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保險絲的作用有哪些 保險絲的類別及選用 保險絲的組成與工作原理
保險絲 的類別及選用
一百多年前，愛迪生發明了保險絲，其目的用于保護當時昂貴的白熾燈，但隨著時代的發展，保險絲被用來保護電力設備不受過電流過熱的傷害，從而避免電子設備因內部故障所引起的嚴重傷害。那么保險絲的工作原理是如何的?其結構又是怎樣的?下面一起來看看：
1.概念
保險絲(fuse)也被稱為電流保險絲，IEC127標準將它定義為"熔斷體(fuse-link)"。其主要是起過載保護作用。當電路發生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災。若電路中正確地安置了保險絲，那么保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和熱度的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。
2.基本組成
一般保險絲由三個部分組成：
(1)熔體部分：它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用，同一類、同一規格保險絲的熔體，材質要相同、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，家用保險絲常用鉛銻合金制成。
(2)電極部分：通常有兩個，它是熔體與電路聯接的重要部件，它必須有良好的導電性，不應產生明顯的安裝接觸電阻。
(3)支架部分：保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產生斷裂、變形、燃燒及短路等現象。
3.外形
(1)條絲狀。早期原始型態的保險絲，直接以螺絲鎖定，用于各種尺寸的舊式開關、插座。
(2)片狀(裸片狀)。比舊式絲狀方便使用。
(3)玻璃管狀。有幾種不同尺寸，常見于電子產品。
①6.3x32mm(直徑x長度)
②5x20mm
(4)陶瓷管狀。有幾種不同形狀及尺寸，可避免玻璃爆裂。
(5)塑膠片狀帶金屬片狀接腳：汽車保險絲。
(6)表面接著元件(SMD)型。
(7)圓柱體狀，插件式：直接焊接于電路板上，用于產品內部。
4.工作原理
當電流流過導體時，因導體存在一定的電阻，所以導體將會發熱。且發熱量遵循著這個公式：
Q=0.24I2RT
其中Q是發熱量，0.24是一個常數，I是流過導體的電流，R是導體的電阻，T是電流流過導體的時間;依此公式我們不難看出保險絲的簡單的工作原理了。
當制作保險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)。當電流流過它時，它就會發熱，隨著時間的增加其發熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產生熱量的速度，保險絲的構造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度，若產生熱量的速度小于熱量耗散的速度時，保險絲是不會熔斷的。若產生熱量的速度等于熱量耗散的速度時，在相當長的時間內它也不會熔斷。若產生熱量的速度大于熱量耗散的速度時，那么產生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質量，其熱量的增加就表現在溫度的升高上，當溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。
保險絲外形
5.標志
標志大多數保險絲的標記在身上或端蓋與標記，指示其評級。但是“芯片類型”保險絲功能很少或沒有標記，使識別非常困難。
保險絲可能出現類似的顯著不同的特性，確定了它們的標記。保險絲標記通常會傳達以下信息：
.安培的保險絲的額定
.電壓等級的保險絲
.時間-電流特性，即速度保險絲
.批準由國家和國際標準機構
.制造商/產品編號/系列
.中斷能力
6.檢測
保險絲一般是通過眼睛觀察來判斷其質量，因為保險絲的外殼是透明的玻璃
(1)保險絲不發黑，這時能夠清楚地看出保險絲熔斷后的兩個發亮的斷頭，這說明過流電流不大，很可能不是電路故障所為，可能是由于保險絲質量不好，或偶爾的浪涌電流所為，此時可更換一個保險絲試一試。
(2)保險絲發黑，但發黑程度不是很嚴重，保險絲管玻璃沒有破碎，說明過電流比上一種情況大，但不是最大的一種情況，這說明電路中存在電流故障。
(3)保險絲管嚴重發黑，燒焦或玻璃管破碎，說明過電流很大，短路故障很嚴重，在更換保險絲前一定先排除電路故障。
保險絲是一種電流斷路裝置，通過對過量電流的響應而產生開路狀態來保護其所安裝的電路。當熔斷器中的元件受熱過多時，熔斷器就會熔斷電流。熔斷器通常用作電源和電氣元件之間的導管，也可作為安裝在電路中的元件組合的導管。熔絲端子之間連接著一根熔絲。這意味著當通過保險絲的電流超過了設備所能承受的范圍時，熔斷器就會熔斷，電路就會打開，從而防止了電氣元件的損壞。
保險絲通常用于一次性使用。換句話說，一旦設備關閉，就必須更換。你可以得到過流保護從各種各樣的來源，如斷路器，開關，和繼電器。每種類型的設備在額定、使用要求和成本方面都有差異。熔斷器通常是針對單一過流故障提供自動高壓電流保護的最經濟的手段。
保險絲是汽車、卡車、船只、摩托車和其他車輛電氣系統的一部分。這些熔斷器的作用是通過在不安全的電氣條件下形成開路電路來阻止電流流向系統的特定部件。在公用事業行業，你會發現熔斷器用于配電變壓器，電纜，電容器組和其他設備從電流損壞。使用熔斷器時，斷開連接將在損壞損壞系統之前發生。保險絲在高壓電網中使用相當多，目的是保護電網中的電氣設備免受通過系統的浪涌造成的損壞。
熔斷器有很多種，我們列舉了以下幾種:
熱保險絲
機械融合
刀片保險絲
驅逐保險絲
火花間隙避雷器
壓敏電阻
每個保險絲是專門設計作為一個或多個極端電子事件的解決方案。一般說來，保險絲在一個獨立的裝置中結合了傳感元件和中斷元件。
通常情況下，導體的載流量額定值是電路設計的極限，絕不能被有意地超過，但在保險絲的情況下，也有超出載流量額定值的應用。
什么是保險絲?
保險絲是一種電氣安全裝置，環繞導電條，設計用于在電流過大時熔化和分離。保險絲總是與防止過流的元件串聯在一起，這樣當保險絲斷開時，它就會打開整個電路并通過元件產生停止電流。當然，連接在并聯電路一個支路上的保險絲不會影響通過任何其他支路的電流。
通常，薄薄的保險絲包含在一個安全護套內，以最大限度地減少電弧爆炸的危險，如果電線被猛烈地燒開，在嚴重的過電流情況下可能發生。在小型汽車保險絲的情況下，護套是透明的，這樣可直觀地檢查易熔元件。住宅配線通常采用玻璃機身螺絲釘式保險絲，中間有一層薄而窄的金屬箔條。一張照片顯示了兩種類型的保險絲在這里顯示:
保險絲的作用有哪些？電氣保險絲到底是什么？
保險絲類型
筒式熔斷器廣泛應用于汽車應用和工業應用中，其外殼材料不是玻璃。由于保險絲被設計成在超過額定電流時“失效”斷開，所以通常設計成在電路中易于更換。這意味著它們將被插入到某種類型的支架中，而不是直接焊接或螺栓連接到電路導體上。下面的照片顯示了一對玻璃彈殼熔斷器在一個多熔斷器座:
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玻璃盒保險絲多保險絲座
熔斷器由彈簧金屬夾固定，彈簧金屬夾本身與電路導體永久連接。保險絲座(有時稱為保險絲座)的基本材料被選擇作為一個良好的絕緣體。
另一種盒式熔斷器的保險絲座通常用于安裝在設備控制板上，在控制板上需要隱藏所有的電氣接觸點，以免與人接觸。不像剛才所示的保險絲塊，所有的金屬夾都是公開暴露的，這種類型的保險絲盒完全將保險絲封裝在一個絕緣的外殼中:
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目前，在大電流電路中用于過流保護的最常見裝置是斷路器。
什么是斷路器?
斷路器是一種特殊設計的開關，在電流過流的情況下，它能自動打開并停止電流。小型斷路器，如用于住宅、商業和輕工服務是熱操作的。它們包含一個雙金屬條(由兩種金屬背對背連接而成的細條)，攜帶電路電流，加熱時彎曲。當雙金屬帶鋼產生足夠的力(由于帶鋼的過電流加熱)時，啟動脫扣機構，斷路器打開。較大的斷路器由斷路器內載流導體產生的磁場強度自動驅動，或者由監控電路電流的外部裝置(這些裝置被稱為保護繼電器)觸發跳閘。
因為斷路器在電流過流的情況下不會失效——相反，它們只是打開，通過移動杠桿可以重新閉合——它們比熔斷器更有可能以更永久的方式連接到電路上。一個小型斷路器的照片顯示在這里:
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從外表上看，它只不過是一個開關。的確，它可以這樣使用。然而，它真正的功能是作為一個過流保護裝置。
值得注意的是，一些汽車使用廉價的熔斷器來保護電池充電電路的過流保護，這是由于適當的熔斷器和支架的費用。熔絲是一種原始的保險絲，只不過是一段短的橡膠絕緣導線，設計用于在過電流情況下熔化，沒有任何堅硬的外殼。這種粗糙的、具有潛在危險的設備從未在工業或甚至住宅用電中使用，主要是因為遇到的電壓和電流水平更高。在作者看來，它們甚至在汽車電路中的應用都是值得懷疑的。
保險絲電氣原理圖符號為s形曲線:
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保險絲等級
保險絲的主要額定，正如人們所期望的，在單位電流:安培。雖然它們的工作依賴于保險絲自身的電阻在電流過大的情況下產生的自熱，但它們對所保護的電路所產生的額外電阻微不足道。這在很大程度上是通過使保險絲盡可能短的實際可能實現。正如普通電線的載流容量與它的長度(10規格實心銅線將處理40安培的電流在自由空氣,無論多么長或短的一段),某些材料和規格的保險絲會吹在一定電流不管多長時間。由于長度不是一個因素在電流額定值，更短的可以使，它將端到端電阻更少。
然而，保險絲設計者也必須考慮在保險絲吹滅后發生的事情:熔化的兩端，曾經連續的電線將被一個氣隙隔開，兩端之間有充分的供電電壓。如果保險絲沒有在高壓電路上做得足夠長，火花可能會從熔絲的一端跳到另一端，再次完成電路:
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因此，熔斷器的額定電壓容量以及熔斷器將吹斷的電流水平。
一些大型工業保險絲采用可更換導線元件，以降低成本。保險絲的主體是一個不透明的、可重復使用的墨盒，以保護保險絲不被暴露，并保護周圍的物體不被保險絲暴露。
保險絲的當前評級不僅僅是一個數字。如果一個35安培的電流通過一個30安培的保險絲，它可能突然吹或在吹之前延遲，這取決于它的設計的其他方面。一些保險絲被設計為吹得非常快，而另一些保險絲被設計為更適度的“打開”時間，甚至根據應用程序的延遲動作。后一種熔斷器有時被稱為慢爆熔斷器，因為它們具有故意的延時特性。
慢燒保險絲應用的一個典型例子是在電動機保護中，當電動機從完全停止狀態啟動時，通常會遇到高達10倍正常工作電流的涌流。如果快速吹保險絲被用于這樣的應用程序，電機永遠不會啟動，因為正常的涌流水平將吹保險絲(s)立即!慢吹保險絲的設計是這樣的，保險絲元件的質量(但沒有更多的載流量)比同等的快吹保險絲，這意味著它將加熱更慢(但到相同的極限溫度)，為任何給定的電流。
在另一端的保險絲行動頻譜，有所謂的半導體保險絲設計，以開放非常迅速的事件，在一個過電流的條件。諸如晶體管之類的半導體器件往往特別不能耐受過電流的條件，因此在大功率應用中需要快速保護以防止過電流。
在接地的系統中，保險絲總是應該放在負載的“熱”端。這樣做的目的是為了在保險絲打開后，負載在所有方面完全斷電。為了了解負載的“熱”側和“中性”側熔合的區別，比較以下兩種電路:
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在這兩種情況下，熔斷器成功地切斷了對負載的電流，但是較低的電路不能切斷潛在危險的電壓從負載的任何一邊到地面，那里可能有人站著。第一個電路設計更安全。
如前所述，熔斷器并不是目前使用的唯一一種過流保護裝置。類似開關的設備稱為斷路器通常(和更常見的)用于打開電流過大的電路，它們的流行是因為它們不會像熔斷器那樣在斷開電路的過程中自我毀滅。然而，在任何情況下，在電路中設置過流保護裝置都將遵循上述一般原則:即，“熔斷”電源未連接到地面的一側。
雖然在電路中設置過電流保護可以決定在各種情況下該電路的相對觸電危險，但必須了解，這些裝置從來都不是用來防止觸電的。保險絲和斷路器都不是設計用來在人被電擊時打開的;相反，它們只打算在導體可能過熱的情況下打開。過流裝置主要保護電路的導體不受過熱損壞(和過熱導體引起的火災危險)，其次保護特定的設備，如負載和發電機(一些快速熔斷器被設計用來保護特別容易受到電流沖擊的電子設備)。由于觸電或觸電所必需的電流水平比普通電力負載的正常電流水平低得多，因此過流狀態并不表示發生了觸電。還有一些其他的裝置被設計用來檢測某些沖擊條件(接地故障探測器是最受歡迎的)，但是這些裝置嚴格地服務于一個目的，并且與防止導線過熱的保護無關。
保險絲是一種小而薄的導體，其設計目的是在電流過大的情況下熔斷電路。
斷路器是一種特殊設計的開關，在電流過流的情況下自動打開以中斷電路電流。根據斷路器的設計、尺寸和應用，它們可以通過磁場或外部的“保護繼電器”進行熱“跳閘”(打開)。
熔斷器的額定主要是根據最大電流，但是也根據斷路后熔斷器能夠承受的電壓降來定。
保險絲可以設計成快速、緩慢或在兩者之間的任何地方以達到相同的最大電流水平。
在接地的電力系統中安裝保險絲的最佳位置是在通往負載的不接地導體路徑上。這樣，當保險絲燒斷時，只有接地的(安全的)導體仍連接在負載上，使人們在周圍更安全。