快速熔斷器原理和特性

熔斷器由磁殼、導(dǎo)電板、熔體、石英砂、消弧劑、指示器六部分組成。熔體的材質(zhì)為純銀，形狀為矩形薄片，且具有圓孔狹頸。

快速熔斷器的熔體是由純銀制成的，由于純銀的電阻率低、延展性好、化學(xué)穩(wěn)定性好，因此快速熔斷器的熔體可做成薄片，且具有圓孔狹頸結(jié)構(gòu)。發(fā)生短路故障時，狹頸處電流密度大，故狹頸處首先熔斷，并被石英砂分隔成許多小段。這樣，由于熔體熔斷而形成的電弧就被石英砂分隔成許多小段，電弧電流較小，分布的空間小，易被消弧劑吸收。又由于石英砂是絕緣的，電弧熄滅后立即形成一個絕緣體，將電路分?jǐn)唷?/p>

反時限電流保護(hù)特性。熔斷器具有反時延特性，即過載電流小時，熔斷時間長;過載電流大時，熔斷時間短。所以，在一定過載電流和過載時間范圍內(nèi)，熔斷器是不會熔斷的，可連續(xù)使用。熔斷器有各種不同的熔斷特性曲線，可以適用于不同類型保護(hù)對象的需要。

限流特性

由于快速熔斷器的熔體為具有一系列圓孔狹頸的矩形薄片，且充有石英砂滅弧介質(zhì)。圓孔狹頸處的截面積小，熱容量小，發(fā)生短路故障時，故障電流尚未達(dá)到預(yù)期的短路電流時，即被熔斷，電弧被石英砂分隔成許多小段。這樣，既限制了短路電流增加，亦加速電弧的熄滅。

分?jǐn)嗄芰?/p>

發(fā)生短路故障時，圓孔狹頸處首先被熔斷，電弧被石英砂分隔成許多小段，電弧被很快熄滅。由于石英砂是絕緣的，電弧熄滅后，熔斷器立即變成一個絕緣體，將電路分?jǐn)?。因而快速熔斷器分?jǐn)嗄芰?，可高達(dá)50kA。

負(fù)載設(shè)備承受的沖擊能量小

電路出現(xiàn)短路故障時，負(fù)載設(shè)備承受的沖擊能量為

W=I2Rt

式中，I-短路電流; R-電路的電阻; t-從短路故障發(fā)生到電路被切斷的時間?？焖偃蹟嗥鞣?jǐn)嗟臅r間短，且有很好的限流作用，故負(fù)載設(shè)備承受的沖擊能量小。

1、過流保護(hù)

如果想得到較安全的過流保護(hù)，建議用戶優(yōu)先使用內(nèi)部帶過流保護(hù)作用的模塊。另外還可采用外接快速熔斷器、快速過電流繼電器、傳感器的方法?？焖偃蹟嗥魇亲詈唵纬Ｓ玫姆椒?，介紹如下：

（1）快速熔斷器的選擇：

①、熔斷器的額定電壓應(yīng)大于模塊輸入端電壓；

②、熔斷器的額定電流應(yīng)為模塊標(biāo)稱輸入電流的0.6倍，按照計算值選擇相同電流或稍大一點的熔斷器。模塊輸入、輸出電流的換算關(guān)系參考本本博客有關(guān)文章。用戶也可根據(jù)經(jīng)驗和試驗自行確定熔斷器的額定電流。

（2）接線方法：快速熔斷器接在模塊的輸入端，負(fù)載接輸出端。

2、過壓保護(hù)

晶閘管承受過電壓的能力較差，當(dāng)元件承受的反向電壓超過其反向擊穿電壓時，即使時間很短，也會造成元件反向擊穿損壞。如果正向電壓超過晶閘管的正向轉(zhuǎn)折電壓，會引起晶閘管硬開通，它不僅使電路工作失常，且多次硬開通后元件正向轉(zhuǎn)折電壓要降低，甚至失去正向阻斷能力而損壞。因此必須采用過電壓保護(hù)措施用以抑制晶閘管上可能出現(xiàn)的過電壓。

模塊的過壓保護(hù)，推薦采用阻容吸收和壓敏電阻兩種方式并用的保護(hù)措施。

（1）阻容吸收回路

晶閘管從導(dǎo)通到阻斷時，和開關(guān)電路一樣，因線路電感（主要是變壓器漏感LB）釋放能量會產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導(dǎo)通期間，載流子充滿元件內(nèi)部，所以元件在關(guān)斷過程中，正向電壓下降到零時，內(nèi)部仍殘存著載流子。這些積蓄的載流子在反向電壓作用下瞬時出現(xiàn)較大的反向電流，使積蓄載流子迅速消失，這時反向電流消失的極快，即di/dt極大。因此即使和元件串連的線路電感L很小，電感產(chǎn)生的感應(yīng)電勢L（di/dt）值仍很大，這個電勢和電源電壓串聯(lián)，反向加在已恢復(fù)阻斷的元件上，可能導(dǎo)致晶閘管的反向擊穿。這種由于晶閘管關(guān)斷引起的過電壓，稱為關(guān)斷過電壓，其數(shù)值可達(dá)工作電壓峰值的5～6倍，所以必須采取抑制措施。

阻容吸收電路中電容器把過電壓的電磁能量變成靜電能量存貯，電阻防止電容和電感產(chǎn)生諧振、限制晶閘管開通損耗和電流上升率。這種吸收回路能抑制晶閘管由導(dǎo)通到截止時產(chǎn)生的過電壓，有效避免晶閘管被擊穿。

阻容吸收電路安裝位置要盡量靠近模塊主端子，即引線要短。最好采用無感電阻，以取得較好的保護(hù)效果。

各型號模塊對應(yīng)的電阻和電容值根據(jù)表10選取。

（2）壓敏電阻吸收過電壓

壓敏電阻能夠吸收由于雷擊等原因產(chǎn)生能量較大、持續(xù)時間較長的過電壓。壓敏電阻標(biāo)稱電壓（V1mA），是指壓敏電阻流過1mA電流時它兩端的電壓。壓敏電阻的選擇，主要考慮額定電壓和通流容量。額定電壓V1mA的下限是線路工作電壓峰值，考慮到電網(wǎng)電壓的波動以及多次承受沖擊電流以后V1mA值可能下降，因此，額定電壓的取值應(yīng)適當(dāng)提高。目前通常采用30[%]的余量計算。

V1mA≥1.3√2?U

式中 U――壓敏電阻兩端正常工作電壓的有效值。

壓敏電阻的數(shù)量：三相整流模塊和三相交流模塊均為三只、單相整流模塊和單相交流模塊均為一只。全部接在交流輸入端。

3、過熱保護(hù)

晶閘管在電流通過時，會產(chǎn)生一定的壓降，而壓降的存在則會產(chǎn)生一定的功耗，電流越大則功耗越大，產(chǎn)生的熱量也就越大。如果不把這些熱量快速散掉，會造成燒壞晶閘管芯片的問題。因此要求使用晶閘管模塊時，一定要安裝散熱器。散熱條件的好壞，是影響模塊能否安全工作的重要因素。良好的散熱條件不但能夠保證模塊可靠工作、防止模塊過熱燒毀，而且能夠提高模塊的電流輸出能力。建議用戶在使用大電流規(guī)格模塊的時候盡量選擇帶過熱保護(hù)作用的模塊。當(dāng)然，即便模塊帶過熱保護(hù)作用，而散熱器和風(fēng)機也是不可缺少的。

在使用中，當(dāng)散熱條件不符合規(guī)定要求時，如室溫超過40℃、強迫風(fēng)冷的出口風(fēng)速不足6m/s等，則模塊的額定電流應(yīng)立即降低使用，否則模塊會由于芯片結(jié)溫超過允許值而損壞。譬如，按規(guī)定應(yīng)采用風(fēng)冷的模塊而采用自冷時，則電流的額定值應(yīng)降低到原有值的30～40[%]，反之如果改為采用水冷時，則電流的額定值可以增大30～40[%]。

為了幫助用戶合理選擇散熱器和風(fēng)機，我們確定了不同型號模塊在其額定電流工作狀態(tài)下，環(huán)境溫度為40℃時所需的散熱器長度、風(fēng)機規(guī)格、數(shù)量及散熱器基礎(chǔ)參數(shù)等，請參考說明書。另外，在表內(nèi)出具了每個型號的模塊在峰值壓降、最大標(biāo)稱電流和阻性負(fù)載條件下的功耗值，以便于用戶自己確定散熱器尺寸時做參考。

在實際應(yīng)用中，應(yīng)注意以下幾點：

（1）軸流風(fēng)機風(fēng)速應(yīng)≥6m/s。

（2）若模塊達(dá)不到滿負(fù)荷工作，可酌減散熱器長度。

（3）在設(shè)備開機前，應(yīng)檢查模塊所有螺釘是否牢固，若有松動，應(yīng)擰緊螺釘，以使模塊底板和散熱器表面以及模塊電極和接線端子之間都能夠緊密接觸，達(dá)到最佳散熱效果。

（4）采用自然冷卻形式時，必須保證散熱器周圍的空氣能夠自然對流。

（5）因水冷散熱效果好，有水冷條件的，應(yīng)首選水冷散熱形式。?

1、超溫報警

2、欠相缺相保護(hù)

3、過電流保護(hù)

4、快速熔斷器

5、壓縮機高低壓保護(hù)

6、壓縮機過熱保護(hù)

7、壓縮機過電流保護(hù)

8、線路保險絲及全護(hù)套式端子

9、接地保護(hù)