保险丝结构、原理及使用方法
保险丝是惯常的口语叫法，官方名称是“熔断器”，而它们的用途与家里保险丝的作用大同小异，当电路中用电器负载过大或电路中有短路的情况导致电路中电流异常并超过其额定电流时熔断，起到保护（线路）及用电设备的作用，是保护构成汽车电路的导线、用电设备、装置等免遭火灾等事故损害的重要部件。

一、车用保险丝种类
（1）按形状分：插片式保险丝、方型保险丝、玻璃管式保险丝、裸片保险丝、插栓式保险丝。

车用保险丝种类
其中，插栓式保险丝可分为：小号(M5orM6)叉栓式保险丝、大号(M8)叉栓式保险丝。

玻璃管保险丝可分为：6.35×30mm玻璃管保险丝、6.35×31.75mm玻璃管保险丝、10×38mm玻璃管保险丝。

（2）按额定电压分：高压保险丝、低压保险丝。

高压保险丝：工作电压在DC32V～DC450V之间的保险，标准的保险丝额定电压值分为：32V、125V、250V和600V
（3）按熔断速度分：快熔保险丝、慢熔保险丝。

1）快熔保险丝的主要部件是细锡线，用在阻性电路中，保护一些对电流变化特别敏感的元器件；
2）慢熔断型保险丝又被称为耐浪涌保险丝或延时保险丝，与快熔保险丝的最主要区别在于它对瞬间脉冲电流的承受能力不同，其熔体主要部件是锡—铜合金片，主要应用于感性或容性电路中。

在感性或容性电路中电路，当在刚刚接通电源时都会产生一个瞬间浪涌电流且往往比正常稳态电流要大好多倍，甚至几十倍，如果在该电路中使用的保险丝的耐浪涌能力不够强的话，保险丝就会被大能量的浪涌或脉冲电流所冲断而无法正常工作。

即使浪涌电流的持续时间很短，所释放出来的能量不足以冲断保险丝时，保险丝也会受到一定程度的损失，经过一定次数的浪涌冲击后而被冲断。

因此，我们选择保险丝时需要根据被保护的电路选择合适的保险丝类别。

一般来说，在雨刮、鼓风电机、电动车窗等电路中使用慢熔断特性的保险丝，在大灯电路、后玻璃除霜等电路中使用具有快熔断特性的插片式保险丝。

二、插片式保险丝的结构与原理
（1）结构与原理
插片式保险丝主要由电极、熔断体和绝缘体组成。

1）熔断体：它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用。

由比普通导线本身的熔点低的类似于焊料金属制成。

其尺寸通过非常精确的校准，当电流通过熔断体时，因熔体存在一定的电阻，所以熔体将会发热，使熔体的温度从环境温度逐渐上升，同时保险丝也会通过连
接条件散热，当工作电流正常时，熔体发热和散热达到平衡，熔体温度会维持在一个固定的水平上下。

保险丝熔断示意图
电路发生故障或异常时，过电流（过电流一般是额定电流(In)的一到六倍，产生超过额定电流(In) 六倍的过载电流时，我们称为电路已发生短路。

）使得熔体发热量增加，热平衡被打破（过电流产生的热量大于熔体的散热量），熔体温度持续上升到该金属材料的熔断时，熔体的中间部分从固体变为液体。

由于悬空在绝缘体中的金属材料的表面张力及重里使熔体的液体部分向两端拉开距离和向下垂落，电压引起的飞弧又使得熔体温度继续上升，进一步飞弧和进一步拉开距离，直至电路电流被完全切断，从而起到保护电路安全运行的作用。

所以，保险丝动作的真正原因是过电流所散发的热量。

保险丝分断时间
知识链接：为什么有时候贴片式保险丝电阻变得很大而不断？
对于贴片式保险丝来说，由于熔体的周围都为其基体部分的高分子材料或陶瓷材料所紧紧围贴着，即使是已经熔化的金属也无法向两端收缩，只能依靠向周
围材料扩散渗透或被吸收，如果在这个过程中电流消失了（例如瞬间脉冲现象），而扩散或吸收的过程尚在进行过程中，此时就会造成电阻变大而熔体没有我完全熔断的现象。

此时的保险丝虽然没有完全熔断，但熔体容量已经减弱，再次受到过电流时就会较快被熔断，保证对电路的保护作用。

如果第二次经过的电流依然是瞬间脉冲，则会造成电阻再次变大而依然没有完全熔断，熔体的容量再次减弱。

2）电极：
电极通常有两个，它是熔断体和电路连接的重要部件，它必需有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻。

3）绝缘体
绝缘体的作用是将熔断体与电极固定成为刚性的整体，以便于安装。

同时为了方便检查，在绝缘体的上方两次设计有测试点并标注有保险丝的类型、额定电压、额定电流及品牌。

保险丝参数标注
为了保证使用安全，绝缘体的材料必须具有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧机短路等现象。

劣质保险丝110%寿命试验的熔断情形
（2）插片式保险丝的分类
保险丝按绝缘体和电极的尺寸大小不同分为中号平角、小号长脚和小号短脚三种形式。

三、保险丝的规格及选择方法
保险丝在使用过程中有两个重要的工作参数，一个是额定电流；一个是额定电压，使用的时候要根据电路的电流和电压来选择相对应的保险丝。

（1）额定电压
额定电压是指保险丝的公称额定电压，是保险丝安全保护性能的指标。

只有电路中的电压等于或小于保险丝额定电压时，保险丝才可保证熔体经过电流熔断后，不被击穿，不会持续垃弧或再次导通，从而安全可靠地切断电路。

标准的保险丝额定电压值分为：32V、125V、250V和600V。

（2）额定电流
额定电流是指保险丝的公称额定电流，是一个识别名称，并不能真实反映它的实际熔断电流和熔断时间。

1）保险丝额定电流
汽车插片式保险丝的规格一般为2A至40A，其安培数值会在保险丝的顶端标注。

为避免保险丝外壳的损坏导致看不清顶部标示的安培数，在制作时不同安培数的保险丝采用不同颜色，更换时只要确定其颜色相同即可。

有关保险丝颜色有一套国际标准：2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A桔黄、7.5A咖啡色、10A红色、15A蓝色、20A黄色、25A无色透明、30A绿色、40A深桔色。

保险丝颜色与额定电流对照图
2）额定电流的确定
确定保险丝的额定电流：根据被保护电路的稳态工作电流及相关的使用折损系数（正常工作状态下），确定保险丝的额定电流。

不同认证的保险丝，对额定电流的将额使用有所不同:UL(美规)的保险丝，在25℃环境温度下，我们推荐实际使用时的稳定工作电流应不超过额定电流的75%；IEC（欧规）的保险丝实际使用时的稳定工作电流应不超过额定电流的90%或100%。

这是因为，保险丝额定电流为熔丝所能承载的电流，是在25℃环境温
度下，采用经控制的实验条件（接触电阻、空气流动、瞬时峰值）确定的。

而熔丝的实际使用条件是变化的，为了补偿这些变化，电路设计工程师在为设备设计安全可靠而寿命又长的保护电路时，加给保险丝的负荷通常应不超过额定值得75%，以提供足够的过载和短路保护。

另外，熔丝是温度敏感元件，在实际使用中，由于受熔丝周围的工作环境温度的影响及长期的老化等因素的干扰，在实际使用中还应在留出85%的余量，所以保险丝额定电流应有如下关系式：额定电流≥稳态工作电流/（0.75*0.85）。

（3）计算选取导线截面积
在确定了保险丝的容量后，为了使保险丝与用电设备、连接导线相适应，发挥其保护电路的作用，必须选择对应保险丝额定电流的适当规格的导线，确保导线不发烟的最大电流大于保险丝的最低熔断电流。

保险丝的一般按保险丝额定电流的135%来计算。

1）确定保险丝的最低熔断电流
保险丝的一般按保险丝额定电流的135%来计算。

2）根据最低熔断电流确定导线截面积
A、关于导线截面积的计算，可根据流通电流与导线截面积关系经验理论值进行选择，长时间工作的电气设备可选择实际载流量60%的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%-100%之间的导线。

B、也有一些专家总结出一些经验公式：
导线截面积计算公式为：
A=IρL/Ud
式中：I——电流；P——功率；Us——系统电压；A——导线截面积；Ud——允许最大电压降损失；ρ——铜导线电阻率，一般取值 0.0185 Ω.mm 2 /m；L——导线长度，米
四、更换保险丝的方法
步骤一：找到保险盒位置
由于汽车上的零部件和电子设备很多，而且每个设备都会装有保险丝，因此为了便于日后的维修，每辆车在设计之初，设计师便把汽车保险丝都集中设计在一个地方，而这个地方被称为继电器/保险丝盒。

一般一辆车拥有两个到三个保险盒，一个位于发动机舱内，负责汽车外部用电器的保险丝，如发动机控制单元、喇叭、玻璃清洗器、ABS、大灯等；另一个在驾驶员左侧附近，管理着车内的用电器，例如车窗升降器、安全气囊、电动座椅、点烟器等。

步骤二、查阅保险丝表或维修手册找到保险丝实际位置
方法1：参照保险丝盒上的位置图示进行查找；
方法2：参照用户手册中保险丝表的位置图查找。

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步骤三更换保险丝
为方便更换保险丝，在每部车的保险丝盒内都设置一个专门的夹子，用于将保险丝取下。

目前车辆使用的插片式保险丝没有正负极之分，因此在更换保险丝时只要注意以下注意事项即可。

1）额定电流数值要正确
更换保险丝时，一定要选择正确安培数的保险丝，不要随意加大保险丝的电流规格，更不能用铁丝代替。

2）在没有备用保险丝情况下，紧急时，可以更换对驾驶及安全没有影响的其他设备上的保险丝代替。

如果不能找到具有相同电流负荷的保险丝，则可采用比原保险丝额定电流低的代替。