家用220v用几a保险丝电路用多大的保险丝好?

这个问题有点意思。我先说答案吧:先选定某种熔断器(保险丝),然后查看它的安秒特性,选定适合自己需求的规格。以下,我从科普的角度,来回答这个问题吧。====================我们首先取一段铅丝作为保险丝。这段保险丝的参数如下:图1:保险丝的参数当保险丝所处的开关设备内环境温度是20°C时,保险丝表面的稳定温度是40°C,我们来求一求这段保险丝允许通过的最大电流是多少?如何求解呢?我们设这段保险丝的电阻是R,当流过的电流I时,保险丝的发热功率P1是:P_1=I^2R ,式1注意式1中保险丝的电阻表达式为: R=\rho_{40}\frac{L}{S}=\rho_{20}\times\frac{(1+40\alpha)}{1+20\alpha}\times\frac{L}{S} 。有发热必然有散热。为了计算这段保险丝的散热功率P2,我们要用到牛顿散热公式,如下:P_2=K_tA\tau_w=K_tML\tau_w ,式2式2中,A是保险丝不计两个端面的表面积;τw是稳定温升,就是保险丝表面温度θ与环境温度θ0的差值;M是保险丝截面积的周长,L是保险丝的长度。图2:牛顿散热公式我们在哪里都绕不开牛顿,伟人啊!因为发热等于散热,也即P1=P2。我们由此可以解出流过保险丝的电流I,如下:I=\sqrt{\frac{K_tMS\tau_w}{\rho_{40}}}=\sqrt{\frac{K_tMS\tau_w}{\rho_{20}}\times\frac{(1+20\alpha)}{(1+40\alpha)}} ,式3这电流的表达式,一下子就复杂起来了。不过没关系,我们能得到结果就行。注意哦,电流与长度无关,为什么?!我们把保险丝表面稳定温度θ=40°C代入式3,得到最大允许通过的电流,是:5.28A。当电流达到5.28A时,保险丝的表面温度需要经历一段升温时间,才能到达40°C。理论和实践证明,升温过程存在热时间常数T,保险丝经过4倍热时间常数T的时间,它的表面才能出现稳定温升τw。热时间常数T的表达式是: T=\frac{mc}{AK_t}=\frac{S\gamma c}{MK_t} ,式4我们来看看热时间常数的单位是什么,如下:\frac{kg(\frac{W\cdot s}{kg\cdot K})}{m^2(\frac{W}{K\cdot m^2})}=s(秒) 对于铅丝来说,它的密度 \gamma=11.5\times 10^3kg/m^3 ,比热容 c=128W\cdot s/(kg\cdot K) ,我们把这些参数代入到式4中,得到这段保险丝的热时间常数是:T=\frac{S\gamma c}{MK_t}=\frac{\frac{\pi}{4}\times 2^2\times 10^{-6}\times11.3\times 10^3\times 128}{\pi \times 2\times 10^{-3}\times15}\approx 48.2s 原来,这段保险丝的热时间常数是48.2秒。我们看下图:图3:保险丝温升曲线我们从图3看到,虽然保险丝的瞬间电流达到最大稳定值,但它的温升和表面温度却要等到4倍热时间常数T后才能稳定下来。对于范例保险丝,它的4T时间是192.8秒,差不多3分钟再加13秒。我们由此建立起一个重要认识:原来熔断器的熔断过程是需要时间的!我们把熔断器的电流-时间特性叫做安秒特性,它的曲线见下图:图5:ABB的某款熔断器安秒特性我们以最接近题主的熔断器额定电流6A曲线(左起第3条曲线)来看,它在12A电流时熔断时间在100到200秒之间。如果我们采用4A的曲线,它在8A时的熔断时间是100秒,它在10A时的熔断时间是2秒,在20A时的熔断时间是0.15秒。感觉题主采用4A的熔断器熔芯似乎更合适。对于保险丝和熔断器来说,电流越大,熔断时间就越短,这种特性叫做反时限保护特性。我们也看到,保险丝的动作精度不是很高。如何解决这个问题?这就要用到一种特殊效应——冶金效应。我们看下图:图6:熔断器的冶金效应冶金效应是指有的熔断器(如RN2型、RT0型等)的铜熔体上所焊的锡球,在过负荷时首先熔化,包裹住铜熔体,铜锡相互渗透,形成熔点较铜熔点低的铜锡合金,从而使铜熔体能在较低的温度下熔断,以实现相对精确的过负荷保护。最后,给题主一个建议:题主的需求是:“24V直流电,工作电流8A,短路电流12A,为防止烧坏线路,短路时要在10秒以内熔断”。事实上,对于8A的保险丝额定电流来说,12A属于过载保护的上限,短路保护的下限,保护的精确度不是很高。也因此熔断器一般用于短路保护,而不用于过载保护。如果题主需要精确控制,建议在电路设计中配套过电流保护,比熔断器要精确和可靠得多。}

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