自恢复保险丝两大原理

时间:2022-01-19 丨 预览:23 人次

自恢复保险丝是一种过流保护装置和PPTC,即聚合物正温度热敏电阻。集电极自恢复熔断器是一种可自动复位的过流保护元件。由高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应条件下,掺杂导电颗粒材料,经特殊工艺加工而成。与传统保险丝只能使用一次且必须更换不同,自恢复保险丝可在故障排除和电路断电后能够复位,从而减少了保修、服务和维护成本。


一、自恢复保险丝的工作原理

自恢复保险丝由特殊处理的聚合树脂和分布在其中的导电颗粒(炭黑)组成。

在正常操作下,聚合物树脂紧密结合晶体结构外部的导电颗粒,形成链状导电电通路。此时自恢复熔断器处于低阻状态,线路上流经自恢复熔断器的电流产生的热能较小,不会改变晶体结构。

线路短路或过载时,流经自恢复熔断器的大电流会产生热量,使高分子树脂熔化,体积迅速增大,形成高阻状态,工作电流迅速减小,限制和保护电路。

当故障去除后,自恢复保险丝再次冷却结晶,体积缩小,导电颗粒再次形成导电通路,自恢复保险丝恢复到低电阻状态,完成电路的保护,无需人工更换。


二、自恢复保险丝的动作原理

自恢复保险丝的工作原理是能量的动态平衡,流经自恢复保险丝的电流由于电流的热效应而产生一定程度的热量(所有的自恢复保险丝都有电阻值),产生的热量全部或部分散发到环境中,自恢复熔断器元件的温度会升高而不散热。

正常工作时,温度较低,产生的热量和散发的热量达到平衡。

自恢复保险丝元件处于低电阻状态,自愈熔丝不工作。当流过自恢复熔断器元件的电流增加或环境温度升高时,但是如果在产生的热量和散发的热量之间达到平衡,自恢复熔断器仍然不工作。

当电流或环境温度再升高时,自恢复保险丝将达到更高的温度。

此时,如果电流或环境温度继续再次升高,产生的热量将大于散发出的热量,这将使自恢复熔断器元件的温度突然升高。在这个阶段,一个小的温度变化将大大改善组织。此时自恢复熔断器元件处于高阻保护状态,阻抗的增加限制了电流,电流在短时间内急剧下降,从而保护电路设备不受损坏,只要外加电压产生的热量足以使自恢复熔断器元件发出的热量处于变化状态,自恢复熔断器元件就可以一直处于动作状态。

当施加的电压消失时,自恢复保险丝可以自动恢复。