赛尔特(SETsafe | SETfuse)：低压熔断器选型指南

　　低压熔断器(LV Fuses)

　　是一种过流保护装置，当通过该装置的电流超过规定值，并持续足够的时间，该装置中一个或多个经特殊设计、特殊配比的部件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流。其对应的电压为直流≤1500 V，交流≤1000 V，要求最小分断能力≥6 kA。

　　选型步骤(共八步)：

　　一、确定额定电压

　　1.1 电路电压(输入电压)≤ 熔断器额定电压;

　　1.2 如果电路电压(输入电压)>熔断器额定电压，可能导致熔断器无法安全分断。

　　二、确定额定电流

　　2.1 熔断器的额定电流是指它的标称电流，通常就是电路能够工作的最大电流值。但为避免熔断器在 25 ℃环境下运行时出现误熔断情况，其额定电流通常需要降额使用;

　　2.2 In ≥ k0 x I / (k1 x k2 x k3 x k4 x k5);

　　其中

　　k0—可靠系数，1.2或1.25。(参考电力行业标准《电力工程设计直流电源系统设计技术规程》(DL/T 5044-2014);对于快速熔断器，为保证可长期工作，该系数是考虑到储能工况存在脉动循环等电流波动负载的修正系数)。实际应用时，流过熔断器的工作电流幅值通常都是变化的，常常伴有过载、浪涌冲击或是负荷电流中断等周期性负载的影响;通称此类工况为“循环负载”(储能系统一般推荐1.2，光伏系统推荐选1.25);

　　2.3 k1 --温度降额系数;

　　2.4 k2 --连接导线降额系数;

　　2.5 k3 --风冷修正系数，风速为0时取1;

　　2.6 k4 --海拔降额系数;

　　2.7 k5 --封闭环境修正系数，对于散热条件较好的箱体取0.9 ~ 0.95，对于较差的取0.8。如果取得熔断器周边微环境长期工作期间的最高温度，并引用该温度按温度降容系数修正的，则该系数可取1。

　　环境温度降额系数k1

　　连接导线降额系数k2

　　安装熔断器的铜排电流密度建议1.3 A/mm2设计，如果铜排的承载电流密度>1.3 A/mm2数值，则建议熔断器适当降低额定电流。

　　电气设计中，箱体内的导体电流密度一般推荐设计为≤ 2.5 A/mm2，否则容易出现温度偏高，绝缘容易老化等问题。

　　海拔降额系数k4

　　三、故障电流

　　3.1 熔断时间曲线(时间 / 电流特性)是熔断器最主要的电性能指标，表明熔断器在不同过载电流负载下熔断的时间范围。很好的描述了熔断器的过载能力;

　　3.2 判定熔断器在故障电流下的保护效果可通过如下两个步骤确认：

　　3.2.1 测定电路时流经熔断器的故障电流大小;

　　3.2.2 比较故障电流状态和熔断器的时间电流特性曲线，根据断开时间要求，选择合适的熔断器额定电流规格(如图1)。

　　3.3 在熔断器故障保护时效满足的情况下，可适当选较大电流规格的熔断器，提升熔断器的使用寿命;

图 1 时间电流特性曲线示例

　　3.4 需注意的是，熔断器的熔断特性有两类，即全范围保护熔断器和部分范围保护熔断，在使用时需注意如下问题：

　　3.4.1 “g”-“全范围” 意味着熔断体可以分断从最小熔化电流直至其分断能力的所有过电流。全范围熔断器可用于单独的保护器件;

　　3.4.2 “a”-“局部范围” 或 “后备型”，意味着该熔断体只能够分断其额定电流的某个倍率的高电流，部分范围分断能力熔断体设计成只能用于短路保护，因此可用于与其他提供过流保护的期间的组合。也常用作其他有较低分断能力的开关器件，如接触器或断路器的后备保护。

　　四、分断能力

　　4.1 熔断器最主要安全指标之一;

　　4.2 表明在规定的电压下，熔断器能安全切断的最大电流;

　　4.3 安全分断的条件：

　　4.3.1 标称分断电压≥工作电压;

　　4.3.2 标称分断电流≥ 可能出现的最大故障电流。

　　4.4 实际分断能量>熔断器的安全分断能力时，可能出现熔断器炸开，壳体飞溅，燃烧等不安全现象;

　　4.5 了解熔断器的分断能力还需注意以下问题：

　　4.5.1 对于直流系统而言，时间常数对熔断器分断能力也有一定的影响，需确保直流的系统的时间常数与熔断器的时间常数匹配。即系统时间常数≤熔断器的时间常数;

　　4.5.2 对于交流系统而言，功率因数对熔断器分断能力也有一定的影响，需确保交流的系统的功率因素与熔断器的功率因素匹配。即系统功率因素≥熔断器的功率因素;

　　4.5.3 对于IEC60269标准对应熔断器，aR/gR类半导体熔断器，其直流分断的时间常数一般在10 ms ~ 15 ms;aBat/gBat类的电池储能熔断器，其直流分断的时间常数在1 ms ~ 3 ms;

　　4.5.4 对于并联的系统而言，汇流处的熔断器的额定分断能力需要>并联系统并联后形成的最大分断电流。

　　五、上下级熔断器匹配问题

　　为确保上下级熔断器的熔断匹配问题，要求：下级熔断器(F2)的总熔断I2t < 上级熔断器(F1)的弧前I2t。

　　需注意的是，为避免上下级熔断器匹配因测量误差的影响，一般推荐下级熔断器(F2)的总熔断1.2x I2t < 上级熔断器(F1)的弧前I2t，必要时，上下级熔断器做实际的串联分断测试。

　　六、确定尺寸和安装方式

　　根据电路空间和安装条件，选择合适的尺寸和安装方式。具体的尺寸和安装方式可参见赛尔特 (SETsafe | SETfuse) 的产品规格书。

　　七、安规要求

　　不同的国家和地区，对产品的安规要求不一样。客户可根据自身产品应用的地区进行评估。赛尔特 (SETsafe | SETfuse) 的低压熔断器拥有CQC/CCC，cURus，TUV认证，能满足绝大多数客户的要求，详见对应规格的规格书。

　　八、测试和验证

　　为消除不可预知的隐患，建议在实际电路中做实际测试，确保其性能符合要求。