熔断器的原理和作用

  熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流比较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。

  封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。

  它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不相同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。

  采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不可以真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。

  断路器，俗称空气开关，也是一种短路保护器，当过流时，它会自动跳闸，起到保护作用；熔断器、断路器都是保护电器。但它们不是一样.断路器是总称，它分为两种——框架式断路器和塑料外壳式断路器。框架式断路器俗称断路器；塑料外壳式断路器俗称空气开头。他们具有短路和过载保护，可重复使用。寿命一般在几千次到几万次。熔断器是靠熔体熔化保护线路的一种电器，不可重复使用。保护以后要换掉熔体。

  他们相同点是都能实现短路保护，熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是热量的一个累积，所以也能轻松实现过载保护。一旦熔体烧毁就要更换熔体。

  断路器也能轻松实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样，它是通过电流底磁效应（电磁脱扣器）实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断，多不用更换器件）。具体到实际中，当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。像上面说的，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开，它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护。当查明原因，可以合闸接着使用。正如上面所说，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸，时间作用几乎能不用考虑。断路器是现在低压配电常用的元件。也有一部分地方适合用熔断器。

  简单的电子电路保护形式是具有恰当额定值的保险丝。为应用开发适当解决方案时，有各种保险丝可供选择，包括但不于快熔断、慢熔断、多状态和智能保险丝等。保险丝之所以种类非常之多，是因为每一款都有其自身问题。

  快熔断保险丝的特点正如其名，熔断速度快，这在某种程度上预示着故障跳变的可能性很高，会导致产品召回。因此，如果要选择这种保险丝，应当对其进行优于 50% 的调降，也就是说 5A 的电轨应选择额定值超过 10A 的保险丝，以避免应用中出现假故障。

  智能保险丝或三端保险丝是既可通过指令熔断，也可因过流而熔断的器件。通常，这种保险丝不但成本比以上方案高很多，而且还需要电源电压保持在一定的高度，才能真正熔断保险丝。否则，在发生故障时部件都会变得很热，而且可能不可能会引起安全关断。

  这四种方案都具有会导致故障跳变的两大主体问题。首先，它们无法限制上电时或掉电后进入系统的浪涌电流。其次，由于它们都需要调降，因此可能会允许充足 的电流通过系统故障部位，使故障电路进一步发热，导致更严重的故障。例如，一个额定5A 的 12V 系统可能会试图使用 10A 甚至更高额定值的保险丝。在短路且电源工作良好的情况下，这可能会为故障电路输入高达 120W 的功率。

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