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GB/T 13539.4-2016 低壓熔斷器 第4部分：半導體設備保護用熔斷體的補充要求

詳情

1 總則

1.1 范圍和目的

本部分的補充要求適用于安裝在具有半導體裝置的設備上的熔斷體，該熔斷體適用于標稱電壓不超過交流1000V或直流1500V的電路。如適用，還可用于更高的標稱電壓的電路。

注1：此類熔斷體通常稱為“半導體熔斷體”。

注2：在多數(shù)情況下，組合設備的一部分可用作熔斷器底座。由于設備的多樣性，難以作出一般的規(guī)定；組合設備是否適合作熔斷器底座，宜由用戶與制造廠協(xié)商。但是，如果采用獨立的熔斷器底座或熔斷器支持件，他們應符合IEC 60269-1：2006的相關(guān)要求。

注3：IEC 60269-6專用于太陽能光伏系統(tǒng)的保護。

本部分的目的是確定半導體熔斷體的特性，從而在相同尺寸的前提下，可以用具有相同特性的其他型式的熔斷體替換半導體熔斷體。因此，本部分中特別規(guī)定了：

a)熔斷體的下列特性：

1)額定值；

2)正常工作時的溫升；

3)耗散功率；

4)時間-電流特性；

5)分斷能力；

6)截斷電流特性和I2t特性；

7)電弧電壓特性。

b)驗證熔斷體特性的型式試驗；

c)熔斷體標志；

d)應提供的技術(shù)數(shù)據(jù)（見附錄BB）。

1.2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

IEC 60269-1：2006 低壓熔斷器 第1部分：基本要求(Low-voltage fuses-Part 1：General re-quirements)

IEC 60269-2：2006 低壓熔斷器 第2部分：專職人員使用的熔斷器的補充要求（主要用于工業(yè)的熔斷器）標準化熔斷器系統(tǒng)示例A至J(Low-voltage fuses-Part 2：Supplementary requirements for fuses for use by authorized persons(fuses mainly for industrial application)-Examples of standardized systems of fuses A to J)

IEC 60269-3 低壓熔斷器 第3部分：非熟練人員使用的熔斷器的補充要求（主要用于家用和類似用途的熔斷器）標準化熔斷器系統(tǒng)示例A至F(Low-voltage fuses-Part 3：Supplementary require-ments for fuses for use by unskilled persons(fuses mainly for household and similar applications)-Ex-amples of standardized systems of fuses A to F)

IEC 60417 設備用圖形符號(Graphical symbols for use on equipment)

ISO 3 優(yōu)先數(shù) 優(yōu)先數(shù)系列(Preferred numbers-Series of preferred numbers)

2 術(shù)語和定義

3 正常工作條件

3.5 電流

半導體熔斷體的額定電流是以額定頻率下的正弦交流電流的有效值表示。

對于直流，認為電流有效值不超過額定頻率時正弦交流的有效值。

注：熔體的熱反應時間可能很短，以致在這非正弦電流的條件下熔體的熔斷不能僅根據(jù)有效值電流來估算。這種情況特別出現(xiàn)在頻率較低和電流出現(xiàn)較突出的峰值，而峰值間出現(xiàn)相當長的小電流。例如，在變頻和牽引的使用場合。

3.10 殼內(nèi)的溫度

熔斷體的額定值是根據(jù)規(guī)定條件而定的，當安裝地點的實際情況（包括安裝地的空氣條件）與規(guī)定條件不符合時，用戶應與制造廠協(xié)商是否需要重新規(guī)定額定值。

4 分類

4 分類

IEC 60269-1：2006適用。

5 熔斷器特性

5.2 額定電壓

對于額定交流電壓不超過690V，額定直流電壓不超過750V，IEC 60269-1：2006適用；對于更高的電壓，可從ISO 3中的R5或R10系列中選取。

熔斷體應有一個交流電壓額定值或直流電壓額定值或VSI電壓額定值，且可有一個或多個這些電壓額定值。

5.4 額定頻率

額定頻率是指與性能數(shù)據(jù)相關(guān)的頻率。

5.5 熔斷體的額定耗散功率

除IEC 60269-1：2006規(guī)定外，制造廠應規(guī)定額定耗散功率與50％～100％額定電流的函數(shù)關(guān)系或50％、63％、80％、和100％額定電流時的額定耗散功率。

注：若要考慮熔斷體的電阻值，此值宜根據(jù)耗散功率和相關(guān)電流的函數(shù)關(guān)系來確定。

5.9 電弧電壓特性

制造廠提供的電弧電壓特性應給出以熔斷體所在電路的外加電壓為函數(shù)的電弧電壓的最大值（峰值）。對于交流，功率因數(shù)值按表104規(guī)定；對于直流，時間常數(shù)根據(jù)直流應用或VSI應用按表105或表106規(guī)定。

6 標志

6.2 熔斷體的標志

IEC 60269-1：2006中6.2適用，并補充：

——制造廠的識別標記和/或代號，從中可以獲得IEC 60269-1：2006中5.1.2所列的全部特性；

——使用類別，“aR”或“gR”或“gS”；

——如下IEC 60417中所示的熔斷器(5016)和整流器(5186)標志的組合。

7 設計的標準條件

7.3 熔斷體的溫升和耗散功率

熔斷體應設計成按8.3規(guī)定通以額定電流時，不發(fā)生超出下列規(guī)定的情況：

——制造廠規(guī)定的熔斷體上部最熱金屬部分的溫升極限（見圖102和圖103）；

——制造廠規(guī)定的額定電流時的耗散功率。

7.4 動作

熔斷體應設計成可以連續(xù)承載不超過額定電流的任何電流值（見8.4.3.4）。

“aR”熔斷體應能分斷電流值不大于額定分斷能力以及不小于制造廠規(guī)定的足夠斷開熔斷體的電流的電路。

對于約定時間內(nèi)的“gR”和“gS”熔斷體：

——當承載不超過約定不熔斷電流(Inf)的任何電流時，熔斷體不應熔斷；

——當承載大于或等于約定熔斷電流(If)和等于或低于額定分斷能力的任何電流時，熔斷體應熔斷。

7.5 分斷能力

熔斷體在不超過8.5規(guī)定的電壓下，應能分斷預期電流處于在7.4規(guī)定的電流和額定分斷能力之間的任何電路：

——對于交流，功率因數(shù)不小于表104中規(guī)定的對應于預期電流的功率因數(shù)；

——對于直流，時間常數(shù)不大于表105中規(guī)定的時間常數(shù)；

——對于VSI應用，熔斷體應能分斷在時間常數(shù)不大于表106規(guī)定值時8.5規(guī)定的電流。

7.7 I2t特性

根據(jù)8.7確定的熔斷I2t值不應超過制造廠的規(guī)定。根據(jù)8.7確定的弧前I2t值不應小于給定值（見5.8.2.1和5.8.2.2）。

7.15 電弧電壓特性

根據(jù)8.7.5測量出的電弧電壓值不應超過制造廠的規(guī)定（見5.9）。

7.16 特殊工作條件

特殊工作條件，例如高的加速度值，用戶應與制造廠協(xié)商。

8 試驗

附錄AA 熔斷體和半導體設備的配合導則

AA.1 一般要求

本附錄僅適用于用在具有半導體整流器電路特性的電路中的熔斷體。

本附錄所涉及的是在規(guī)定條件下的熔斷體性能，而對于熔斷體與整流器的適用性問題不作規(guī)定。

注：特別要注意：用于交流的熔斷體并不一定適用于直流。在直流下使用的情況，應與制造廠協(xié)商。特別是交流額定電壓與直流額定電壓的關(guān)系不能作籠統(tǒng)的說明。本導則關(guān)于直流使用的說明是不完整的，而且不包括直流使用時的所有重要因素。

本附錄的目的是從熔斷體的額定值及其所在電路的特性方面來闡述熔斷體應具有的特性，使本附錄成為選擇熔斷體的依據(jù)。

AA.7 分斷能力

在額定值內(nèi)，分斷非正弦交流電流的能力對半導體設備保護用熔斷體來說要求不高。

對于較高電壓值（高壓熔斷體），分斷小電流也可能存在問題，但此問題是在本文所述電流范圍之外（見7.4）。

只要不超過額定頻率下電流上升率的最大值，頻率高于額定頻率對分斷能力沒有影響。頻率低于額定頻率時，熔斷體內(nèi)釋放出能量大于額定頻率時的能量。包括按8.5.5.1進行的低頻試驗在內(nèi)的有關(guān)信息可從制造廠處獲得。

對于直流分斷能力（見AA.1注），熔斷體中釋放出的能量在大多數(shù)情況下大于額定頻率時的釋放出的能量。只有當使用交流額定電壓明顯大于直流電源電壓的熔斷體才能保證滿意的熔斷。附加的信息宜從制造廠處獲得。

AA.8 換流

半導體設備中的短路電流一般涉及具有幾個橋臂的電路，當熔斷體熔斷時，在各臂之間發(fā)生換流，這種換流是由交流電源電壓的周期性變化、晶閘管導通或另一熔斷體的電弧電壓引起的。

換流通過改變電路結(jié)構(gòu)、電路常數(shù)、外加電壓（例如增加電弧電壓）影響熔斷體的動作。

另一種可能嚴重影響熔斷體工作的誤換流，它起因于第二次故障的出現(xiàn)。

附錄BB 制造廠應在產(chǎn)品使用說明書（樣本）中列出的半導體設備保護用熔斷體的資料

附錄BB

（規(guī)范性附錄）

制造廠應在產(chǎn)品使用說明書（樣本）中列出的半導體設備保護用熔斷體的資料

下述資料應按交流和直流（如適合）分別提供。

a)制造廠名稱（商標）。

b)產(chǎn)品型號或目錄號。

c)額定電壓（見3.4.1）。

d)額定電流（見3.5）。

e)額定頻率或其他頻率（見5.4）。

f)額定分斷能力（額定電壓下和不同的外加電壓下）（見5.7.2和8.5）。

g)弧前和熔斷時間-電流特性（圖）和適用等級（標志），如果適用（見5.6.1和8.4.3.3.1）。

h)弧前I2t特性（見5.8.2.1和8.7.2）。

i)在規(guī)定功率因數(shù)或時間常數(shù)下與電壓有關(guān)的熔斷I2t特性（見5.8.2.2和8.7.2）。

j)電弧電壓特性（見5.9和8.7.5）。

k)截斷電流特性（見5.8.1和8.6）。

l)約定試驗條件下額定電流時的溫升以及指明規(guī)定的測量點（見7.3和8.3.5）。

m)至少50％和100％額定電流下的耗散功率，在固定點或以圖表形式表示該范圍內(nèi)的耗散功率（附加參數(shù)可以是63％和80％）（見7.3和8.3.3）。

n)指示器所需要的最小動作電壓（見8.4.3.6）。

o)允許電流和周圍空氣溫度的函數(shù)關(guān)系（圖）（見8.4.3.2）。

p)安裝說明，如有需要，列出相關(guān)尺寸（草圖）。

q)特殊安裝條件（如連接導體的截面積、冷卻不足、附加熱源等）下的載流能力。

注：如用于特殊條件宜與制造廠進行協(xié)商。

附錄CC 半導體設備保護用標準化熔斷體示例

CC.1 總則

本附錄分為如下7個具有標準尺寸的熔斷體系統(tǒng)特殊示例：

——A型螺栓連接熔斷體系統(tǒng)——英國；

——B型螺栓連接熔斷體系統(tǒng)——DIN；

——C型螺栓連接熔斷體系統(tǒng)——北美；

——A型接觸片式熔斷體系統(tǒng)；

——B型接觸片式熔斷體系統(tǒng)——北美；

——A型圓筒形帽熔斷體系統(tǒng)——北美；

——B型圓筒形帽熔斷體系統(tǒng)——法國。

用于半導體設備保護的熔斷體也可以具有與以下熔斷體相同的尺寸：

——IEC 60269-2：2006中熔斷器系統(tǒng)A、B、F和H；

——IEC 60269-3中熔斷器系統(tǒng)A。

熔斷體的耗散功率除應滿足本標準的要求外，同時不應超出配合使用的熔斷器底座或熔斷器支持件的接受耗散功率。如果熔斷體的耗散功率大于標準熔斷器底座或熔斷器支持件的接受耗散功率，制造廠應降低其額定值。