熔斷器實(shí)際上是短路保護(hù)器件的一種，廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中，主要用于短路保護(hù)或嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)。

保險(xiǎn)絲是保護(hù)電氣產(chǎn)品的一種簡(jiǎn)單而有效的方法。主要起到電路內(nèi)部短路保護(hù)的作用。

熔斷器主要由熔體和安裝熔體的絕緣管（絕緣底座）組成。使用時(shí)，在保護(hù)電路中串接一個(gè)熔體，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，熔體瞬間熔斷，斷開(kāi)電路，起到保護(hù)作用。

常用保險(xiǎn)絲

(1) 插入式保險(xiǎn)絲

常用于電壓等級(jí)低于380V的線(xiàn)路末端，如圖1所示，作為配電支路或電氣設(shè)備的短路保護(hù)。

圖1 插入式保險(xiǎn)絲

1-動(dòng)觸點(diǎn)2-熔化3-瓷嵌件4-靜觸點(diǎn)5-瓷片

(2)螺旋熔斷器

如圖2所示。熔體上端蓋裝有熔斷指示器，當(dāng)熔體熔化時(shí)指示器立即彈出，并可通過(guò)瓷蓋的玻璃孔觀察，常用于機(jī)床電氣控制設(shè)備等。它是螺旋式保險(xiǎn)絲。由于開(kāi)斷電流大，可用于電壓等級(jí)500V以下、電流等級(jí)200A以下的電路中作短路保護(hù)。

圖2 螺絲式熔斷器

1 底座2 熔體3 瓷蓋

(3) 熔斷器閉合

如圖3和圖4所示，密封熔斷器有兩種類(lèi)型：填充式熔斷器和非填充式熔斷器。填充式熔斷器一般是在矩形瓷管內(nèi)填充石英砂并熔化而成。具有較強(qiáng)的分?jǐn)嗄芰�，用于電壓等�?jí)500V以下、電流等級(jí)1KA以下的電路中。無(wú)填料氣密式熔斷器在密封筒體內(nèi)填充熔融材料，分?jǐn)嗄芰ι缘�，用�?00V、600A以下的電網(wǎng)和配電設(shè)備。

圖3 無(wú)包裝的密封管熔斷器

1-銅環(huán)2-保險(xiǎn)絲管3-管帽4-插座5-專(zhuān)用墊片6-熔體7-保險(xiǎn)絲

(4)快速熔斷器

主要用于半導(dǎo)體整流元件及整流器的短路保護(hù)。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體元件的過(guò)載能力很低。短路保護(hù)需要能夠快速斷開(kāi)，因?yàn)榇蟮倪^(guò)載電流只能承受很短的時(shí)間。快斷熔斷器與填充密封熔斷器的基本結(jié)構(gòu)相同，但熔體材料和形狀不同，它們是由銀板沖制出具有深V形凹槽的變截面熔體。

(5) 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲

它采用金屬鈉作為熔體，在室溫下具有高電導(dǎo)率。當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生高溫，鈉迅速蒸發(fā)，蒸發(fā)的鈉變成高阻狀態(tài)，限制了短路電流。當(dāng)短路電流消失、溫度下降時(shí)，金屬鈉又恢復(fù)原來(lái)良好的導(dǎo)電性能。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲只能限制短路電流，并不能真正斷開(kāi)電路。優(yōu)點(diǎn)是熔體不需要更換，可以重復(fù)使用。

在工作期間，保險(xiǎn)絲與其所保護(hù)的電路串聯(lián)。如果電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載，保險(xiǎn)絲上的熔斷體會(huì)自動(dòng)熔斷，以保護(hù)電路。最常見(jiàn)的是保險(xiǎn)絲。

環(huán)境設(shè)置

(1) 熔斷器的額定電壓必須與電機(jī)的工作電壓相匹配。保險(xiǎn)絲的工作電壓與保險(xiǎn)絲管的長(zhǎng)度和絕緣強(qiáng)度有關(guān)。請(qǐng)勿在電壓高于額定電壓的電路中使用熔斷器，或?qū)⒋笕蹟嗥靼惭b在小熔斷管內(nèi)。

(2)熔斷器的額定電流必須大于或等于電機(jī)電路的長(zhǎng)期最大工作電流。

(3)熔斷器的極限開(kāi)斷電流必須大于流過(guò)的最大短路電流。用于中斷故障電流時(shí)防止保險(xiǎn)絲燒斷。

(4)熔斷器的額定電流必須根據(jù)以下三個(gè)條件選擇：

按正常工況選擇。

電機(jī)的啟動(dòng)電流達(dá)到（4~8）IeD，啟動(dòng)時(shí)間約為5~10秒。在這種情況下，保險(xiǎn)絲不會(huì)損壞或熔斷。

保險(xiǎn)絲的具體特性應(yīng)以制造商提供的曲線(xiàn)為依據(jù)，但測(cè)試表明，如果保險(xiǎn)絲的額定電流約為最大直通電流的一半，則可以滿(mǎn)足上述要求。

其他相關(guān)：

【熔斷】4類(lèi)熔斷知識(shí)素養(yǎng)

簡(jiǎn)單的系統(tǒng)保護(hù)：

最簡(jiǎn)單的電子電路保護(hù)形式是適當(dāng)額定值的保險(xiǎn)絲。在為您的應(yīng)用開(kāi)發(fā)正確的解決方案時(shí)，您可以從各種保險(xiǎn)絲中進(jìn)行選擇，包括快熔保險(xiǎn)絲、慢熔保險(xiǎn)絲、多狀態(tài)保險(xiǎn)絲和智能保險(xiǎn)絲。因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲有很多不同類(lèi)型，每種都有各自的問(wèn)題。

顧名思義，快熔保險(xiǎn)絲熔斷速度很快，因此很有可能發(fā)生故障跳閘，從而導(dǎo)致產(chǎn)品召回。因此，如果選擇此類(lèi)保險(xiǎn)絲，其額定值應(yīng)小于50%。這意味著5A 導(dǎo)軌必須具有額定電流超過(guò)10A 的保險(xiǎn)絲，以避免應(yīng)用中出現(xiàn)錯(cuò)誤故障。

慢熔保險(xiǎn)絲需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能打開(kāi)，但如果發(fā)生故障，仍然會(huì)跳閘。因此，我們建議在此也執(zhí)行至少50% 的減少。

多狀態(tài)熔斷器具有獨(dú)特的特性，即在錯(cuò)誤被清除后能夠以非常低的成本高效地恢復(fù)。每次跳躍后，下一個(gè)跳躍點(diǎn)的閾值都會(huì)降低。這意味著跳躍更有可能發(fā)生。因此，錯(cuò)誤行程的可能性會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。

智能保險(xiǎn)絲或三端保險(xiǎn)絲是一種可以根據(jù)命令或過(guò)電流熔斷的設(shè)備。這些類(lèi)型的保險(xiǎn)絲不僅通常比上述解決方案昂貴得多，而且還需要將電源電壓維持在一定的高水平才能真正熔斷保險(xiǎn)絲。否則，一旦發(fā)生故障，所有組件可能會(huì)變得非常熱，并且可能無(wú)法安全關(guān)閉。

所有四種解決方案都有兩個(gè)可能導(dǎo)致故障跳閘的主要問(wèn)題。首先，它無(wú)法限制上電期間或斷電后流入系統(tǒng)的浪涌電流。其次，所有這些都必須減少，以便有足夠的電流流過(guò)系統(tǒng)的故障部分，導(dǎo)致故障電路更加升溫并導(dǎo)致更嚴(yán)重的故障。例如，在額定電流為5A 的12V 系統(tǒng)中，您可能需要使用額定電流為10A 或更高的保險(xiǎn)絲。如果發(fā)生短路且電源正常，則可以向故障電路輸送高達(dá)120 W 的功率。

激增管理

大多數(shù)故障跳閘是由浪涌電流引起的。最大限度減少浪涌電流的一種低成本方法是使用P 溝道FET 以及少量電阻器和電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)（圖1）。

圖1. 簡(jiǎn)單的浪涌管理解決方案

當(dāng)然，一旦電路開(kāi)始工作，就會(huì)有輸入電壓。因此，通常要等到從輸入電源檢測(cè)到良好的信號(hào)后再啟動(dòng)電路。圖2 顯示了使用窗口壓縮機(jī)（compactor）來(lái)確保12V AC 適配器的電壓在10.8 至13.2V 之間的示例實(shí)現(xiàn)。只要具有寬電源電壓窗口的壓縮機(jī)（例如TPS3700）可以識(shí)別適配器位于有效電壓窗口內(nèi)，它就可以啟用通過(guò)Q1 的電源路徑。

圖2. 使用TPS3700 作為交流適配器檢測(cè)器

雖然這可能適用于某些設(shè)計(jì)，但這些解決方案存在一些固有的問(wèn)題。

根據(jù)負(fù)載電容的大小，兩種選項(xiàng)都可能超出FET 的安全工作區(qū)(SOA)。

一旦啟用，就無(wú)法限制負(fù)載電流。

如果負(fù)載短路，F(xiàn)ET 很可能無(wú)法啟動(dòng)。由于這種情況可能發(fā)生在熔斷器之前，因此最好的緩解方法是使用額定值遠(yuǎn)高于應(yīng)用所需功耗的FET，這也是一種昂貴的解決方案。

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