对数 弧前特性
I2t常数线
约定过载曲线
(A有效值) 对数
图101 约定过载曲线(举例)(X、Y为验证过载能力的点)
单位为毫米
说明:
1——紧固螺栓;
2——确定耗散功率的电压测量点; 3——绝缘块(如木板);
4——绝缘底板(如16mm层压板); 5——黑色无光表面;
6——由制造厂规定的或其他方面规定的热电偶安放点,热电偶固定在熔断体上部金属的最热点; 7——触头表面应镀锡;
8——绝缘夹板。如需要,两块上部夹板可以松开; 9——熔断体的熔管可以为圆形或矩形。
图102 用于螺栓连接熔断体的约定试验装置示例
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说明:
E——温升测量点; S——耗散功率测量点。
103 用于刀型触头熔断体的约定试验装置示例
图
附 录 AA (资料性附录)
熔断体和半导体设备的配合导则
AA.1 一般要求
本附录仅适用于用在具有半导体整流器电路特性的电路中的熔断体。
本附录所涉及的是在规定条件下的熔断体性能,而对于熔断体与整流器的适用性问题不作规定。
注: 特别要注意:用于交流的熔断体并不一定适用于直流。在直流下使用的情况,应与制造厂协商。特别是交流
额定电压与直流额定电压的关系不能作笼统的说明。本导则关于直流使用的说明是不完整的,而且不包括直流使用时的所有重要因素。
本附录的目的是从熔断体的额定值及其所在电路的特性方面来阐述熔断体应具有的特性,使本附录成为选择熔断体的依据。 AA.2 术语和定义
下列术语和定义适用于本附录。也可见第2章术语和定义。 AA.2.1
(半导体熔断体的)脉动电流 pulsed current(in a semiconductor fuse-link)
瞬时值周期性变化,并且零电流或很小电流值的时间间隔在整个周期中占很大比例的单向电流。
注: 典型的脉动电流是桥式连接整流器的单臂中产生的电流。
AA.2.2
(半导体熔断体的)脉动负载 pulsed load (in a semiconductor fuse-link)
电流的有效值周期性变化,并且零电流或很小电流值的时间间隔在整个周期中占很大比例的负载。
注: 在整流器电路中,脉动负载可由直流电路电流的周期性通断造成。例如电动机的起动和制动。
AA.3 载流能力 AA.3.1 额定电流
半导体熔断体的额定电流由制造厂规定,通过温升试验(见8.3)和8.4.3.2额定电流试验来验证。
注: 无老化的载流能力与温度变化有密切关系。制造厂提供的资料与试验条件(见8.1.4和8.3)有关。冷却条件
取决于熔断体的物理性能、冷却介质的流动、连接导体和相邻发热体的型式和温度。
可从制造厂得到有关这些因素影响的指南。 AA.3.2 持续工作制电流
对于大多数用于半导体设备的熔断体,持续工作制电流等于额定电流(见AA.3.1)。然而,对于设计时不考虑持续承载额定电流的熔断体在持续工作制下使用时,应降低额定值。 AA.3.3 重复工作制电流
额定电流试验是验证熔断体在规定试验条件下,至少能够重复承受100次额定电流负载。随着实际负载电流相对于额定电流减小,用重复次数表示的预期寿命增加。
由于规定的试验仅确定了最小寿命期望要求,制造厂宜给出给定的熔断体是否适用于规定的重复工作制的建议。 AA.3.4 过载电流
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制造厂提供的过载能力(见5.6.4.1)是以一个或几个时间和电流坐标点为基础的,其过载能力已经在与额定电流验证条件(见8.4.3.4)相同的条件下进行验证。以这些已验证的点为依据的约定过载特性是对过载能力的保守估计(见5.6.4.2和图101)。
由于实际过载与时间的函数关系很少象约定过载和时间的函数关系,所以实际过载应转化为如下的一种等效约定过载:
——实际过载的最大值等于等效约定过载的最大值;
22——等效约定过载的时间应使其It等于实际负载在熔断体约定时间的0.2倍时间内积分的It。 接近0.2倍约定时间的任何负载值,对熔断体来说,都应视为连续负载。
然而,因为过载能力验证是以100次过载循环试验为基础,所以实际情况中的重复过载,可能需要降低额定值。此情况宜与制造厂进行协商。 AA.3.5 峰值电流(截断电流)
峰值电流的最大值在熔断体处于绝热状态动作时得到。 当电流上升率基本为常数时,弧前时间末的电流瞬时值按上升率的立方根增加。对于大多数熔断体,这就是峰值。对于明显较晚(在燃弧时间内)达到电流峰值的熔断体,难以作出一般的说明,宜从制造厂处得到更多的资料。 AA.4 电压特性 AA.4.1 额定电压
用于半导体设备保护的熔断体的额定电压(见5.2)是在由制造厂规定的额定频率下(某些情况是直流)的正弦外加电压。熔断体的数据与额定电压有关。仅在额定电压值的基础上对不同厂家的熔断体进行比较是不够的。 AA.4.2 工作中的外加电压
外加电压就是在故障电路中造成故障电流的电压。因为电压降的影响通常可以忽略,所以在大多数情况下可以认为故障电路中的空载电压为外加电压。
注: 外加电压可能受到熔断体动作时发生的换流或另一个熔断体电弧电压的影响。
在弧前时间内,外加电压和电路的自感决定故障电流的上升率(通常认为故障电流是从零增长到接
2近其峰值)。在给定的电路中,即自感已给定,由It值决定弧前时间的结束。在弧前时间内外加电压的积分决定了弧前时间末的电流瞬时值。
在燃弧时间内,燃弧电压和外加电压的差决定了电流的变化率。该变化率一般从峰值下降到零。在弧前时间内对燃弧电压和外加电压差的积分等于对外加电压的积分的瞬间时变化率达到零。在电弧电压小于外加电压的时间内,电流持续增长;但是,在很多情况下,这段时间是很短的,因此相关电流的增长可以忽略。
2对于在绝热区域或绝热区域附近动作的熔断体,弧前It值是一个很明确的量。而即使燃弧时间相
22同,燃弧It可以呈现相差很大的值。在燃弧的早期阶段,电弧电压达到其最大值时,燃弧It值为最小。 AA.4.3 电弧电压
制造厂提供的电弧电压峰值是在最不利的条件下所获得的电弧电压值。电弧电压特性是外加电压的函数。电弧电压的峰值应限制在半导体设备所能承受的范围内。 AA.5 耗散功率特性 AA.5.1 额定耗散功率
半导体设备保护用熔断体
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