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保险丝知识
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保险丝知识
熔丝学
熔丝特征
熔丝选择指南
熔丝标准
熔丝学
,,选择熔丝时需考虑的各种条件,及各种标准.
熔丝特征
为了可以对某一特定的适用处合采纳一种适合的熔丝,用户应很好地掌握熔丝的以下特征及适用方面的一些看法。
环境温度:指直接环绕熔丝四周的空气温度,,熔丝的温度相当高,这是因为熔丝是封闭着的(如装在配电板的固定架中),或安装在其余发热元件,如电阻、变压器等周边。
分断能力:见熔断额定值。
电流额定值:注明在熔丝上的公称安培数。该数值为熔丝所能承载的电流并由制造商依据一系列经控制的试验条件所确立(见“额定值的减少”)。
熔丝产品目录号码包含系列标记和安培参数。拜见“熔丝选择指南和时间电流曲线”中关于进行正确选择指导的诸项内容。
额定值的减少:在25℃环境温度下,我们介绍熔丝的工作电流不该超出公称电流值的75%,这
是因为该公称电流值是采纳经控制的试验条件确立的。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范火灾等用
途的制成元件所一定的共同检测标准。这些检测标准常有的变动要素包含:完好封闭的熔丝座,
高接触电阻,空气的流动,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。即使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。公称值平时表示为100%额定值。
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电路设计工程师应清楚地认识,设置这些经控制的检测条件的目的是使熔丝制造商可以使其产品的性能标准保持一致,所以他一定清楚使用熔丝时的各种变化条件。为了赔偿这些变化,电路设计工程师在为其设备设计即安全靠谱而寿命又长的保护电路时,加给熔丝的负荷平时不该超出制造商所列公称额定值的75%。并且,一定供给足够的过载和短路保护。
熔丝是温度敏感元件,其各个参数是在25℃环境温度下确立的。熔丝经过电流时产生的熔丝温度跟着环境温度的改变而高升或降低。
“熔丝的选择”一节中的“环境温度”图表示了环境温度对某一熔丝公称电流额定值的影响。大多数传统的慢断(Slo-Blo)熔丝其设计采纳的资料拥有较低的融化温度,所以,对环境温度的变化比较敏感。
尺寸:除非还有规定,尺寸以毫米为单位,本产品目录中熔丝尺寸的范围从最小的0603电路片尺寸(**)到最大的5AG。5AG平时也叫做“微型”熔丝(*)。在过昨年代中不停开发出了多种新产品,促使熔丝的尺寸不停演
变以满足各种电路保护的需要。最先的熔丝是很简单的易断线元件。此后在十九世纪出现了爱
迪生发明的把细导线封闭在台灯座里的第一个插塞式熔丝。到1904年,美国保险商实验室建立了尺寸和额定值的各项规格以吻合安全标准。1914年出现了可再用型熔丝和汽车用熔丝。
1927年有些公司开始为初露头角的电子工业制造安培值很低的熔丝线。
下表中的熔丝尺寸从初期供汽车使用的玻璃熔丝开始,此中有“AG”这个标记,A代表汽车,G代表玻璃,,因为每一种新的规格尺寸的熔丝都是由不一样的制造商开始生产的,比方“3AG”是第三种投放于市场的熔丝尺寸。其余各种非玻璃熔丝的尺寸及结构固然是由功能要求确立,但仍保留了玻璃熔线的长
度或直径尺寸,其标记改为AB,以取代AG,表示熔丝的外管是用酚醛塑料、玻璃纤维、陶瓷或除
玻璃以外的近似资料制造的。下表中所示的最大尺寸的熔丝是5AG,即“微型”,这个名称是由美
国电气工业及国家电气编码范围所采纳。*。
熔丝尺寸
尺寸
(英寸)直径(mm)(英寸)长度(mm)
1AG
1/4
5/8
2AG
3AG
1/4
11/4
4AG
9/32
11/4
5AG
13/32
11/2
7AG
1/4
7/8
8AG
1/4
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熔丝性能:熔丝设计方面的性能是指熔丝对各种电流负荷作出迅速反应的程度。熔丝的性能平时可分成三类:超快熔断型、快熔断型和慢熔断型三类。慢熔断型熔丝的特色是这种熔丝设
计有附带的热惯性以承受正常启动时的过载电流增量。
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熔丝结构:内部结构会跟着安培额定值的不一样变化而有所变化。本产品目录中的熔丝照片给出了熔丝系列中特定安培额定值的熔丝的典型结构。
熔丝座:在好多适用处合,熔丝被安装在熔丝座中。熔丝及其辅助的熔丝不是看作形状以接通或切断电源的。
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可以的确在熔断的最大允许电流。短路时,熔丝会多次经过比其正常工作电流大的瞬时过载电流。安全运转要求熔丝保持完好的状态(无爆裂或断裂)并除掉短路。
熔断额定值随熔丝的设计不一样而有所变化,从250V,公制尺寸(5*20mm),35安培AC的熔丝到600V,KLK系列的200,000安培AC的熔丝。用户可从生产厂家获取有关其余系列熔丝的资料。
依据UL标准198G分类的熔丝,其熔断额定值必需为10,000安培。也有些例外状况(见“标准”一节),这些例外状况的熔丝在好多适用处合拥有大大超出可能出现的短路电流的安全指标。
搅乱断路:搅乱断路常常是因为对所设计的电路解析不全面造成的。在“熔丝选择指南”中所列出的所有要素,一定特别注意此中1、3和6这三项,即正常工作电流、环境温度和过载增
量。比方,造成老例电源搅乱断路的一种常有的原由是没能充分考虑熔丝的公称融化热I2t能额
定值。不可以只依据正常工作电流和环境温度来选择熔丝。在使用条件下,熔丝的公称融化热能I
t额定值也一定满足由电源光滑滤波器输入电器电容产生的各种涌入电流对熔丝提出的要求。
在“熔丝选择指南”中给出了各种波形变换成I2t电路需求的波形的步骤。关于安全靠谱,寿命又长的熔丝保护来说,优异的设计作法是选熔丝时,涌入电流波形的I2t不大于该熔丝的公称熔丝热I2t能额定值的20%。请参照“熔丝指南”中的“过载增量”。
电阻:熔丝的电阻在电路的整个电阻中其实不重要。因为安培数小于1的熔丝的电阻只有几
个欧姆,所以在低压电路中采纳熔丝时应试虑这一要素。用户可从制造厂家获取熔丝的实质电
阻值。大多数熔丝是用正温度系数资料制造的,所以,我们常常会提到冷电阻和热电阻(额定电
流下的电压降)。实质的工作电阻位于此间。用不大于熔丝公称额定电流百分之十的丈量电流可测得冷电阻。本刊物中给出的冷电阻数值为公称的并且是典型的。假如此参数对设计解析来说是极限值的话,那么用户应向生产厂家咨询。热电阻的测定依据熔丝上流过的电流值等于公称额定电流时产生的。有关熔丝的电阻数据我们承索即寄。我们可按用户规定的电阻控制公差供给熔丝,对此得收取附带成本费。
短路容量:拜见“熔断额定值”。
焊接注意事项:因为大多数熔丝的结构中有焊接接头,所以当打算用焊接方法安装这些熔丝就位时应该十分当心。焊接时热量过多会使熔丝内的焊料回流而改变其额定值。熔丝是近似于半导体的热敏感元件,所以,介绍用户在焊接时使用吸热装置。
抽样注意事项:因确立某些规格的合格与否要求破坏性检测,所以,对每一批制成品都要依统计学的原理采纳抽样的检测方法。
时间-电流特征曲线:作为熔断特征的图形表示,时间-电流特征曲线一般是中间曲线,我们给
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出此曲线是作为设计的辅助手段,而不是作为熔丝规格的一部分。时间-电流特征曲线在选择熔丝时极为实用,因为拥有相同额定电流值的熔丝可能有相当不一样的特征曲线。熔丝规格中一般包
括工作电流为百分之百或百分之一百一十额定值时的寿命要求及过载电流(平时为额定值的
135%或200%)时的最大断路时间。检测某些项规格的合格与否要进行破坏性检测。关于每一
批制成品来说都要依统计学的原理来进行破坏性检测。时间-电流特征曲线给出设计所需的均匀
数据。可是,对任何一批特定的产品,该均匀值可能有些差异,所以一旦选定了一种熔丝,就应测试一些样品以判断其性能。
美国保险商实验室:请参阅“保险商实验室分类”。熔丝一定满足保险商实验室标准的各项要求,即“辅助过流保护用熔丝”No198G的规定。本产品目录中一些32伏特熔丝是依据UL标准275分类的。而“保险商实验室元件大纲获取认同”是表示该产品依据美国保险实验室元件大纲获取认同的应用判断书。
电压额定值:注明在熔丝上的电压额定值表示该熔丝在电压等于或小于其额定电压的电路中
完好可以安全靠谱地中断其额定的短路电流。,并且也是保险商实验室的一项要求,作为防范火灾危险的保护措施。关于大多数小尺寸熔丝及微型熔丝,熔丝制造商们采纳的标准电压额定值为32、125、250、600伏。
在带有相对低输出电源和短路电流值小于熔丝电流额定值十倍的电子设备中,常有的作法是规定电压额定值为125或250伏特的熔丝可用于500伏特或更高电压的次级电路保护。
如前所述,(拜见“额定值的减少”)熔丝是对电流的变化而不是对电压的变化敏感。熔丝在从零到其最大额定值间的任何电压下都保持其原状。电路电压及有效功率直到熔丝融化并且发生
电弧时才会成为问题。电路的安全熔断与电路电压和有效功率有关,在“熔断值”中已加以谈论。
概括而言,熔丝可以在小于其额定电压的任何电压下使用而不伤害其熔断特征。假如在完好短路的条件下熔丝上出现的最大功率电平只好产生低能量的非破坏性的电弧的话,那么熔丝可
在高于其经过检定的电压额定值的各种电压下使用。
公称融化性能I2t的推导:对每一项熔丝设计都进行实验室测试以确立融化断部件所需的能量。该能量被称之为公称融化热能I2t。测定方法是给熔丝施加一个电流增量并丈量融化发生
的时间。,那么就增添脉冲电流的强度。。进行这一测试步骤的目的是
保证所产生的热能没有足够的时间从熔丝部件经过热传导跑掉。也就是说,所有热能(I2t)都
用于融化。一旦确立了电流(I)和时间(t)的测定结果,计算融化热能I2t就很简单了。当融化
过程结束时,先出现电弧,紧接着熔丝就断开了。本刊物中给出的公称I2t值属于“除掉”即“断开”
的融化状态的那一区段。
熔丝选择指南
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保险丝选择过程中所涉及的诸多要素排列以下:
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;
(AC或DC);
;
;
.最大故障电流;
.脉冲、冲击电流,涌入电流,启动电流和电路瞬变值;,如长度、直径或高度;
,如UL,CSA,VDE等军事部门等机构;
.需要考虑的事项:简单更换,轴向引线,目测指示等;
:保险丝夹,安装盒,面板安装,,射频搅乱屏等等。
正常工作电流:在25℃条件下运转,熔丝的电流额定值平时要减少25%以防范搅乱熔断。
比方,一个电流额定值为10A的熔丝平时不介绍在25℃。
欲知详情,请见前面的“额定值减少”和下边的“环境温度”。
电压:熔丝的电压额定值一定等于或大于有效的电路电压。有关例外的状况请见“电压额定值”。
环境温度:熔丝的电流承载能力试验是在25℃环境温度下进行的,这种试验受环境温度变化
的影响。环境温度越高,熔丝的工作温度就越高,其寿命就越短。相反,在较低的温度下操作将
延长熔丝的寿命。当正常工作电流达到或超出所选熔丝的额定电流时,熔丝也逐渐变得越热。实质经验表示,在室温下,假如在不大于表列熔丝额定电流数值的75%条件下使用的话,那么熔丝应该无穷期操作下去。
以下为环境温度对电流承载能力影响的典型曲线图:
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此中:
曲线A:为传统的慢熔断熔丝的曲线;
曲线B:为特快熔断,快熔断和螺旋绕制的熔丝的曲线;
曲线C:自复聚合物保护器的曲线;
除额定值的减少以外还有环境温度的影响,请见例子。
例子:在某一使用处合,,采纳一种传统的慢断熔丝,在室温下工
作,则:
表列熔丝额定值=正常工作主电流/
=(在25℃下)
相同,假如该同一熔丝在70℃高温的环境温度下工作,就一定额外减少工作电流,环境温
度曲线图中的曲线A(传统的慢熔断熔丝表示)70℃时的最大运转额定值的百分比为80%,在这种状况下,
表列熔丝额定值=正常工作主电流/*额定值有百分比
*=(在70℃下)
过载电流状况:这是当电路需要保护时的电流强度。(故障状况可用当破坏发生前的承载电流
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或同时用所受的最长时间来表示。)要试图使熔丝的特征与电路的需要相般配,就应试虑时间-电流特征曲线,同时还应不时考虑时间-电流特征曲线是以均匀数值为依据的。
最大故障电流:熔丝的熔断额定值一定满足或超出电路中的最大故障电流量。
脉冲:脉冲这个一般术语在本文顶用来描述广范的各种波形,这些波形可称为“冲击电流”,“起动电流”,“涌入电流”和“瞬变值”。电脉冲的状况会因适用处合不一样而相差很大。对某一特定的脉冲状况,不一样的熔丝结构会作出不一样的反应。电脉冲产生热循环,并产生可以影响熔丝寿命的机械
疲惫。起动脉冲对某些适用处合是正常的,这种场合一定使用慢熔断熔丝。慢熔断熔丝有热延
迟设计,能使其在正常的起动脉冲下保持完满并依旧可以对长时间的过载供给保护。设计时应确
定起动脉冲并与熔丝的时间-电流特征曲线和I2t额定值进行比较。建议进行适用测试以确立熔
丝可以承受脉冲状况的设计能力。
公称融化热能I2t是对要融化元件所需能量的胸襟,读为A2Sec。该公称融化热能I2t,及其所代表的能量(在8毫秒()或更短的连续时间内),关于每一种不一样的熔丝部件来说是个常量值。因为关于每一种熔丝种类和额定值,以及其相应的部件编号都有不一样的熔丝元件,所以,对每种熔丝都一定确立其I2t。I2t值是熔丝自己的一个参数,其决定要素是元件资料及其形状。除依据前面所谈论的“正常工作电流”,“减少额定值”和“环境温度”选择熔丝外,还一定使
用I2t设计方法。公称融化热能I2t对每种熔丝元件设计不但是个常量并且与温度及电压没关。熔丝选择中这一公称融化热能I2t方法最常用于熔丝一定承受得住电流脉冲大而连续时间短的一些适用处合。这些高能电流常有于好多适用处合,描述这些高能电流有好多术语,如冲击电
流、起动电流、
,.
例子:选择一种125伏、特快熔断类必高型保险丝,能承受拥有图A所示的脉冲波形的100,000次冲击,,环境温度为25℃.
步骤一,拜见图表1并选择适合的波形,(ip)和时间(t)代入波形E相应的公式内并计算结果以下:
I2t=1/5(ip)2t=1/5*82*=
该值称为"脉冲I2t"。
步骤二,拜见图II表,
出现100,000次脉冲时I2t的数值为22%.把这脉冲I2t变换成所要求的公称融化热能I2t值以下:
公称融化热能I2t=脉冲I2t/==
步骤三,检验该必高II型,125伏,,,,当该1安培额定值的减少系数为25%时,该1安培的熔
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