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在汽車電氣系統(tǒng)的設(shè)計中,人們往往只重視各種電器功能的設(shè)計,而忽略對電器的保護(hù)。汽車上對于用電器的保護(hù),一般都選用熔斷器。熔斷器其實就是我們大家所熟悉的保險絲,下面我們以問答的形式對汽車熔斷器進(jìn)行比較深入的了解和研究。
問:什么是汽車熔斷器?
答:熔斷器又稱保險絲或保險絲盒,用于汽車上的稱為汽車熔斷器,一般由2個部分組成:1、固定熔絲管或熔斷片的座子上帶有引出線或帶連接導(dǎo)線用的螺栓。2、熔絲或熔絲管或熔斷片又稱為熔體。
問:汽車熔斷器常采用何種形式的熔體?
答:額定熔斷電流50A以下,老式設(shè)計多采用熔絲管式,大部分為玻璃管式,兩頭為金屬套帽,中間裝有銅絲或鍍錫銅絲,其粗細(xì)決定其額定工作電流。常用尺寸為Φ6&TImes;30、Φ5&TImes;20等,額定電流50A 以上大多采用平板式。
目前通行的主要有插片式及平板式。
1、插片式:由工程塑料(常用PC)保護(hù)客體內(nèi)嵌入由金屬制作的熔體結(jié)構(gòu),熔體一般由Zn或Cu制作,帶有2只插腳,插入后即可與電路連接,插片式熔斷片按體積大小可分為日系式、歐系式、東歐系式、美(國)系式、國內(nèi)常用為日系式,插片式一般額定工作電流為2A-40A。
2、平板式:由底座、上蓋、熔斷片組成。底座常用酚醛樹脂(膠木)壓制,上蓋常用透明PC制造。額定電流小于80A的也有用ABS制作上蓋的。熔斷片一般用Zn或Cu制造,高級的熔斷片采用Cu鍍黃金制造,以減少接觸電阻及防止氧化,并且在工作區(qū)域加濃膠木或陶瓷制造的保護(hù)體。
平板式額定工作電流一般為10A-500A。
問:插片式熔斷片定額工作電流顏色標(biāo)志如何?
答:插片式熔斷片保護(hù)殼體頂端工作電流規(guī)格,另外其整體顏色標(biāo)志如下:2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A桔黃、7.5A咖啡色、 10A紅色、15A藍(lán)色、20A黃色、25A無色透明、30A綠色、40A深桔色因生產(chǎn)廠家不同??赡苈杂姓{(diào)整。
問:帶提示燈的熔斷插片有何作用?工作原理?
答:帶指示燈的熔斷插片為近年出現(xiàn)的新產(chǎn)品其作用是該熔斷插片存未熔斷時指示燈不亮,熔斷后其指示燈即點亮便于維修、更換。
其原理為:在熔斷插片兩段並聯(lián)一只特制小電珠。當(dāng)熔斷插片正常工作時,即熔斷體未熔斷時相當(dāng)于電珠短路電流經(jīng)過熔體,小電珠不會有電流通過,不會亮,當(dāng)熔體熔斷時,小電珠串接在負(fù)載上,此時有微弱電流通過小電珠即負(fù)載,負(fù)載因電壓而不工作小電珠即可發(fā)亮。
也有一種發(fā)光二極管代替小電珠的此類,插片插入時要注意極性不能插反,因發(fā)光二極管有極性。
問:汽車熔斷器的額定工作電流與實際熔斷電流有什么關(guān)系?
答:汽車熔斷器的負(fù)載特性一般為電咸性盒電阻性的、斷電器、電機(jī)(包括雨刮、電動門窗、電動座椅、啟動電機(jī)等)為電咸性負(fù)載帶燈絲的汽車燈泡、加熱器等為電阻性負(fù)載,上述2類負(fù)載的起動特性為:起動式瞬間電流為額定工作電流的3-10倍,因此對汽車熔斷器的要求式能經(jīng)受短時(一般為若干毫秒)沖擊電流不至于熔斷。另外我們知道,汽車發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時發(fā)出的電壓高,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時發(fā)出的電壓低,雖有電壓調(diào)節(jié)口,但最高轉(zhuǎn)速盒最低轉(zhuǎn)速時發(fā)出電壓會相差20%,根據(jù)國際QC/T420-1999《汽車用熔斷器》規(guī)定,片式熔斷器的連續(xù)承載性能為當(dāng)負(fù)載電流為額定電流的110%時,應(yīng)能連續(xù)承載不小于100小時。
a. 負(fù)載電流為額定電流的135%時,熔斷時間應(yīng)不小于0.75秒不大于30分鐘
b. 負(fù)載電流為額定電流的200%時,熔斷時間應(yīng)不小于0.15秒不大于5 秒。
c. 負(fù)載電流為額定電流的350%時,熔斷時間不小于0.08秒。
平板熔斷器和金屬絲熔斷器的負(fù)載性能為:連續(xù)承載4小時,熔斷性能:負(fù)載電流為額定電流的200%時,熔斷時間應(yīng)不大于30秒。
由此可見,許多人認(rèn)為當(dāng)負(fù)載電流超過熔斷額定電流,汽車熔斷器立即熔斷的概念是錯誤的。
問:如何選擇汽車熔斷器的額定工作電流?
答:這要看你用在何種電路而定。先談一下汽車上的發(fā)電機(jī)及電瓶標(biāo)稱電壓根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)QC/T413-1999《汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件》第3、9條規(guī)定:產(chǎn)品的標(biāo)稱電壓規(guī)定為3種:6、12、24V。在電壓范圍分別為5.5~7.5V,11~15V,22~30V時,三種標(biāo)稱電壓的產(chǎn)品應(yīng)能工作,近年來因汽車上電子設(shè)備越來越多為降低能量消耗及線路同耗,出現(xiàn)了3DV標(biāo)稱電壓的發(fā)電機(jī)及電瓶,其電壓范圍大致為28V ~39V之間,因為發(fā)電機(jī)時由發(fā)動機(jī)帶動的,發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著汽車工作狀態(tài)不同而改變的,因此發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也高,發(fā)出電壓雖有電壓調(diào)節(jié)在掉接,但還是有很大變化的。也就是說,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓在上述范圍內(nèi),汽車電器應(yīng)能正常工作,這樣就產(chǎn)生一個問題,我們知道歐姆定律:電流(A)= 電壓(V) 電阻(R)所以看出,當(dāng)發(fā)電機(jī)實際發(fā)出的電壓大于標(biāo)稱電壓時,各種汽車電器實際通過的電流也大于額定工作電流。因此在單路電器線路保護(hù)中的汽車熔斷器,一般選擇該線路中電器的額定電流的1.20~1.30倍為汽車熔斷器的額定工作電流,在多路保護(hù)及電源總保護(hù)的熔斷器額定工作電流的選擇上,考慮到各種電器并不需要同時開啟,或是若開了A電器,B電器即不需要開的情況下,其額定工作電流一般選擇各種電器額定工作電流的總和的80%~100%,以加強(qiáng)安全性。因此汽車制造商出廠時選擇的各種熔斷器規(guī)格,不可以任意改變,更不能以大代小代用,否則后患無窮。
問:如何選購汽車熔斷器?
答:要選擇正規(guī)的生產(chǎn)商所生產(chǎn)的熔斷器!市場上的汽車熔斷器魚龍混雜,有的人采用比較輕的AL代替Zn制造熔斷器和插片,短路時也不熔斷;還有的平板式熔斷器底座不采用酚醛樹脂,而用常用塑料代替,結(jié)果熔斷時熔體的高溫引起塑料的燃燒,引發(fā)安全事故等等。因此要選擇正規(guī)廠商的產(chǎn)品。