溫度保護元器件大觀
2021年05月10日 |
閱讀次數：451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；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/繼電器線圈等。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。現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。現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。
（配圖KSD）
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。
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比較常見，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。
