温度保险丝热熔断器构造及原理

孙玉培

摘 要：温度保险丝/熔断器又叫热熔断器，在电路中是通过感应电器电子产品非正常运作时切断回路的一种装置，是不可恢复一次性使用的保护元件。一般安装在易发热电器产品中，当电器发生过热故障导致温度超过异常温度时，温度保险丝/熔断器便会自动熔断从而切断电源，防止电器引起火灾。本文即在简述温度保险丝/熔断器作用的基础之上，就温度保险丝/熔断器的工作原理进行分析，最后针对温度保险丝/熔断器实际应用中的选择方法与基本原则展开论述，望能够引起业内人士的关注与重视。

关键词：温度保险丝/熔断器；热熔断器；构造；原理

中图分类号： TN312 文献标志码：A

0 引言

在常规条件下，温度保险丝/熔断器在电路上仅作为电源通路使用，在使用期间实际电流值低于额定值的情况下，无法触及熔断反应，对电路正常运行也没有任何不良影响。仅当电路温度异常或者机械设备运行故障时，温度保险丝熔断器会触及熔断反应并直接切断电源线路，以免线路运行受到故障的不良影响。只有电器产品在发生故障或产生温度异常时，才会被熔断从而切断电源电路。这一点和电流熔断器（电流保险丝）是不同的，电流熔断器是因电路中超过额定电流时产生的热量而熔断的。在电路出现故障或异常运行时，电流呈持续升高趋势，且可能导致电路中部分重要电器元件发生损坏，严重时还可能导致电路烧毁或诱发火灾。两者的相同点：两者都是温度过高发生熔断；不同点：温度保险丝/熔断器熔断时温度高，但电流不一定高；电流保险丝熔断时温度高，电流也一定高。以下即以温度保险丝/熔断器为例，针对其主要作用、工作原理以及在实际应用中的选择方法展开论述，望能够引起业内人士的关注与重视。

1 温度保险丝/熔断器的作用

温度保险丝/熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。使用时，温度保险丝/熔断器能感应电子产品在温度发生异常升高，通过温度保险丝/熔断器主体及导线感应温度，当温度达到熔体的熔点时，熔体会自动融化。融化后的熔体在特殊填充料的促合作用下，表面张力增强，熔体熔断后成球状，从而切断回路避免发生火灾。确保电路所连接电器设备的安全运行。

2 温度保险丝/熔断器的工作原理

作为一种用于过热保护的特殊保护装置，温度保险丝/熔断器可进一步细化为有机物型温度保险丝/熔断器、合金型温度保险丝/熔断器这两种类型。

其中，有机物型温度保险丝/熔断器由可动触点、可熔体以及弹簧这3个部分构成。在有机物型温度保险丝/熔断器启动前，电流自一侧引线流过可动触点，并经金属外壳流动至另一侧引线。而当外部温度达到预设极限温度后，有机物可熔体发生融化，导致压缩弹簧装置变松，弹簧膨胀导致可动触点与一侧引线相互分离，回路处于开启状态，进而切断可动触点与此侧引线间连接电流，达到保险熔断的目的。

合金型温度保险丝/熔断器由导线、可熔体、特殊混合物、外壳以及封口树脂这几个部分构成。伴随着周边（环境）温度上升，特殊混合物开始液化。周边温度继续升高达到可熔体的熔点时可熔体开始熔化，因特殊混合物的促进作用而使熔化的合金表面的产生张力作用， 利用这种表面的张力，使熔化的热敏元件起球并向两边分开，实现对回路的永久性切断。可熔性合金温度保险丝/熔断器是能够根据组合物的可熔体设置各种动作温度。

合金型温度保险丝/熔断器通常包括两大类：轴向型温度保险丝/熔断器和径向型温度保险丝/熔断器。

3 如何选择温度保险丝/熔断器

（1） 所选的温度保险丝/熔断器额定工作温度应小于电器设备所使用的材料的耐温等级。

（2） 所选择温度保险丝/熔断器额定电流应当≥被保护设备或元器件最大工作电流/折减率后电流。假定某电路工作电流为1.5A，所选择温度保险丝/熔断器额定电流应当达到1.5/0.72，即2.0A以上，以确保温度保险丝/熔断器熔断性能的可靠性。

（3）所选择温度保险丝/熔断器熔体额定电流应躲过被保护设备或元器件尖峰电流。只有满足这一选型原则，才能够确保当电路出现正常尖峰电流时，温度保险丝/熔断器不会产生熔断反应。尤其需要注意的是，若所应用电路系统中电动机需频繁启动或要求制动保护，则所选择温度保险丝/熔断器熔体额定电流应当在躲过被保护设备或元器件尖峰电流的基础之上扩大1级～2级。

（4）所选择温度保险丝/熔断器熔体额定电压应当大于实际电路使用电压。

（5）所选择温度保险丝/熔断器电压降应当符合所应用电路的技术要求。这一原则在较高电压电路中可以不做考虑，但对于低电压电路而言，由于电压降会直接对电路运行产生影响，因此在温度保险丝/熔断器的选择时必须充分评估电压降这一参数对熔断性能的影响。

（6）所选温度保险丝/熔断器的形状，应该根据被保护器件形状来选择。比如被保护的器件为电机，一般电机的形状为环形，通常会选择管型的温度保险丝/熔断器直接塞进线圈的缝隙中，以节省空间的占用并达到良好的感温效果。又如被保护的器件为变压器，其线圈为一平面，则应选择方形的温度保险丝/熔断器，这样可以保证温度保险丝/熔断器与线圈更好的接触，以达到较好的保护效果。

4 使用温度保险丝/熔断器注意事项

（1）温度保险丝熔断器在额定电流、额定电压、使用温度、熔断温度、最大温度等相关参数方面有明确规定与限制，需要在符合上述要求的前提下灵活选用。

（2）温度保险丝安装位置的选择必须特别注意一个方面的问题，即温度保险丝自身应力不得因受到成品内关键配件位置变动或振动因素的影响而转移至保险丝中，以免对其整体运行性能产生不良影响。

（3）温度保险丝在实际运营的过程当中，需要将其安装于发生熔断后温度仍然低于最大允许温度的情形下。

（4）温度保险丝所选择的安装位置不在湿度高于95.0%的仪器或设备内。

（5） 从安装位置上来说，温度保险丝需要安装于对温度保险丝熔断器热源有良好感应效果的场所中。在安装构造方面应当尽量避免受到热阻隔物的影响，如与加热器不得直接连接与安装，以免加热影响下热线温度转移至熔断器上。

（6）温度保险丝熔断器若以并联方式连接或持续受到过电压、过电流因素的影响，其内部电流量异常可能导致内部接点受损，对整个温度保险丝熔断器装置的正常动作产生不良影响，因此在以上条件下不建议使用此类熔断器装置。

虽然温度保险丝/熔断器在设计上有高可靠性，但单个温度保险丝/熔断器所能应付的异常情况毕竟是有限度的。加上人为或无法预料的不可抗力的作用下令温度保险丝/熔断器受到损伤不能正常发挥作用，则机器发生异常时将无法及时切断回路。因此在机器过热时、错误动作直接对人体有影响时、除保险丝外无回路切断设备时、在要求高度安全性的情况下， 要使用两个以上拥有不同熔断温度的温度保险丝/熔断器。

结论

温度保险丝/熔断器是一种连接在电路上用十分精确可靠的溫度保护电路的一次性元件，当工作环境温度超过温度保险丝/熔断器的额定温度时可迅速中断电路，避免应用过热产生的一系列危害。常见温度保险丝/熔断器包括机物型温度保险丝/熔断器、合金型温度保险丝/熔断器这两种类型，在基本构成以及工作原理上存在一定差异性，需要区别对待。同时，为确保其切断电路功能的可靠实现，在温度保险丝/熔断器的选择上必须遵循一定的原则，以更好地利用温度保险丝/熔断器，发挥其保护电路的功效。

参考文献

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