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什么是保险丝?(保险丝学问)

2018/01/09

        保险丝也叫熔断器,设计工程师一般称为熔丝。

熔丝学(Fuse)

        熔丝学就是让我们增加和更好地掌握关于熔丝和熔丝应用多方面的知识,熔丝是专门设置在电路中对电流敏感的一个重要部位,它主要作用是在各种电流负荷条件下安全可靠地熔断从而为各分立元件或整个电路提供保护。

        本熔丝学包括熔丝的一些重要特性,选择熔丝时需考虑的各种条件及标准。


熔丝特性(Fuse characteristics)

        1、环境温度:是指直接围绕熔丝周围空气的温度,不能和室温相混淆。在大多实用场合,熔丝的温度都很高,因为熔丝都是封闭着的,如装在配电板的固定支架上,或安装在其他的发热元件上,如变压器、电阻附近。

        2、分断能力 (Breaking Capacity/Interrupting Rating):保险丝必须能在不破坏周围电路的情况下断开故障电路。分断能力就是指在额定电压下,保险丝能够安全断开电路, 并且不发生破损时的最大电流值。保险丝的分断能力必须等于或大于电路中的可能发生的最大故障电流。 

        3. 电流额定值 (Current Ratings):电流额定值表明了保险丝在一套测试条件下的电流承载能力。每只保险丝都会注明电流额定值,这个值可以是数字, 字母或颜色标记。可以通过产品数据表找到每种标记的意义。

        额定值的减少(Rating reduction):在25℃环境温度下,比较推荐熔丝的工作电流不超过公称电流值的75%,因为这是该保险丝上的电流值是采用经控制的试验条件确定的。而且这些试验条件是美国保险商实验室标准198G“辅助过流保护用熔丝”的一部分,其主要目的是要规定出为连续控制用于防止火灾等用途的制成元件所必须的共同检测标准。这些检测标准常见的变动因素包括:完全封闭的熔丝座,高接触电阻,空气流动,瞬时峰值,以及连接电缆尺寸(直径与长度)方面的变化。熔丝实质上是温度敏感元件。即便所控制的检测条件发生变化很小也会极大地影响熔丝的预期寿命,特别是当负荷为其公称值时。标称值通常表示为100%额定值。


熔丝性能(Fuse properties)

        熔丝的性能是指熔丝对各种电流负荷作出反应的速度。熔丝的性能可分三类:超快熔断型、快熔断型和慢熔断型三类。慢熔断型熔丝的特点是这类熔丝设计有附加的热惯性以承受正常启动时的过载电流增量。


熔丝座(fuse holder):

        熔丝使用场合中,熔丝安装在熔丝座中。熔丝和辅助熔丝不是用来接通或切断电源的。

熔断额定值:也称为分断能力或短路额定容量。熔断额值是熔丝在额定电压下能够确实在熔断的最大许可电流。短路时,熔丝会多次通过比其正常工作电流大的瞬时过载电流。安全运行要求熔丝保持完整的状态(无爆裂或断裂)并消除短路。


熔断器额定值(Fusing rating):

        也叫分段能力和短路额定容量,是熔丝在额定电压下能够确实在熔断的最大许可电流。短路时,熔丝会多次通过比其正常工作电流大的瞬时过载电流。安全运行要求熔丝保持完整的状态(无爆裂或断裂)并消除短路。


干扰短路(Interference short circuit):

        干扰短路一般是由于电路分析不全面造成的,设计电路的时候需要考虑的包括正常工作电流、环境温度、过载增量。造成常规电源干扰的常见原因是没有充分考虑熔丝的熔丝化热I2t能额定值,不能只根据正常工作电流和环境温度鲁莽选择熔丝。使用中,熔丝公称融化热能I2t额定值必须满足由于电源平滑滤波器输入电气电容产生的各种涌入电流对熔丝进行“考验”,比较建议的设计方法是选择的熔丝,涌入电流波形的I2t不能大于该熔丝的公称熔丝热I2t能额定值的20%。

熔丝电阻(Fuse resistance)

        熔丝的电阻一般来说在整个电阻的地位并不重要。因为小于1A的熔丝电阻也就几个欧姆,所以在电路设计中采用低压电路才会去考虑这个问题。可以在厂商或者代理商哪里获得产品电阻值,


电压额定值(Voltage rating)

        保险丝的电压额定值必须大于或者等于断开电路的最大电压。由于保险丝的阻值非常低,只有当保险丝试图熔断时, 保险丝的电压额定值才变得重要。当熔丝元件熔化后,保险丝必须能迅速断开,熄灭电弧,并且阻止开路电压通过断 开的熔丝元件再次触发电弧。


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