熔絲管是指一種安裝在電路中,保證電路安全運(yùn)行的電器元件。熔絲管是用鉛錫合金或鉛銻合金材料制成的,具有熔點(diǎn)低、電阻率高及熔斷速度快的特點(diǎn)。
原理
熔絲管俗稱(chēng)保險(xiǎn)管,其電路符號(hào)為FU。正常情況下熔絲管在開(kāi)關(guān)電源中起到連接輸入電路的作用。一旦發(fā)生過(guò)載或短路故障,使通過(guò)熔絲管的電流超過(guò)熔斷電流,熔絲就被熔斷,將輸入電路切斷,從而起到過(guò)電流保護(hù)的作用。
眾所周知,由于導(dǎo)體存在一定的電阻,因此當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。熱量能計(jì)算公式為。其中,Q為熱量(單位是J);I為流過(guò)導(dǎo)體的電流;R為導(dǎo)體能電阻;t為電流通過(guò)導(dǎo)體的時(shí)間。當(dāng)熔絲管上有電流流過(guò)時(shí),因電能轉(zhuǎn)換成熱量會(huì)使焰體的溫度升高。正常工作時(shí)熔絲管所產(chǎn)生的熱量可通過(guò)熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)等方式散發(fā)到周?chē)諝庵?,使發(fā)熱量與散熱量達(dá)到平衡。若發(fā)熱量大于散熱量,多余的熱量就逐漸積累在熔絲上,使之溫度進(jìn)一步升高。當(dāng)溫度超過(guò)熔點(diǎn)時(shí),熔絲就被熔化而切斷電路中的電流。這就是熔絲管的工作原理。
實(shí)際上熔絲管是否會(huì)熔斷,還取決于發(fā)熱速率和散熱速率。這分3種情況:第一種情況是發(fā)熱速率小于散熱速率,熔絲管不會(huì)熔斷。第二種情況是發(fā)熱速率等于散熱速率,熔絲管在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)也不會(huì)熔斷。第三種情況是發(fā)熱速率大于散熱速率,只要溫度超過(guò)熔點(diǎn),熔絲管就被熔斷。
組成
熔絲管一般由3部分組成:
①熔體,它是熔絲管的核心,熔斷時(shí)起到切斷電流的作用;
②兩個(gè)電極,它是熔體與電路的連接部分,其導(dǎo)電性要好,安裝時(shí)的接觸電阻要??;
③管卡和支架,它應(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和阻燃性,使用中不應(yīng)產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路故障。
電力設(shè)備所使用的熔絲管還應(yīng)具有滅弧裝置,常用的滅弧材料為石英砂。此外,某些熔絲管還帶熔斷指示裝置,當(dāng)熔絲管熔斷后能自動(dòng)進(jìn)行光報(bào)警,有的還能帶指示器。
分類(lèi)
熔絲管根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),其分類(lèi)情況如下。
(1)按材質(zhì)的不同
按材質(zhì)的不同,熔絲管有玻璃外殼和瓷殼之分。
(2)按熔斷時(shí)間的不同
按熔斷時(shí)間的不同,熔絲管可分為普通熔絲管、快速熔斷熔絲管及延時(shí)熔斷熔絲管。
普通熔絲管的熔斷時(shí)間較慢,但價(jià)格低廉,可應(yīng)用于一般要求不高的過(guò)電流保護(hù)電路中。
快速熔斷熔絲管的最大特點(diǎn)是熔斷時(shí)間短,用于要求快速切斷電路的場(chǎng)合。
延時(shí)熔斷熔絲管能短時(shí)承受大電流的沖擊,而且在電流過(guò)載超過(guò)一定時(shí)限后才能可靠熔斷。它的這一特點(diǎn)決定了它主要應(yīng)用在開(kāi)機(jī)瞬時(shí)電流較大的場(chǎng)合,它所能承受的瞬時(shí)大電流為正常額定電流的5~7倍。
主要參數(shù)
(1)額定電壓。熔絲管在安全工作狀下所允許的最高工作電壓,額定電壓分32V、125V、250V、600V等規(guī)格。需要指出,熔絲管是否被熔斷只取決于流過(guò)它的電流大小,而與工作電壓無(wú)關(guān)。熔絲管的額定電壓只是為安全使用熔絲管而規(guī)定的。僅當(dāng)工作電壓不超過(guò)額定電壓時(shí)熔絲管才‘能安全可靠地工作,熔斷時(shí)不會(huì)出現(xiàn)飛弧或被擊穿現(xiàn)象。
(2)額定電流。額定電流是指熔絲管正常工作時(shí)的最大電流。
(3)熔斷電流。熔絲管在額定電壓下能可靠熔斷的電流值。熔斷電流等于額定電流乘以熔斷系數(shù),熔斷系數(shù)一般為1.1~1.5。由此可見(jiàn),即使流過(guò)熔絲管的電流大于它的額定電流但并未超過(guò)熔斷電流,熔絲管也不會(huì)熔斷。
(4)壓降。熔絲管在通過(guò)額定電流時(shí)產(chǎn)生的壓降,它反映了熔絲管內(nèi)阻的大小。熔絲管的壓降應(yīng)足夠小,以降低功率損耗。
(5)電阻。熔絲管是用正溫度系數(shù)的材料制成的,其冷態(tài)電阻小于熱態(tài)電阻。
(6)環(huán)境溫度。環(huán)境溫度越高,熔絲管的工作溫度越高,其承載電流能力越低,壽命越短。因此,在較低溫度下工作可延長(zhǎng)熔絲管的壽命。
(7)溫升。當(dāng)熔絲管流過(guò)1.1倍額定電流時(shí)熔絲管的溫升值,它等于實(shí)測(cè)溫度與環(huán)境溫度的差值。
(8)熔斷時(shí)間。熔絲管熔斷過(guò)程所需時(shí)間。
注意事項(xiàng)
(1)所選熔絲管的額定電壓應(yīng)大于被保護(hù)回路的輸入電壓。例如,開(kāi)關(guān)電源的輸入電壓為交流220V,應(yīng)選擇額定電壓為250V的熔絲管。
(2)實(shí)際使用熔絲管時(shí),額定電流應(yīng)小于標(biāo)稱(chēng)值的75%。例如電路中工作電流為0.75A,可選額定電流至少為1A的熔絲管。
(3)環(huán)境溫度越高,熔絲管的工作壽命越短。可根據(jù)廠家提供的溫度影響曲線來(lái)選擇額定電流。
(4)快速熔絲管適用于工作電流比較恒定、浪涌電流較小的電路。延時(shí)熔斷型熔絲管適用于電路中只存在正常的浪涌電流,且沒(méi)有對(duì)浪涌電流敏感的元器件。
(5)當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)會(huì)降低熔絲管的使用壽命。延時(shí)型熔絲管不允許長(zhǎng)時(shí)間工作在以上,快速熔絲管不能長(zhǎng)期工作在以上。
(6)熔絲管與管夾的接觸電阻越小越好,一般應(yīng)小于3mΩ。
(7)熔絲管老化后額定電流值會(huì)降低,容易造成誤保護(hù),當(dāng)過(guò)載電流較小時(shí)就切斷電路。
(8)更換開(kāi)關(guān)電源的熔絲管時(shí),必須與原來(lái)的規(guī)格一致。
參考資料 >