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保险丝的原理与分类
秦晋电子 | 2018-05-09 15:32:30    阅读:554   发布文章

一、保险丝的特点和工作原理

保险丝(fuse)也被称为电流保险丝,IEC127标准将它定义为"熔断体(fuse-link)"。其主要是起过载保护作用。

最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明,由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重,所以,最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。     

正如它最初的设计,它是一种安装在电路中,当危害性大电流超过一定时间会牺牲自己,从而保证电路安全运行的电器元件。

我们都知道,物理学中讲到电流具有热效应,即电流流过导体时,因导体存在一定的电阻,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, 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。当制作保险丝的材料及其形状确定了,其电阻r就相对确定了(若不考虑它的电阻温度系数)。

当电流流过它时,它就会发热,随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度,保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度,若产生热量的速度小于热量耗散的速度时,保险丝是不会熔断的;若产生热量的速度等于热量耗散的速度时,在相当长的时间内它也不会熔断;若产生热量的速度大于热量耗散的速度时,那么产生的热量就会越来越多,又因为它有一定比热及质量,其热量的增加就表现在温度的升高上,当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断,这就是它的工作原理。

二、保险丝的分类

1、按保护形式可分为: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,例如:电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机等等;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”。 

2、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);

我们在保险丝的表面,尤其是体积比较小的玻璃管保险,上面仅仅标注 “f5a/250v”这样的字体,它的含义是额定电流为5a、额定电压为250v的快速保险丝。

对电路中含有过电流特别敏感的元件时,使用快速或特快速保险丝;而一些浪涌电流比较大的电路常使用慢速保险丝。对于慢速保险丝有必要多说两句,我们一般认为保险丝是起短路保护用的,而不能作过载保护用,但慢速保险丝就可以提供过载保护。它也叫延时保险丝,其延时特性表现在电路出现非故障脉冲电流时保持完好而能对长时间的过载提供保护。      

有些电路在开关瞬间的电流大于几倍正常工作电流,尽管这种电流峰值很高,但是它出现的时间很短,我们称它为脉冲电流也有称它为冲击电流或浪涌电流的。普通的保险丝是承受不了这种电流的,这样的电路中若使用的是普通保险丝恐怕就无法正常开机了,若使用更大规格的保险丝,那么当电路过载时又得不到保护。

3、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;

4、按体积分,可分为:大型、中型、小型及微型;

5、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;

用于 3kV-35kV的为高压保险丝;用于交流 220V 、 380V 和直流 220V 、440v 的为低压保险丝。

6、按分断能力分,可分为:高、低分断能力保险丝;

7、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、贴片式保险丝等等


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