为什么保险丝具有最大分断能力？

维基百科告诉我，分断能力是保险丝可以安全中断的最大电流。我不明白为什么，如果小电流会烧断保险丝，大电流不会。如果大于分断能力的电流会引起电弧，那么为什么不产生具有相同电压的小电流呢？

fuses arc

— 梅西
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我认为这与保险丝的热容量有关，与起弧无关，但我不确定。

— 弗拉基米尔·克拉韦罗

如果您以足够快的速度向保险丝中添加足够的热能，它可能会发生物理爆炸，并向各个方向喷出热粒子。通常这是不希望的。功率与I ^ 2成正比。因此，如果电流增加，总能量很快就会失去控制。船上电池组中使用的经机构批准的保险丝通常额定为10,000安培。当您考虑时，希望中断10,000 Amp故障电流的想法会以某种方式使您印象深刻。保险丝中断额定值必须至少与最大可能故障电流一样大。

— mkeith

Answers:

为了详细说明Neil_UK的答案...

在适度的过载下，保险丝将在其最弱点熔化，并切断电流。

在较大的过载下，会在断线的两端形成电弧。该电弧将持续存在，直到更多的导线熔化并且间隙过长而无法维持电弧。

在巨大的过载下，电线将蒸发。金属蒸气将支撑在保险丝的整个长度上延伸的电弧。该电弧将一直持续到其他电流中断或保险丝爆炸为止。

大电流熔断器通常充满沙子以帮助熄灭电弧，并具有坚硬的陶瓷体而不是玻璃以抵抗爆炸。

附录，在对问题和其他答案进行一些评论之后。

理想情况下，保险丝的额定值应使其所保护电路的最大预期故障电流断开。也就是说，如果将保险丝的输出端全部短路，则可能会流过的最大电流，要考虑到电源变压器的尺寸以及所有连接到该变压器的电缆。

有时这是不切实际的，在最极端的短路情况下，您必须依靠上游熔断器熔断。如果您知道上游保险丝会在下游保险丝灾难性地发生故障之前烧断，那可以接受。

— 西蒙·B
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并且在某种程度上物理上更大，因此电弧将必须跨越更大的间隙。

— vidarlo

这还不取决于电压吗？仅当电压足够高时才会形成电弧，不是吗？假设保险丝被空气而不是真空包围，不能简单地通过延长保险丝长度来解决问题，从而不能在预期的电压下形成电弧吗？

— Vilx-

@ Vilx-我的理解是，需要最小（击穿）电压才能在现有间隙上形成电弧。原因是空气是绝缘体，首先需要通过使空气中的一部分离子化来分解，使其进入等离子体状态（→明亮）并变得导电。在熔断器熔化的情况下，初始间隙非常小，因此实际上不需要电压。同样，间隙充满了金属蒸气（可能还有热空气），非常导电。现在已经形成了电弧（尽管很小），它可以通过蒸发边缘来延长其长度。无需高压。

— 乔纳斯·谢弗（JonasSchäfer）'18年

@ Vilx-是的。这就是为什么保险丝还具有最大额定电压的原因-例如对于20mm小型插装式保险丝为250V。

— 西蒙B

只需加上2美分：对于250V时<10A的典型5x20mm玻璃保险丝：低分断能力类型，其分断能力约为额定电流的10倍。高分断能力类型的分断能力通常为1500A。相比之下，HRC（高破裂容量）保险丝具有保险丝本身规定的分断能力，通常大于80,000 A（> 80kA）

— Pau Coma Ramirez

我不明白，如果小电流会烧断保险丝，那为什么大电流却不能。

更大的电流确实会熔化保险丝。问题是，之后会发生什么？

如果保险丝太小，则它试图中断的电流超过其最大额定电流，则电弧可能无法熄灭，并在应该被“吹灭”后继续导通很长时间。保险丝通常包含用于冷却和熄灭电弧的材料，例如沙子。如果向其中倾倒的能量超过了淬火设计的能量，那么它将不会淬火。

在更极端的故障模式下，保险丝可能会物理爆炸。

— Neil_UK
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啊! 但是，那个保险丝可能不会在该应用中承载预期的电流量？也许会！更好的问题是：是否存在仅由于最大断开电流参数不足而不能使用保险丝的情况？

— 哈兹

当您需要从大量电源中补充少量负载时，它基本上就会出现。理想情况下，您希望保险丝的分断能力大于电源的预期故障电流，但至少希望其明显大于上游下一保险丝/断路器的额定电流。

— 格林

@Kaz例如，您在便宜的万用表中找到的大多数保险丝都无法安全地断开短路墙壁插座时可能流过的预期电流。我更好的福禄克内部的保险丝大概是其体积的3倍（以体积计），很重（显然是沙子填满了），并明确表示可以突破100,000安培。

— mbrig

如果您的设备无法果断地断开电流，则可能会在相当长的时间内发生令人兴奋的事情

— RedGrittyBrick

@Sean无论您如何设计保险丝，它都会分担给他们。如果短路在保险丝之前会怎样？

— user253751 '18

说，我们的插头有13 A保险丝。

在连续电流<13 A时-保险丝不会熔断；这是保险丝可以无限期安全处理的电流范围

在13-20 A的持续过载电流下-保险丝不会烧断，但插头中的周围部件可能会过热

持续过载电流为22 A时，保险丝会在数分钟至数小时内熔断；一个13 A的保险丝将以大约其额定电流1.6倍的过载电流烧断

持续过载电流为50 A时-保险丝将在0.1-20秒内熔断

故障电流为400 A时-保险丝将在<0.04秒内熔断

在故障电流为3000 A时-保险丝会瞬间熔断；13 A保险丝可以安全地熔断高达6000 A的电流，也就是所谓的分断能力

故障电流> 6000 A时-保险丝可能爆炸或引起危险的电弧

— reniz77
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