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关于保险丝的选型规范介绍

熔断丝概述:
1.结构:小型管形熔断丝常用于电路过电流保护元件 两侧包含金属连接端子的管体和管道中的金属溶体 外壳部分的作用是支撑和连接,大多数熔丝的外观是圆柱形的 形状,称为管形;关键功能由内部溶体决定。
2.功能:熔丝串联在电路中,一般要求其电阻小(功耗小), 因此,当电路正常运行时,熔断丝只等同于一根导线,可以长期稳定 应用;当电流因电源或外部影响而波动时,熔断丝也能承受一个 负载范围固定;电路中只有较大的过载电流-故障或短路-- 只有熔断丝才能移动,切断电流以保护电路的安全。
3.原理:熔断丝通电时,由于电流转换热量,溶体温度会升高,负荷正 当工作电流或可能的过载电流时,电流产生的热量和根据溶体和壳体产生的热量 身体和周围环境的辐射、对流和传输散发的热量可以逐渐达到平坦 平衡;假如排热率跟不上发热,这些热量就会在溶体上逐一存款, 提高溶体温度,一旦温度达到并超过溶体材料的溶点,它就会熔化 然后切断电流,起到安全保护的作用。
熔断丝的种类
1.按应用区域划分:由于世界各地工业发展的差异起点和经验,到目前为止,小型管道 保险丝的设计和应用仍有很大差异,目前得到了国际认可 主要包括:欧洲规格;北美规格;日本规格:还有其他规格 仅在有限范围内使用。
2.根据熔断特性:根据不同的应用规定,设计了各种不同类型的熔断丝 断裂特性,也可将熔断丝分为快熔断和慢熔断两类,再细分 有特快融断;中速融断和特慢熔断等。
3.根据分割能力:从保险丝可安全分割电流的大小来看,保险丝可分为高分割和低分割两类,以及两者之间提高分割能力的保险丝。
4.按尺寸划分:管形熔丝的尺寸有很多种,比较常用的有:Φ 6X30 (3AG);Φ5X20;Φ4X15(2AG);Φ3X10;Φ2X7 等 5.根据结构类型分为两类:管熔丝端帽和溶体焊接连接方法:管 内焊和管内焊。
6.根据连接方法,熔丝连接到电路有两种方法:直接焊接在电路板上(称为 PGT 总和通过其他连接件连接。
7.其他分类:根据应用领域,管道保险丝可分为工业电器和家用电器;根据应用行业,管道保险丝可分为仪器、通信、电源、照明 使用,车辆配置等。根据熔断丝连接到电路中的位置,以及初级和次级熔断丝。
熔断丝相关参数及术语
1、额定电压(In)
指示熔断丝上的额定工作电流。该值由制造商确定,为熔断丝能承载的电流。额定电压一般为1、1.25、1.5、1.6、2等标准档位(企业:A)
2、额定电流(Un)
在熔断丝上标明额定电流,表示熔断丝可使用的工作电压。额定电流一般为32、63、125、250、600V。保险丝对电流的变化而不是电压的变化敏感。保险丝在从零到额定值之间的任何电压下保持其原始外观,因此保险丝可以应用于低于额定电流的所有电压。
3、电压降(Ud)
熔断丝两端在额定电压下的电压降低
4、冷电阻(R)
保险丝不工作时自身的电阻值。大多数保险丝由正温系数制成。因此,会有冷电阻和热电阻(额定电压下的电压降),具体的工作电阻位于其中。冷电阻可以通过测量不超过保险丝公称额定电压10%的电流来测量。热电阻是根据保险丝上流过的值等于公称额定电压的电流产生的。
5、工作温度
指直接围绕保险丝周围的空气温度,不得与室温混淆。在许多特定的地方,保险丝的温度非常高,如安装在封闭空间或加热元件周围的保险丝,如电阻、变压器、电感线圈等。
6、分断能力(Breaking Capacitor)
又称致断容积或短路短路容量。是指熔断丝在规定电压下安全断开的电流。当熔断丝中可能通过的瞬时过载电流超过额定值时,熔断丝会粉碎或爆炸,造成风险。因此,规定熔断丝在保护动作后能保持完整(无爆裂、破裂)。保险丝的分割能力取决于保险丝的结构。大多数低分割能力保险丝都是玻璃外壳。高分割能力保险丝通常有瓷壳,其中许多还添加了纯颗粒石英材料。
7、 时间-电流曲线(Overload and Time-Current Curves)
它是保险丝的关键参数之一。当流过保险丝的电流超过额定电压时,保险丝被熔断,这是一种负载。保险丝的时间-电流特性是过载电流与融断时间的关系。时间-电流曲线应以平均值为基础。
时间电流特性-规范规格
8、熔化热能I2t公称
它是选择保险丝的关键参数之一,是切断保险丝所需的能量值,是保险丝本身的原始参数,以I2T表示。I2T值是保险丝本身的参数,其决定性因素是部件材料与保险丝设备的形状,与温度和电压无关。
9、 规格除非另有规定,规格以mm为基准。常见的管状熔丝外形规格包括Φ6X30,Φ5X20,Φ3X10,Φ2X7;常见表贴熔断丝外形规格6.1X2.7X2.7,10.1X3.1X3.1等
选择因素及例子
1、额定电压
根据UL标准,注意不同标准的电流降额为0.75,即具体稳定工作电流不得超过In的75%。IEC标准为1.0,即具体稳定的工作电流可等于In。根据UL规范保险丝:在25℃环境下工作时,工作电流不得超过保险丝额定电压的75%,以防止有害熔断。例如,额定电压为10A的保险丝一般不建议在25℃工作温度下运行到7.5A以上。根据IEC标准熔断丝:熔断丝可在额定电压下运行,完成维护。例如:额定10A熔丝,可用于10A的具体工作电流。
对于单板的工作电流,应注意允许电压下的电流。例如,额定电流为-48-60V,允许波动20%。如果单板在-48V中的工作电流为0.8A,由于单板功率稳定,-38V工作电压下的工作电流约为1A。在选择保险丝时,需要使用1A作为单板的工作电流。在广泛的输入电压应用中,需要注意这一点。
在具体使用中,还应考虑电源芯片是否有欠压作用,如-48V电源芯片一般为48V-35V时欠压,但有些电源芯片没有欠压,比如华电AV10系列电源芯片,具体在-12V可以上班,会导致输入电流比平时大3倍左右。
一般来说,供应商提供的可选电流规格低于规范介绍的档位,建议从现有的电流规格中选择,不建议供应商进行其他设计。
注:UL列名和UL认可
2、额定电流
熔丝的额定值应等于或超过高效电路电压。
注意事项:交流与直流电压的区别和判断
3、工作温度
保险丝的电流承载力试验应在25℃的环境温度下进行,受环境温度变化的影响。环境温度高,保险丝的工作温度越高,使用寿命越短。相反,在较低的温度下工作会增加保险丝的使用寿命。因此,在选择保险丝的额定电压时,应根据保险丝的实际工作温度进行调整。
举例:单板正常工作电流为1.5A,按UL标准选择慢熔断保险丝,在室温下工作,则:
选择熔断丝In=正常工作电流/标准降额=1.5/0.75=2.0A(工作温度25℃)
如果熔断丝在70℃高温下工作,根据下图曲线A(传统慢熔断保险丝),说明70℃时温度降低80%。在这种情况下,
选择熔断丝In =正常工作电流/(规范降额*操作温度降额)=1.5/(0.75*0.8)=2.5A(工作温度70℃)
通过上述计算进行比较
具体工作电流
工作实践工作温度
所需In1.5A25℃2.0A1.5A70℃2.5A其中:曲线A:传统的慢熔断保险丝曲线;
曲线B:为了快速熔断,快速熔断和螺旋缠绕熔断丝的曲线
表 常见温度电流对照表
表中的信息是常见湿度的降低(仅供参考):
熔丝周围的工作温度*
40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃110℃慢熔(曲线A)
95%90%86%80%78%70%64%58%快熔(曲线B)
99%98%97%96%95%94%93%92%*指直接围绕保险丝周围的空气温度,不得与室温混淆。在许多特定的地方,保险丝的温度非常高,如安装在封闭空间或加热元件周围的保险丝,如电阻、变压器、电感线圈等
4、电压降和冷电阻
一般来说,保险丝的电阻与额定电压成反比。保险丝的电阻越小,保险丝的功耗就越小。保险丝的电压降应在直流额定电压下进行测试。由于额定电压小的保险丝电阻大,对低压电力的影响也很大。在选择小规格保险丝时,应注意电阻的影响。
5、时间-电流特性曲线
是选择熔断丝的关键依据之一。在故障电流发生时,正确熔断决定了熔断丝是否能有效地保护电路。每种型号熔断丝的熔断特性都有[y1] 各自的时间电流曲线。曲线的横坐标是电流,纵轴是断裂的时间。一般在选择过程中,这条曲线作为参考,同时以曲线中的关键点为依据。关键点的选择因熔断丝的类型而异。UL熔断丝一般选择110%In,135%In,IEC熔断丝一般选择200%In等关键点135%In,210%In,275%In等关键点,融断时间与关键点的关系可参考3.7中的介绍。在选择熔断丝时,需要确定保护故障电流能够在电路中安全存在时间。
例如:根据IEC标准,快速熔断丝的额定电压为5A。测量单板出现故障,流过熔丝的故障电流为10A,即200%In。根据熔断丝的时间电流特性曲线,在200%In的情况下,熔断丝可能需要30分钟才能熔断。此时熔断丝短路,使待测单板在此故障电流下工作30分钟,结果发生火灾,说明熔断丝的使用不合适。熔断丝熔断开始前,保护装置不安全,无法达到维护效果。
注意事项:快速熔融和慢熔融保险丝的差异和判断
6、分断能力水平
不同规格保险丝的分割能力不同,实际数据参考3.6。保险丝的额定分割能力必须满足或超过电路中的故障电流。当保护系统直接连接到电源输入电路和保险丝放置在电源输入部分时,必须使用高分割能力保险丝。在大多数二次电路中,特别是当电压小于电源电流时,使用低分割能力的保险丝就足够了。
7、熔化热能I2t公称
保险丝必须承受高能电流,即电流脉冲大,持续时间短,如冲击电流、启动电流、涌入电流等类似“脉冲”类型的电路瞬变值。保险丝应能够承受这种高能电流的动能,而不会发生异常短路。保险丝的公称熔化热能I2t的额定值由实验室测量,每种类型的保险丝只有一个额定的公称熔化热能I2t。
例如,1000次脉冲[y2]在实际应用中 熔断丝额定公称熔化热能I2t降额38%,即额定I2t*38%应大于特定使用时可能发生的瞬时动能(脉冲)。循环脉冲频率超过1000次的,按图4.8-3进一步降额计算。同时,由于不同的供应商在相同的数量下有不同的I2t,因此需要考虑额定I2t较小的熔丝,也可以承受相应的脉冲能量。
对于公司目前使用的缓启动电路,应根据具体检测情况确定熔丝是否能承受启动电流的冲击。请参考本文的说明。
注:冲击电流和脉冲
举例:UL规范熔断丝额定电流125V/1.0A,正常负荷工作电流为0.75A,工作温度为25℃,快速熔断,能承受图4.8-1脉冲波形的1万次脉冲电流。
第一步,计算脉冲I2t。
依照图4.8-2 典型的脉冲波形动能计算方法选择典型的波形E。带入波形E公式,值如下:
I2t=(1/5)ip2t =(1/5)×82×0.004=0.0512A2Secece
流程二,计算所需熔丝I2t
所需熔断丝I2T=脉冲I2T/0.22=0.0512/0.22=0.227
工艺3:检查熔断丝额定I2t为0.281A2Sec>0.2327A2Sec,即能承受脉冲循环动能。同时,由于是UL规格,额定电压降低25%,熔断丝也能适应0.75安培的稳定工作电流。 


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