保險絲基礎知識

? 一般情況下，保險絲在電路中起到連接電路的作用。

? 在異常（過載）情況下，熔斷器作為電路中的安全保護元件，通過自身熔斷來安全切斷和保護電路。

圖1。

當保險絲通電時，電能轉換的熱量使可熔物品的溫度升高。當通過正常工作電流或允許的過載電流時，產生的熱量通過可熔體和外殼向周圍環境輻射，對流、傳導等產生的熱量逐漸與產生的熱量平衡。如果產生的熱量大于散發的熱量，多余的熱量會逐漸積聚在可熔物品上，導致其溫度升高；當溫度達到并超過可熔物品的熔點時，它會被熔化、熔斷并切斷電流，起到安全保護電路的作用。

? 按外形尺寸分為φ2、φ3、φ4、φ5、φ6等。

? 按吹氣特性分為快吹、中延時吹、延時吹。（也可分為快遞、強延時）。

? 按分斷能力分為低分斷型和高分斷型（也可分為增強分斷型）。

? 根據安全標準（或使用領域）：UL/CSA（北美）規范、IEC（中國、歐洲等）規范、MIT/KTL（日本/韓國）規范等。

? 其他分類。

? 額定電流：熔斷器管的標稱工作電流（熔斷器在正常情況下長時間保持正常工作的最大電流）。

? 額定電壓：熔斷器的標稱工作電壓（熔斷器斷開時能安全承受的最大電壓）。選用熔斷器時，所選熔斷器的額定電壓應大于被保護電路的輸入電壓。

? 分斷能力：當電路中出現較大的過載電流（如強烈短路）時，熔斷器可以安全地切斷（分斷）電路的最大電流。它是保險絲最重要的安全指標。安全分斷是指有東西飛濺、燃燒等危及周圍元件、元器件甚至人身安全的東西，在分斷電路中不會發生爆炸。

? 過載能力（負載承載能力）：熔斷器能在規定的時間內保持工作的最大過載電流。當流過熔斷器的電流超過額定電流時，可熔物品的溫度會在一段時間后逐漸升高并最終被熔斷。

UL標準規定熔斷器保持工作4小時以上，最大未熔斷電流為額定電流的110%（微型熔斷器管為100%）

IEC標準規定熔斷器保持工作1小時以上，最大未熔斷電流為額定電流的150%。

? 熔斷器特性(IT)：施加到熔斷器的負載電流與熔斷器熔斷時間之間的關系。

熔斷特性曲線（IT曲線）：熔斷器在不同負載電流下的平均熔斷時間坐標點在以負載電流為X軸，熔斷時間為Y坐標的對數坐標系中形成的曲線。每種類型的熔斷器都有對應的曲線代表其熔斷特性，可以很好地反映熔斷器的過載性能，供選擇熔斷器時參考。

吹氣特性表：由幾個指定的代表性負載電流值和相應的吹氣時間范圍組成的表格。所有的安全標準都明確指出，這是熔斷器驗收的最重要依據。

例如UL、CSA、MIT/KTLA等快吹型，規定為：

100% 4 小時（最少）

在 135% 1 小時內（最大）

200% 2 分鐘（最大）

? 熔化熱值(I 2 t)：切斷電流熔化和部分滲碳保險絲所需的標稱能量值，它只是熔斷保險絲所需的最小熱量。

總 I 2 t=熔化 I 2 t+ 電弧 I 2 t

熔斷I 2 t（對應IEC標準中的弧前I 2 t）是指從熔斷器熔斷到飛弧瞬間所需的能量；電弧I 2 t 是指電弧從開始到最終熄滅所需的能量。對于低壓熔斷器，電弧時間非常短，通常可以忽略不計。也就是說，電弧I 2 t 可以計算為零。

UL 和 IEC 都不需要 I 2 t，但 I 2 t 對熔斷器的選擇有一定幫助。當保險絲熔斷時間小于10ms（通常為8ms）時，保險絲的I 2 t 測量值計算為I 2 t 。

? 電壓降：在低于額定電流條件下熱平衡后熔斷器兩端的電壓差。

? 溫升：在一定電流條件下，熔斷器表面溫度與達到熱平衡后通電初始溫度（可以理解為環境溫度）的差值，即溫升=保險絲的表面溫度 - 環境溫度。

圖 2。

? UL、CSA 標準：美國、加拿大等北美地區安全標準；小電流保險絲管標準為UL248-1/14、CSA248-1/14。

安全標志：

--- UL/CSA LIST（Listing Sign），產品安全標志按照UL/CSA248-1/14通過測試。

--- UL/CSA RECOGNIZED（Approved Sign），產品安全標志部分通過UL/CSA248-1/14的測試。

? JIS 標準：日本電氣安全標準。小電流熔斷器管的標準是JIS C6575。

安全標志：

--- T

--- PSE

兩個標志在2006年底前都有效，之后只有“PSE”標志有效。

? KTL 標準：韓國電氣安全標準。

安全標志：

--- K

? IEC 標準：歐洲和中國使用的國際電工委員會標準和安全標準。小電流熔斷器管的標準是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

? 工作環境溫度：

過高的環境溫度對保險絲的壽命有害。延時（慢熔）保險絲，如錫球型，在溫度約為160℃（150-170℃）時開始擴散到導線上；快熔保險絲的可熔物（線）在約等于 200℃（175 至 225℃）的溫度下開始劇烈氧化。隨著保險絲由外向內氧化、多次擴散、熱應力疲勞等，保險絲的壽命會逐漸縮短。因此，建議延時熔斷器不要在150℃以上長時間工作，速斷熔斷器不要在175~225℃以上長時間工作。

? 脈沖電流：

持續的脈沖沖擊會引起熱循環，從而導致保險絲的擴散、氧化、熱應力等產生甚至加速。隨著脈沖能量和頻率的增加，保險絲會老化。熔斷器的抗沖擊壽命取決于脈沖的I 2 t 占熔斷器自身I 2 t的百分比；通常應小于20%，使保險絲能承受10萬次以上的沖擊。

? 其他：

如與熔斷器接觸的管夾，以及連接線的長度和截面積。熔斷器與管夾接觸電阻大，不利于使用壽命。UL標準規定測試時保險絲與管夾之間的接觸電阻小于3mΩ。當接觸電阻較大時，管夾不散熱，而是產生熱量傳遞給保險絲。

熔斷器老化后，不會出現應切斷電流而熔斷器不熔斷的情況。當熔斷器老化時，相當于額定值（電流）下降而不是上升，所以電路不存在安全問題，只是在很小的過載電流或脈沖下切斷電路。

“耐久性測試方法”在IEC標準中有規定，UL標準中沒有類似規定。

IEC標準中的耐久性測試是在常溫下使用直流電源測試的壽命測試：

? 在額定電流下測量電壓降直至溫度穩定；

? 1.2倍額定電流1h，切斷電流15min，循環100次；

? 通電1.5In 1h，測量電壓降；

? 使用方法a 測量電壓降。

要求：試驗前后壓降變化不應超過10%，且標志仍清晰可辨，端蓋焊點無任何劣化。

圖 3。

? 極快快斷型熔斷器管：適用于電流相對恒定的電路，或浪涌電流較小的電路，且電路中有抗震易碎元件。

? 中延時和延時熔斷保險絲管：適用于浪涌電流正常的電路，電路中無抗震易碎元件。用于需要承受雷擊的特殊電路（如電話）的防雷保險管。

? 開斷電流熔斷器管：適用于可能發生大短路電流的電路。

? 氧樹脂封裝和塑殼式熔斷器管：適用于可能發生接觸短路的密集元件或電路的安裝。

? 350V、300V保險管：適用于電子整流器等產品。

1、所選熔斷器的額定電壓應大于被保護電路的輸入電壓。

2、UL規格熔斷器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%。例如電路工作電流為0.75A，我們可以選擇最小額定電流為1A的熔斷器管。

3、IEC規格熔斷器管的額定電流在實際使用中可按標稱值的90%或100%使用。例如電路工作電流為0.9A，可選擇最小額定電流為0.9A或1A的熔斷器管。

4、在不同的工作環境溫度下，熔斷器的工作壽命不同。溫度越高，保險絲的工作壽命越短。實際選用時，應根據系數增大熔斷器的額定電流。

5、熔斷器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，熔斷器管的分斷能力越大；體積越小或額定電壓越大，熔斷器管的分斷能力越小。因此，如果使用小尺寸的熔斷器管，要確定被保護電路中可能出現的短路電流不要太大；如果被保護電路中可能出現較大的短路電流，則必須選用較大規格的熔斷器管，分斷電流較大。

6 、保護電路的浪涌I 2 t 應小于熔斷器管額定I 2 t 的20% 。熔斷器管在被保護電路中可承受100,000次以上的浪涌。

1、確定安全標志：根據所銷售產品的市場要求，選擇熔斷器管的安全認證標志和安全標準（UL標準或IEC標準熔斷器管）。

2、確定熔斷器管的尺寸：根據安裝空間和定義的安全認證標志和安全標準選擇熔斷器管的尺寸。

3、確定型號：根據被保護電路的電流特性選擇熔斷器管的類型。例如，如果被保護電路的電流特性為恒流，則應選擇快爆型。

4、確定額定電壓：根據被保護電路的輸入電壓和使用要求確定熔斷器管的額定電壓。例如，如果被保護電路的輸入電壓為220V，則應選擇額定電壓220V以上的熔斷器管，也可以選擇250V、300V、350V等；但考慮到成本因素，沒有必要使用過高的額定電壓。

5、確定最小額定電流：根據被保護電路的穩定工作電流和相關使用損耗系數，初步確定熔斷器管的額定電流。例如被保護電路的穩定工作電流為1A，應選用UL標準的延時熔斷器管，工作環境溫度80℃左右。熔斷器管的最小額定電流選擇為1A×1.25÷0.5=2.5A。

6.確定最小I 2 t時的熔絲管的：確定所述I 2噸基于所述浪涌余熔絲管的2 t時的受保護電路的。例如，被保護電路的浪涌I 2 t 為1 (A2S)。為保證熔斷器管能承受10萬次以上的沖擊，熔斷器管的I 2 t應大于1÷0.2=5（A2S）。

7、確定熔斷器管的額定電流：根據最小額定電流和最小I 2 t 值，核對相應型號規格，取大于最小額定電流值且其I 的初級額定電流規格2 t 值也大于最小I 2 t 值作為所選熔斷器管的額定電流。例如，基于上述最小值，

（1）如果I 2噸2.5A的額定電流的是4.3A2S和I 2噸3A的是5.4A2S，采取3A作為額定電流的選擇的熔絲管;

（2）如果I 2噸2A的額定電流的是5.3A2S和I 2 2.5A的t是7.6A2S，取2.5A作為額定電流的選擇的熔絲管的。

1.什么是保險絲？

保險絲或電子保險絲是一種電氣/電子設備，可保護電路免受過流和過載等不同電氣故障的影響。保險絲可被視為電路中的犧牲元件，因為它們在整個電路中充當薄弱環節。

2、保險絲的工作原理是什么？

電熔斷器是基于電流的熱效應原理。它由不燃材料的細金屬絲制成。保險絲總是連接在與電路串聯的端子兩端之間。

3. 保險絲的用途是什么？

用于保護變壓器、電機和電力系統免受過流情況的影響。在饋線、電力變壓器和太陽能電路中。電器和房屋配電板使用家用保險絲。

4. 保險絲的類型是什么？

熔斷器可分為兩大類，交流熔斷器和直流熔斷器。下面的框圖說明了每個類別下不同類型的保險絲。

5. 保險絲是交流還是直流？

通常，保險絲的直流電壓額定值是最大交流電壓額定值的一半。

6、為什么零線不用熔斷器？

因為只有當過電流完全流過中性線時，保險絲才能斷開電路。... 由于中性線不是來自電源的帶電導體，因此斷開中性線只能打開通過中性線的電流路徑。但是，現場階段仍然負責。

7. 如何選擇保險絲尺寸？

為了選擇合適的保險絲安培數，您首先需要知道電路在 25o C (68o F) 環境溫度下的滿載穩態電流。確定電流值后，應選擇保險絲額定值為該值的 135%（取下一個標準值）。

8.如何在電路中使用保險絲？

保險絲應始終連接到熱線，并應放置在電路中的任何其他組件之前。在大多數項目中，保險絲應該是熱線進入項目外殼后首先連接的東西。

9. 保險絲能用多久？

保險絲永遠不需要更換，除非它們被故障組件或任何其他組件跳閘/激活，甚至是汽車電路。它們被封裝在塑料中，并處于真空狀態。只要沒有達到電流限制，那根電線就不會燒壞。

10. 保險絲會降低電壓嗎？

保險絲的額定電壓必須至少等于或大于電路電壓。它可以更高，但永遠不會更低。... 如果使用額定電壓低于電路電壓的熔斷器，電弧抑制會減弱，并且在某些過流情況下，熔斷器可能無法安全清除過流。