I2t特性及其在熔断器中的应用

I2t特性指在规定的动作条件下作为预期电流函数的（弧前和／或熔断）I2t曲线。

熔断器在电流很大时动作很快，时间一般是几毫秒，在这种情况下，影响熔断特性的因素有电流波形、发生短路时的电压特性等。当电流波形一定时，对应于一个特定的预期电流均方根值有唯一的分断时间，但是由于没有考虑限流特性，对一个具体应用，仅仅用分断时间确定熔断器是否合适？为了解决这个问题，特别定义I2t如下：

其中时间0是故障开始的时间，t是电弧熄灭的时间，i是电流瞬时值。其含义是：故障开始到结束（电弧熄灭）过程电流平方的积分值。如果故障过程中电路的电阻值保持不变，I2t值与电路接受的能量成正比。但是在实际情况下，由于发热效应，电阻会变大，有些情况下，电阻变化非常大。尽管如此，I2t值依然被为“允通能量”。从物理学角度，I2t的单位是：A2·s，不是能量单位，但是在熔断器技术中我们仍然称之为允通能量。

为了帮助实际应用中选择熔断器，电路元件（如半导体器件）制造商提供元件耐受I2t值，熔断器制造商提供熔断器的I2t值，这使熔断器选型变得简单。不过，使用这种方法要特别注意，器件耐受的I2t值和熔断器的I2t值都随电流大小及波形发生变化，只有电流非常大时，I2t值才会达到恒定。

实际上，熔断器制造商不仅提供包括燃弧过程在内的“总I2t值”，同时还提供“弧前I2t值”，这两组数据将用于电路中选择性保护时熔断器之间的配合，有关内容在后面的章节中讨论。

对于同一熔断器系列，可以通过最大额定电流的最小弧前I2t值计算较小额定电流的最小弧前I2t值，公式如下：

其中：

（I2t）2为较小额定电流的最小弧前I2t值；

（I2t）1为最大额定电流的最小弧前I2t值；

A2为较小额定电流熔体的最小截面积；(www.xing528.com)

A1为最大额定电流熔体的最小截面积。

当系统电压小于熔断器测试电压时，I2t值会发生变化。假定：

Vr为比测试电压低的实际电压；

Vt为熔断器测试电压；

（I2t）r为Vr电压下的总I2t值；

（I2t）t为Vt电压下的总I2t值；

则得到如下公式：

表3-5列出了FWX-750Vac／dc80～400 A熔断器的I2t值。

表3-5　FWX-750Vac／dc80～400A熔断器的I2t值