首先来看一种不可逆的温度保护器件——温度保险(丝)。不同于使用熔点温度较高的铅锑合金/银铜合金,着重针对电路电流值保护的电流保险丝,温度保险采用的是对温度较为敏感的合金材料制成。温度保险不仅会在流经电流值上升到一定值时动作,更会在被保护对象的温度上升至一定值后熔断,从而起到预防性的保护功能。现阶段温度保险在电吹风、电饭煲等家用电器;手持式电动工具、中小容量的变压器等装置中经常见到。
目前常见的温度保险有:圆柱瓷管式(多见于电饭煲、电压力锅等炊具)、塑封片状温度保险(多内嵌入变压器一次绕组、小功率电动机绕组中)两大类型。现阶段温度保险使用较多的两种动作温度值分别是92℃和98℃。需要着重指出的是,有鉴于温度保险侧重于温度层面预防性的保护,故实际工作中若发现温度保险熔断后,应先仔细核对被保护电器好坏,通常在80——90%的情况下被保护电器是会完好的,这一点同电流保险熔断后的情况是截然不同的!
再来看,鉴于温度保险属于一次性保护器件,损坏后只得更换的不利因素,为了维修及使用方便又诞生了一种可循环使用的温度保护器件——温度开关。温度开关是利用双金属片做为感温元件的保护装置,当负载正常工作时,双金属片维持原状处于导通/关断状态;而当被保护对象的温度上升至双金属片动作值后,双金属片受热产生内应力而迅速动作,待保护对象的温度回落至正常后,双金属片恢复原样。从其保护动作机理上来讲,温度开关同传统的过载保护器件——热继电器几乎一样。
温度开关的额定电流值(双金属片间流过电流值)一般有1A、2A、5A三个等级。温度开关常见的封装形式有塑封片状、金属壳长条形等,其在电炒锅、电饼铛、电烤箱等电热炊具中被广泛使用;而在软启动器、变频器、逆变式焊机等工控设备中,温度开关多被固定在大功率元件(晶闸管、IGBT)背后的铝制散热片上;此外温度开关还会被植入电动机、大容量变压器绕组内,充当超温预警、温度保护元件。
最后介绍热敏电阻、热电偶这两种温度检测元件,它们都需要后配相应的电子线路,才能起到相应的温度测量、超温保护等功能。热电偶为电压输出型温度传感器(mV级输出),其输出端有极性之分,其测温范围较宽,检测精度一般,多用在工业级加热设备的温度检测之中。热敏电阻为电阻值输出型温度传感器(多见10KΩ和100KΩ两个阻值级别的),其测温范围较窄,但精度较高,多用于一般性温度测量,在电磁炉、光波炉、电子温度计等装置中经常使用。
就上述四种温度保护、测量器件而言,温度保险和温度开关在电气设备中最为常见,由于具有一定的载流能力,故可以直接参与到电路控制当中;热敏电阻、热电偶则多见于温度测量/保护的电子设备中,它们仅做为感温元件使用,无法同主线路或控制回路直接连接使用。