汽车用保险丝及其保护技术
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保险丝的基础知识保险丝是指用于保护电路中元件安全的一种电子元器件。
一旦电路中的电流超过设定值,保险丝就会熔断,从而切断电路,使电路中的元件得到保护。
保险丝广泛应用于工业、家庭、汽车等领域中,起到了重要的保护作用。
本文将介绍保险丝的基础知识,包括保险丝的作用、种类、选型、安装和使用等方面的内容。
一、保险丝的作用保险丝的作用是保护电路和装置,防止因电路故障或过载等原因对电路中的元器件造成损害。
当电路中的电流超过保险丝的额定电流时,保险丝就会自动断开,从而切断电路。
保险丝是一种被动式保护元件,能够在电路故障时迅速起到保护作用,防止电路中元件的过热或烧毁,保护人身和财产安全。
二、保险丝的种类1.管状保险丝:主要用于汽车电子、电动工具、电动车电路等领域中,其结构较为简单,安装方便,容易检测。
2.盘状保险丝:主要用于电器、家电、工业机械等设备中,其结构较为复杂,分为普通型和快速型两种,快速型断开时间更短,能够更快地保护电路。
3.陶瓷保险丝:应用于要求较高的电路和设备,如医疗器械、射频电路等领域中,具有耐高温、耐湿、防潮等特点。
三、保险丝的选型在选取保险丝时需考虑到电路的额定电压、额定电流、容量和断开时间等因素。
额定电压指电路所能承受的最大电压,额定电流指电路正常工作时所需电流,容量指保险丝所能承受的热量,断开时间指保险丝熔断后切断电路的时间。
这些因素都会对保险丝的功能和保护效果产生影响,因此需要根据实际需求进行选型。
四、保险丝的安装和使用保险丝的安装和使用是保障其保护功能的关键。
在安装过程中需注意安装方向和固定方式,尽量避免保险丝的接触面出现松动、氧化等情况。
在使用过程中也需注意定期检查保险丝状态,如有明显磨损、变形等情况需要及时更换保险丝,以保证其正常工作。
综上所述,保险丝作为一种重要的电子元器件,广泛应用于各个领域中,起到了保护电路和设备的作用。
但是,在选择、安装和使用保险丝时也需要注意一些细节,以确保其正常工作和保护作用。
汽车电路基础知识介绍汽车电路是指构成汽车电气系统的各种电气装置与电气元件之间的连接和控制电路系统。
汽车电路是汽车电子技术的关键基础,它直接关系到汽车电器设备的正常工作,同时也是保障汽车行驶安全的重要组成部分。
以下是对汽车电路基础知识的介绍。
1.电路基本知识电路是由电源、导线、开关、负载等组成的一个完整的闭合回路。
汽车电路也是如此,主要有加电线路、悬挂线路、点火线路等。
2.电源系统汽车电源系统由动力蓄电池提供,它是整个汽车电路系统的中心,为其他电器设备提供电能。
通常蓄电池的正极与汽车的发电机产生的电流连接,负极与汽车的地线相连。
3.负载与继电器汽车负载是指电器设备,在汽车中主要包括灯光、电动机、空调等。
继电器是一种自动开关,可以通过控制小电流来控制大电流的开关装置,常用于汽车灯光和电动机控制。
4.导线与连接器导线是汽车电路中的重要组成部分,主要承载和传导电能。
它们需要具备导电性能优良、耐高低温、阻燃等特点。
连接器则是连接各个电器设备和导线的重要部分,保证电路连接的可靠性。
5.保险丝与保护电路保险丝是保护电气线路和设备的一种保护器件,当电流过大时会熔断,避免线路和设备发生短路或过载。
保护电路还包括过压保护、欠压保护、温度保护等功能,确保汽车电器设备的安全运行。
6.熄火电路熄火电路是汽车引擎关闭后,相应设备停止工作的电路系统。
熄火电路可以通过点火开关控制,当转动点火开关到关断位置时,熄火电路即被切断,保证汽车电器设备在熄火状态下不消耗蓄电池电能。
7.故障诊断与维修汽车电路维修是汽车维修中的重要环节,需要通过故障诊断来找出故障的原因,再通过相应维修措施来修复。
常见的故障诊断设备包括电路测试仪、电压表、电流表等,它们通过测量电路的电压、电流等参数来确定故障点。
总结汽车电路是汽车电子技术的基础,了解汽车电路的基本知识对于汽车人员和爱好者来说都是十分必要的。
通过对汽车电路的了解,可以更好地掌握汽车电器设备的工作原理和维修方法,提高自己的汽车电子技术水平,为汽车的安全行驶提供保障。
汽车保险丝及继电器功能缩写1. ATC:自动温度控制(Automatic Temperature Control)- 用于控制车辆的空调系统。
2. ABS:防抱死刹车系统(Anti-lock Braking System)- 用于防止车轮在紧急刹车时抱死,并保持车辆的稳定性。
3. ECU:电子控制单元(Electronic Control Unit)- 用于控制车辆各个系统和子系统,如发动机管理系统、刹车系统等。
4. BCM:车身控制模块(Body Control Module)- 用于控制车身的电气系统,如车门锁、车窗控制等。
5. ECM:发动机控制模块(Engine Control Module)- 用于监控和控制发动机的运行状态和性能。
6. TCM:变速器控制模块(Transmission Control Module)- 用于控制车辆的变速器系统。
7. SRS:安全气囊系统(Supplemental Restraint System)- 用于监测和控制车辆的安全气囊系统。
8. PCM:动力总成控制模块(Powertrain Control Module)- 用于控制车辆的动力系统,包括发动机和变速器。
9. DLC:数据链路连接器(Data Link Connector)- 用于连接车辆的诊断工具,以读取车辆的故障码和数据。
10. ACC:自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control)- 用于自动调整车辆的巡航速度,以保持与前方车辆的安全距离。
11. TPMS:胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System)- 用于监测车辆轮胎的气压,并提醒驾驶员进行调整。
13. ESP:电子稳定程序(Electronic Stability Program)- 用于保持车辆在紧急转弯或打滑时的稳定性。
14. RKE:远程钥匙(Remote Keyless Entry)- 用于无需物理接触即能开启和关闭车辆的门锁。
汽车保险丝设计指南
首先,需要确定保险丝的额定电流。
额定电流是指保险丝可以安全工
作的最大电流值。
一般来说,汽车电路的额定电流应该根据电路的负载来
确定。
根据电路的负载情况和安全系数,选择合适的额定电流值,以保证
保险丝在正常工作条件下不会过早断路。
其次,需要选择合适的保险丝材料。
保险丝一般由导体和保护层组成。
导体应该具有良好的导电性能和耐热性能,以确保电流能够顺利通过。
保
护层应该具有良好的绝缘性能和耐热性能,以防止电流过载时引发火灾或
其他安全事故。
另外,需要考虑保险丝的安装位置。
保险丝应该安装在电路的起始端,以最大限度地减小过载电流对其他零部件的影响。
同时,保险丝的安装位
置应该方便检修和更换,以确保在需要时能够及时修复故障。
此外,还需要考虑保险丝的断路方式。
一般来说,保险丝可以采用熔
断或热断路的方式。
熔断方式是指保险丝在过载时熔断,断开电路,以保
护电路和零部件。
热断路方式是指保险丝在过载时通过热膨胀断开电路。
根据具体情况选择合适的断路方式,以确保电路的安全性。
最后,还需要考虑保险丝的检测和维护。
保险丝应该设置合适的检测
装置,以及时发现和修复故障。
同时,定期检查和更换保险丝,以保证其
正常工作。
总之,设计汽车保险丝需要考虑额定电流、材料选择、安装位置、断
路方式以及检测和维护等因素。
只有在合理考虑这些因素的基础上,才能
设计出安全可靠的汽车保险丝。
车用保险丝选型详解一、保险丝简介保险丝(fuse)也被称为电流保险丝,IEC127标准将它定义为“熔断体(fuse-link)”。
熔断体是由电阻率比较大而熔点较低的银铜合金制成的导线。
若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。
百多年前由爱迪生发明的保险丝用于保护当时昂贵的白炽灯,随着时代的发展,保险丝保护电子/电力设备不受过电流/过热的伤害,避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。
保险丝是熔断器的俗称,起短路保护的作用,保护电路及用电设备,不因短路故障而损坏,避免发生火灾。
以前在我们家庭电路里,金属保险丝是必不可少的元件,后来有了断路器,保险丝也就比较少见了。
但是,这并不意味着保险丝就没用了,随着新型材料的出现,许多新型保险丝已经广泛应用于各种电路中,担负着短路保护的作用。
二、保险丝的组成:保险丝,即熔断器由3个部分组成,分别是:1.熔体它是熔断器的核心,熔断时起到切断电流的作用,家用保险丝常用铅锑合金制成;2.电极它是熔体与电路联接的部件。
通常有两个,必须有良好的导电性,应连接紧密,不应有过大的接触电阻;3.外壳(支架)保险丝的熔体一般都纤细柔软的,外壳(支架)的作用是将熔体和电极固定起来,成为刚性的整体,便于安装、使用,一般具有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性。
汽车电路也不例外,也需要短路保护,对于我们有车一族来说,从某种意义上说,保险丝就是保命丝,千万不要小看它哦,把它当成可有可无的东西。
三、车用保险丝分类保险丝种类很多,有按保护形式分类、按使用范围分类、按体积分类、按额定电压分类、按分断能力分类、按熔断速度分类等。
汽车用保险丝标准化程度最高、世界各国汽车制造厂商均在使用,车用保险丝的具体分类举例如下:1.按类型分类1)电流保险丝贴片保险丝,有0805、1206等规格,采用薄膜技术以精准地控制电气特性,由于体积较小,因此比较适合于空间受限应用中的电路提供次级保护的理想选择,例如手持式的可携带电子设备以及各种仪器仪表。
车用保险丝制造工艺
车用保险丝是汽车电路中常见的保险元件,用于保护电路不受过载电流的损害。
车用保险丝的制造工艺通常分为以下几个步骤: 1. 材料准备:车用保险丝的主要材料为铜丝和玻璃管。
铜丝要进行特殊处理,使其具有一定的阻燃性和导电性;玻璃管则要进行特殊的加工,以保证其耐高温、耐压和耐冲击性。
2. 制丝:将处理过的铜丝通过特殊的机器制成保险丝的芯片。
3. 绕制:将芯片放入玻璃管内,通过绕线机将铜丝绕制在玻璃管的两端,形成保险丝的导电端。
4. 测试:对制成的保险丝进行电学性能测试,以保证其符合汽车电路的要求。
5. 标识:在保险丝上标记电流等级和其他必要信息,便于后续的安装和维护。
6. 包装:将制成的保险丝进行包装,以便于存储和销售。
车用保险丝的制造工艺相对简单,但要求制造工艺的精细和严谨,以确保产品的质量和可靠性。
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电动汽车熔断器定义与应用电动汽车熔断器(保险丝)是一种用于保护电动汽车电路免受过载或短路的安全设备。
它是一种电气元件,通常由一个导电线和一个可熔断的合金丝组成。
当电流超过设定值时,合金丝会瞬间熔断,切断电流,防止过载或短路引发火灾或其他设备损坏的危险。
1.保护电动汽车电路:电动汽车的电路经常面临高电流冲击的问题,尤其是启动和加速过程中。
电动汽车熔断器能够迅速切断电流,防止电路受到过大的电流冲击而损坏。
2.保护电动汽车电池:电动汽车的电池是整个系统的核心部件,也是最容易受到过载或短路的部件之一、如果电池出现过载或短路,可能会引发火灾或其他严重事故。
电动汽车熔断器能够在出现异常情况时及时切断电流,保护电池的安全。
3.保护电动汽车电机:电动汽车的电机是驱动车辆运行的关键组件,承担着将电能转化为动能的重要任务。
由于电机的高功率特性,如果电流过大可能会导致电机损坏。
电动汽车熔断器能够检测并切断过大的电流,保护电机的安全运行。
除了上述应用之外,电动汽车熔断器还可用于保护电动汽车的充电系统、辅助电气系统等。
它们通常根据不同的工作条件和安全要求来选择不同的规格和型号。
例如,高压电路的熔断器需要具备更高的耐压能力和切断能力,以应对高压电流的冲击。
电动汽车熔断器的工作原理比较简单,主要通过热效应来实现。
当电流超过设定值时,熔断器内的合金丝会受到电流的加热作用,当温度达到合金丝熔点时,合金丝就会瞬间熔断,切断电流。
这个过程发生得非常迅速,通常只需要几毫秒的时间。
在实际使用中,电动汽车熔断器的选择和安装需要考虑多个因素,例如电流负载、工作环境温度等。
一般来说,熔断器的额定电流应稍大于电路的额定电流,以防止误熔和频繁熔断。
此外,熔断器还需要合理布置在电路中,以确保它能够及时切断电流,并且易于更换和维修。
总之,电动汽车熔断器是一种重要的安全设备,能够保护电动汽车电路免受过载和短路的损害。
通过选择合适的规格和类型,并合理安装,可以保证电动汽车的安全运行和延长电动汽车的使用寿命。
汽车保险丝国标随着汽车在我们生活中的普及,汽车安全问题也越来越引起人们的关注。
而汽车保险丝作为汽车电路中的重要部件之一,起着保护汽车电路安全的关键作用。
为了保证汽车保险丝的质量和性能,我国制定了汽车保险丝的国家标准,下面我们就来详细了解一下汽车保险丝国标。
一、汽车保险丝的定义和分类根据国家标准,汽车保险丝是指用于保护汽车电路安全的一种电器元件,广泛应用于汽车电器系统中。
根据其工作原理和结构特点的不同,汽车保险丝可以分为熔断型和复位型两大类。
熔断型保险丝是指在电流过载时,保险丝内部的熔丝会熔断,切断电路,起到保护电器设备的作用。
而复位型保险丝则是在电流过载后,保险丝内部的熔丝会短暂断开,当电流恢复正常时,保险丝会自动恢复导通状态,实现对电路的保护。
二、汽车保险丝的国家标准我国制定了一系列的汽车保险丝国家标准,其中最重要的是《GB8824-2018汽车安全玻璃丝标准》和《GB8825-2018汽车熔断型保险丝标准》。
《GB8824-2018汽车安全玻璃丝标准》规定了汽车安全玻璃丝的技术要求、试验方法和检验规则。
其中,安全玻璃丝的额定电压范围为32V至1000V,额定电流范围为0.1A至30A,具有防潮、耐震动、防高温等特点,能够适应各种恶劣环境下的使用需求。
《GB8825-2018汽车熔断型保险丝标准》则规定了汽车熔断型保险丝的技术要求、试验方法和检验规则。
根据标准的要求,熔断型保险丝应具有正常工作时的低电阻、过载时的高电阻以及短路时的迅速切断电路等特点,能够有效保护汽车电器设备的安全运行。
三、汽车保险丝国标的重要性汽车保险丝国标的制定和实施,对于保障汽车电路的安全稳定运行起着至关重要的作用。
首先,国家标准对汽车保险丝的技术要求进行了明确规定,确保了汽车保险丝的质量和性能达到一定的标准。
国家标准的实施可以提高汽车保险丝的生产工艺和检测手段,提升了汽车保险丝的制造水平和质量控制能力。
这样一来,消费者购买的汽车保险丝就更加可靠,使用寿命更长。
保险丝结构、原理及使用方法保险丝是惯常的口语叫法,官方名称是“熔断器”,而它们的用途与家里保险丝的作用大同小异,当电路中用电器负载过大或电路中有短路的情况导致电路中电流异常并超过其额定电流时熔断,起到保护(线路)及用电设备的作用,是保护构成汽车电路的导线、用电设备、装置等免遭火灾等事故损害的重要部件。
一、车用保险丝种类(1)按形状分:插片式保险丝、方型保险丝、玻璃管式保险丝、裸片保险丝、插栓式保险丝。
车用保险丝种类其中,插栓式保险丝可分为:小号(M5orM6)叉栓式保险丝、大号(M8)叉栓式保险丝。
玻璃管保险丝可分为:6.35×30mm玻璃管保险丝、6.35×31.75mm玻璃管保险丝、10×38mm玻璃管保险丝。
(2)按额定电压分:高压保险丝、低压保险丝。
高压保险丝:工作电压在DC32V~DC450V之间的保险,标准的保险丝额定电压值分为:32V、125V、250V和600V(3)按熔断速度分:快熔保险丝、慢熔保险丝。
1)快熔保险丝的主要部件是细锡线,用在阻性电路中,保护一些对电流变化特别敏感的元器件;2)慢熔断型保险丝又被称为耐浪涌保险丝或延时保险丝,与快熔保险丝的最主要区别在于它对瞬间脉冲电流的承受能力不同,其熔体主要部件是锡—铜合金片,主要应用于感性或容性电路中。
在感性或容性电路中电路,当在刚刚接通电源时都会产生一个瞬间浪涌电流且往往比正常稳态电流要大好多倍,甚至几十倍,如果在该电路中使用的保险丝的耐浪涌能力不够强的话,保险丝就会被大能量的浪涌或脉冲电流所冲断而无法正常工作。
即使浪涌电流的持续时间很短,所释放出来的能量不足以冲断保险丝时,保险丝也会受到一定程度的损失,经过一定次数的浪涌冲击后而被冲断。
因此,我们选择保险丝时需要根据被保护的电路选择合适的保险丝类别。
一般来说,在雨刮、鼓风电机、电动车窗等电路中使用慢熔断特性的保险丝,在大灯电路、后玻璃除霜等电路中使用具有快熔断特性的插片式保险丝。
汽车电路中有许多用电设备被不同颜色的电线连接起来,其中最不可忽视的应该是保险丝。
保险丝的作用是保护电路(线路)及用电设备。
汽车保险丝是电流保险丝的一种,当电路电流超过保险丝额定电流的2倍时就会在几秒内熔断,起到电路保护的作用。
常用于汽车电路过流保护,也用于工业设备的过流保护。
什么是汽车保险丝?保险丝,是我们习惯的称呼,而它官方名称叫“熔断器”。
汽车保险丝的用途与家里保险丝的作用大同小异,当电路电流异常并超过其额定电流时熔断起到电路保护屏障的作用。
车用保险丝大致分为两种快熔断保险丝和慢熔断保险丝。
汽车常用保险丝有高电流保险丝和中低电流保险丝。
一般较容易接触到的为中低电流保险丝。
中低电流保险大致可分为片式保险丝(包括自动保险丝盒迷你保险丝)、插入式保险丝、旋紧式保险丝、管式保险丝盒平板式保险丝。
其中我们能接触到的为中号ATO或小号快熔型片式保险丝。
片式保险丝可承载小电流、短时间脉冲电流,如大灯电路、后玻璃除霜等。
汽车保险丝工作原理?保险丝有两个重要的工作参数,一个是额定电流;一个是额定电压,使用的时候要根据电路的电流和电压来选择相对应的保险丝。
在结构上,一般车用保险丝采用的插片式的设计,保险丝拥有工程塑料外壳,包裹着锌或铜制成的熔体结构,金属熔体和插脚连接。
汽车插片式保险丝的规格一般为2A至40A,其安培数值会在保险丝的顶端标注。
如果保险丝烧坏了让安培数值无法辨认的话,我们还可以通过它的颜色来判断。
汽车片式保险丝颜色的国际的标准:2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A桔黄色、7.5A咖啡色、10A红色、15A蓝色、20A黄色、25A透明无色、30A绿色和40A深桔色。
根据颜色的不同,可以很清楚的区分不同安培数的大小。
由于汽车上的零部件和电子设备很多,而且每个设备都会装有保险丝,因此为了便于日后的维修,每辆车在设计之初,设计师便把汽车保险丝都集中设计在一个地方,而这个地方被称为保险盒。
一般一辆车拥有两个保险盒,一个位于发动机舱内,负责汽车外部用电器的保险丝,如发动机控制单元、喇叭、玻璃清洗器、ABS、大灯等;另一个在驾驶员左侧附近,管理着车内的用电器,例如车窗升降器、安全气囊、电动座椅、点烟器等。
汽车用保险丝及其保护技术【摘要】本文主要介绍了汽车用保险丝的功能、结构分类,详细阐述在整车电器系统的设计中如何正确选择合适的保险丝及保险丝在应用中的要点。
【关键词】汽车用保险丝;过电流;短路;相对热能值Vehicle fuses and its Protection TechniqueAbstract:T his paper introduces the function 、structural classification、composing and design considerations of the Vehicle fuses,It elaborates how to choose the proper fuse in the design of entire car electric appliance system and the key points in its application.Keywords: Vehicle fuses;Overcurrent;shortcut;relative heat energy value1 引言在汽车整车电路中,电源电路由蓄电池、发电机供电设备出发,经由导线、开关、连接器等分配到汽车的各个电器系统,保证各个用电器的正常工作,保险丝一般串连在电路上游,可及时地切断电路下游发生的由于电路短路、超负荷等引发的过电流,是保护构成汽车电路的导线、用电设备、装置等免遭火灾等事故损害的重要部件。
正确选用保险丝,当过电流经过时,截面积较小的保险丝金属元件部分会先达到熔点而熔断,从而切断了电路,因此它具有可熔断的特性,所以说保险丝是一种热能响应的装置,是为保护导线、电气元器件,特意在电路上形成一弱化连接,并基于此理念设计产生的一种装置。
近年来,随着人们对汽车安全性、舒适性、经济性及环保性要求的不断提高,汽车电气电子化、用电设备也在不断地增加,每辆汽车使用的保险丝的数量及类型出现了增加的趋势。
2 常用的汽车用保险丝汽车用保险丝中,其中标准化程度最高、世界各国汽车制造厂商均在使用的是插片式保险丝(小电流、短时间脉冲电流负载用),主要包括如下图1几种:慢熔断保险丝(大电流,长时间脉冲电流负载用)的种类也比较多,最常见的如下图2几种:图 1 常见的插片式保险丝图 2 常见的慢熔保险丝3 汽车用保险丝的特征汽车保险丝在受振动、环境温度、湿度等影响下以及精度可靠性方面与在其它领域的使用情况所有不同,必须要求其性能能够适用于比较严酷的使用条件,其次,其尺寸、重量也是很重要的因素。
因此,汽车用保险丝要求具有特殊的事项。
3.1 振动汽车在高速公路上持续行驶、在路况较差路面及颠簸的石块路面行驶等,汽车都要承受着各种情况的振动,因此,现在轿车的保险丝必须能承受44.1m/S2的振动。
即使频率变化产生共振,保险丝也必须能保证其功能正常。
3.2 环境温度因为汽车不管是在炎热的沙漠中或是在极为寒冷的地区都必须保证能正常行驶,汽车保险丝既安装在驾驶室内也安装在发动机舱中,要求保险丝在-40℃~120℃的较大环境温度变化范围内必须能够正常地发挥功能。
3.3 精度汽车的重量对油耗的高低产生很大影响,为了减轻重量,汽车线束中尽可能使用较细的导线,因为通电电流和导线的容许电流相近,因此必须将保险丝的熔断特性控制在较窄的范围之内。
3.4 尺寸和重量汽车的轻量化在汽车的行业内非常重要,因此也要求保险丝必须达到小型化、轻型化但能保证性能两个方面。
4 保险丝的熔断特性保险丝的熔断特性是保险丝最为重要的特性。
保险丝具有让与其额定电流值相等的电流持续流经的能力,另一方面,如果流经的电流超过其额定电流值,则保险丝必须在规定时间范围内有效地切断电流,并有效保持切断状态。
熔断特性是按国际标准及各国国内标准对各种类型的保险丝的过电流熔断时间加以规定的。
比如用现在汽车上使用最多的MINI型插片式保险丝来举例说明,它是以国际标准通过ISO8820-3、日本国内标准通过JASOD612、美国国内标准通过SAE J2007来进行规定的。
这些标准中规定的熔断特性都是相通的。
熔断特性在标准值中设置熔断时间上限,是为了防止过电流持续流经,保护了导线及用电设备等因持续流经过电流而产生烧毁的可能,以达到保险丝最为重要的使命;另一方面,之所以设置下限,是考虑到保险丝的耐久性,防止切断某些用电设备一开始工作时经过的短时间的峰涌电流。
熔断特性根据保险丝的种类有所不同,例如,在有电机电路中,保险丝必须能承受马达加速旋转时较长时间的突进电流,因此应选用具有慢熔特征的保险丝;而在一些电阻电路中,比如说前大灯,应选用能在短时间内优先快速熔断、使突进电流不能较长时间持续流过的保险丝等,这样在电路发生了短路等情况下就能可靠地保护电路导线及用电设备。
一般来说,在雨刮、鼓风电机、电动车窗等电路中使用慢熔断特性的保险丝,在大灯电路、后玻璃除霜等电路中使用具有快熔断特性的插片式保险丝。
而在混合动力及电动车等特殊电路中就要根据电压等级等各项不同的要求选择合适可靠的的保险丝,所选保险丝的电压等级必须等于或超过该保险丝被所设置在的电路电压,高压电系中所用的保险丝其熔断特性也是和低压用的保险丝有明显不同,因此选择保护丝时,必须根据各用电系统的特殊要求进行合理地设计选用。
比如,表1为日本太平洋公司一款MINI型插片式保险丝特性的标准值示例,图3为MINI型插片式保险丝的熔断特性图。
从以上的保险丝熔断特性曲线中我们可以清楚地比较出在不同的电流情况下,保险丝断开时间的快慢。
表1:MINI型插片式保险丝特性的标准值图4:MINI型片式熔断保图3 片式保险丝熔断特性图(25℃)在电路保护中,保险丝都是因为过载电流的存在而熔断,过电流是指超过线路、设备、装置等用电器在正常使用条件下额定电流的电流,产生过电流的主要原因是超负荷和短路。
持续不断的过电流最终会导致整个电路系统过热,因此,保险丝必须具有在危险发生前断开超负荷工作电路的功能。
过电流一般是额定电流(In)的一到六倍,产生超过额定电流 (In) 六倍的过载电流时,我们称为电路已发生短路。
保险丝的熔断时间又分为两个阶段:熔化时间和飞弧时间,飞弧时间是指从熔化时间结束到最后断开电路所经历的时间,飞弧时间是指从熔化时间结束到最后断开电路所经历的时间。
如下图4所示。
图4:熔断时间=熔化时间+飞弧时间5 保险丝与环境温度保险丝中的金属元件因为过电流产生的焦耳热会产生熔断现象从而切断电路。
根据环境温度的不同,熔断所需要的焦耳热(I2Rt)也不同。
因此,金属元件达到熔点所需要的时间也有所差别,而且,保险丝熔断丝的电阻和温度是成正比关系的,环境温度越高, 熔断丝被过电流击穿得越快也就是说,保险丝的实际容量会根据环境温度发生变化。
温度变化率会根据元件中所用金属的种类各不相同。
元件中使用锌的插片式保险丝的温度变化率(图5)为:环境温度120℃、额定电流10A的片式保险丝,实际容量为8.6A(从图中可看出变化率“-0.14%/℃”)。
在元件中使用铜的慢熔保险丝的温度变化率为“-0.075%/℃”,在使用中使用铜和锡的慢熔保险丝的温度变化率为“-0.13%/℃”。
图5:MAXI插片式保险丝的温度变化率温度对保险丝熔断特性的影响详见图6所示。
图6:温度对保险丝熔断特性的影响6 保险丝与导线的匹配为了使保险丝与用电设备、连接导线相适应,发挥其保护电路的作用,必须选择对应保险丝额定电流的适当规格的导线。
因为保险丝的熔断特性受到环境温度的影响,所以必须考虑安装保险丝的位置的环境温度。
保险丝的额定电流根据环境温度和容量变化率(如图5)计算得出。
图7为保险丝的熔断特性及导线的发烟特性的时间-电流曲线图的一个例子。
图7:保险丝的熔断特性及导线的发烟特性在选择两者的匹配关系时,必须保证保险丝的熔断特性曲线在导线的发烟特性曲线下方,两者也不能有交叉的情况,两者重叠的情况还待进一步分析。
7 保险丝的选型选择时保险丝时,从以下几个因素考虑负载电流的型式,这决定了选择保险丝的类型:a. 稳定连续的负载电流b. 有瞬时的峰涌电流(启动脉冲)a. 稳定连续的负载电流c. 有瞬时的脉冲电流7.1 稳态电流电路保险丝的选择根据每一路用电器的最大连续工作电流计算保险丝的容量,在确定容量时,通常要比计算出的熔断值高出一个等级。
在25℃的工作环境中,选择保险丝时建议保证保险丝的负荷电流不超过额定电流的75%。
下面为计算保险丝容量的一个经验公式:应用公式:I f = In/ (RR*0.75)其中:I f为保险丝的理想值;In为正常工作电流值;RR温度折减系数举个例子:条件:用电器工作电流In=15A环境温度=105℃负载电流型式:连续电流MINI型片式保险片在105℃时的温度折减系数RR=88%I f=In/(RR*0.75)=15/(0.88*0.75)=22.7A据此,选择现有规格里最相近并稍大于计算值的保险丝电流值的保险,即25A。
7.2 有瞬变电流电路的保险丝选择在汽车用电器中,有些用电器开始启动时瞬时产生的脉冲电流会是正常工作电流的几倍甚至几十倍,这种电流我们称之为启动脉冲。
每种规格的保险丝都有着它自己的熔断特性,有着不同的承载启动脉冲的时间,因此,了解整车中各个用电器的启动脉冲、电流特性图及保险丝的熔断特性是十分必要的。
在汽车电路中除了稳态电流外还有一部分是稳态电流和瞬变过电流同时存在的,瞬时脉冲过电流会影响到保险丝的寿命。
我们用I2t来表示保险丝所允许通过的有效热能,包括保险丝熔化所需要热能和保险丝熔断需要的热能。
电路中脉冲电流所产生的积累热能对保险丝的寿命有很大的影响,因此,充分了解保险丝的循环脉冲耐受能力是非常必要的,保险丝必须能承受足够数量的电流脉冲,且不会因此而熔断。
图8为保险丝熔化时有效热能示意图。
我们利用保险丝的熔断特性曲线图可以算出不同时间内的熔化热能值,如图9(以5A的片式保险丝为例)。
图 8 保险丝熔化时有效热能示意图图 9 5A保险丝的熔断特性0.1秒内的熔化热能值:I2t = (17.4 A)2×(0.1 s) = 30.28 A2s 1秒内的熔化热能值:I2t = 82×1= 64A2s 在这里提到一个相对热能值的概念,相对热能值等于不同时间内实际脉冲产生的积累热能值同该时间内保险丝的熔化热能值的比值。
不同时间内实际脉冲产生的积累热能值可以利用数学积分运算公式算出:I2t=∫I2(t)dt,图10为脉冲热能示意图。
图10 脉冲热能示意图利用循环脉冲耐受曲线图(如图11)及表2,可以预测保险丝所能耐受的各种脉冲数目,在整车电气电路设计中可以准确地选出适合实际脉冲条件的合适的保险丝。