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熔断器挑选

2017-05-02 20:34分类:电工基础知识 阅读:

 

熔断器是可熔断的联接线,它是一种运用前史最久和运用最遍及的过载保护办法。但是,由于遍及以为熔断器的功用很简略,咱们对它并未给予充沛的注重,实习上应当极好地了解其特性。现代熔断器技术是一门不断翻开的科学,非常好的新熔断器不断地开宣告来以满意保护半导体电路方面更严苛的恳求。为了取得最牢靠的长时刻作业功用和最佳的保护,有必要准确地挑选适合运用的熔断器。
1、熔断器参数
从电的视点看,熔断器按三个首要的参数加以分类:额外电流、额外电压和最首要的“允通”电流,或称额外熔化热能值 。
额外电流
熔断器有一个电流额外值已是知识,它有必要大于被保护电路的最大直流电流或电流有用值,关于准确的熔断器挑选来说,还有别的两个一样首要的额外值。
额外电压
熔断器的额外电压与输入电压没有必定的联络。更切本地说,熔断器的额外电压表征其暂停电弧的才干,此电弧是缺点状况下熔件熔化或许发作的物理景象。在这些状况下熔断器两头的电压取决于输入电压和电路类型。例如,在熔断刹那间,与电感电路串联的熔断器上的电压或许是供电电压的好几倍。熔断器额外电压的挑选不妥可构成缺点状况下过大的电弧,这将添加熔断器熔断时期的允通能量。在几种分外的景象中,熔断器盒或许会爆破,进而有致使火灾的风险。在高压熔断器顶用分外的灭弧办法,这包含填充细沙和用绷簧装载熔件。
允通电流 ( 额外熔化热能值 )
熔断器的这一特性是由使熔件熔化所必需耗费的能量来界说的,有时称为弧前允通电流。为熔化熔件,元件上发作热量的速度有必要快于它传导热量的速度,这需求一个判定的电流与时刻的乘积。
在很短的时刻以内,通常少于十ms,很少的热量能从熔件传导出去,熔化熔断器所必需的能量是熔断器的比热、质量和所用合金类型的函数。关于某种特定的熔断器,熔件所耗费的热量是以W s(J),即 ×t 的办法存在的。熔断器电阻是常数,则热量与之成正比,关于某个特定的熔断器弧前能量称为熔化热能值 。 在较高电压的电路中,在熔件熔断后会发作一个电弧,在此电弧坚持时期将有更多的能量会由此传到输出端。这种能量的巨细取决于所加的电压、电路特性和熔件的计划。因而,这一参数并非仅仅是熔断器自身的一个函数,而是会跟着运用的纷歧样而改动。
熔化热能值 把熔断器分为比照了解的慢速熔断型和活络熔断型。图1所示为三品种型各自的典型弧前电流/时问的允通特性曲线。在短于l0ms的时刻内,曲线能大略地体现出 规矩。在熔断器盒内添加的陡峭剂能大凹凸地改动熔化特性的形状。应当留神的是在一样额外电流的慢速熔断的熔断器中, 能量,也即是容许经过到受保护设备端的能量可增至20倍。例如,十A熔断器的 有一个处于活络熔断型的5A ·s到慢速熔断型的3000A ·s的计划。


熔断器总允通能量包含弧前和起弧有些,也极简略得到改动。它取决于熔断器的资料、熔断器的构造、所加的电压、缺点的类型和别的电路联接参数。
2、熔断器的类型
延时型熔断器 ( 慢速熔断型 )
延时型熔断器会有一个相对健旺的熔件,通常是低熔点的合金,这些熔断器能任恰当长时刻内传输大电流而不熔断。它们广泛运用于有大浪涌电流的电路中,例如电动机、螺线管和变压器。
规范型熔断器
这些熔断器通常都是贱价的,构造也通常,选用铜资料,并常用通明玻璃管封装起来。它们能处理短期的大电流瞬变状况,并由于报价便宜,运用非常广泛。通常仅仅以短路保护的恳求来挑选其巨细。
超活络熔断器 ( HRC 高分断的半导体熔断器 )
这些熔断器用于保护半导体器材。一样,它们也被恳求在过载的状况下给出最小允通能量。
熔件质量很小,并有一些填充物围住。填充物的意图有二:其一为在长时刻电流应力下从熔断器中传导热量出去,以供给超卓的长时刻作业牢靠性;其二为在呈现缺点的状况下熔件熔断时可快
速地暂停电弧。关于短期大电流的瞬变状况,填充物的热传导性是恰当有限的。这容许熔件用最小输入能量活络地抵达熔化温度。在瞬变电流负载下,这种熔断器会很快被熔断。
别的首要的熔断器特性还有长时刻作业牢靠性和熔件功耗,这些有时会被疏忽。便宜的活络熔断型熔断器通常仅仅一根极细的金属丝。这种金属丝是很易断的,并通常对机械应力和振荡很活络。这种熔断器经过长时刻运用后会老化,即便作业电流低于额外电流值时也是如此。作业于额外电流时其典型的运用寿数为十00h,这是常常引证的参数。
报价较高用石英沙填充的熔断器会有长得多的运用寿数,在正常状况下纤细的熔件上发作的热量都能被传导出去,它有填充物给予机械支持,在振荡状况下熔件的机械功用下降也不那么快。
另一方面,慢速熔断器通常要健旺得多,作业额外电流的状况下运用寿数也要长得多。但是,这些熔断用具有大的“允通”功率,将不能对活络的半导体电路给予有用的保护。
这儿只简略描写了现代熔断器技术运用的很少几种精巧办法,它们供给了特定的保护功用,并举例阐理解熔断器体现出来的纷歧样特性,或许能为准确挑选和替换熔断器的首要性致使多一些的注重。
3、挑选熔断器
离线开关电源
为离线开关电源挑选熔断器可从如下做法开端:关于供电输入端熔断器,研讨电源的接通特
性和浪涌绑缚电路在最大、最小输入电压下和彻底限流负荷下的作业状况。挑选既能够供给满意的电流冗余坚持牢靠作业,又可满意浪涌恳求的规范或慢速熔断器。其持续作业额外电流应当满意低,以确保在实在缺点状况下能供给超卓保护。但是,为了熔断器有长的运用寿数,额外电流不该太挨近于在最小输入电压和最大负载条件下所测到的设备输入电流的最大有用值,可取最大 的150%。留神运用丈量或核算得到的电流有用值,在核算电流有用值时要思考到波形系数,对电容输人滤波器来说近似为0.6。
熔断器的额外电压有必要起码应大于供电输入电压的峰值。此额外值是很首要的,假定额外电压太低将发作过大的电弧。电弧使很可观的能量经过,并或许致使熔断器的爆裂,有设备内起火的风险。
晶闸管过电压急剧保护熔断器
假定运用晶闸管( SCR )型的过压保护,通常会用串联熔断器作为抵偿。此熔断器应比晶闸管的熔化热能值 更小,约为后者的60%,以确保在(SCR)呈现缺点前熔断器熔断,在此要选用活络熔断器。运用者应了解,跟着运用时刻的添加熔断器会退化,应有守时替换的机制。在较
旧的设备中,熔断器的熔断除了因设备缺点外,还或许 是一个熔断器的过度运用构成的。
变压器输入熔断器
给60Hz变压器比方线性稳压器的输入端挑选熔断器,并非如想像的那么简略。在线性电源中,通常不进行浪涌绑缚,浪涌电流或许很大。假定运用晶粒取向C型磁心或相似的磁心,对早年的作业状况具有磁回想,那么在榜首个半周期内有磁心有些丰满的或许。当挑选熔断器时,这些效应有必要思考到,此刻需求选用慢速熔断器。
由前面的议论中能够看出,为了有最适合的保护和长命数地运用熔断器,进行熔断器的额外值和类型的挑选是一个需求稳重完毕的使命。为了持续具有最适合的保护,运用者有必要确保用一样类型和额外值的熔断器来替换原有的熔断器。

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