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保險絲選型指南

時間:2010-05-25 11:22來源:未知 作者:andehk 點擊:
  

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保險絲選型相關因素如下:
. 工作電流(Normal operating current)
. 使用電壓(Application Voltage, AC or DC)
. 周圍溫度(Ambient temperature)
. 過載電流及熔斷時間(Overload current and length of time in which the fuse must open)
. 最大有效的故障電流(Maximum available fault current)
. 脈沖(Pulses, Surge Currents, Inrush Currents,Start-up Current,and Circuit Transients)
. 物理尺寸限制,如長度,直徑或高度(Physical size limitations, such as length, diameter, or height)
. 代理商認證要求,如UL, CSA,VDE, METI, MITI or Military(Agency Approvals required, such as UL, CSA,VDE, METI, MITI or Military)

 

. 工作電流

保險絲的額定電流在25時,運行上是代表性地降低25%,避免nuisance blowing。例如,某保險絲的額定電流是10A,通常建議在周圍溫度25時運行電流不超過7.5A。

 

. 使用電壓

保險絲的額定電壓,要大于或等于有效的電路電壓。

 

. 周圍溫度

保險絲的電流負載容量測試是在25時進行,會因為周圍溫度的改變而影響。較高的周圍溫度保險絲運行上較熱,而且會縮短保險絲的使用壽命,相反的運行的溫度較低,會延長保險絲的使用壽命。

正常運行電流趨近或超過保險絲的額定電流時,保險絲的運行溫度也會較高。實際經驗指出,保險絲在室溫應該最后不確定地,假如運行電流不超過保險絲目錄上電流的75%。

 

. 過載電流及熔斷時間

電流數在?;ど鮮切枰?,故障情況可以詳述是因為電流,或是電流及損壞發生前可以承受的故障最長時間。 時間-電流曲線應該考慮試著和保險絲的電路需要相匹配,然而要記得的是那些曲線是建立在平均數據的基于上。

 

. 最大有效的故障電流

保險絲的遮斷電流必須大于或接近于電路的故障電流。

 

. 脈沖

本文用普通的術語『脈沖』來描述波型大略的種類,提到的有電流突波(surge current)、啟動電流(start-up currents)、涌入電流(inrush currents),以及(transients)。電子脈沖狀況能從一種應用到另一種應用做不同的考慮,不同的保險絲結構對脈沖狀況不會有相同的反應。

電子脈沖產生的熱循環和可能的機械疲勞會影響保險絲的使用壽命,最初始或啟動脈沖在一些應用上是正常的狀況,需要用到慢()(Slow-Blow)保險絲的特性。慢斷保險絲結合了延遲熱傳導,在設計上他們能夠承受正常的啟動脈沖,并且提供?;さ摯寡有墓?。比較保險絲的時間-電流曲線及I²t時,啟動脈沖應該詳加說明,應用上的測試建議,要建立設計保險絲能承受脈沖情況的能力。

熔化I²t是熔斷保險絲可熔體所需要的一種能量數值,也以安培平方秒(Ampere Squared Second, A² Sec. )來表示。熔化I²t和能量表示(0.008秒或以內,薄膜保險絲是0.001秒或以內)是一種重要性對每一種不同的镕化可熔體是一種常數。因為每種保險絲的型式和電流,以及它的相符合部份的數字,各有不同的镕化可熔體,需要區分每一個的I²t。這I²t的重要性是保險絲本身的一種參數,由可熔體材質和保險絲可熔體的規格來控制。

選擇保險絲除了考慮前面討論到的〝正常工作電流〞(Normal Operating Currents)、(Rerating)、和〝周圍環境溫度〞(Ambient Temperature)的基礎以外,也需要應用到I²t貼近設計。熔化I²t對每個保險絲可熔體的設計不僅僅是不變的重要性,也獨立于溫度和電壓。通常保險絲選擇的熔化I²t,是應用保險絲在短時間內必須承受大電流脈沖上。

這些高能量電流普偏在許多應用上,用許多不同的術語來描述,比如〝突波電流〞(surge current)、〝啟動電流〞(start-up current)、〝涌入電流〞(inrush current),以及其他類似的間歇電流(transients)通常被分類為脈沖中的普通類。實驗室的測試,是引導每個保險絲設計去區分它的熔化I²t等級。在這文章中I²t的重要性,是名義上的而且具代表性的,工廠應該參考假如這參數在設計分析上是重要的。

. 物理尺寸限制

. 認證要求
1.UL/CSA/ANCE(Mexico) 248-14 Fuses for Supplementary Overcurrent Protection(600 Volts, Maximum)(Previously UL 198G and CSA C22.2 No.59)
(1)

 

UL Listed
UL
認證的保險絲符合所有UL/CSA 248-14要求的標準,以下是部份要求的內容;UL安培數值的測試是導通在100%、135%、和200%的額定電流,保險絲在負載100%的額定電流時溫度必須保持穩定,且不能超過75。在額定電流的135%時,保險絲必須在1小時內熔斷。額定電流的200%時,0A~30A的保險絲必須在2分鐘內熔斷,35A~60A必須在4分鐘內熔斷。
UL
認證的保險絲之遮斷電流(interrupting rating)AC 125V最小是10,000A,在250V的認證如同125V10,000A,至少在250V最小的數值(values)如下表:

保險絲安培數

Ampere Rating of Fuse

遮斷電流

Interrupting Rating in Amperes

電壓

Voltage Rating

0 to 1

35

250V AC

1.1 to 3.5

100

250V AC

3.6 to 10

200

250V AC

10.1 to 15

750

250V AC

15.1 to 30

1,500

250V AC

(2) Recognized Under the Component Program of Underwriters Laboratories

UL承認(The Recognized Component Program of UL)UL認證(UL Listed)是不同的,UL承認是依據保險絲制造商的需求來測試保險絲的規格,如果保險絲是設計在特殊用途上的,其測試內容可以和UL認證的要求不同。保險絲在應用的認可上,是需要有UL承認。

2.UL 275 Automotive Glass Tube Fuses (32 Volts)

(1)  UL Listed

UL安培數電流測試是導通在110%、135%、和200%電流,不需要做遮斷電流測試。

(2)  CSA Certification

CSA加拿大認證在美國是等同于UL認證(UL Listed)。

(3)  The Component Acceptance Program of CSA

CSA承認和UL承認相同。

(4)  METI Approval

METI approval在日本類似美國的UL承認(UL Recognition)。

METI 有自己的設計標準與特性。

3.International Electrotechnical Commission (IEC) 

Publication 60127,Parts 1,2,3,4,6

自從IEC只有寫規格而不做認證工作以后,IEC組織的性質與UL CSA就不一樣了,UL CSA寫規格并且負責做測試與認證工作。

認證IEC的規格是由一些組織核發的,如SEMKO  (Swedish Institute of Testing and Approvals of Electrical Equipment) BSI  (British Standards Institute , as well as UL and CSA) 。

IEC publication 60127定義了3種熔斷容量等級(breaking capacity levels)(遮斷電流)

(1)Low breaking capacity fuses:必須通過承受35A10倍額定電流測試。

(2)Enhanced breaking capacity fuses:必須通過承受150A的電流測試。

(3)High breaking capacity fuses:必須通過承受1,500A的電流測試。

(4)60127 Part 2

(5)Sheet 1: Type F Quick Acting, High Breaking Capacity

(6)Sheet 2: Type F Quick Acting, Low Breaking Capacity

(7)Sheet 3: Type T Time Lag, Low Breaking Capacity

(8)Sheet 4: Style Fuses 1/4 1 1/4

(9)Sheet 5: Type T Time Lag, High Breaking Capacity

(10)   Sheet 6: Type T Time Lag, Enhance Breaking Capacity

(11)   字母“F”“T”代表時間-電流特性的快速(fast-acting)和慢速(time delay)保險絲。

(12)   4.UL/CSA/ANCE(Mexico) 248-14 vs. IEC 60127 Part 2 Fuse Opening Times(UL/CSA/ANCE (Mexico) 248-14 Was Previously UL 198G and CSA22.2, No.59) vs. METI

Percent of Rating

UL&CSA STD248-14

IEC Type F Sheet1 (*)

IEC Type F Sheet2 (*)

IEC Type T Sheet3 (*)

IEC Type T Sheet5 (*)

METI

110

4 Hr. Min.

 

130

1 Hr. Max.

135

60 Minutes

Max.

 

150

60 Minutes

Max.

60 Minutes

Max.

60 Minutes

Max.

60 Minutes

Max.

 

160

1 Hr. Max.

200

2 Minutes

Max.

2 Minutes

Max.

210

30 Minutes

Max.

30 Minutes

Max.

2 Minutes

Max.

30 Minutes

Max.

 

(*)說明:IEC規格只寫到6.3A(8A10A很快就會加進去),任何高過這些電流的部份IEC不承認(雖然這些保險絲可能有那些斷路特性)

IEC也有要求在275%、400%1000%,無論如何,上表用來顯示雖然是相同的安培數,但依不同的規格制造彼此是不能交換的。根據IEC 60127標準,1A的保險絲可以負載1A。根據UL/CSA/ANCE 248-14制造的1A保險絲,不應該運行超過0.75A(降低25%,詳Rerating)。

METI 只包含一種特性,例如在其他的運作替換型式上是沒有延遲的定義。

5.Publication IEC 60127-4 (Universal Modular Fuse-LinksUMF)

IEC 60127部份包含PCB穿孔(through-hole)和表面黏著(surface mount)保險絲,這標準包括的保險絲之額定電壓為32V,63V,125V250V,這標準將被UL/CSA接受作為第一個全球的保險絲標準。這規格與IEC 60127-2比起來使用了不同的保險絲門坎(gates),在這里用的門坎是125%,200%1000%。

在額定電流的125%時,保險絲熔斷時間不得低于1小時;在額定電流的200%時,保險絲在2分鐘內熔斷;1000%的超載是用來維持保險絲的特性。

每個等級的反應時間如下表:

Type FF

Less than 0.001 sec.

Type F

From 0.001 ~ 0.01 sec.

Type T

From 0.01~0.1 sec.

Type TT

From 0.1 ~ 1.00 sec.

這些特性和IEC 60127-1使用的術語有相互關系,熔斷容量(breaking capacity)(interrupting rating)基于電壓數值而不同。額定電壓是32V&63V的部份必須通過35A10倍額定電流之最大者的測試,額定電壓是125V的部份必須通過50A10倍額定電流之最大者的測試,額定電壓是250V的部份進一步定義是低(low)、中間的(intermediate)或高(high)熔斷容量。

(1)low breaking capacity fuses:必須通過100A10倍額定電流的測試。

(2)intermediate breaking capacity fuses: 必須通過500A的電流測試。

(3)high breaking capacity fuses: 必須通過1500A的電流測試。

 

 

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