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选择熔断器(保险丝)的十个要素
额定电流---In
熔断器(保险丝)的额定电流是指它的公称额定电流, 通常就是电路能够工作的最大电流值。
正确选择熔断器(保险丝)的额定电流值, 必须作如下考虑:
电路的工作电流: 例如: Ir = 1.5 A,
UL规格熔断器(保险丝)额定电流应是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A ,这儿的 Ir是电路工作电流,Of 是 UL 规格熔断器(保险丝)的折减率,所以应该选择 2A 的熔断器(保险丝) 。对于 IEC规格熔断器(保险丝)则没有折减率要求, 即: Ir = In ,如果特殊的额定电流不是通用的, 应该选最邻近的较高值。
错误的选泽:把希望熔断器(保险丝)熔断的电流值作为额定电流值
额定电压---Un
熔断器(保险丝)的额定电压是指它的公称额定电压, 通常就是熔断器(保险丝)断开后能够承受的最大电压值。 熔断器(保险丝)通电时两端所承受的电压大大小于其额定电压,因此额定电压基本上无关紧要。正确选择熔断器(保险丝)额定电压应该等于或大于电路电压,例如: 250V的熔断器(保险丝)可以用于 125V的电路 。对于低电压的电子应用, 一个交流额定熔断器(保险丝)可以用于直流电路中。
关于熔断器(保险丝)的额定电压主要应考虑: 当电路电压不超过熔断器额定电压时, 熔断器(保险丝)是否有能力分断给出的最大电流
认识的误区:熔断器(保险丝)的额定电压必须跟电路电压一致！
环境温度
熔断器(保险丝)所处小环境温度或已知的工作温度, 对熔断器(保险丝)的动作是有影响的 。环境温度越高, 熔断器(保险丝)的工作时就越热, 其寿命也就越短 。不管是 UL 规格还是 IEC规格, 熔断器(保险丝)的各项指标都是指在25 Degree ,如小环境工作温度较高,则要考虑熔断器(保险丝)的温度折减率。
例: 选用快熔断熔断器(保险丝)在 90 0C小环境下和 1.5A 电流下工作,,若选用 IEC规格熔断器(保险丝), 那么额定电流就是:
In = In/ Tf = 1.5A/0.95 = 1,58 A 推荐 1.6 A 或 2 A 的熔断器(保险丝)
若选用UL 规格熔断器(保险丝) 那么额定电流就是:
In = In/OfxTf = 1.5A/0.75x0.95 = 2.1 A 应选 2.5 A 的熔断器(保险丝)
电压降/冷电阻---Ud/R
一般情况下,熔断器(保险丝)的电阻值与它的额定电流值成反比。 在保护电路中要求熔断器(保险丝)阻值越小越好,这样它的损耗功率就小；因此在熔断器(保险丝)技术参数中规定了最大电压降值或冷电阻值,但不作为产品验收依据。
熔断器(保险丝)的电压降:通以直流额定电流,使熔断器(保险丝)达到热平衡后所得的读数。 熔断器(保险丝)的冷电阻:在小于额定电流10%的条件下测得的读数 熔断器(保险丝)的电压降和冷电阻可以互相换算。
注意:小规格熔断器(保险丝)的电压降对低压电路的影响较大,务必注意！ 极端情况下由于电阻太大会无法输出需要的工作电流。
熔断特性
熔断特性也被称作熔断器(保险丝)的时间-电流特性或I-T特性或安秒特性, 是熔断器(保险丝)最主要的电性能指标,它表明了熔断器(保险丝)在不同过载电流负载下熔断的时间范围。当流经熔断器(保险丝)的电流超过额定电流时, 熔体温度逐渐上升,以至最后熔断器(保险丝)被烧断,我们把这都归属为一种过载状态。
熔断器(保险丝)需要有一定的过载能力:
1. UL规范熔断器(保险丝)的最大不熔断电流是110%In；
2. IEC规范熔断器(保险丝)的最大不熔断电流是150%In或120%In
熔断器(保险丝)也要求在超过限量的过载电流时能及时地烧断:
1. UL规范熔断器(保险丝)的最小熔断电流在130%In 左右；
2. IEC规范熔断器(保险丝)的最小熔断电流在180%In 左右
根据熔断特性不同,可以把熔断器(保险丝)分为快速型和延时型等:
1. 快速熔断器(保险丝)常用在阻性电路中,保护一些对电流变动特别敏感的元器件；
2. 延时熔断器(保险丝)常用在电路状态变化时有较大浪涌电流的感性或容性电路中,它能承受开关机时浪涌脉冲的冲击,而真正出现故障时仍能较快的断开电路
每一条曲线代表了一个规格熔断器(保险丝)的熔断特性,对应每一个负载电流都能找到它的熔断时间。不同类型熔断器(保险丝)具有不同形状的特性曲线。时间/电流特性曲线最好地描绘了熔断器(保险丝)的过载性能,供设计师选用 。
通常规定用曲线中的几个关键点来考核熔断器(保险丝)的过载性能。是对熔断器(保险丝)进行质量评判或验收时的主要依据.
分断能力---Ir
分断能力也称为最大分断能力或短路分断能力或遮断电流。分断能力是熔断器(保险丝)最主要的安全指标。它表明了在规定的电压下, 熔断器(保险丝)能安全地切断的最大电流。 当流经熔断器(保险丝)的电流相当大以至短路的时侯,仍要求熔断器(保险丝)能安全分断电路,且不带来任何破坏性。 当超过额定分断电流值时, 熔断器(保险丝)有可能出现破碎,爆炸,喷 溅,引起周围人身或其他元器件的燃烧和破坏等不安全现象。
熔断器(保险丝)的分断能力取决于熔断器(保险丝)的结构和所用的材质, 一般来说低分断能力熔断器(保险丝)大部份都是玻璃壳体的, 高分断能力熔断器(保险丝)通常有陶瓷壳体, 其中许多还填充有纯净颗粒状石英材料。按照常规, 当被保护系统是直接联接到电源输入电路和熔断器(保险丝)被置于电源输入部份时, 一定要使用高分断能力熔断器(保险丝). 在大部分二次电路中, 特别是电压低于电源电压时, 选用低分断能力熔断器(保险丝)就足以能胜任了.
熔化热能值—I2t
熔断器的熔化热能值(If2t)是指熔体熔断所需要的能量值, 通常被用于熔断器承受浪涌能力的技术指标,其中 I为过载电流,t为熔断时间电路中出现浪涌时所释放出来的能量值(Ir2t)
原则: 选用熔断器时必须考虑 If2t > Ir2t, 即熔断器的熔化热能应大于浪涌电流释放的热能。熔断器的熔断时间跟电流产生的热量, 散热条件及熔断器的热容特性等都有关,许多因素都会影响熔断器的熔断时间,所以熔断器在不同的分断电流或分断时间会有不同的If2t,也就是说 If2t 并不是一个常数。能量/时间曲线最好地描绘了熔断器(保险丝)的熔化热能变化情况,供设计师选用熔断器(保险丝)耐脉冲能力时主要的参考.
耐脉冲冲击次数:略微降低它的 If2t
通过计算和选择 If2t 和 Ir2t 的关系,可以知道熔断器能够承受的脉冲次数,反过来说需要熔断器能够承受多少次以上的浪涌冲击,就必须选择熔断器的 If2t 与电路脉冲的Ir2t关系
耐久性/寿命
熔断器(保险丝)的寿命是很长的,在无故障的情况下几乎与设备的寿命是可以同步的。测试 IEC 规格的小型管状熔断器(保险丝)寿命的方法:在直流电源条件下,以1.20 In(或1.05 In)电流导通一小时,断开15分钟,连续100个周期,最后再以1.5 In(或1.15 In) 电流导通一小时,期间不能有熔断或其他异常现象。
熔断器(保险丝)的储存期,在正常条件下不少于两年,到期经复检合格后可再行储存。
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很好的资料。t~I图下面的“直线”（对数坐标）就说明了问题。