保险丝大小

保险丝的简要说明:

1.结构:小管状熔断器是电路中最常用的过流保护元件，它由两个主要部分组成，即一个两端有金属接线端子的管子和管内的金属熔体。熔断器的外壳部分是用来支撑和连接的，大多数熔断器的外形是圆柱形的，称为管状；关键功能是由内部熔化决定的。

2.作用:保险丝串联在电路中，一般要求低电阻(低功耗)，所以电路正常工作时，保险丝只相当于一根导线，可以长时间稳定使用；当电流因电源或外界干扰而波动时，熔断器也能承受一定范围的过载；只有当电路中存在较大的过载电流——故障或短路时，熔断器才会动作，通过切断电流来保护电路的安全。

3.原理:当熔断器通电时，由于电流转化的热量，熔体的温度会上升。当负载为正常工作电流或允许过载电流时，电流产生的热量与通过熔体、壳体和周围环境辐射、对流、传导散发的热量可逐渐达到平衡；如果散热速度跟不上产热速度，热量就会一步步积累在熔体上，使熔体温度上升。一旦温度达到并超过熔化材料的熔点，就会熔化，从而断开电流，起到安全保护的作用。

保险丝的分类

1.按使用区域分:由于世界各国各地区工业发展的起点和经验不同，小型管状熔断器的设计和应用仍存在较大差异。目前国际公认的有:欧洲规格；北美规格；日本规格:还有其他规格只在有限范围内使用。

2.根据熔断器特性:根据不同的应用要求，同一类型的熔断器设计有许多不同的熔断器特性，可分为快速熔断器和慢速熔断器两大类，再细分为快速熔断器；中速熔断器和超慢速熔断器等。

3.按分断能力:按熔断器能安全分断的最大电流，熔断器可分为高分断和低分断两类，以及介于两者之间的分断能力增强的熔断器。

4.按外形尺寸:管状熔断器的外形尺寸有很多种，最常用的有:φ6x 30(3ag)；5X20φ4x 15(2AG)；3X102X7等。5.管状熔断器的端盖与熔体之间的焊接连接方式按结构形式分为管内焊接和管外焊接两种。

6.根据连接方式，熔断器与电路的连接方式有两种:直接焊接在电路板上(称为PGT式)和通过其他连接器连接。

7.其他分类:按应用范围，管状熔断器可分为工业电器和家用电器；管状熔断器按应用行业可分为仪表用、通讯用、电源用、照明用、车辆用等。根据保险丝连接在电路中的位置，有一级保险丝和二级保险丝。

保险丝相关参数和术语

1、额定电流（In）

保险丝上标注的额定工作电流。该值由制造商确定，是保险丝能够承载的电流。额定电流通常是标准推荐的档位，如1、1.25、1.5、1.6、2等。(单位:个)。

2、额定电压（Un）

保险丝上标注的额定电压表示保险丝可以使用的最大工作电压。通常标准的额定电压是32，63，125，250，600伏。保险丝对电流的变化比电压更敏感。熔断器在从零到其最大额定值的任何电压下都保持原来的状态，因此可以在低于其额定电压的任何电压下使用。

3、电压降（Ud）

额定电流下保险丝两端的电压降。

4、冷电阻（R）

保险丝本身不工作时的电阻值。熔断器大多采用正温度系数的材料制成，因此会有冷阻和热电阻(额定电流下的压降)，实际工作电阻位于两者之间。冷电阻可以通过测量不超过保险丝额定电流10%的电流来测量。热阻是根据流经保险丝的电流产生的，其值等于标称额定电流。

5、环境温度

指直接包围保险丝的空气体的温度，不应与室温混淆。在许多实际情况下，保险丝的温度相当高，例如，保险丝安装在封闭的空房间内或其发热元件附近，如电阻器、变压器和电感线圈。

6、分断能力（Breaking Capacitor）

也称为分断能力或短路额定能力。指熔断器在规定电压下能安全切断的最大电流。当保险丝内可能通过的瞬时过载电流超过额定值时，保险丝就会断裂或爆炸，造成危险。因此，要求熔断器在保护动作后能保持完好(不爆裂、不断裂)。保险丝的分断能力取决于保险丝的结构。分断能力低的熔断器多为玻璃外壳，分断能力高的通常为陶瓷外壳，其中多为纯颗粒应时材料填充。

7、 时间—电流曲线（Overload and Time-Current Curves）

它是引信最重要的参数之一。当流经熔断器的电流超过额定电流时，熔断器熔断，这是过载状态。熔断器的时间-电流特性是过载电流与熔断时间的关系。时间-电流曲线基于平均值。

时间-电流特性-标准规范

8、公称熔化热能I2t

它是选择保险丝的最重要参数之一，是打开保险丝所需的能量值，也是保险丝本身的固有参数，用I2t表示。I2t值是保险丝本身的一个参数，其决定因素是元件的材料和熔断元件的形状，与温度和电压无关。

9、 尺寸

除非另有说明，尺寸单位为毫米。管状熔断器常见的外观尺寸有6X30、5X20、3X10、2X7；常见的表贴熔断器有6.1X2.7X2.7，10.1X3.1X3.1等。

选择元素和示例

1、额定电流

注意目前不同认证标准的降额。根据UL标准认证的降额为0.75，即实际稳态工作电流不应超过In的75%。根据IEC标准，认证为1.0，即实际稳态工作电流可以等于in。根据UL标准认证的熔断器，在25℃条件下，工作电流不应超过熔断器额定电流的75%,以避免有害熔断。比如额定电流为10A的熔断器，一般不建议在环境温度为25℃时，以大于7.5A的电流运行，对于按照IEC标准认证的熔断器，熔断器可以在额定电流下运行，实现保护。例如，额定10A的保险丝可用于10A的实际工作电流。

对于单板的工作电流，要注意最低允许电压下的电流。比如额定电压为-48 -48—60V，允许有20%的波动。如果单板在-48V的工作电流是0.8A，那么在-38V的工作电流大约是1A，因为单板的功率是恒定的。选择保险丝时，应使用1A作为单板的工作电流。在宽输入电压范围的应用中，应特别注意这一点。

在实际使用中，还要考虑电源模块是否具有欠压保护功能。比如- 48V电源模块通常在- 35V有欠压保护，但有些电源模块没有欠压保护功能，比如华电10系列电源模块，实际可以在- 12V工作，会导致输入电流比正常高3倍以上。

一般来说，供应商提供的可选电流规格小于标准推荐的档位。建议从供应商现有的现行规范中选择，不建议要求供应商另做设计。

注:UL上市认证和UL认可认证。

2、额定电压

保险丝的额定值应等于或大于有效电路电压。

注意事项:交流电压和DC电压的区别和选择

3、工作环境温度

熔断器的载流量试验是在25℃的环境温度下进行的，受环境温度变化的影响。环境温度越高，保险丝的工作温度越高，寿命越短。相反，在较低的温度下运行会延长保险丝的寿命。因此，在选择熔断器的额定电流时，应根据熔断器的实际工作环境温度进行调整。

例如:

单板的正常工作电流为1.5A，使用经过UL标准认证的慢熔保险丝在室温下工作，则:

选择保险丝In=正常工作电流/认证标准降额= 1.5/0.75 = 2.0A(工作环境温度25℃)。

如果熔断器在70℃的高环境温度下工作，根据下图的曲线A(传统的慢速熔断器)可知，70℃时的温降为80%。在这种情况下，

选择保险丝In =正常工作电流/(认证标准降额*工作温度降额)= 1.5/(0.75 * 0.8) = 2.5a(工作环境温度70℃)。

通过以上计算和比较

实际工作电流

实际工作环境温度

最低要求在

1.5A

25℃

2.0A

1.5A

70℃

2.5A

环境温度对载流量影响的曲线图

其中包括:

曲线a:传统慢熔的曲线；

曲线B:带快熔、快熔、螺旋绕组的熔断器曲线。

表普通温度和电流对照表

表中数据为常用温度降额(仅供参考):

保险丝周围的环境温度*

40℃

50℃

60℃

70℃

80℃

90℃

100℃

110℃

缓慢熔化(曲线a)

95%

90%

86%

80%

78%

70%

64%

58%

快速熔化(曲线b)

99%

98%

百分之九十七

96%

95%

94%

93%

92%

*指直接包围保险丝的空气体温度，不应与室温混淆。在很多实际情况下，熔断器的温度是相当高的，比如熔断器安装在封闭空的房间里，或者靠近它的发热元件，如电阻、变压器、感应线圈等。

4、电压降和冷电阻

一般来说，保险丝的电阻与额定电流成反比。保险丝的电阻越小越好，所以保险丝的损耗功率也比较小。保险丝的电压降是在DC额定电流下测量的。由于额定电流小的熔断器电阻大，对低压电源影响大。在选择小保险丝的过程中要注意电阻的影响。

5、时间-电流特性曲线

这是选择熔断器的最重要的依据之一。它决定了在故障电流发生时，熔断器能否有效保护电路并正确熔断。每种保险丝的熔断特性都有自己的时间-电流曲线[y1]。曲线的横坐标是电流，纵坐标是熔断时间。一般在选取的过程中，以这条曲线为参考，选取曲线中的关键点作为依据。根据引信认证类别的不同，关键点的选择也不同。UL认证的熔断器一般选择110%In、135%In、200%In等关键点，IEC熔断器一般选择135%In、210%In、275%In等关键点。熔断时间与关键点的关系参见3.7。选择熔断器时，需要确定被保护的故障电流能安全存在于电路中的时间。

例如，根据IEC标准，快速熔断保险丝的额定电流为5A。单板发生故障时，流经保险丝的故障电流为10A，即200%In。根据熔断器的时间-电流特性曲线，在200%In的条件下，熔断器可能工作30分钟才熔断。此时保险丝短路，允许被测单板在此故障电流下工作30分钟。结果发生了火灾，说明这个保险丝选择不当。在保险丝熔断之前，被保护设备是不安全的，达不到保护的目的。

注意事项:快熔和慢熔熔断器的区别和选择

6、分断能力等级

不同认证标准的熔断器分断能力不同。具体数据见3.6。保险丝的额定分断能力必须达到或超过电路中的最大故障电流。当被保护系统直接连接到电源输入电路，且熔断器放置在电源输入部分时，必须使用分断能力高的熔断器。在大多数二次回路中，特别是当电压低于电源电压时，选择分断能力低的熔断器就足够了。

7、公称熔化热能I2t

在熔断器必须承受高能量电流，即电流脉冲大而持续时间短的情况下，如浪涌电流、起动电流、涌流和其他类似“脉冲”类型的电路瞬态，熔断器应能承受这种高能量电流的能量，不应异常断开。保险丝标称熔化热能I2t的额定值由实验室确定，每根保险丝只有一个额定标称熔化热能I2t。

在具体应用中，例如1000个脉冲[y2]要求熔断器的额定标称熔化热能I2t降额38%，即额定I2t*38%应大于实际使用中可能出现的瞬时能量(脉冲)。如果循环脉冲数超过1000，应根据图4.8-3进行进一步的降额计算。同时，由于同一编码下不同供应商的I2t不同，应考虑额定I2t较小的熔断器，它们也能承受相应的脉冲能量。

对于公司目前使用的慢启动电路，需要根据实际测试情况来确定保险丝是否能承受启动电流的冲击。见本案解释。

预防措施:脉冲电流和脉冲

例如:

某UL标准认证熔断器的额定电压为125V/1.0A，负载正常工作电流为0.75A，环境温度为25℃，快速熔断器型，能承受10万次脉冲电流，脉冲波形如图4.8-1所示。

第一步，计算脉冲I2t。

根据图4.8-2中典型脉冲波形的能量计算公式，选择典型波形e。代入波形e公式，计算结果如下:

脉冲i2t =(1/5)ip2t =(1/5)×82×0.004 = 0.0512 a2 sec。

步骤2，计算所需保险丝的最小I2t。

图4.8-3显示，当给定100，000个脉冲时，I2t降额为22%。

所需的最小保险丝I2t=脉冲I2t/0.22 = 0.0512/0.22 = 0.2327 a2秒。

第三步，检查保险丝的额定I2t为0.281 a2 sec >；0.2327A2Sec，即能承受脉冲周期能量。同时，由于是UL标准规格，如上所述，额定电流降低了25%，熔断器也能适应0.75安培的正常工作电流。

本文部分内容编译自百度文库。