiǎn)絲可以用于直流低電壓的電路中，但不能用于直流高電壓電路中。對(duì)高壓保險(xiǎn)絲，其額定電壓應(yīng)不低于被保護(hù)元件或設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的最高電壓。6.分?jǐn)嗄芰Σ恍∮诒槐Ｗo(hù)元件或設(shè)備的最大短路電流

12、的沖擊值。當(dāng)被保護(hù)的電路或設(shè)備短路的時(shí)侯，仍要求保險(xiǎn)絲能安全分?jǐn)嚯娐?，且不帶?lái)任何破壞性。（1）對(duì)限流式保險(xiǎn)絲由于其能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前完全熔斷并熄滅電流并切除短路故障，因此滿足的條件為（為保險(xiǎn)絲安裝地點(diǎn)的最大次暫態(tài)短路電流有效值）。（2）對(duì)非限流熔斷器由于其不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前熄滅電弧并切除短路故障，因此需滿足的條件為（為保險(xiǎn)絲安裝地點(diǎn)的最大短路電流有效值）。7.電壓降滿足應(yīng)用電路的技術(shù)要求。在較高電壓電路中可以不用考慮，但在低電壓的電子電路中電壓降對(duì)電路的影響較大，選用保險(xiǎn)絲時(shí)必須考慮其電壓壓降。8.保險(xiǎn)絲電阻滿足應(yīng)用電路的技術(shù)要求。在較高電壓電路中可以不用考慮保險(xiǎn)絲的電阻，

13、但在低電壓電子電路中其電阻對(duì)電路的影響較大，選用保險(xiǎn)絲時(shí)必須考慮其電阻。10.保險(xiǎn)絲的外形尺寸適合安裝條件。11.選用選擇質(zhì)量好、性價(jià)比高的品牌。42.7 總結(jié)1. 工作電壓較低、工作電流較小的電路一般選用玻璃式或瓷插式熔斷器，但要注意不能在易燃易爆的場(chǎng)合使用。在短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，可以選用有填料封閉式熔斷器。機(jī)床設(shè)備、配電屏或震動(dòng)較大的場(chǎng)合一般選用螺旋式熔斷器。電力半導(dǎo)體器件及晶閘管的過電流保護(hù)一般選用快速熔斷器。2. 交流保險(xiǎn)絲可以用于直流低電壓的電路中，但一般不用于直流高電壓電路中。額定電壓高的保險(xiǎn)絲能用在額定電壓低的元件或設(shè)備電路中，反之不能。對(duì)高壓保險(xiǎn)絲，其額定電壓應(yīng)不低于被保護(hù)元件或設(shè)備的最高電壓。3. 多級(jí)保險(xiǎn)絲保護(hù)的電路中要保證其