熔断器特性分析与优化

特性及额定值：标准会规定相应熔断器部分或全部的额定值或特性，如下：

☞电压；

☞电流；

☞频率；

☞熔断器的温升或功耗；

☞熔断器支撑件或底座的接受功率；

☞分断容量；

☞分断能力；

☞时间-电流特性，门限或带；

☞截断电流特性；

☞I2t特性；

☞尺码。

（1）额定电压

对于低压熔断器，IEC标准规定：低压熔断器的额定电压对应于其所在系统的正常工作电压，但是型式试验的电压要比熔断器额定电压高10%，以此确保当过流发生时即使电路电压比正常电压稍高，熔断器也能够安全分断故障电流。对于690 V的系统，试验电压比额定电压高5%即可，原因是它来自于660 V的系统，电压在690 V受到更好的控制。

微型熔断器的额定电压一般是250 V，型式试验的电压保持相同。微型熔断器应用的系统电压更低，如系统电压是：240 V、220 V或208 V。

需要注意的是，在不同国家，按照不同标准生产及应用的熔断器，额定电压的定义可能存在差异。

（2）额定电流

标准规定的额定电流的做法趋向于简单、方便。IEC标准采用的是R10或R20级数，即10个1组或20个1组的等比级数，数值末位做舍入处理。例如：

①假设熔断器的额定电流范围是10～100安培；

②采用R10等比级数，得到的具体的额定电流值（单位：A）是：10，12，16，29，25，32，40，50，63，80，100。

③如果进一步精确到个位小数，12将变为12.5，32将变为31.5。(www.xing528.com)

（3）额定频率

为了兼顾不同国家的电源频率，IEC标准要求熔断器的正常工作频率范围是45～62 Hz。一般情况下，电源频率对熔断器特性的影响不明显；在大电流情况下，频率对I2t值产生或多或少的影响。

除过上述规定外，有些标准规定熔断器应该能够分断直流电。

（4）熔断器温升（或耗散功率）

对于不同种类的熔断器，温升的要求不同。

对于低压熔断器，耗散功率越来越受到重视，因为这对于判断熔断器安装在相应的熔断器支持件上是否合适非常重要。IEC标准规定了按照标准尺码生产的熔断器在额定电流水平下的最大耗散功率。在型式试验中，多个熔断器安装在标准试验底座上，检验最大耗散功率不会产生过高的温升。

对于微型熔断器，处理方式不同。标准规定了微型熔断器在额定电流水平下的最大电压降，在型式试验中无须测熔断器的温度。

（5）熔断器支持件或底座的接受耗散功率

熔断器支持件或底座的接受耗散功率通过型式试验确定，判断依据是相关部件的温升不超出规定的范围。实际做法是：将最大耗散功率符合要求的熔断器安装在被测试的支持件或座上，如果温升不超标，那么熔断器的最大耗散功率值就是支持件或底座的接受耗散功率。

（6）分断能力

在型式试验中，制造厂家要证明其设计的产品能够分断特定的大电流，这些电流值将被定为相应产品的最大分断能力，但是，这并不意味着它能够分断自最小到最大分断能力范围内的所有预期电流。很明显，所有的熔断器不可能具有相同的最大分断能力，不过IEC还是做了一些标准化的规范要求：

①高分断能力微型熔断器，分断能力必须达到交流1500 A。

②低分断能力微型熔断器，分断能力必须达到其额定电流的10倍，或者是35 A。

③500 V及其以下的工业用低压熔断器，其分断能力必须大于50 kA。

（7）时间-电流特性

标准没有规定唯一的时间-电流特性曲线，原因是，这样做将会严重阻碍熔断器的发展和新产品的导入。现在的趋势是，相关的标准只规定曲线上的一些点，这些点构成门限，如果实际的时间-电流曲线通过过这些点，相应的产品即被认定为符合标准要求，如图5-1。在门限的基础上，对于低压熔断器，IEC标准规定了时间-电流曲线带，所有特性曲线必须落在带内。生成这个曲线带的原则是：对应于同一额定值的所有熔断器，在任何一个电流值的动作时间都要比额定电流是其1.6倍的熔断器动作时间更短。图5-2是一款熔断器的时间-电流带。

图5-1　时间－电流曲线

其中：△为规定的时间-电流点

图5-2　时间－电流曲线带