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保險(xiǎn)絲和熔斷器一樣嗎 保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)和原理

摘要:保險(xiǎn)絲是一種用于保護(hù)電路的安全裝置,在電路過電流保護(hù)組件中最常用的就是保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲也被稱為熔斷器,但熔斷器不一定是保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲所代表范圍小得多,而熔斷器代表范圍大得多。下面來了解下保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)和原理。

一、保險(xiǎn)絲和熔斷器一樣嗎

保險(xiǎn)絲是熔斷器,但熔斷器不一定是保險(xiǎn)絲。從結(jié)構(gòu)方面來看,保險(xiǎn)絲會(huì)更加完整,屬于一個(gè)完整的電子元件,而熔斷器相當(dāng)于一個(gè)電子元件的半成品,所以很多具有熔斷器功能的電子元件半成品都可以稱為是熔斷器,而不是稱為保險(xiǎn)絲。

二、保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)是多少度

家用保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)一般在300-500攝氏度之間。材質(zhì)不同,所以保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)也不同。以鉛為例,鉛的電阻大,導(dǎo)熱性差,熔點(diǎn)為327度,常用于制造保險(xiǎn)絲。

三、保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)

1、基本組成

一般保險(xiǎn)絲由三個(gè)部分組成:一是熔體部分,它是保險(xiǎn)絲的核心,熔斷時(shí)起到切斷電流的作用,同一類、同一規(guī)格保險(xiǎn)絲的熔體,材質(zhì)要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致,最重要的是熔斷特性要一致,家用保險(xiǎn)絲常用鉛銻合金制成;二是電極部分,通常有兩個(gè),它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件,它必須有良好的導(dǎo)電性,不應(yīng)產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻;三是支架部分,保險(xiǎn)絲的熔體一般都纖細(xì)柔軟的,支架的作用就是將熔體固定并使三個(gè)部分成為剛性的整體便于安裝、使用,它必須有良好的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性、耐熱性和阻燃性,在使用中不應(yīng)產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。

2、滅弧裝置

電力電路及大功率設(shè)備所使用的保險(xiǎn)絲,不僅有一般保險(xiǎn)絲的三個(gè)部分,而且還有滅弧裝置,因?yàn)檫@類保險(xiǎn)絲所保護(hù)的電路不僅工作電流較大,而且當(dāng)熔體發(fā)生熔斷時(shí)其兩端的電壓也很高,往往會(huì)出現(xiàn)熔體已熔化(熔斷)甚至已汽化,但是電流并沒有切斷,其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下,保險(xiǎn)絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象。這個(gè)滅弧裝置必須有很強(qiáng)的絕緣性與很好的導(dǎo)熱性,且呈負(fù)電性。石英砂就是常用的滅弧材料。

3、熔斷裝置

另外,還有一些保險(xiǎn)絲有熔斷指示裝置,它的作用就是當(dāng)保險(xiǎn)絲動(dòng)作(熔斷)后其本身發(fā)生一定的外觀變化,易于被維修人員發(fā)現(xiàn),例如:發(fā)光、變色、彈出固體指示器等。

四、保險(xiǎn)絲的工作原理

當(dāng)電流流過導(dǎo)體時(shí),因?qū)w存在一定的電阻,所以導(dǎo)體將會(huì)發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個(gè)公式:Q=0.24I^2*R*T;其中Q是發(fā)熱量,0.24是一個(gè)常數(shù),I是流過導(dǎo)體的電流,R是導(dǎo)體的電阻,T是電流流過導(dǎo)體的時(shí)間;依此公式我們不難看出保險(xiǎn)絲的簡單的工作原理了。

當(dāng)制作保險(xiǎn)絲的材料及其形狀確定了,其電阻R就相對確定了(若不考慮它的電阻溫度系數(shù))。當(dāng)電流流過它時(shí),它就會(huì)發(fā)熱,隨著時(shí)間的增加其發(fā)熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產(chǎn)生熱量的速度,保險(xiǎn)絲的構(gòu)造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度,若產(chǎn)生熱量的速度小于熱量耗散的速度時(shí),保險(xiǎn)絲是不會(huì)熔斷的。若產(chǎn)生熱量的速度等于熱量耗散的速度時(shí),在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)它也不會(huì)熔斷。若產(chǎn)生熱量的速度大于熱量耗散的速度時(shí),那么產(chǎn)生的熱量就會(huì)越來越多。又因?yàn)樗幸欢ū葻峒百|(zhì)量,其熱量的增加就表現(xiàn)在溫度的升高上,當(dāng)溫度升高到保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)以上時(shí)保險(xiǎn)絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險(xiǎn)絲的工作原理。

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