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過(guò)流過(guò)壓,如何選用保險(xiǎn)絲才安全保險(xiǎn)?

發(fā)布時(shí)間:2015-11-23 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】保險(xiǎn)絲額定電流是動(dòng)作電流嗎?額定電流1A的保險(xiǎn)絲,當(dāng)其電流上升到1A甚至略高時(shí),它會(huì)熔斷嗎?偶爾或經(jīng)常出現(xiàn)脈沖浪涌電流怎么辦?只用考慮快熔斷或慢熔斷特性嗎?較大能量的脈沖會(huì)不會(huì)使其壽命下降?保險(xiǎn)絲會(huì)不會(huì)該斷開(kāi)時(shí)斷不開(kāi)?下面就讓我們一起探討。
 
1.保險(xiǎn)絲能流過(guò)多少電流?
 
額定電流是保險(xiǎn)絲可以長(zhǎng)期工作的電流值,并非是動(dòng)作電流。因保險(xiǎn)絲涉及安全問(wèn)題,它屬于安全器件,必須通過(guò)相關(guān)的認(rèn)證,才能生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
 
通常安規(guī)要求保險(xiǎn)絲在額定電流工作時(shí),其溫度不應(yīng)該超過(guò)允許值,如UL規(guī)定100%額定電流時(shí),溫度不能超過(guò)75℃。
 
安規(guī)對(duì)當(dāng)實(shí)際電流大于額定電流時(shí)熔斷時(shí)間也作出較嚴(yán)格要求。例如某規(guī)格的保險(xiǎn)絲給出在1.5倍額定電流時(shí),保險(xiǎn)絲最少可以持續(xù)工作60分鐘;在2.1倍額定電流時(shí),最大可以持續(xù)工作2分鐘;在2.75倍額定電流時(shí)最少可以工作400ms,最多可以工作10S;還有4倍、10倍額定電流時(shí)對(duì)熔斷時(shí)間要求。
 
另外UL規(guī)格保險(xiǎn)絲過(guò)載能力低,因此需要一個(gè)電流折減(Frf=0.75),如3A的應(yīng)用,不考慮其他特性影響時(shí),應(yīng)至少選用4A(3/0.75=4)保險(xiǎn)絲。
 
2.怎么才能安全工作?
 
當(dāng)后級(jí)電路出現(xiàn)故障(如短路),那么輸入電壓幾乎全部加在了保險(xiǎn)絲兩端!這就產(chǎn)生非常大的電流。這么大的電流會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲持續(xù)導(dǎo)通而無(wú)法拉斷嗎?完全可能!所以,提出了分?jǐn)嚯娏鞯母拍睢?/div>
 
IEC與UL對(duì)分?jǐn)嗄芰τ胁煌囊蟆R訧EC 127為例,有如下規(guī)定:
低分?jǐn)啵↙BC)能力保險(xiǎn)絲必須能切斷35A電流或10倍額定電流中較大者。
中分?jǐn)啵‥BC)能力保險(xiǎn)絲必須能安全切斷150A電流;
高分?jǐn)啵℉BC)能力保險(xiǎn)絲必須能安全切斷1500A電流。
 
分?jǐn)嗄芰Γ潜kU(xiǎn)絲最重要的安全指標(biāo),因此,在選擇保險(xiǎn)絲時(shí),應(yīng)仔細(xì)考慮該特性,并實(shí)際測(cè)試,保險(xiǎn)絲可能出現(xiàn)的最大短路電流不應(yīng)超過(guò)保險(xiǎn)絲額定分?jǐn)嗄芰ΓWC在后級(jí)出現(xiàn)故障、有大電流流過(guò)時(shí),保險(xiǎn)絲可以安全切斷電路,不會(huì)造成安全問(wèn)題。
 
3.保險(xiǎn)絲熔斷要多久?它的壽命有多長(zhǎng)?
 
熔斷特性,也稱為I-T特性。這個(gè)特性是主要的性能指標(biāo),根據(jù)熔斷時(shí)間可以將保險(xiǎn)絲分為快熔、慢熔、中等速度熔斷。對(duì)阻性電路或保護(hù)敏感器件的電路中,應(yīng)選用快熔斷保險(xiǎn)絲;對(duì)容性和感性電路或有較大脈沖的電路,應(yīng)選用慢熔斷保險(xiǎn)絲。如圖是某系列快熔保險(xiǎn)絲的I-T特性。它表明了不同電流負(fù)載時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷的時(shí)間范圍。
 
圖1 保險(xiǎn)絲電流時(shí)間特性
 
另一個(gè)需要考慮的關(guān)于保險(xiǎn)絲熔斷的特性是熔斷能量I2*t。
 
用Ip2*t表示保險(xiǎn)絲能承受的浪涌能量(標(biāo)稱熔斷能量),i2*t表示實(shí)際工作時(shí)的浪涌能量。當(dāng)i2*t>Ip2*t時(shí),保險(xiǎn)絲被熔斷。通過(guò)對(duì)標(biāo)稱熔斷能量降額,可以估算保險(xiǎn)絲可承受浪涌的次數(shù)。各個(gè)品牌的保險(xiǎn)絲有些差異,如一些保險(xiǎn)絲降額至20%的標(biāo)稱熔斷能量,可以承受100000次脈沖。
 
4.溫度對(duì)保險(xiǎn)絲的影響
 
同半導(dǎo)體一樣,保險(xiǎn)絲也是溫度敏感器件。隨著溫度升高,其額定工作電流需要進(jìn)行相應(yīng)的降額。這很容易理解,本身保險(xiǎn)絲就是依靠熱量來(lái)將其熔斷的,其溫度等于環(huán)境溫度加上工作時(shí)的溫升,當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),有必要使其自身溫升降低,因此需對(duì)額定電流降額??梢杂脺囟日蹨p率(Tf)來(lái)表示相應(yīng)的降額系數(shù)。
 
如圖所示為溫度降額曲線,以曲線A為例,在溫度為80℃時(shí),Tf為0.75。因此,若不考慮其他特性的影響,對(duì)3A的應(yīng)用,至少應(yīng)選擇4A(3/0.75=4)的保險(xiǎn)絲。
 
圖2 保險(xiǎn)絲環(huán)境溫度特性
 
5.總結(jié)
 
保險(xiǎn)絲的選型通常是工程師們?nèi)菀缀雎缘囊粋€(gè)問(wèn)題,更多的是憑著電流值就簡(jiǎn)單的進(jìn)行選型,或者參考同類(lèi)產(chǎn)品其他廠商的規(guī)格,往往發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲的電流規(guī)格比自己的設(shè)計(jì)相差了很多。本文旨在講述一些最重要的基本指標(biāo),提供給工程師們一些簡(jiǎn)單的選型依據(jù)。
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