第2章保险丝的应用简介

1、目 录目 录I第2章 保险丝的应用简介12.1 保险丝的结构、特点和工作原理12.2 保险丝的作用12.3 保险丝的类型12.4 常用保险丝的结构、特点和用途22.5 电流保险丝的主要参数22.6 电流保险丝的选型原则32.7 总结5I保险丝的应用简介第2章 保险丝的应用简介保险丝国外有德国菲尼克斯、法国施耐德、德国西门子、瑞士ABB、美国泰科（TYCO）、美国力特（LITTELFUSE）等品牌，国内有浙江正泰、浙江茗熔、库柏西熔、德力西、好利来、公牛、良胜等品牌。2.1 保险丝的结构、特点和工作原理保险丝是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝串联于电路中，当电流流过熔体时，因

2、为熔体存在一定的电阻，所以熔体将会发热，当电流大小超过一定时，其熔体熔断把电路断开。一般保险丝由三个部分组成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用；二是电极部分，通常有两个，它是熔体与电路联接的重要部件，其必须有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为钢性的整体以便于安装和使用，其必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性。电力电路及大功率设备所使用的保险丝，不仅有一般保险丝的三个部分，而且还有灭弧装置。由于这类保险丝所保护的电路不仅工作电流较大，而且当熔体发生熔断时其两端的电压也很高，

3、往往会出现熔体已熔化（熔断）甚至已汽化，但是电流并没有切断，其原因就是在熔断的一瞬间在电压及电流的作用下，保险丝的两电极之间发生拉弧现象，因此还有灭弧装置。这个灭弧装置必须有很强的绝缘性与很好的导热性，且呈负电性，石英砂就是常用的灭弧材料。2.2 保险丝的作用电流保险丝主要用于短路保护或过载保护。温度保险丝能感应电器电子产品非正常运作中产生的过热，从而切断电路以避免火灾的发生。2.3 保险丝的类型1.按保护形式：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型、感温触发型和记忆合金型等等

4、。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，其工作原理不同于“限流保险丝”，温度保险丝熔体的熔断与电路的工作电流大小无关。2.按使用范围：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。3.按额定电压等级：高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝。4.按分断能力：高分断能力保险丝、低分断能力保险丝。5.按形状：平头管状保险丝（又分为内焊保险丝和外焊保险丝）、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。6.按材料：玻璃保险丝，陶瓷保险丝。7.按熔断速度：特慢速保险丝（一般用TT表示）、慢速保险丝（一般用T表示）

5、、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）。8.按工作特点：电流保险丝（贴片保险丝、微型保险丝、插片保险丝、管状保险丝），温度保险丝（RH方块型、RP电阻型、RY金属壳），自恢复保险丝（插件、叠片、贴片）。12.4 常用保险丝的结构、特点和用途名称结构和特点实物图片玻璃保险丝玻璃保险丝一般是过电流保护的保险丝，常用于自动控制电路的短路保护和严重过载保护。注意：不能在易燃易爆的场合使用。陶瓷保险丝常用于工作电压较低、工作电流较小的电路中。注意：不能在易燃易爆的场合使用。温度保险丝温度保险丝也叫做温度熔断器，是温度感应回路切断装置。温度保险丝能感应电器

6、电子产品非正常运作中产生的过热，从而切断电路以避免火灾的发生。常用于：电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机、饮水机、咖啡壶等。注意：温度保险丝的额定电流、额定电压、熔断温度（Tf）、使用温度（Th）、 最大温度（Tm）都要在规定的参数下使用。自恢复保险丝自恢复保险丝是由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成。在正常情况下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外，构成链状导电通路，此时的自恢复保险丝为低阻状态，线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小，不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时，流经自恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态，工

7、作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除后，自恢复保险丝重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自恢复保险丝恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无须人工更换。2.5 电流保险丝的主要参数1. 额定电流In额定电流又称保险丝的公称工作电流，通常有100mA、200mA、315mA、400mA、500mA、630mA、800mA、0.5A、1A、2A、3A、5A、6A、8A、10A、16A、20A、25A、32A等等。2.额定电压Un额定电压又称保险丝的公称工作电压，一般有32V、60V、125V、250/220V、300V、500V、600V等等。3.电压降Ud当保险丝在

8、流通额定电流后保险丝达到热平衡时保险丝两端的电压，即保险丝温度稳定后所测得的其两端电压。4.保险丝电阻保险丝电阻通常冷态电阻和热态电阻，冷态电阻是保险丝25的条件下，通过小于额定电流10%的测试电流所测得的电阻值。热态电阻则是以全额额定电流值为测试电流所测得的电压压降计算过来的电阻，其计算公式为R热=Ud/In，通常热态电阻比冷电阻要大。5.过载电流过载电流是指在电路中流过有高于正常工作时的电流。如果不能及时切断过载电流，则有可能会对被保护电路中的元件或设备带来破坏。6.分断能力Ir分断能力是指在额定电压下，保险丝能够安全分断的最大电流值。分断能力是保险丝最主要的安全指标，又称额定短路容量。7

9、.熔化热能值I t熔化热能值是保险丝熔化所需的能量值，它是使保险丝在8ms或更短的时间内断开时其对应的电流的平方与熔断时间的乘积。保险丝熔化热能值由熔体的材料属性所决定。8.保险丝的外形尺寸：贴片型有0603，0805，1206，1210，1812，2016，2920等；非贴片型有2.4×7，3×7，3.6×10，4.5×15，5.0×20，5.16×20，6×25，6×30，6×32，8.5×8，10×38，14×51等。2.6 电流保险丝的选型原则1. 类型要满足应用负载

10、类型、短路电流和工作环境的要求。工作电压较低、工作电流较小的电路一般选用玻璃式或瓷插式熔断器，但要注意不能在易燃易爆的场合使用。在短路电流较大的电力输配电系统中，可以选用有填料封闭式熔断器。机床设备、配电屏或震动较大的场合一般选用螺旋式熔断器。电力半导体器件及晶闸管的过电流保护一般选用快速熔断器。2. 额定电流不小于被保护元件或设备的最大工作电流除以其折减率后的电流。例如：电路的工作电流I=1.5 A，保险丝额定电流应是In=Ir/Of=1.5/0.75=2A（Of是UL规格保险丝的折减率，对于IEC规格保险丝则没有折减率要求，即I=In。但注意保险丝的折减率与实际使用环境温度有关。）3. 熔

11、体的额定电流应躲过被保护元件或设备的尖峰电流。熔体的额定电流应躲过被保护元件或设备的尖峰电流，以使保险丝在电路中出现正常的尖峰电流时也不致使熔断。其用于电动机频繁启动和制动的保护时，熔体的额定电流应加大12级。4.熔体的额定电流不大于被保护元件或设备的允许的最大电流。保险丝的保护还应与被保护的电路相配合，使之不致发生因过负荷和短路引起元件或设备损坏而熔体不熔断的事故。5.额定电压不小于被保护元件或设备的额定电压。交流保险丝可以用于直流低电压的电路中，但不能用于直流高电压电路中。对高压保险丝，其额定电压应不低于被保护元件或设备正常运行时的最高电压。6.分断能力不小于被保护元件或设备的最大短路电流

12、的冲击值。当被保护的电路或设备短路的时侯，仍要求保险丝能安全分断电路，且不带来任何破坏性。（1）对限流式保险丝由于其能在短路电流达到冲击值之前完全熔断并熄灭电流并切除短路故障，因此满足的条件为（为保险丝安装地点的最大次暂态短路电流有效值）。（2）对非限流熔断器由于其不能在短路电流达到冲击值之前熄灭电弧并切除短路故障，因此需满足的条件为（为保险丝安装地点的最大短路电流有效值）。7.电压降满足应用电路的技术要求。在较高电压电路中可以不用考虑，但在低电压的电子电路中电压降对电路的影响较大，选用保险丝时必须考虑其电压压降。8.保险丝电阻满足应用电路的技术要求。在较高电压电路中可以不用考虑保险丝的电阻，

13、但在低电压电子电路中其电阻对电路的影响较大，选用保险丝时必须考虑其电阻。10.保险丝的外形尺寸适合安装条件。11.选用选择质量好、性价比高的品牌。42.7 总结1. 工作电压较低、工作电流较小的电路一般选用玻璃式或瓷插式熔断器，但要注意不能在易燃易爆的场合使用。在短路电流较大的电力输配电系统中，可以选用有填料封闭式熔断器。机床设备、配电屏或震动较大的场合一般选用螺旋式熔断器。电力半导体器件及晶闸管的过电流保护一般选用快速熔断器。2. 交流保险丝可以用于直流低电压的电路中，但一般不用于直流高电压电路中。额定电压高的保险丝能用在额定电压低的元件或设备电路中，反之不能。对高压保险丝，其额定电压应不低于被保护元件或设备的最高电压。3. 多级保险丝保护的电路中要保证其