保險(xiǎn)絲選擇要注意哪些要素?
1. 額定電流---In
保險(xiǎn)絲的額定電流是指它的公稱額定電流, 通常就是電路能 夠工作的最大電流值。
正確選擇保險(xiǎn)絲的額定電流值, 必須作如下考慮:
例如: 電路的工作電流: Ir = 1.5 A,UL規(guī)格保險(xiǎn)絲額定電流應(yīng)是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A
這兒的 Ir是電路工作電流,Of 是 UL 規(guī)格保險(xiǎn)絲的折減率,所以應(yīng)該選擇 2A 的保險(xiǎn)絲,對(duì)于 IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲則沒(méi)有折減率要求
即: Ir = In
如果特殊的額定電流不是通用的, 應(yīng)該選最鄰近的較高值。
錯(cuò)誤的選澤:把希望保險(xiǎn)絲熔斷的電流值作為額定電流值。
2. 額定電壓---Un
保險(xiǎn)絲的額定電壓是指它的公稱額定電壓, 通常就是保險(xiǎn)絲斷開后能夠承受的最大電壓值。
保險(xiǎn)絲通電時(shí)兩端所承受的電壓大大小于其額定電壓,因此額定電壓基本上無(wú)關(guān)緊要。
正確選擇保險(xiǎn)絲額定電壓應(yīng)該等于或大于電路電壓
例如: 250V的保險(xiǎn)絲可以用于 125V的電路
對(duì)于低電壓的電子應(yīng)用, 一個(gè)交流額定保險(xiǎn)絲可以用于直流 電路中。
關(guān)于保險(xiǎn)絲的額定電壓主要應(yīng)考慮: 當(dāng)電路電壓不超過(guò)熔斷器額定電壓時(shí), 保險(xiǎn)絲是否有能力分?jǐn)嘟o出的最大電流
認(rèn)識(shí)的誤區(qū):保險(xiǎn)絲的額定電壓必須跟電路電壓一致!
3. 環(huán)境溫度
保險(xiǎn)絲所處小環(huán)境溫度或已知的工作溫度, 對(duì)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作是有影響的環(huán)境溫度越高, 保險(xiǎn)絲的工作時(shí)就越熱, 其壽命也就越短不管是 UL 規(guī)格還是 IEC規(guī)格, 保險(xiǎn)絲的各項(xiàng)指標(biāo)都是指在25 0C ,如小環(huán)境工作溫度較高,則要考慮保險(xiǎn)絲的溫度折減率(見(jiàn)下圖)。
例: 選用快熔斷保險(xiǎn)絲在 90 0C小環(huán)境下和 1.5A 電流下工作,參閱下圖, 其折減率 (Tf) 是 95%.
若選用 IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲, 那么額定電流就是:
In = In/ Tf = 1.5A/0.95 = 1,58 A 推薦 1.6 A 或 2 A 的保險(xiǎn)絲
若選用UL 規(guī)格保險(xiǎn)絲 那么額定電流就是:
In = In/OfxTf = 1.5A/0.75x0.95 = 2.1 A 應(yīng)選 2.5 A 的保險(xiǎn)絲
圖 解: 曲線 A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險(xiǎn)絲
曲線 B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險(xiǎn)絲
曲線 C: 可恢復(fù) PTC
4. 電壓降/冷電阻---Ud/R
一般情況下,保險(xiǎn)絲的電阻值與它的額定電流值成反比。
在保護(hù)電路中要求保險(xiǎn)絲阻值越小越好,這樣它的損耗功率就??;因此在保險(xiǎn)絲技術(shù)參數(shù)中規(guī)定了最大電壓降值或冷電阻值,但不作為產(chǎn)品驗(yàn)收依據(jù)。
保險(xiǎn)絲的電壓降:通以直流額定電流,使保險(xiǎn)絲達(dá)到熱平衡后所得的讀數(shù)。
保險(xiǎn)絲的冷電阻:在小于額定電流10%的條件下測(cè)得的讀數(shù)
保險(xiǎn)絲的電壓降和冷電阻可以互相換算。
小規(guī)格保險(xiǎn)絲的電壓降對(duì)低壓電路的影響較大,務(wù)必注意!
極端情況下由于電阻太大會(huì)無(wú)法輸出需要的工作電流。
5. 熔斷特性
也稱作保險(xiǎn)絲的時(shí)間-電流特性或I-T特性或安秒特性, 是保險(xiǎn)絲最主要的電性能指標(biāo),它表明了保險(xiǎn)絲在不同過(guò)載電流負(fù)載下熔斷的時(shí)間范圍。
當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流超過(guò)額定電流時(shí), 熔體溫度逐漸上升,以至最后保險(xiǎn)絲被燒斷,我們把這都?xì)w屬為一種過(guò)載狀態(tài)。
保險(xiǎn)絲需要有一定的過(guò)載能力:
UL規(guī)范保險(xiǎn)絲的最大不熔斷電流是110%In;
IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的最大不熔斷電流是150%In或120%In保險(xiǎn)絲也要求在超過(guò)限量的過(guò)載電流時(shí)能及時(shí)地?zé)龜啵?br />
UL規(guī)范保險(xiǎn)絲的最小熔斷電流在130%In 左右;
IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的最小熔斷電流在180%In 左右;
根據(jù)熔斷特性不同,可以把保險(xiǎn)絲分為快速型和延時(shí)型等:
快速保險(xiǎn)絲常用在阻性電路中,保護(hù)一些對(duì)電流變動(dòng)特別敏感的元器件;
延時(shí)保險(xiǎn)絲常用在電路狀態(tài)變化時(shí)有較大浪涌電流的感性或容性電路中,它能承受開關(guān)機(jī)時(shí)浪涌脈沖的沖擊,而真正出現(xiàn)故障時(shí)仍能較快的斷開電路每一條曲線代表了一個(gè)規(guī)格保險(xiǎn)絲的熔斷特性,對(duì)應(yīng)每一個(gè)負(fù)載電流都能找到它的熔斷時(shí)間。
不同類型保險(xiǎn)絲具有不同形狀的特性曲線。
時(shí)間/電流特性曲線最好地描繪了保險(xiǎn)絲的過(guò)載性能,供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲規(guī)格時(shí)主要的參考.
時(shí)間-電流特性表 |
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% of |
Opening Time at 25°C |
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Min. |
Max. |
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100% |
4hours |
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100% |
1sec. |
120sec. |
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100% |
0.1sec. |
3sec. |
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100% |
0.002sec. |
0.05sec. |
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6.分?jǐn)嗄芰?span>---Ir
分?jǐn)嗄芰σ卜Q為最大分?jǐn)嗄芰蚨搪贩謹(jǐn)嗄芰蛘跀嚯娏鳌?
分?jǐn)嗄芰κ潜kU(xiǎn)絲最主要的安全指標(biāo)。它表明了在規(guī)定的電壓下, 保險(xiǎn)絲能安全地切斷的最大電流。
當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流相當(dāng)大以至短路的時(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。
當(dāng)超過(guò)額定分?jǐn)嚯娏髦禃r(shí), 保險(xiǎn)絲有可能出現(xiàn)破碎,爆炸,噴 濺,引起周圍人身或其他元器件的燃燒和破壞等不安全現(xiàn)象。
保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嗄芰θQ于保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)和所用的材質(zhì), 一般來(lái)說(shuō)低分?jǐn)嗄芰ΡkU(xiǎn)絲大部份都是玻璃殼體的, 高分?jǐn)嗄芰ΡkU(xiǎn)絲通常有陶瓷殼體, 其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料按照常規(guī), 當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)是直接聯(lián)接到電源輸入電路和保險(xiǎn)絲被置于電源輸入部份時(shí), 一定要使用高分?jǐn)嗄芰ΡkU(xiǎn)絲.
在大部分二次電路中, 特別是電壓低于電源電壓時(shí), 選用低分?jǐn)嗄芰ΡkU(xiǎn)絲就足以能勝任了.
7. 熔化熱能值—I2t
熔斷器的熔化熱能值(If2t)是指熔體熔斷所需要的能量值, 通常被用于熔斷器承受浪涌能力的技術(shù)指標(biāo),其中 I為過(guò)載電流,t為熔斷時(shí)間電路中出現(xiàn)浪涌時(shí)所釋放出來(lái)的能量值(Ir2t)
原則: 選用熔斷器時(shí)必須考慮 If2t > Ir2t, 即熔斷器的熔化熱能應(yīng)大于浪涌電流釋放的熱能 幾種典型波形的I2t 計(jì)算方法(見(jiàn)下圖)
熔斷器的熔斷時(shí)間跟電流產(chǎn)生的熱量, 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關(guān),許多因素都會(huì)影響熔斷器的熔斷時(shí)間,所以熔斷器在不同的分?jǐn)嚯娏骰蚍謹(jǐn)鄷r(shí)間會(huì)有不同的If2t,也就是說(shuō) If2t 并不是一個(gè)常數(shù)If2t-t 曲線就是反映不同熔斷時(shí)間時(shí)熔斷器的If2t值(見(jiàn)下圖)
Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時(shí)間
能量/時(shí)間曲線最好地描繪了保險(xiǎn)絲的熔化熱能變化情況,供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲耐脈沖能力時(shí)主要的參考.
耐脈沖沖擊次數(shù)
當(dāng)If2t > Ir2t時(shí),熔斷器應(yīng)能承受脈沖的沖擊,不會(huì)被熔斷但會(huì)受到一些損傷,從而略微降低它的 If2t
通過(guò)計(jì)算和選擇 If2t 和 Ir2t 的關(guān)系,可以知道熔斷器能夠承受的脈沖次數(shù),反過(guò)來(lái)說(shuō)需要熔斷器能夠承受多少次以上的浪涌沖擊,就必須選擇熔斷器的 If2t 與電路脈沖的 Ir2t 關(guān)系
AEM 熔斷器的 If2t 和 Ir2t 的大概關(guān)系
Ir2t <= 30% If2t
100,000次
Ir2t <= 38% If2t
10,000次
Ir2t <= 48% If2t
1,000次
Littelfuse保險(xiǎn)絲的 If2t 和 Ir2t 的大概關(guān)系
Ir2t <= 22%
If2t 100,000次
Ir2t <= 29% If2t
10,000次
Ir2t <= 38% If2t
1,000次
8. 耐久性/壽命
保險(xiǎn)絲的壽命是很長(zhǎng)的,在無(wú)故障的情況下幾乎與設(shè)備的壽命是可以同步的
測(cè)試 IEC 規(guī)格的小型管狀保險(xiǎn)絲壽命的方法:在直流電源條件下,以1.20 In(或1.05 In)電流導(dǎo)通一小時(shí),斷開15分鐘,連續(xù)100個(gè)周期,最后再以1.5 In(或1.15 In) 電流導(dǎo)通一小時(shí),期間不能有熔斷或其他異?,F(xiàn)象。
保險(xiǎn)絲的儲(chǔ)存期,在正常條件下不少于兩年,到期經(jīng)復(fù)檢合格后可再行儲(chǔ)存。
9. 結(jié)構(gòu)特征和安裝形式
結(jié)構(gòu)特征
管狀:玻璃管-低分?jǐn)嗄芰?,陶瓷?高分?jǐn)嗄芰Γ?
填充細(xì)粒石英沙-用于滅弧,玻璃管變色-熔斷指示;
內(nèi)焊式與外焊式;
加引線套帽-用于焊接(有時(shí)需先將引線成型)
微型:電阻式,晶體管式,薄膜式
片式:薄膜式,多層獨(dú)石,電阻式
其他:插片式,螺栓式,密封式,報(bào)警式
熔體結(jié)構(gòu):圓絲,扁絲,單絲,雙絲,復(fù)合絲;
直線狀,波浪狀,鋸齒狀;
片狀熔體(帶一個(gè)或多個(gè)瓶頸部份)
組合熔體:熔絲纏繞,加錫球,加金屬片,電阻等
安裝形式
面板安裝:保險(xiǎn)絲盒,保險(xiǎn)絲插座
底板安裝:保險(xiǎn)絲夾,保險(xiǎn)絲夾座
印刷線路板安裝:
插件安裝(波峰焊):徑向引線,軸向引線
表面安裝(紅外焊,回流焊):多層獨(dú)石,薄膜式
有時(shí)需要在管外加熱縮套管,使保險(xiǎn)絲與周圍元件絕 緣
懸掛式安裝:保險(xiǎn)絲套
10. 安全認(rèn)證
保險(xiǎn)絲是一種安全元件,它的質(zhì)量直接關(guān)系到人身和財(cái)產(chǎn)的安全。作為一個(gè)安全元件必需經(jīng)過(guò)有關(guān)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證, 才能生產(chǎn),銷售和使用。許多國(guó)家(地區(qū))都對(duì)保險(xiǎn)絲有各自的認(rèn)證要求, 經(jīng)過(guò)認(rèn)證并具有相應(yīng)標(biāo)記的保險(xiǎn)絲才會(huì)被允許進(jìn)入該國(guó)(地區(qū))市場(chǎng)。
常用主要安全認(rèn)證:
IEC規(guī)格:英國(guó)BSI 德國(guó)VDE 瑞典SEMKO 中國(guó)CCC
UL規(guī)格: 美國(guó)UL列表/UR認(rèn)可 加拿大CSA
其他規(guī)格:日本PSE