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    熔斷器是可熔斷的連接線，它是一種使用歷史最久和使用最普遍的過載保護方法。然而，由于普遍認為熔斷器的功能很簡單，人們對它并未給予充分的關注，實際上應該很好地理解其特性。現代熔斷器技術是一門不斷發展的科學，更好的新熔斷器不斷地開發出來以滿足保護半導體電路方面更苛刻的要求。為了獲得最可靠的長期工作性能和最好的保護，必須明智地選擇適合使用的熔斷器。

    1、熔斷器參數

    從電的角度看，熔斷器按三個主要的參數加以分類：額定電流、額定電壓和最重要的“允通”電流，或稱額定熔化熱能值。

    額定電流

    熔斷器有一個電流額定值已是常識，它必須大于被保護電路的最大直流電流或電流有效值，對于正確的熔斷器選擇來說，還有其他兩個同樣重要的額定值。

    額定電壓

    熔斷器的額定電壓與輸入電壓沒有必然的聯系。更確切地說，熔斷器的額定電壓表征其熄滅電弧的能力，此電弧是故障情況下熔件熔化可能產生的物理現象。在這些情況下熔斷器兩端的電壓取決于輸入電壓和電路類型。例如，在熔斷瞬間，與電感電路串聯的熔斷器上的電壓可能是供電電壓的好幾倍。熔斷器額定電壓的選擇不當可造成故障情況下過大的電弧，這將增加熔斷器熔斷期間的允通能量。在幾種特別的情形中，熔斷器盒可能會爆炸，進而有引起火災的危險。在高壓熔斷器中用特殊的滅弧方法，這包括填充細沙和用彈簧裝載熔件。

    允通電流(額定熔化熱能值)

    熔斷器的這一特性是由使熔件熔化所必需消耗的能量來定義的，有時稱為弧前允通電流。為熔化熔件，元件上產生熱量的速度必須快于它傳導熱量的速度，這需要一個確定的電流與時間的乘積。

    在很短的時間之內，通常少于10ms，很少的熱量能從熔件傳導出去，熔化熔斷器所必需的能量是熔斷器的比熱、質量和所用合金類型的函數。對于某種特定的熔斷器，熔件所消耗的熱量是以Ws(J)，即×t的形式存在的。熔斷器電阻是常數，則熱量與之成正比，對于某個特定的熔斷器弧前能量稱為熔化熱能值。在較高電壓的電路中，在熔件熔斷后會產生一個電弧，在此電弧維持期間將有更多的能量會由此傳到輸出端。這種能量的大小取決于所加的電壓、電路特性和熔件的設計。因此，這一參數并非僅僅是熔斷器本身的一個函數，而是會隨著應用的不同而變化。

    熔化熱能值把熔斷器分為比較熟悉的慢速熔斷型和快速熔斷型。圖1所示為三種類型各自的典型弧前電流／時問的允通特性曲線。在短于l0ms的時間內，曲線能粗略地表現出規律。在熔斷器盒內增加的緩和劑能大幅度地改變熔化特性的形狀。應該注意的是在相同額定電流的慢速熔斷的熔斷器中，能量，也就是允許通過到受保護設備端的能量可增至20倍。例如，10A熔斷器的有一個處于快速熔斷型的5A·s到慢速熔斷型的3000A·s的范圍。

    熔斷器總允通能量包括弧前和起弧部分，也極容易得到改變。它取決于熔斷器的材料、熔斷器的結構、所加的電壓、故障的類型和其他電路連接參數。

    2、熔斷器的類型

    延時型熔斷器(慢速熔斷型)

    延時型熔斷器會有一個相對結實的熔件，通常是低熔點的合金，這些熔斷器能任相當長時間內傳輸大電流而不熔斷。它們廣泛應用于有大浪涌電流的電路中，例如電動機、螺線管和變壓器。

    標準型熔斷器

    這些熔斷器一般都是低價的，結構也普通，采用銅材料，并常用透明玻璃管封裝起來。它們能處理短期的大電流瞬變情況，并由于價格便宜，使用非常廣泛。通常只是以短路保護的要求來選擇其大小。

    超快速熔斷器(HRC高分斷的半導體熔斷器)

    這些熔斷器用于保護半導體器件。同樣，它們也被要求在過載的情況下給出最小允通能量。

    熔件質量很小，并有一些填充物包圍。填充物的目的有二：其一為在長期電流應力下從熔斷器中傳導熱量出去，以提供良好的長期工作可靠性；其二為在出現故障的情況下熔件熔斷時可快

    速地熄滅電弧。對于短期大電流的瞬變情況，填充物的熱傳導性是相當有限的。這允許熔件用最小輸入能量快速地達到熔化溫度。在瞬變電流負載下，這種熔斷器會很快被熔斷。

    其他重要的熔斷器特性還有長期工作可靠性和熔件功耗，這些有時會被忽略。廉價的快速熔斷型熔斷器通常只是一根極細的金屬絲。這種金屬絲是很易斷的，并通常對機械應力和振動很敏感。這種熔斷器經過長期使用后會老化，即使運行電流低于額定電流值時也是如此。運行于額定電流時其典型的使用壽命為1000h，這是經常引用的參數。

    價格較高用石英沙填充的熔斷器會有長得多的使用壽命，在正常情況下細小的熔件上產生的熱量都能被傳導出去，它有填充物給予機械支撐，在振動情況下熔件的機械性能降低也不那么快。

    另一方面，慢速熔斷器通常要結實得多，運行額定電流的情況下使用壽命也要長得多。然而，這些熔斷器具有大的“允通”功率，將不能對靈敏的半導體電路給予有效的保護。

    這里只簡短描述了現代熔斷器技術使用的很少幾種精巧方法，它們提供了特定的保護性能，并舉例說明了熔斷器表現出來的不同特性，或許能為正確選擇和更換熔斷器的重要性引起多一些的重視。

    3、選擇熔斷器

    離線開關電源

    為離線開關電源選擇熔斷器可從如下做法開始：對于供電輸入端熔斷器，研究電源的接通特

    性和浪涌限制電路在最大、最小輸入電壓下和完全限流負荷下的工作情況。選擇既可以提供足夠的電流冗余保持可靠工作，又可滿足浪涌要求的標準或慢速熔斷器。其持續工作額定電流應該足夠低，以保證在真正故障情況下能提供良好保護。然而，為了熔斷器有長的使用壽命，額定電流不應太接近于在最小輸入電壓和最大負載條件下所測到的設備輸入電流的最大有效值，可取最大的150％。注意使用測量或計算得到的電流有效值，在計算電流有效值時要考慮到波形系數，對電容輸人濾波器來說近似為0．6。

    熔斷器的額定電壓必須至少應大于供電輸入電壓的峰值。此額定值是很重要的，如果額定電壓太低將發生過大的電弧。電弧使很可觀的能量通過，并可能導致熔斷器的爆裂，有設備內起火的危險。

    晶閘管過電壓急劇保護熔斷器

    如果使用晶閘管(SCR)型的過壓保護，通常會用串聯熔斷器作為補充。此熔斷器應比晶閘管的熔化熱能值更小，約為后者的60％，以保證在(SCR)出現故障前熔斷器熔斷，在此要選用快速熔斷器。使用者應明白，隨著使用時間的增長熔斷器會退化，應有定期更換的機制。在較

    舊的設備中，熔斷器的熔斷除了因設備故障外，還可能是一個熔斷器的過度使用造成的。

    變壓器輸入熔斷器

    給60Hz變壓器比如線性穩壓器的輸入端選擇熔斷器，并非如想像的那么簡單。在線性電源中，通常不進行浪涌限制，浪涌電流可能很大。如果使用晶粒取向C型磁心或類似的磁心，對先前的運行狀況具有磁記憶，那么在第一個半周期內有磁心局部飽和的可能。當選擇熔斷器時，這些效應必須考慮到，此時需要采用慢速熔斷器。

    由前面的討論中可以看出，為了有最適宜的保護和長壽命地使用熔斷器，進行熔斷器的額定值和類型的選擇是一個需要謹慎完成的任務。為了持續擁有最適宜的保護，使用者必須確保用相同類型和額定值的熔斷器來更換原有的熔斷器。