眾所周知，當電流超過一定水平時，保險絲就會斷開。這可以保護我們免受電擊和線路過熱引發的火災。然而，有些保險絲可以保護我們免于更嚴重的危險。本文介紹了使用沒有保險絲保護的儀表進行電壓和電流測量的潛在危險，這些危險可能導致嚴重事故。

為什么測試儀需要保險絲？

從簡單的試電筆到非常復雜的數字萬用表，市場上有各種各樣的測試儀，進行電壓測量的測試儀具有較高的輸入阻抗，因此不太可能出現過流情況。因此，電壓測量輸入通常不設計有保險絲保護，而設計有過電壓保護。但如果同一個測試儀也被設計用于測量電流，則需要保險絲。電流測量輸入通常采用一個簡單的分流器，被測電流流過該分流器。分流器的電阻約為0.01歐姆。再加上測試線的電阻(約0.04歐姆)，則分流電路的電阻小于0.1歐姆。將該分流電路與另一個負載串聯以測量電路電流時，這個電阻值就足夠了。但如果把該電路連接到電壓源兩端，比如客廳的插座上，情況就完全不同了。這是人們在測量電壓和電流時經常犯的錯誤。使用電流輸入插孔中的測試線進行電流測量后，用戶試圖進行電壓測量，卻忘記測試線連接在電流(安培)插孔中。這實際上是將電壓源短路了。數年前，當模擬儀表還是進行上述測量的唯一工具時，這種錯誤會嚴重損壞儀表的活動部件(指針纏繞在頂部標定點上)，更不用說內部電路了。為了防止這種常見情況的發生，儀表制造商開始在儀表的測試線插孔上串聯保險絲，以這種便宜且有效的方式解決這個非常簡單的錯誤。如今，大多數制造商在設計測試儀時仍在電流測量電路中采用保險絲保護。隨著技術的發展，保險絲設計也在進步。雖然測試儀制作人員都非常了解保險絲的作用，但大多數測試儀用戶卻鮮少了解這一點。當您犯了一個簡單的錯誤：在電流插孔上施加電壓，保險絲被熔斷時，您首先會慶幸還好儀表沒有被燒壞。但是，在進行下一次電流測量之前，您可能會因為必須找到一條新保險絲并將其更換而感到煩惱。更令人沮喪的是，當您與工廠中的其他人共用儀表時，有人把熔斷了保險絲的儀表收起來，卻被毫無戒備的用戶發現了問題。

測試儀什么時候變成了手榴彈？

制造商會在手冊中，通常也會在儀表上說明可更換保險絲的電流、分斷和電壓額定值。如果您選擇的保險絲未標注上述額定值，或者更糟的是，在保險絲連接處放置了一根電線，信不信由你，您剛剛制造了一枚熱手榴彈。只要條件合適，就會被引爆。用于打印機、電腦、復印機或自帶電源(CAT I)的設備時，可能不會發生爆炸。甚至用于支路(CAT II)時，也不會發生爆炸。這兩種環境的能量相當低，通常具有內置保險絲保護、斷路器和過電流保護電路。然而，這并不是一個好主意，也不是一種安全的工作方式。當您轉到配電柜(CAT III)或一次饋電線路(CAT IV)時，保護電路會發生很大變化。在配電盤中，您和供電公司之間的斷路器額定電流高達數百安培，而非支路上的斷路器，額定電流僅為15、20或30安培。測量住宅斷路器面板輸入側的電壓時，由電線桿或變電站提供保護。上述斷路器在斷開之前可以承載數千安培的電流，并且比支路斷路器需要更長的時間才能斷開。因此，當您不小心將測試線留在電流插孔中，并將儀表測試線連接至其中一個電壓源上，且該儀表未配有合適的保險絲時，您的生命將處于嚴重危險之中。

等離子火球

在這種情況下，錯誤的保險絲(或纏繞在保險絲連接處的電線)和測試線組成的分流電路具有幾乎無限的電量。保險絲(或電線)中的金屬原件迅速加熱并開始蒸發，產生輕微爆炸。如果用錯了保險絲，保險絲外殼可能會被爆炸的力量炸開，會有無限量的氧氣為等離子火球提供燃料。測試線也可能開始熔化，火和高溫金屬很快就會沾到您的手、胳膊、臉和衣服上。能量作用在測試儀上的時間長短、可用的氧氣以及是否有面罩和厚手套等安全防護用品，都將決定您受傷的嚴重程度。這一切都發生在幾毫秒內，幾乎沒有時間對錯誤做出反應。如果您運氣好，測試線或測試儀可能會被甩開，從而斷開電路。但不能指望運氣，您完全可以可以通過使用合適的保險絲來避免這個問題時。

使用正確的保險絲

經過特殊設計的高能保險絲能夠承受保險絲外殼內部短路產生的能量，防止用戶遭受電擊和燒傷。這些高能保險絲的設計目的是限制施加能量的時間以及可供燃燒的氧氣量。保險絲不僅可以在指定的恒定電流下斷開，還可以在瞬時大電流下斷開。該高電流被稱為“最小分斷電流”福祿克在其測試儀中使用的保險絲的最小分斷電流額定值為10,000和17,000安培。如果使用CAT III 1000 V儀表，并將測試線插入安培插孔，則測試線之間的串聯電阻約為0.1 歐姆(分流器為 0.01歐姆，測試線為0.04歐姆，保險絲和電路板導體為0.05 歐姆)。此時，當您不小心將測試線誤接到1000伏電源上時，根據歐姆定律，會產生10,000安培的電流(E/R=I, 1,000/0.1 = 10,000)。您需要一根保險絲，可迅速斷開電流。除了特殊設計的保險絲元件外，高能保險絲還填充有石英砂。石英砂不僅能夠吸收爆炸元件產生的沖擊能量，而且能量產生的高溫(高達10,000 °F)將熔化石英砂，將其轉換為玻璃。玻璃包覆元件，并通過切斷可用的氧氣遏制火球，保證您及測試儀安全，不受傷害。如您所見，并非所有額定電流和電壓相同的保險絲都是一樣的。為確保自身安全，您需要確保使用的保險絲是工程師專為測試儀設計的保險絲。請務必參考測試儀手冊，或者咨詢測試儀制造商，確保使用正確的保險絲。您可以根據測試儀手冊中列出的部件號訂購福祿克測試儀的替換保險絲。您的安全要遠遠高于為購買適合測試儀的正確保險絲所需的費用。