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電工常用溫度保護元器件大觀

2019-9-2 20:57| 來源:電工學習網| 查看: 2494| 評論: 0|來自: 本站原創

摘要: 無論是電器設備還是電子設備,甚至是電動機、變壓器電磁轉換設備,它們在即將發生故障之初往往都會出現溫度異常的現象。例如電動機、變壓器在發生過載或短路故障時,其繞組溫度會急劇上升;電子線路當中的電阻、二/ ...
      無論是電器設備還是電子設備,甚至是電動機、變壓器電磁轉換設備,它們在即將發生故障之初往往都會出現溫度異常的現象。例如電動機、變壓器在發生過載或短路故障時,其繞組溫度會急劇上升;電子線路當中的電阻、二/三極管類的元件在擊穿前同樣會發生溫度異常升高現象;至于因過壓或匝間短路亦或長時間在密閉環境下使用而燒毀的接觸器/繼電器線圈,恐怕各位同行都接觸過。由此可見,針對上述設備進行溫度保護成為十分必要的預防性保護手段,那么今天我們就來聊一聊這方面的一些知識。
      首先來看一種不可逆的溫度保護器件——溫度保險(絲)。不同于使用熔點溫度較高的鉛銻合金/銀銅合金,著重針對電路電流值保護的電流保險絲,溫度保險采用的是對溫度較為敏感的合金材料制成。溫度保險不僅會在流經電流值上升到一定值時動作,更會在被保護對象的溫度上升至一定值后熔斷,從而起到預防性的保護功能,F階段溫度保險在電吹風、電飯煲等家用電器;手持式電動工具、中小容量的變壓器等裝置中經常見到。


      目前常見的溫度保險有:圓柱瓷管式(多見于電飯煲、電壓力鍋等炊具)、塑封片狀溫度保險(多內嵌入變壓器一次繞組、小功率電動機繞組中)兩大類型,F階段溫度保險使用較多的兩種動作溫度值分別是92℃和98℃。需要著重指出的是,有鑒于溫度保險側重于溫度層面預防性的保護,故實際工作中若發現溫度保險熔斷后,應先仔細核對被保護電器好壞,通常在80——90%的情況下被保護電器是會完好的,這一點同電流保險熔斷后的情況是截然不同的!
再來看,鑒于溫度保險屬于一次性保護器件,損壞后只得更換的不利因素,為了維修及使用方便又誕生了一種可循環使用的溫度保護器件——溫度開關。溫度開關是利用雙金屬片做為感溫元件的保護裝置,當負載正常工作時,雙金屬片維持原狀處于導通/關斷狀態;而當被保護對象的溫度上升至雙金屬片動作值后,雙金屬片受熱產生內應力而迅速動作,待保護對象的溫度回落至正常后,雙金屬片恢復原樣。從其保護動作機理上來講,溫度開關同傳統的過載保護器件——熱繼電器幾乎一樣。


      溫度開關的額定電流值(雙金屬片間流過電流值)一般有1A、2A、5A三個等級。溫度開關常見的封裝形式有塑封片狀、金屬殼長條形等,其在電炒鍋、電餅鐺、電烤箱等電熱炊具中被廣泛使用;而在軟啟動器、變頻器、逆變式焊機等工控設備中,溫度開關多被固定在大功率元件(晶閘管、IGBT)背后的鋁制散熱片上;此外溫度開關還會被植入電動機、大容量變壓器繞組內,充當超溫預警、溫度保護元件。
      最后介紹熱敏電阻、熱電偶這兩種溫度檢測元件,它們都需要后配相應的電子線路,才能起到相應的溫度測量、超溫保護等功能。熱電偶為電壓輸出型溫度傳感器(mV級輸出),其輸出端有極性之分,其測溫范圍較寬,檢測精度一般,多用在工業級加熱設備的溫度檢測之中。熱敏電阻為電阻值輸出型溫度傳感器(多見10KΩ和100KΩ兩個阻值級別的),其測溫范圍較窄,但精度較高,多用于一般性溫度測量,在電磁爐、光波爐、電子溫度計等裝置中經常使用。


      就上述四種溫度保護、測量器件而言,溫度保險和溫度開關在電氣設備中最為常見,由于具有一定的載流能力,故可以直接參與到電路控制當中;熱敏電阻、熱電偶則多見于溫度測量/保護的電子設備中,它們僅做為感溫元件使用,無法同主線路或控制回路直接連接使用。

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