温度保险丝——温断器简介

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概述:早在二十年前,美国为了防止喷气式飞机引擎的燃料喷射泵马达过热而引起故障,研制了一种温度熔断器(俗称温度保险管,简称温断器),把它安装在机件中,当机件出现异常温度时能自动切断电源,防止机件过热引起火灾。但是,这种温断器在工农业及家用电器中的应用,要算近几年的事。目前,国外很大部分家用电器已安装了温断器,某些国家甚至规定,凡是以发热为主要功能的产品,如电吹风、电熨斗、电炉等,都必须安装温断器,以防止机内自动控制部件万一失灵时,温断器能切断供电电源,避免机器进一步损坏,更重要是杜绝由机器故障引起的火灾。温断器与人们极为熟悉的电流熔断器(保险丝)一样,它平时在电路上只作为一条电流通路,未超出它的额定值时将不起任何作用,而当线路或机件发生故障时,自动切断。所不同的是温断器安装在机件的发热部分,当机件出现异常温度时熔断,而电流熔断器是线路中超额电流产生的焦再热熔断的。

原理与构造:温断器的制造要远比电流熔断器复杂,但是从原理上解释又极为简单,图1是一种简易的温断器,在绝缘基片上插上两块弹性带触点铜片,把两触点压紧接触后熔上一滴蜡。当周围的热度达到蜡的熔点时,蜡熔化,触点放开恢复原状,切断电源。这种熔断器制作简单,可作多次修复使用,但只能用于小电流线路中。

图1
图1 🔍原图 (638×460)

实际使用的温断器结构是较为复杂的,图2为美国THERMO-DISC公司4000系列温断器结构图,此系列的额定温度在70℃~226℃之间分为十九档。决定它熔点的主要是图中的熔化片,选择不同的熔料配方可得到不同温度的熔点。

图2
图2 🔍原图 (652×392)

主要参数:温断器主要有以下三项参数:①额定温度:熔断时的温度称为熔断温度,而额定温度是指在温断器的电流为零,即无负荷的情况下,使温度以每分钟1℃的速度上升直至熔断时的温度称为额定温度。②容差:从图2中看出,每个温断器的熔点与熔料配方、弹簧A、B以及安装位置有很大关系,熔点一致性难以达到,因此规定一个误差量称为容差。通常容差在1.6℃-1.85℃之间。③额定电流及电压:任何导体都存在内阻,内阻大将导至自身无功发热。温断器也不例外,内阻大还会使得未到熔点的温断器提早熔断。一般熔断器标称的电流及电压均有一定的余量,通常标称电流为5A、电压为250V。

熔断器的选择和应用:在选择温断器的额定温度前,必须了解和实测需要“保护”的温度与温断器所处位置的温度差,从图3中看出,当温断器熔断时,被保护物件的温度大大高于熔断温度,从开始出现异常温度到熔断,这一时间的长短与周围环境通风程度以及安装位置有密切的关系,所以说,一般要通过实测后选择温断器的额定温度。在电子设备中用于保护元器件的温断器,其熔点可选低一些,以扩音机、逆变器为例,用70—75℃的较好。

图3
图3 🔍原图 (695×588)

目前国内生产的温断器如图4所示,它的优点是有绝缘外壳,安装容易,内结构与图2完全一样,其额定温度及使用电流已在外壳标明,(图中为5A,75℃)使用中请勿超过电流标称值。

图4
图4 🔍原图 (691×272)

在安装温断器时特别要注意,因为焊接时由引线传入内部热量足以引起温断器熔断报废!较好的办法是用扁嘴钳把引线夹紧后焊接,使热量尽可能在钳上散发,不致传入温断器内部。

温断器在机器安全设计中将是一种重要的零件,它的使用范围极为广泛,可用在功率晶体管的散热板上、变压器线圈中、功率电阻以及电动机的定了、电吹风电热丝支架上……。总之,凡是有发热部件,当故障时会出现异常温度的,都是安装温断器的对象。从保护设备、挽救损失和杜绝火灾的观点出发,安装温断器的实用价值将是难以估算的。(蔡凡弟)