Hur höghastighetssäkringar är olika?
Höghastighetssäkringar är speciellt utformade för att minimera I²t, peak
strömsläpp och bågspänning. Säkerställer snabb öppning och rensning
för ett fel kräver snabb smältning av elementet. För att uppnå detta är det höga
hastighetssäkringselementet har minskat sektioner (halsar) med en annan design
än en likadant industriell säkring och har vanligtvis högre drift
temperaturer.
Som ett resultat av deras högre elementstemperaturer och mindre förpackningar,
höghastighetssäkringar har vanligtvis högre värmeavledningskrav
än andra säkringstyper. För att hjälpa till att sprida värme, kroppsmaterialet (eller tunnan)
används är ofta en högre kvalitet med en högre grad av värmeledningsförmåga.
Höghastighetssäkringar är främst för att skydda halvledare från
kortslutning. Deras höga driftstemperatur begränsar ofta användningen
grundlegeringar med lägre smälttemperatur för att underlätta överbelastning
drift. Resultatet är att höghastighetssäkringar i allmänhet inte är ”fulla
räckvidd ”(fungerar vid kortslutnings- och överbelastningsförhållanden) och har mer
begränsad kapacitet att skydda mot lågnivå överströmsförhållanden.
Många höghastighetssäkringar skiljer sig fysiskt från grenkrets och
kompletterande säkringstyper och kräver ytterligare monteringsarrangemang
för att förhindra installation av felaktig säkring.
Tillämpningsfaktorer
Att skydda halvledare kräver att man överväger ett antal enheter
och säkringsparametrar. Och det finns ett antal påverkande faktorer
associerad med varje parameter (se tabell B1). Det sätt på vilket
dessa presenteras och tolkas kommer att behandlas i det följande
sidor. Dessa parametrar och påverkande faktorer måste tillämpas
och beaktas med vederbörlig hänvisning till de specifika kraven i
krets och applikation. Dessa beskrivs i avsnitten om att välja
spänning, strömklassificering och applikationer.
Påverkande faktorer
Omgivningstemperatur
Säkringar som skyddar halvledare kan behöva minskas för omgivningen
temperaturer över eller under 21 ° C (70 ° F). Justerade säkringsvärden på andra
omgivningstemperaturer kan hittas med hjälp av nedsättande diagram.
Faktorer som påverkar omgivningstemperaturen inkluderar dålig säkringsmontering,
kapslingstyp och närhet till andra värmegenererande enheter och säkringar.
Den maximala hastighetssäkringsnivån bör bestämmas för varje
applikation med användning av omgivningstemperaturen för säkringens installerade plats
som beskrivs i avsnittet om att välja aktuell betyg.
Säkringstemperaturer
Arbetstemperaturen varierar beroende på säkringskonstruktion och material. Fiber
rörsäkringar tenderar att bli varmare än keramiska kroppssäkringar. I allmänhet för
säkringar med en keramisk kropp som är fullastad under IEC-förhållanden,
temperaturökningen ligger på 70-110 ° C (158-230 ° F) på terminalerna och
från 90-130 ° C (194-266 ° F) på den keramiska kroppen. Säkringens belastning konstant
för porslinskroppssäkringar är normalt 1,0 och med fiberkroppssäkringar
faktor är normalt 0,8. Tänk på att temperaturmätningar kan
vara vilseledande när man avgör om en viss säkring är lämplig för
en given ansökan. Mer information finns i kapitlet Bestämning av säkringsförstärkare
betyg som börjar på sidan 11.
Tvångskylning
För att maximera betyg i många installationer är dioder eller tyristorer kraft
kyls av en luftström. Säkringar kan likaså uppgraderas om de placeras i en
luftström. Lufthastigheter över 5 m / s (16,5 ft / s) ger dock inte
någon betydande ökning av betyg. För mer information se
avsnitt om val av märkström och datablad.
Medel-, topp- och RMS-strömmar
Försiktighet måste iakttas vid samordning av säkringsströmmar med kretsen
strömmar. Säkringsströmmar uttrycks vanligtvis i "Root-Mean Square"
(RMS) -värden, medan dioder och tyristorströmmar uttrycks i
"medelvärden.
Tidsströmegenskaper
Det här är den tids- och strömnivå som behövs för att ett säkringselement ska smälta
och öppna. De härleds med samma testarrangemang som
temperaturstegringstest, med säkringen vid omgivningstemperatur före varje
testa. För grenkrets och kompletterande säkringar, den nominella smältningen
gånger ritas mot RMS-strömvärden ner till 10 ms. För hög
hastighetssäkringar, den virtuella smälttiden (tv
) används och plottas ner till 0,1
Fröken. Formeln för bestämning av virtuell smälttid finns i
ordlista.
Smälttiden plus bågtid kallas total rensningstid och för
långa smälttider är bågtiden obetydlig.
Cyklisk belastning / stigningar
Effekter av cyklisk belastning eller övergående stigningar kan beaktas
genom att samordna de effektiva RMS-strömvärdena och våglängderna
med tidsströmegenskaperna. Följande villkor bör vara
redovisas när publicerade egenskaper används:
• De är föremål för en 10 procents (10%) tolerans för strömmen
• För tider under en sekund, kretskonstanter och felsteg
förekomst påverkar tidsströmskaraktäristiken. Minsta nominella
gånger publiceras enligt symmetriska RMS-strömmar.
• Förbelastning vid maximal strömförbrukning minskar den faktiska smältningen
tid. Cykliska förhållanden beskrivs i avsnittet om att välja klassificering
nuvarande.
Kortslutningsprestanda
Säkringens kortslutningsdriftzon ses vanligtvis som drift
gånger mindre än 10 ms (1/2 cykel vid 60 Hz matning i växelströmskretsar). Dess
i denna kortslutningsoperationszon är höghastighetssäkringar aktuella
begränsande. Eftersom majoriteten av applikationerna med hög hastighet är på växelström
kretsar, ges deras prestandadata vanligtvis för växelströmsdrift. Var
tillämpliga, potentiella RMS-symmetriska strömmar används.
I²t betyg
Förbågning (smältning) I²t tenderar att vara ett minimivärde när säkringen
utsätts för höga strömmar (detta värde visas i databladet). De
total clearing I²t varierar med applicerad spänning, tillgänglig felström, effekt
faktor och punkten på AC-vågen när kortslutningen startar. De
de totala clearing-I²t-värdena är de värsta av dessa förhållanden.
Majoriteten av tillverkare av halvledartillverkare ger I²t betyg
bör inte överskridas för deras produkt vid säkring nedan
10 ms. Dessa är statistiskt sett de lägsta värdena som enheten har varit
testat till.
För ett effektivt enhetsskydd måste säkringens totala I²t-värde vara
mindre än enhetens I²t-kapacitet.
Högsta säkringsströmmar
Under kortslutningsförhållanden är höghastighetssäkringar i sig aktuella
begränsning (den maximala genomströmningen genom säkringen är mindre än
den maximala kortslutningsströmmen). ”Cut-off” -egenskapen, (toppen
genomsläppsström mot potentiell RMS-symmetrisk ström)
visas i databladet. Högsta genomsläppsströmmar bör vara
samordnas med diod- eller tyristordata utöver I²t-värden.
Bågspänning
Bågspänningen som produceras under säkringsöppningen varierar med den applicerade
systemspänning. Kurvor som visar variationer av bågspänning kontra
systemspänning ingår i databladet. Man måste vara försiktig
koordinering av säkringens toppbågspänning med halvledaren
enhetens maximala transienta spänningsgräns.
Ledarstorlek
RMS nuvarande betyg som tilldelats säkringar i Bussmann-serien är baserade
på ledare av standardstorlek i vardera änden av säkringen under klassificeringen
tester. Dessa är baserade på en strömtäthet mellan 1 och 1,6 A / mm².
Att använda mindre eller större ledare kommer att påverka säkringens nuvarande betyg.
Förpackningsskydd
Vissa halvledare är så känsliga för överström och
överspänningar som säkringar med hög hastighet kanske inte fungerar tillräckligt snabbt för att
förhindra vissa eller fullständiga skador på den skyddade enheten. Oavsett,
höghastighetssäkringar används fortfarande i sådana fall för att minimera påverkan
överströmshändelser när kisel eller små anslutningsledningar smälter.
Utan att använda snabba säkringar, förpackningen som omger kislet
kan öppna, med risk för att skada utrustning eller skada personal.