一文搞懂保險絲

一、保險絲選型注意事項

• 1.1 額定電流
• 1.2 額定電壓
• 1.3 分斷能力
• 1.4 熔化熱能值
• 1.5 封裝尺寸
• 1.6 溫度影響
• 1.7 安規認證

二、術 語

2.1 額定電流 In

額定電流: 反映保險絲實際應用時的電流值，In 被標在保險絲上；

2.2 慢熔斷: (延時型，抗浪涌）

在高過流時，保險絲動作較慢，慢熔斷保險絲上含有錫球或鍍層；

2.3 快熔斷:

在高過流時，保險絲動作較快

2.4 額定電壓 / 電壓等級

保險絲可以被使用的最大系統電壓，在這個電壓下不應有對人的 破壞能力，額定電壓被標注在保險絲上，例如：32, 63, 125, 250, 600V

2.5 分斷等級/分斷能力

額定電壓條件下，保險絲能夠安全地分斷的預期電流.

沒有對環境的損害;

燒斷的保險絲是完整的;

絕緣電阻;

0.1MOhm (at 250V or twice rated voltage)

分斷等級舉例:

• 35 A / 10*In 250V 管狀.
• 150 A 250V 管狀.
• 1500 A 250V 管狀.
• 10kA 125V 管狀.
• 10kA以上電工類產品

注: 保險絲系列還有更多的分斷等級.

例如 UL 系列 10kA/125Vac 和 35A/250Vac

2.6 最小熔斷電流 Is

保險絲在長時間負載后，其熔絲剛剛開始熔化的電流值，IEC規范中最小熔斷電流 Is 被設定為大約 1.7 倍額定電流 In，UL規范中，最小熔斷電流 Is 被設定為大約 1.2 倍額定電流 In。

2.7 熔斷系數 f

最小熔斷電流和額定電流之間的比率 (f = Is / In)。

2.8 ?It 曲線 / 特性

熔斷時間對電流的函數關系。

比率: IEC 的 IT 曲線

比率 : UL 的 IT曲線

2.9 絕熱的過程

因為熔斷的瞬間，能量集中在熔絲專用的范圍內，沒有 熱量向外層傳輸或散發

2.10 I2t 值

當保險絲因受到脈沖電流而動作時所必需的能量值。

三、保險絲基礎

3.1 保險絲構造

3.2 快速保險絲熔斷過程

雖然沒有錫球 / 鍍復，快速動作保險絲不允許長時間在175-225° C 以上使用：

熔絲材料的氧化

材料性質的改變.

3.3 延時保險絲熔斷過程

在高過載時，慢熔斷保險絲的動作原理因為沒有時間用來開始擴散的過程， 高過載系指 4In 和更高的過載電流

擴散在 150-170° C 時開始. 慢熔斷保險間工作在150° C 以上，以防止老化。

3.4 限制電流 : 預期電流

3.5 IR : IEC/UL

IR – Interruption Rating or Short Circuit Rating

對 IEC 和 UL 標準的管狀保險絲來說，只指定交流的分斷能力測試，直流測試的情況是非常不同的

交流與直流比較：

在交流中，每半個周期會通過零電壓位，這將有助于熄滅 飛弧，這種情況在直流中就不會出現。

交流分斷和直流分斷：

直流試驗是非常嚴格的，直流分斷等級 << 交流分斷等級

分斷等級：保險絲受制于，高電壓 (>額定電壓)，高電流 (> 額定分斷能力) 保險絲有可能會爆炸。

3.6 持續電流

為防止異常分斷，要求在連續使用電流和最小熔斷電流之間 有一個安全的差數，這是因為在實際應用和實驗室之間有不 同的條件，就比如:

其它電線的橫截面 / 印刷線路板的跟蹤尺寸。

• 保險絲夾子的接觸電阻；

• 溫度和電流的波動；

• IEC 保險絲的持續電流:

最大 100% 額定電流 (=100%In)

• UL 保險絲的持續電流:

最大 75% 額定電流 (=75%In)

3.7 熔化熱能值 I2T

I2T: 計算熔斷時間

I2t = 恒定值 (短時間)

例: 100mA， I2t = 0.003A2s

在25A時，保險絲動作需要多少時間?

t= I2t / I2 = 0.003 / (25)2 = 4.8uS

3.8 I2T: 電流脈沖

由于絕熱的電流脈沖使熔絲受到壓力（溫度的和機械 的），在能量和脈沖數量的壓力下 ，它將逐步老化。

• 疲勞；
• 多次的擴散；
• 氧化；

脈沖承受能力:

保險絲能夠承受絕熱的脈沖電流沖擊的總次數，每次沖擊之間要有足 夠的冷卻。

脈沖：

3.9 溫度對保險絲額定值的影響

熔絲上的溫度 = 環境溫度 (Ta) + 因負載電流而上升的溫度 (dT)

• 舉例 1：如何選用UL 規格的保險絲？

計算: 步驟 1：

計算: 步驟2：

計算: 步驟3：

• 舉例 2：

上例中如果改用延時型 IEC 規格的低分斷能力保險絲來 替代 UL 規格的保險絲， 應選擇哪一個額定值?

計算: 步驟 1：

計算: 步驟 2：

計算: 步驟 1：

計算: 步驟 2：

計算: 步驟 3：

3.10 電安保險絲分類

四、經驗交流

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