保險絲(si)由電阻率比較大而熔點較低的銀銅合金(jin)制(zhi)成的導線叫做保險(xian)絲。最初用鉛(qian)銻合金(jin)做的保險(xian)絲已因(yin)安全原因(yin)被淘汰.
保險(xian)絲也被(bei)稱為熔斷器,IEC127標準將它定(ding)義為"熔(rong)斷(duan)體(ti)(ti)(fuse-link)"。它是一種(zhong)安裝(zhuang)在(zai)電路中(zhong),保證電路安全運行的(de)電器元件(jian)。保險絲(si)的(de)作(zuo)用(yong)是:當電路發生(sheng)故障或異常時(shi),伴隨著電流不斷(duan)升(sheng)高(gao),并(bing)且(qie)升(sheng)高(gao)的(de)電流有可能損壞電路中(zhong)的(de)某些重要器件(jian)或貴重器件(jian),也有可能燒毀電路甚至造成火災。若電路中(zhong)正確地(di)安置了保險絲(si),那么,保險絲(si)就會在(zai)電流異常升(sheng)高(gao)到(dao)一定(ding)的(de)高(gao)度和一定(ding)的(de)時(shi)候,自身熔(rong)斷(duan)切斷(duan)電流,從而起(qi)到(dao)保護電路安全運行的(de)作(zuo)用(yong)。最早(zao)的(de)保險絲(si)于(yu)一百多年前由愛迪生發明(ming),由于當時(shi)的工業技術不發達白熾燈很(hen)貴(gui)重,所以,最初是將它用來保護價格(ge)昂(ang)貴(gui)的白(bai)熾燈的。
保險絲的工作原理是怎樣的?
我們都知(zhi)道,當電(dian)流(liu)流(liu)過導(dao)體時,因導(dao)體存在(zai)一定的(de)電(dian)阻,所以導(dao)體將會發熱。且發熱量遵循著這個(ge)公(gong)式(shi):Q=0.24I2RT;其中Q是(shi)發熱量,0.24是(shi)一個(ge)常數,I是(shi)流過(guo)導(dao)體(ti)(ti)的(de)電(dian)流,R是(shi)導(dao)體(ti)(ti)的(de)電(dian)阻,T是(shi)電(dian)流流過(guo)導(dao)體(ti)(ti)的(de)時間;依此公(gong)式(shi)我們不難看(kan)出(chu)保險絲的(de)簡單的(de)工作原理了。
當制作(zuo)保險絲的材料及(ji)其(qi)形狀確定(ding)了(le),其(qi)電阻R就相對確定(ding)了(le)(若不考慮它(ta)的電阻溫度系數)。當電流流過它(ta)(ta)時(shi),它(ta)(ta)就會(hui)發熱(re)(re)(re)(re)(re),隨著時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)其(qi)(qi)發熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)也(ye)在增加(jia)。電流與(yu)電阻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)確定(ding)了產(chan)(chan)生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度,保險(xian)絲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)構造與(yu)其(qi)(qi)安裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀況確定(ding)了熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)耗散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度,若(ruo)產(chan)(chan)生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度小(xiao)于熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)耗散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度時(shi),保險(xian)絲是不會(hui)熔斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。若(ruo)產(chan)(chan)生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度等于熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)耗散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度時(shi),在相(xiang)當長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)內它(ta)(ta)也(ye)不會(hui)熔斷。若(ruo)產(chan)(chan)生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度大于熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)耗散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度時(shi),那么(me)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)就會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多。又因為它(ta)(ta)有一定(ding)比熱及(ji)質量,其熱量的(de)(de)增加就表(biao)現在(zai)溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高上,當溫度(du)升(sheng)高到保(bao)(bao)(bao)險(xian)(xian)絲(si)的(de)(de)熔(rong)(rong)點以上時(shi)保(bao)(bao)(bao)險(xian)(xian)絲(si)就發生了熔(rong)(rong)斷。這(zhe)就是保(bao)(bao)(bao)險(xian)(xian)絲(si)的(de)(de)工作原理。們從這(zhe)個原理中(zhong)應該知道,您在(zai)設計制(zhi)造(zao)保(bao)(bao)(bao)險(xian)(xian)絲(si)時(shi)必須認真(zhen)地研究您所(suo)選材料(liao)的(de)(de)物理特性(xing),并確(que)保(bao)(bao)(bao)它們有一致(zhi)幾何尺寸。因為這(zhe)些因素對保(bao)(bao)(bao)險(xian)(xian)絲(si)能否正常(chang)工作起(qi)了致(zhi)關重要的(de)(de)作用。同樣,您在(zai)使(shi)用它的(de)(de)時(shi)候,一定(ding)要正確(que)地安(an)裝它。
術語“熔斷體”也用于指代保險絲,這就是國際標準中所稱的名稱。它是插入電(dian)路中(zhong)以(yi)保證電(dian)路安全運(yun)行的電(dian)器元件。如(ru)今,隨著產(chan)品變得更(geng)小(xiao)、集成(cheng)度更(geng)高,保(bao)(bao)(bao)險(xian)絲(si)(si)(si)的(de)(de)形(xing)狀和(he)尺寸與傳統(tong)保(bao)(bao)(bao)險(xian)絲(si)(si)(si)有(you)很(hen)大不(bu)同(tong)。例如(ru),手機保(bao)(bao)(bao)險(xian)絲(si)(si)(si)需(xu)要(yao)支持快速(su)充(chong)電的(de)(de)趨勢,并能夠(gou)處(chu)理顯(xian)著的(de)(de)突(tu)發電流,對保(bao)(bao)(bao)險(xian)絲(si)(si)(si)發揮保(bao)(bao)(bao)護作用的(de)(de)要(yao)求越來越高。那(nei)么保(bao)(bao)(bao)險(xian)絲(si)(si)(si)的(de)(de)成(cheng)分(fen)是什么呢?可以用銅絲(si)(si)(si)代替嗎?
保險絲
1.制作材料
通常采(cai)用(yong)鉛銻合金(jin)絲,因(yin)為保險絲需要采(cai)用(yong)易熔金(jin)屬(shu)絲制成,以便(bian)在(zai)電流較大時能(neng)夠及時熔斷,起到保護作用(yong)。鋁銻合金等低熔點合金是熔斷器材料的主要成分。鋁(lv)鎂合金(jin)鋁(lv)板的(de)主(zhu)要成分是(shi)鋁(lv),為(wei)(wei)了(le)增加其硬度,還(huan)添(tian)加了(le)微(wei)量的(de)鎂或其他(ta)金(jin)屬元(yuan)(yuan)素。以Mg為(wei)(wei)主(zhu)要添(tian)加元(yuan)(yuan)素的(de)鋁(lv)合金(jin)因其優良的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能又被稱為(wei)(wei)防銹鋁(lv)合金(jin)。
由于它是金屬,因此其強度和導熱性尤其引人注目。鋁鎂合金鋁板可充分滿足3C產品高集成、輕量化、微型化、抗沖擊、電磁屏蔽、散熱等要求,而且重量輕、密度低、散熱好、抗壓能力強。盡管(guan)它(ta)的(de)(de)重量只(zhi)有傳統塑料機(ji)殼的(de)(de)三分之一,但它(ta)的(de)(de)硬度(du)卻要高得多。
2.能用銅絲代替嗎?
一(yi)般來說,這(zhe)是不可能的(de),因為(wei)銅(tong)絲的(de)電(dian)阻較(jiao)小,具有相對較(jiao)高(gao)的(de)熔(rong)點,并(bing)且當(dang)電(dian)流流過銅(tong)線時產生的(de)內(nei)能有限。在保(bao)護(hu)電(dian)路不動(dong)作的(de)情況下,很容易(yi)使保(bao)險(xian)絲熔(rong)斷(duan)。
它可以作(zuo)為(wei)短暫的緊(jin)急情況。一個基(ji)本(ben)原則(ze)是(shi)必須考慮電路(lu)的允許電流值、銅線的允許電流和熔斷電流。然而,不應該長時間(jian)使(shi)用,因(yin)為這樣做會帶(dai)來過載的(de)安全風險(xian)(xian)和短路(lu)(lu)(lu)火災的(de)可(ke)(ke)能性。鉛和錫是兩種熔化溫度較低的(de)金屬,用于制(zhi)造保險(xian)(xian)絲,因(yin)為它們可(ke)(ke)以保護電(dian)(dian)機(ji)和電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)。如果電(dian)(dian)流負(fu)載太大,可(ke)(ke)能會損壞(huai)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)。
而鉛錫保(bao)險絲的(de)熔(rong)點(dian)較低,電流(liu)過高時會(hui)熔(rong)斷,從而保(bao)護電氣設備。由于銅線的(de)熔(rong)點(dian)明顯高于鉛和錫,因此在大電流(liu)下不(bu)會(hui)熔(rong)化(hua),從而損壞電器。如果找(zhao)不(bu)到(dao)(dao),可以用銅線暫時代替,但一(yi)旦找(zhao)到(dao)(dao)應盡快更(geng)換。
所(suo)以在電氣安全規程中,禁止用(yong)銅絲(si)、鐵(tie)絲(si)、鋁絲(si)代(dai)替保險絲(si)。因為普遍的電工、或者一些半懂不懂的人,盲目用普通電線的線芯或鐵絲等接到閘刀中就合閘使用,當電路出現過載時,閘刀失去保險作用,導致線路起火、電表燒毀,造成惡性事故。如電路中存在短路,則更危險,合閘時起弧會嚴重燒傷操作人甚至會造成死亡惡性事故,所以(yi)在任何情況下決不允許(xu)用銅(tong)絲(si)(si)鐵絲(si)(si)等代(dai)替保險(xian)絲(si)(si)使用。
因(yin)此(ci),根(gen)據電(dian)氣安全要求,禁止使用(yong)銅線(xian)、鐵線(xian)或鋁線(xian)代替保(bao)險絲(si)。因(yin)為一些無(wu)知的(de)(de)人(ren)或普通(tong)電(dian)工故意把普通(tong)電(dian)線(xian)的(de)(de)鐵芯裝在(zai)閘刀(dao)上利用(yong)。當電(dian)路(lu)過載時,閘刀(dao)失去保(bao)險功能,從而點(dian)燃(ran)線(xian)路(lu)、電(dian)表(biao)燒毀引發了一場可怕的(de)(de)事故。如果電(dian)路(lu)出現短路(lu),風險就更大。當開關閉合(he)時,電(dian)弧會嚴(yan)重燒傷操(cao)作人(ren)員(yuan),甚至導致致命事故。因(yin)此(ci),用(yong)銅絲(si)鐵絲(si)等替代保(bao)險絲(si)是絕對不可接受的(de)(de)。
銅絲
3.注意事項
(1) 避免使用(yong)太細的(de)保(bao)險絲。小(xiao)保險絲很容易(yi)因流經它的常規電(dian)流而熔斷,導(dao)致不必(bi)要的電(dian)源(yuan)中斷停電(dian)事(shi)故(gu);
(2) 需要使用合(he)適(shi)的保(bao)險(xian)絲。保險(xian)絲(si)的(de)熔(rong)斷電(dian)(dian)流通常為(wei)其額定電(dian)(dian)流的(de) 1.5–2.0 倍(bei)。例如,如果一個典型(xing)家庭(ting)中所有電(dian)(dian)氣設備的(de)總功率超(chao)過1100瓦,則使用5安培保險(xian)絲(si)并使用直(zhi)徑(jing)為(wei)0.98毫米的(de)20號保險(xian)絲(si)。如果電(dian)(dian)流超(chao)過 7.5 至(zhi) 10 安培,保險(xian)絲(si)就會爆炸,自動熔(rong)斷以實現保護目標;
(3) 如果(guo)選用的保險絲符合要求(qiu),但經常熔斷,則可能(neng)是電路和用電設備出現問題。應盡快咨詢電工,找出問題(ti)所在,避免產(chan)生(sheng)隱患。將笨重的保(bao)險絲更(geng)換(huan)為(wei)銅絲或鐵絲,而不是隨意(yi)更(geng)換(huan)。
貼片保險絲
(4) 電(dian)源開關(開關)上安裝熔斷器時嚴禁帶電(dian)工作。拉(la)開(kai)電(dian)(dian)源(yuan)開(kai)關切斷電(dian)(dian)源(yuan)后,將保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si)的緊固螺(luo)釘順時(shi)針旋轉一周,然(ran)后用墊圈擰(ning)緊。另(ling)外,保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si)與(yu)其他緊固螺(luo)釘之(zhi)間不應拉(la)得太緊,并應留有余量(liang),以保(bao)(bao)護保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si)不被損壞(huai)。在正(zheng)確擰(ning)緊保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si)之(zhi)前,請勿擰(ning)緊保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si)。一般情況下,為了安(an)全起見,必須(xu)蓋(gai)上電(dian)(dian)木(mu)蓋(gai),并且不能露出電(dian)(dian)源(yuan)開(kai)關和保(bao)(bao)險(xian)(xian)(xian)絲(si);
(5) 對于經常熔(rong)斷的(de)(de)保險絲(si)(si):第一(yi)種情(qing)況(kuang)是中間斷了而(er)(er)兩邊(bian)完(wan)(wan)好,雖然電流(liu)不大,但過大的(de)(de)負載電流(liu)會(hui)損壞或熔(rong)斷保險絲(si)(si),這(zhe)是由(you)于熔(rong)點(dian)降低而(er)(er)引(yin)起的(de)(de)。第二(er)種情(qing)況(kuang),保險絲(si)(si)燒(shao)斷時(shi)已完(wan)(wan)全熔(rong)化,在(zai)緊固(gu)螺(luo)釘(ding)附近可見燒(shao)痕(hen)和黑白灰色,造成這(zhe)種情(qing)況(kuang)的(de)(de)原因是電源瞬(shun)時(shi)短路(lu)(lu)和短路(lu)(lu)電流(liu)過大。
因(yin)此(ci),都要排除(chu)故(gu)障后(hou)再裝(zhuang)(zhuang)新保險絲(si),切不可(ke)不查明(ming)原因(yin)就盲目裝(zhuang)(zhuang)上(shang)更粗(cu)的保險絲(si)使(shi)用。以防止損壞電器(qi)及造(zao)成火災。