保险丝基础知识科普

一、保险丝选型注意事项

1.1 额定电流

1.2 额定电压

1.3 分断能力

1.4 熔化热能值

1.5 封装尺寸

1.6 温度影响

1.7 安规认证

二、术 语

2.1 额定电流 In

额定电流: 反映保险丝实际应用时的电流值，In 被标在保险丝上；

2.2 慢熔断: (延时型，抗浪涌）

在高过流时，保险丝动作较慢，慢熔断保险丝上含有锡球或镀层；

2.3 快熔断:

在高过流时，保险丝动作较快

2.4 额定电压 / 电压等级

保险丝可以被使用的最大系统电压，在这个电压下不应有对人的破坏能力，额定电压被标注在保险丝上，例如：32, 63, 125, 250, 600V

2.5 分断等级/分断能力

额定电压条件下，保险丝能够安全地分断的预期电流.

没有对环境的损害;

烧断的保险丝是完整的;

绝缘电阻;

0.1MOhm (at 250V or twice rated voltage)

分断等级举例:

35 A / 10*In 250V 管状.

150 A 250V 管状.

1500 A 250V 管状.

10kA 125V 管状.

10kA以上电工类产品

注: 保险丝系列还有更多的分断等级.

例如 UL 系列 10kA/125Vac 和 35A/250Vac

2.6 最小熔断电流 Is

保险丝在长时间负载后，其熔丝刚刚开始熔化的电流值，IEC规范中最小熔断电流 Is 被设定为大约 1.7 倍额定电流 In，UL规范中，最小熔断电流 Is 被设定为大约 1.2 倍额定电流 In。

2.7 熔断系数 f

最小熔断电流和额定电流之间的比率 (f = Is / In)。

2.8  It 曲线 / 特性

熔断时间对电流的函数关系。

比率: IEC 的 IT 曲线

比率 : UL 的 IT曲线

2.9 绝热的过程

因为熔断的瞬间，能量集中在熔丝专用的范围内，没有热量向外层传输或散发

2.10 I²t 值

当保险丝因受到脉冲电流而动作时所必需的能量值。

三、保险丝基础

3.1 保险丝构造

 

3.2 快速保险丝熔断过程

 

 

 

虽然没有锡球 / 镀复，快速动作保险丝不允许长时间在175-225° C 以上使用：

熔丝材料的氧化

材料性质的改变.

3.3 延时保险丝熔断过程

 

 

在高过载时，慢熔断保险丝的动作原理因为没有时间用来开始扩散的过程，高过载系指 4In 和更高的过载电流

扩散在 150-170° C 时开始. 慢熔断保险间工作在150° C 以上，以防止老化。

3.4 限制电流 : 预期电流

3.5 IR : IEC/UL

IR – Interruption Rating or Short Circuit Rating

对 IEC 和 UL 标准的管状保险丝来说，只指定交流的分断能力测试，直流测试的情况是非常不同的

 

交流与直流比较：

在交流中，每半个周期会通过零电压位，这将有助于熄灭飞弧，这种情况在直流中就不会出现。

交流分断和直流分断：

直流试验是非常严格的，直流分断等级 << 交流分断等级

分断等级：保险丝受制于，高电压 (>额定电压)，高电流 (> 额定分断能力)保险丝有可能会爆炸。

3.6 持续电流

为防止异常分断，要求在连续使用电流和最小熔断电流之间有一个安全的差数，这是因为在实际应用和实验室之间有不同的条件，就比如:

其它电线的横截面 / 印刷线路板的跟踪尺寸。

保险丝夹子的接触电阻；

温度和电流的波动；

IEC 保险丝的持续电流:

最大 100% 额定电流 (=100%In)

UL 保险丝的持续电流:

最大 75% 额定电流 (=75%In)

3.7 熔化热能值 I²T

I2T: 计算熔断时间

I²t = 恒定值 (短时间)

例: 100mA， I²t = 0.003A²s

在25A时，保险丝动作需要多少时间?

t= I²t / I² = 0.003 / (25)² = 4.8uS

3.8 I²T: 电流脉冲

由于绝热的电流脉冲使熔丝受到压力（温度的和机械的），在能量和脉冲数量的压力下 ，它将逐步老化。

疲劳；

多次的扩散；

氧化；

脉冲承受能力:

保险丝能够承受绝热的脉冲电流冲击的总次数，每次冲击之间要有足够的冷却。

脉冲：

3.9 温度对保险丝额定值的影响

熔丝上的温度 = 环境温度 (Ta) + 因负载电流而上升的温度 (dT)

 

举例 1：如何选用UL 规格的保险丝？

计算: 步骤 1：

计算: 步骤2：

计算: 步骤3：

举例 2：

上例中如果改用延时型 IEC 规格的低分断能力保险丝来替代 UL 规格的保险丝， 应选择哪一个额定值?

计算: 步骤 1：

 

计算: 步骤 2：

计算: 步骤 1：

 

计算: 步骤 2：

计算: 步骤 3：

3.10 电安保险丝分类

 

 

四、经验交流

审核编辑：汤梓红