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十月 23 2019

保险丝用什么材料制作?

  保险丝也被称为熔断器,在国际标准中将它定义为“熔断体”,它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。现在随着产品越做越小,越来越集成化,保险丝的形状,大小也跟传统保险丝有很大的区别,如手机的保险丝就须符合快充的趋势,要承受瞬间较大的电流,要做到它保护的功能,保险丝的要求越来越高。那么保险丝是用什么材料制作的?能不能用铜丝代替?下面一起来看看:

保险丝

保险丝

  一、制作材料

  保险丝必需是易熔化的金属丝,才能在电流大时及时熔断,起到保护作用,所以通常用铅锑合金丝。保险丝材料主要是由铝锑合金等低熔点合金制成的。铝镁合金铝板主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。以Mg为主要添加元素的铝合金,由于它抗蚀性好,又称防锈铝合金。

  因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。铝镁合金铝板质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。其硬度是传统塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一。

  二、能用铜丝代替吗?

  一般来说是不可以的,因为铜丝的电阻较小,因此电流通过时产生的内能小,而且铜的熔点较高,当铜丝“熔断”的时候所通过的电流已经很大,起不了保护电路的作用,容易引起保险丝熔断。

  可以做临时应急,有一个大前提就是必须注意电路允许的电流值和铜丝的允许电流及熔断电流。但绝对不能长期使用的,否则会有过载安全隐患,容易引起短路火灾。保险丝之所以使用铅锡这一类熔点低的金属,是因为这样可以保护用电设备和电气线路,当电流负荷过大时,可能会破坏电路。但是如果用铅锡的保险丝,其熔点低,当电流过大时熔断,就可以保护电器。而铜丝熔点远高于铅锡,电流大时仍不熔断,会破坏电器。如果暂时找不到,可以使用铜丝暂时代替,但是找到后应尽快换上。

  所以在电气安全规程中,禁止用铜丝、铁丝、铝丝代替保险丝。因为普遍的电工、或者一些半懂不懂的人,盲目用普通电线的线芯或铁丝等接到闸刀中就合闸使用,当电路出现过载时,闸刀失去保险作用,导致线路起火、电表烧毁,造成恶性事故的屡见不鲜;如电路中存在短路,则更危险,合闸时起弧会严重烧伤操作人甚至会造成死亡恶性事故,所以现行电气安全技术规程中依然有:在任何情况下决不允许用铜丝铁丝等代替保险丝使用。

铜丝

铜丝

  三、选型指南

  1.额定电流

  注意不同认证标准的电流降额,按照UL标准认证的降额是0.75,即实际稳态工作电流不应超过In的75%。按照IEC标准认证的是1.0,即实际稳态工作电流可以等于In。对于按照UL标准认证保险丝:在25℃条件下运行,工作电流不应超过保险丝的额定电流的75%,以避免有害熔断。例如,一个额定电流为10A的保险丝,通常不推荐在25℃环境温度下在大于7.5A的电流下运行。对于按照IEC标准认证保险丝:保险丝可以在额定电流下运行,实现保护。例如:额定10A保险丝,可以用于10A实际工作电流。

  对于单板的工作电流,应注意是允许的最低电压下的电流。例如额定电压是-48—60V,允许20%的波动。如果单板在-48V时的工作电流是0.8A,由于单板的功率恒定,则在-38V的工作电压下的工作电流大约为1A。在选择保险丝时,就应该以1A作为单板的工作电流。在输入电压范围比较广的应用中,这一点要特别注意。

  实际使用时还要考虑电源模块是否有欠压保护功能,比如-48V电源模块一般在-35V时欠压保护,但是有些电源模块没有欠压保护功能,比如华电AV10系列电源模块,实际在-12V时就可以工作了,这样将导致输入电流比正常情况下大3倍以上。

  一般来说,供应商提供的可选电流规格少于标准推荐的档位,建议丛供应商现有的电流规格中选取,不推荐要求供应商进行另外的设计。

  2.额定电压

  保险丝的额定值应等于或大于有效的电路电压。

  3.工作环境温度

  保险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,保险丝的工作温度就越高,其寿命也就越短。相反,在较低的温度下运行将延长保险丝的寿命。因此选择保险丝额定电流的时候,要根据保险丝实际工作环境温度调整。

  4.电压降和冷电阻

  一般情况下,保险丝的电阻和额定电流成反比。选用保险丝的电阻越小越好,这样保险丝的损耗功率也比较小。保险丝的电压降是在直流额定电流下测试的,由于额定电流小的保险丝有比较大的电阻,因此对低压电力的影响也比较大,在选用小规格保险丝的过程中要注意电阻的影响。

贴片保险丝

贴片保险丝

  5.时间-电流特性曲线

  是选择保险丝最重要的依据之一。决定了保险丝能否有效的保护电路,在故障电流发生的时候,正确的熔断。每种型号保险丝的熔断特性都有[y1] 各自的时间电流曲线。曲线的横坐标是电流,纵坐标是熔断的时间。一般在选择的过程中,这条曲线作为参考,同时选用曲线中的关键点作为依据。关键点的选择是按照保险丝认证类别不同而不同的,UL认证保险丝一般选择110%In,135%In,200%In等关键点,IEC保险丝一般选择135%In,210%In,275%In等关键点。在选择保险丝时需要确定被保护故障电流能够安全存在电路中的时间。

  6.分断能力等级

  不同认证标准保险丝的分断能力不同。保险丝的额定分断能力必须满足或超过电路中的最大故障电流。当被保护系统是直接联接到电源输入电路和保险丝被置于电源输入部分时,一定要使用高分断能力保险丝。在大部分二次电路中,特别是电压低于电源电压时,选用低分断能力的保险丝就足以胜任了。

  7.公称熔化热能I2t

  对于保险丝必须承受高能电流的情况,即电流脉冲大而持续时间短,例如冲击电流、起动电流、涌入电流和其他类似的“脉冲”类型中的电路瞬变值,保险丝应能够承受此类高能电流的能量,不应发生异常断路。保险丝的公称熔化热能I2t的额定值是通过实验室测定的,每种规格的保险丝只有一个额定的公称熔化热能I2t。

家用保险丝

家用保险丝

  本文总结了保险丝的制作材料以及选型的常识。如果是家用保险丝,一般根据家用电器的电流来配备选择,可以这样简单计算考虑电流=(功率÷电压)&TImes;1.5,例如电器设备电流=1千瓦÷220伏&TImes;1.5=6.8安,那么可以选择保险丝6——8安的。

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