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发表于 2008-12-16 20:08
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| [size=+0] 何謂保險絲,其作用是什麼？
保險絲也被稱為熔斷器，IEC127標準將它定義為"熔斷體（fuse-link)"。它是一種安裝在電路中，保証電路安全運行的電器元件。保險絲的作用是：當電路發生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，並且升高的電流有可能損坏電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒燬電路甚至造成火災。若電路中正確地安置了保險絲，那麼，保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。最早的保險絲于一百多年前由愛迪生發明，由於當時的工業技術不發達白熾燈很貴重，所以，最初是將它用來保護價格昂貴的白熾燈的。
保險絲的工作原理是怎樣的？
我們都知道，當電流流過導體時，因導體存在一定的電阻，所以導體將會發熱。且發熱量遵循著這個公式：Q=0.24I2RT；其中Q是發熱量，0.24是一個常數，I是流過導體的電流，R是導體的電阻，T是電流流過導體的時間；依此公式我們不難看出保險絲的簡單的工作原理了。
當製作保險絲的材料及其形狀確定了，其電阻R就相對確定了（若不考慮它的電阻溫度係數）。當電流流過它時，它就會發熱，隨著時間的增加其發熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產生熱量的速度，保險絲的構造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度，若產生熱量的速度小於熱量耗散的速度時，保險絲是不會熔斷的。若產生熱量的速度等於熱量耗散的速度時，在相當長的時間內它也不會熔斷。若產生熱量的速度大於熱量耗散的速度時，那麼產生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質量，其熱量的增加就表現在溫度的升高上，當溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。們從這個原理中應該知道，您在設計製造保險絲時必須認真地研究您所選材料的物理特性，並確保它們有一致幾何尺寸。因為這些因素對保險絲能否正常工作起了致關重要的作用。同樣，您在使用它的時候，一定要正確地安裝它。
保險絲的構造如何？各有什麼功效？又有什麼要求？
一般保險絲由三個部分組成：一是熔體部分，它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用，同一類、同一規格保險絲的熔體，材質要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致；二是電極部分，通常有兩個，它是熔體與電路聯接的重要部件，它必須有良好的導電性，不應產生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定並使三個部分成為剛性的整體便於安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產生斷裂、變形、燃燒及短路等現象；
電力電路及大功率設備所使用的保險絲，不僅有一般保險絲的三個部分，而且還有滅弧裝置，因為這類保險絲所保護的電路不僅工作電流較大，而且當熔體發生熔斷時其兩端的電壓也很高，往往會出現熔體已熔化（熔斷）甚至已汽化，但是電流並沒有切斷，其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下，保險絲的兩電極之間發生拉弧現象。這個滅弧裝置必須有很強的絕緣性與很好的導熱性，且呈負電性。石英砂就是常用的滅弧材料。
另外，還有一些保險絲有熔斷指示裝置，它的作用就是當保險絲動作（熔斷）后其本身發生一定的外觀變化，易於被維修人員發現，例如：發光、變色、彈出固體指示器等。
保險絲有哪些種類？
按保護形式分，可分為：過電流保護與過熱保護。用於過電流保護的保險絲就是平常說的保險絲（也叫限流保險絲）。用於過熱保護的保險絲一般被稱為"溫度保險絲"。溫度保險絲又分為低熔點合金形與感溫觸發形還有記憶合金形等等（溫度保險絲是防止發熱電器或易發熱電器溫度過高而進行保護的，例如：電吹風、電熨斗、電飯鍋、電爐、變壓器、電動機等等；它響應于用電電器溫升的升高，不會理會電路的工作電流大小。其工作原理不同于"限流保險絲"）。
按使用範圍分，可分為：電力保險絲、機床保險絲、電器儀表保險絲（電子保險絲）、汽車保險絲。
按體積分，可分為：大型、中型、小型及微型。
按額定電壓分，可分為：高壓保險絲、低壓保險絲和安全電壓保險絲。
按分斷能力分，可分為：高、低分斷能力保險絲。
按形狀分，可分為：平頭管狀保險絲（又可分為內焊保險絲與外焊保險絲）、尖頭管狀保險絲、鍘刀式保險絲、螺旋式保險絲、插片式保險絲、平板式保險絲、裹敷式保險絲、貼片式保險絲。
按熔斷速度分，可分為：特慢速保險絲（一般用TT表示）、慢速保險絲（一般用T表示）、中速保險絲（一般用M表示）、快速保險絲（一般用F表示）、特快速保險絲（一般用FF表示）。
按標準分，可分為：歐規保險絲、美規保險絲、日規保險絲。
慢速保險絲是怎樣一回事？
慢速保險絲也叫延時保險絲，它的延時特性表現在電路出現非故障脈衝電流時保持完好而能對長時間的過載提供保護。有些電路在開關瞬間的電流大於几倍正常工作電流，儘管這種電流峰值很高，但是它出現的時間很短，我們稱它為脈衝電流也有稱它為衝擊電流或叫它為浪涌電流。普通的保險絲是承受不了這種電流的，這樣的電路中若使用的是普通保險絲恐怕就無法正常開機了，若使用更大規格的保險絲，那麼當電路過載時又得不到保護。延時保險絲的熔體經特殊加工而成，它具有吸收能量的作用，調整能量吸收量就能使它即可以抗住衝擊電流又能對過載提供保護。標準對延時特性都有規定，若標準的規定特性無法滿足您的要求，您可以與製造商聯繫以得到解決。
保險絲的額定電流是否就是使保險絲熔斷的電流？
不是。應該僅將它看成是一種規格的標稱，而流過保險絲的電流大到何種地步、何時熔斷這在保險絲產品標準中對它有詳細的規定，又因標準的不同而規定有所不同。保險絲有一個"熔斷係數"其值大於"1"（一般在1.1至1.5之間），它是"常規不熔斷電流"與"額定電流"的比值。由此可以看出，即使流過保險絲的電流大於它的額定電流而未超過常規不熔斷電流，保險絲也不應該發生熔斷現象。
如何理解保險絲的額定電壓？
保險絲熔斷與否取決于流過它的電流的大小，與電路的工作電壓無關。保險絲的額定電壓是從安全使用保險絲角度提出的，它是保險絲處於安全工作狀態所安置的電路的最高工作電壓。這說明保險絲只能安置在工作電壓小於等於保險絲額定電壓的電路中。只有這樣保險絲才能安全有效地工作，否則，在保險絲熔斷時將會出現持續飛弧和被電壓擊穿而危害電路的現象。
保險絲的電壓降說明瞭什麼？
保險絲的電壓降是保險絲在額定電流條件下，其兩端的電壓降。它反映了保險絲的內阻，其值不應過大。若將內阻（電壓降）過大的保險絲安裝在電路中，它將影響電路的系統參數，使得電路不能正常工作。標準對電壓降不僅有其值的上限規定，而且對其一致性也作了規定。
研究保險絲的溫升有何意義？
保險絲的溫升是指保險絲中流過1.1倍（110%）額定電流時，保險絲的溫度上升值，即實測溫度減去環境溫度的值。UL標準將其上限規定在75Co。因為保險絲的熔體對溫度較為敏感，在一定高的溫度長時間的作用下，它的熔點及阻抗將發生變化，這種變化會影響保險絲的準確性。這就是通常說的保險絲老化。老化的保險絲使用於電路中是非常危險的，所以，我們在製作和使用保險絲時都應該注重保險絲的溫升。同理，我們也應該注意到，即使經過長時間使用的保險絲未發生熔斷，它也有可能已經老化了，此時最好進行更換。
保險絲的分斷能力是什麼意思？
當介於常規不熔斷電流與相關標準規定的額定分斷能力（的電流）之間的電流作用於保險絲時，保險絲應能滿意地動作，而且不會危及週圍環境。保險絲被安置的電路的預期故障電流必須小於標準規定的額定分斷能力電流，否則，當故障發生保險絲熔斷時會出現持續飛弧、引燃、保險絲燒燬、連同接觸件一起熔融、保險絲標記無法辨認等現象。當然，劣質保險絲的分斷能力達不到標準規定的要求，使用時同樣會發生上述的危害。
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| | [size=+0] 如何選擇保險絲
在很多電子設備中，都離不開保險絲（FUSE）。自從十九世紀九十年代愛迪生發明瞭把細導線封閉在臺燈座里的第一個插塞式保險絲之後，保險絲的種類越來越多，應用越來越廣。這裡介紹一些保險絲參數、選擇及應用常識。
保險絲的各項額定值及其性能指標是根據實驗室條件及驗收規範測定的。國際上有多家權威的測試和鑑定機構，如美國的保險商實驗公司的UL認証，加拿大標準協會的CSA認証、日本國際與貿易工業部的MTTI認証和國際電氣技術委員會的ICE認証。
保險絲的選擇涉及下列因素：
1. 正常工作電流。
2.施加在保險絲上的外加電壓。
3.要求保險絲斷開的不正常電流。
4.允許不正常電流存在的最短和最長時間。
5.保險絲的環境溫度。
6.脈衝、衝擊電流、浪涌電流、啟動電流和電路瞬變值。
7.是否有超出保險絲規範的特殊要求。
8.安裝結構的尺寸限制。
9.要求的認証機構。
10.保險絲座件：保險絲夾、安裝盒、面板安裝等。
下面把保險絲選型中常見的參數和朮語作一些說明。
正常工作電流：在25℃條件下運行，保險絲的電流額定值通常要減少25%以避免有害熔斷。大多數傳統的保險絲其採用的材料具有較低的熔化溫度。因此，該種保險絲對環境溫度的變化比較敏感。例如一個電流額定值為10A的保險絲通常不能在25℃環境溫度下大於7.5A的電流運行。\r
電壓額定值：保險絲的電壓額定值必須等於或大於有效的電路電壓。一般標準電壓額定值系列為32V、125V、250V、600V。
電阻：保險絲的電阻在整個電路中並不十分重要。但對於安培數小於1的保險絲的電阻會有幾個歐姆，所以在低電壓電路中採用保險絲時應考慮這個問題。大部分的保險絲是用正溫度係數材料製成，所以也有冷電阻和熱電阻之分。
環境溫度：保險絲的電流承載能力，其實驗是在環境溫度為25℃情況下進行的，這種實驗受環境溫度變化的影響。環境溫度越高，保險絲的工作溫度就越高，其保險絲的電流承載能力就越低，壽命也就越短。相反，在較低的溫度下允許會延長保險絲的壽命。
熔斷額定容量：也稱為致斷容量。熔斷額定容量是保險絲在額定電壓下能夠確實熔斷的最大許可電流。短路時，保險絲中會多次通過比正常工作電流大的瞬間過載電流。安全運行時要求保險絲保持完整的狀態（無爆裂或斷裂）。
保險絲性能：保險絲的性能是指保險絲對各種電流負荷做出反應的迅速程度。保險絲按性能常分為正常響應、延時斷開、快動作和電流限制四種類型。
有害斷路：常常是由於對所設計的電路分析不完整造成的。在前面所列出的保險絲選擇所涉及的所有因素中，必須特別注意正常工作電流、環境溫度和過載量。在使用時，不能只根據正常工作電流和環境溫度來選擇保險絲，還要注意其他使用條件。例如，造成常規電源有害斷路的一種常見原因就是沒有充分考慮保險絲的公稱熔化熱能的額定值，它也必須滿足由電源平滑濾波的輸入電容器產生的浪涌電流對保險絲提出的要求。如果要保險絲安全可靠工作，那麼要選用保險絲的熔化熱能不大於該保險絲公稱溶化熱能額定值的20%。
公稱溶化熱能：就是指熔化溶斷部件所需的能量，用I2t表示，讀為“安培平方秒”。一般在權威認証機構，都要進行熔化熱能測試：給保險絲施加一個電流增量並測量融化發生的時間，如果在約0.008秒或更長的時間內不發生融化，那麼就增加脈衝電流的強度。重複進行實驗直到保險絲的熔斷時間在0.008秒以內。這一測試的目的是確保所產生的熱能沒有足夠的時間從保險絲部件通過熱傳導跑掉，也就是說，全部熱能用於溶斷保險絲。
因此，選用保險絲時，除了考慮前面所說的正常工作電流、減少額定值、環境溫度外，還要考慮I2t值。另外還要注意：由於大多數保險絲有焊接接頭，因此在焊接這些保險絲時要特別小心。因為焊接熱量過多會使保險絲內的焊料回流而改變它的額定值。保險絲類似于半導體的熱敏元件，因此，在焊接保險絲時最好採用吸熱裝置。
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楼主: 灰色的天空
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狗仔卡
发表于 2008-12-16 20:04
