溫度保護的溫度保險絲

保險絲是一種非常常見的安全保護性器件，一般正常常見的都是電流型保險絲，是通過電流改變來進行保護的，還有一種是利用溫度變化來進行保護的，一般稱之為溫度保險絲。

溫度保險絲是一種過熱保護元件, 對于過熱會斷開電路。它可以檢測到由於短路或組件故障所造成的熱過電流。

在常規條件下，溫度保險絲/熔斷器在電路上僅作為電源通路使用，在使用期間實際電流值低于額定值的情況下，無法觸及熔斷反應，對電路正常運行也沒有任何不良影響。僅當電路溫度異常或者機械設備運行故障時，溫度保險絲熔斷器會觸及熔斷反應并直接切斷電源線路，以免線路運行受到故障的不良影響。只有電器產品在發生故障或產生溫度異常時，才會被熔斷從而切斷電源電路。這一點和電流熔斷器（電流保險絲）是不同的，電流熔斷器是因電路中超過額定電流時產生的熱量而熔斷的。在電路出現故障或異常運行時，電流呈持續升高趨勢，且可能導致電路中部分重要電器元件發生損壞，嚴重時還可能導致電路燒毀或誘發火災。兩者的相同點：兩者都是溫度過高發生熔斷；不同點：溫度保險絲/熔斷器熔斷時溫度高，但電流不一定高；電流保險絲熔斷時溫度高，電流也一定高。溫度保險絲，不同于電流保險絲, 很少消費者會自行更換，所以他們并不熟悉溫度保險絲。但是，正如我們上面提到的，它是不可缺少的過溫保護。

溫度保險絲的種類及特點

上圖顯示了溫度保險絲的典型構造。

溫度保險絲/熔斷器主要由熔體和熔管以及外加填料等部分組成。使用時，溫度保險絲/熔斷器能感應電子產品在溫度發生異常升高，通過溫度保險絲/熔斷器主體及導線感應溫度，當溫度達到熔體的熔點時，熔體會自動融化。融化后的熔體在特殊填充料的促合作用下，表面張力增強，熔體熔斷后成球狀，從而切斷回路避免發生火災。確保電路所連接電器設備的安全運行。

溫度保險絲有多種構成方式，比較通用的三種：

第一種：有機物型溫度保險絲

由可動觸點（sliding contact）、 彈簧（spring）、可熔體（electrically nonconductivethermalpellet）構成。在溫度保險絲啟動之前電流從左側引線流向可動觸點（slidingcontact），通過金屬外殼向右側引線流動。在外部溫度達到預定溫度時有機物可熔體熔化，壓縮彈簧會變松。即彈簧膨脹，可動觸點（slidingcontact）與左側引線分離。回路被打開，可動觸點（slidingcontact）與左側引線間電流被切斷。

第二種：瓷管型溫度保險絲

由軸對稱的引線（Lead）、在規定溫度下可熔化的易熔合金（fusible alloy）及為防止其熔化氧化的特殊混合物（specialcompound）和絕緣瓷管（ceramic insulator）構成。周圍溫度上升時特定的樹脂混合物開始液化，當達到熔點時在樹脂混合物的幫助下（增大已熔化合金的表面張力），已熔化合金在表面張力的作用下迅速以兩端引線為中心收縮成球狀，從而永久切斷回路。

第三種：方殼型溫度保險絲

溫度保險絲兩引腳間連接著一段易熔合金絲，特殊樹脂包覆著易熔合金絲，電流可以從一根引腳流向另一根引腳，當溫度保險絲周圍溫度上升到它的動作溫度時，其易熔合金熔化并在表面張力作用下及特殊樹脂幫助作用下，收縮成球狀附在兩引腳末端。這樣，電路就被永久切斷。

有關工作原理, 伴隨著周邊(環境)溫度上升, 特殊樹脂開始液化. 周邊溫度繼續升高達到熱敏元件的熔點時元件開始熔化, 因特殊樹脂的促進作用而使熔化的合金表面.的張力產生作用, 利用這種.表面.的張力, 使熔化的熱敏元件起球并向兩邊分開. 最終泗電路斷開.可熔性合金溫度保險絲是能夠根據組合物的可熔性合金設置各種動作溫度。

但考慮到動作溫度，長期的可靠性和準確性，可熔性合金是比較有限的。有幾個系列的產品，其公稱動作溫度范圍從65℃到150℃的各種溫度。請參閱圖表1例子。

溫度保險絲構造圖

圖表1　合金型溫度保險絲

合金型溫度保險絲

• 因其構造簡單, 容易選擇何處組裝.
• 長期高穩定性及少惡化的特性，因為熱敏元件是合金
• 高絕緣特性和沒有必要絕緣處理，因為它使用陶瓷或塑料的容器。
• 小型化使產品擁有卓越的熱敏性能
• 良好的成本表現.

例：軸向導線型系列

例：徑向導線型系列

溫度保險絲的性能

動作溫度

我們量度樣品的溫度，在該溫度下運作，在恒溫浴中，當我們把溫度保險絲平靜地提高浴的溫度在預定的速率。作為其結果示于圖2，在理想狀態下，該樣品緩慢加熱，有一點是變化的動作溫度和高精度已固定。

軸向導線型動作溫度示例

反應時間

我們引用的數據顯示，溫渡保險絲的反應時間如圖2。我們測得的樣品的功能將它們放入矽油保持在預定的溫度后，花了多長時間。結果表明，樣品稍微超出其動作溫度在該溫度下約10秒后發揮作用。

例：反應時間 軸向導線型

老化測試

試驗結果表明，溫度保險絲暴露在高溫下很長一段時間, 他們的質量如何下降。如圖表明，樣品的動作溫度是穩定的。

例：老化試驗數據 軸向導線型

技術上利用

正如我們提到，發熱裝置內配合了溫度保險絲，和溫度保險絲在計劃中的溫度斷開電路，顯然是可能的在該溫度下，及應被保護的。

圖4是電機或變壓器等線圈產品的使用范例。溫度保險絲被直接放置在與線圈通過的絕緣膜表面接觸，因此它可以直接檢測到變壓器的線圈或電機因為短路而產生的熱量的。一般來說，電路結構的主電路被關閉是由于溫度保險絲的功能，應該是可取的。

圖5是開關電源的浪涌電流限制電路的使用例子。正常操作時, 該電阻是繞過晶閘管的。但是，當晶閘管變為非通電的時候，由於電路異常，電阻會產生異常發熱。這個例子說明，溫度保險絲檢測到異常發熱后，斷開電路的解決方案。該配置電阻器耦合與溫度保險絲，或水泥電阻，具有一個內置的溫度保險絲。（圖2.）

圖4例子是變壓器過熱保護

圖5例子的浪涌電流限制電路，過熱保護電阻

如何選擇溫度保險絲/熔斷器

（1） 所選的溫度保險絲/熔斷器額定工作溫度應小于電器設備所使用的材料的耐溫等級。

（2） 所選擇溫度保險絲/熔斷器額定電流應當≥被保護設備或元器件最大工作電流/折減率后電流。假定某電路工作電流為1.5A，所選擇溫度保險絲/熔斷器額定電流應當達到1.5/0.72，即2.0A以上，以確保溫度保險絲/熔斷器熔斷性能的可靠性。

（3）所選擇溫度保險絲/熔斷器熔體額定電流應躲過被保護設備或元器件尖峰電流。只有滿足這一選型原則，才能夠確保當電路出現正常尖峰電流時，溫度保險絲/熔斷器不會產生熔斷反應。尤其需要注意的是，若所應用電路系統中電動機需頻繁啟動或要求制動保護，則所選擇溫度保險絲/熔斷器熔體額定電流應當在躲過被保護設備或元器件尖峰電流的基礎之上擴大1級～2級。

（4）所選擇溫度保險絲/熔斷器熔體額定電壓應當大于實際電路使用電壓。

（5）所選擇溫度保險絲/熔斷器電壓降應當符合所應用電路的技術要求。這一原則在較高電壓電路中可以不做考慮，但對于低電壓電路而言，由于電壓降會直接對電路運行產生影響，因此在溫度保險絲/熔斷器的選擇時必須充分評估電壓降這一參數對熔斷性能的影響。

（6）所選溫度保險絲/熔斷器的形狀，應該根據被保護器件形狀來選擇。比如被保護的器件為電機，一般電機的形狀為環形，通常會選擇管型的溫度保險絲/熔斷器直接塞進線圈的縫隙中，以節省空間的占用并達到良好的感溫效果。又如被保護的器件為變壓器，其線圈為一平面，則應選擇方形的溫度保險絲/熔斷器，這樣可以保證溫度保險絲/熔斷器與線圈更好的接觸，以達到較好的保護效果。

設計使用溫度保險絲時要注意事項

在設計時，確保盡可能使用較長的導綫，并把導線和本體放至最近的發熱地方，以確保其熱敏功能。當使用設備如變壓器和電機線圈繞組的溫度保險絲，溫度保險絲安裝的地方，具有良好的熱導率，這將使他們能夠以最直接的檢測綫圈繞組的熱量。設計設備，使溫度保險絲的本體和兩邊導綫均勻地受熱。

• 在設計最終產品時，確保安裝溫度保險絲的位置，不會受到嚴重或持續的振動。
• 設計最終產品等，熱熔斷是由於該設備的異常加熱的熱熔斷功能，由於溫度太高, 溫度保險絲是不超過特定的最高溫度極限的，。
• 安裝溫度保險絲，使它們的功能是被異常高溫所觸發的。
• 雖然溫度保險絲是非常可靠的，但仍有限制於應付異常狀態的, 此外，如果由於某種原因被損壞的溫度保險絲，它是可能不會在異常情況下斷開電路。如果有一種可能性，即人為或性能損害時，設備運行異常時, 會出現一個電路不中斷（即當有一個高要求的安全水平），有效的方法是添加一個或多個溫度保險絲, 作不同的溫度評級。

溫度保險絲（注意事項）

溫度保險絲使用時的注意事項如下所示, 若不能嚴格遵守相關注意事項, 溫度保險絲可能會以低於動作溫度運行.也可能會即使超過動作溫度仍不能運行的情況發生. 因此, 因不當使用而導致的問題, 其責任將由用戶自身承擔, 本公司將不承擔相關責任.

1. 溫度保險絲均有額定電流和額定溫度的工作設定, 請在各額定范圍內使用.

2. 溫度保險絲自身的溫度, 應以不超過各產品系列額定參數表中所示的最高使用溫度為準進行設定。

3. 溫度保險絲禁止在超過家電,辦公設備等一般機器使用范圍的特殊環境下使用。如，在水及有機溶劑等液體中、在腐蝕性氣體的環境中（主要是亞硫酸氣體、氧化氮氣體）、在高壓或低壓、高濕度及易燃的環境里使用。由於在上述環境下，因密封材料的劣化會導致密封性能的底下，可能引發溫度保險絲在低於動作溫度運行，或超過動作溫度仍不能運行等不良情況發生。

4. 溫度保險絲是以家電, 辦公設設備等一般機器中使用為前提而研發的，請不要用於飛機關聯設備、醫療器械中維持生命相關的設備、運輸設備中引擎控制部份及核能相關的設備中。

5. 為使溫度保險絲能夠充分發揮作用，請選擇與使用設備相匹配的溫度保險絲，并且，溫度保險絲的安裝位置及安裝方法亦必須根據每臺機器的不同而相應妥善設定。請用戶根據自身實施的試驗最終確認。另外，除設備通常狀況下使用以外，還必須確認異常狀態下溫度保險絲是否正常工作。

6. 在通電情況下，因自身發熱的影響，溫度保險絲會在較低的環境溫度中運行，在設計時必須注意。

7. 溫度保險絲在高溫環境下長時間放置，會導致產品劣化而使精度降低。因此，本公司建議使用的環境溫度盡可能選擇較低的溫度。最高使用溫度是在經過一定時間，溫度保險絲正常工作，且工作溫度未顯著升高時所確認的溫度

溫度保險絲（使用時應注意事項）

1. 為了最大發揮溫度保險絲的感溫性能,在設計時應盡可能長地使用保險絲的導綫. 當溫度保險絲使用在變壓器和發動機等線圈設備時, 盡可能將保險絲安裝能夠直接感應綫圈發熱容易的熱傳導較好的位置. 并且確保保險絲的主體和兩端導綫均勻受熱.忱請參考圖1)

2. 在溫度保險絲的導線和其他導電材料之間需保持合適的絕緣距離

3. 當設計最終產品時, 一定不要將溫度保險絲安裝在劇烈或持續擺動的位置.

4. 當設計最終產品時, 當機器異常發熱時, 溫度保險絲都不能以超過由于起動后的超公差溫度所引起的溫度保險絲最大溫度極限來進行設計.

5. 安裝溫度保險絲應該使記其僅在異常發熱時發揮作用.

6. 盡管溫度保險絲有高度穩定性, 但單根保險絲在正常情況下, 所發揮的作用也是有限的. 因此, 由于某些原因使溫度保險絲, 損壞時, 也存在異常情況時溫度保險絲沒有遮斷回路發揮作用的情況. 由于電路沒有被斷開, 而造成設計損壞或人身安全事故(對安全度要求高)時, 可以增加一根或多根溫度保險絲使其發揮功效.

7. 將溫度保險絲安裝在最終產品上時,確保溫度保險絲和導綫部分均不受過重負荷的影響, 確保溫度保險絲安裝部分不會受到壓力, 扭力, 拉力等負重的影響而產生扭曲,必須將溫度保險絲安裝在有一定強度的材質上.

8. 對于已安裝在設備上的溫度保險絲必須進行適當保護, 比如覆蓋外套遮蔽, 以防止從設備上泄露的液體弄濕了溫度保險絲.

9. 在使用防腐液或洗滌劑時, 是否對溫度保險絲的標記的和性能產生影響, 必須在樣品上和初期產品上進行確認.

動作之后溫度保險絲的維修、交換時的注意事項

1. 溫度保險絲是不可修理的。另外，亦請勿因尺寸過小而交換。

2. 不推薦因為異常發熱導致的絕緣性能劣化而只替換溫度保險絲、重復利用設備的做法。替換溫度保險絲必須在用戶同意承擔風險并承諾滿足以下條件下進行

?用溫度保險絲的同一廠商的同一型號產品替換。

?使用完全一樣的方法安裝溫度保險絲。

?已排除是由於溫度保險絲的動作引發的原因。

?安裝溫度保險絲的設備的絕緣性及其他安全特性沒有降低。

溫度保險絲/熔斷器是一種連接在電路上用十分精確可靠的溫度保護電路的一次性元件，當工作環境溫度超過溫度保險絲/熔斷器的額定溫度時可迅速中斷電路，避免應用過熱產生的一系列危害。常見溫度保險絲/熔斷器包括機物型溫度保險絲/熔斷器、合金型溫度保險絲/熔斷器這兩種類型，在基本構成以及工作原理上存在一定差異性，需要區別對待。同時，為確保其切斷電路功能的可靠實現，在溫度保險絲/熔斷器的選擇上必須遵循一定的原則，以更好地利用溫度保險絲/熔斷器，發揮其保護電路的功效。