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良いヒューズホルダーと悪いヒューズホルダーを区別する方法、および安全認定ホルダーにはどのような設計を検討する必要がありますか?

Feb 22, 2021

GGquot;ヒューズホルダーGGquot;の良し悪しを区別する方法と、安全認証を受けたホルダーにはどのような設計を検討する必要がありますか?


ヒューズの基礎知識


1.ヒューズの機能は何ですか?

ヒューズはヒューズとも呼ばれます。 IEC127規格では、これをGGquot;ヒューズリンクGGquot;として定義しています。 これは、回路の安全な動作を保証するために回路に取り付けられる電気部品です。 回路が故障したり異常になったりすると、電流は絶えず増加し、増加した電流は回路内のいくつかの重要または貴重なコンポーネントを損傷したり、回路を焼いたり、火災を引き起こしたりする可能性があります。 ヒューズが回路に正しく配置されていると、ヒューズの電流が異常になります。ヒューズが特定の高さまで上昇すると、特定の時間にヒューズが溶断して電流を遮断し、回路の安全な動作を保護します。

最も初期のヒューズは、100年以上前にエジソンによって発明されました。 当時の産業技術が未発達だったため、白熱灯は非常に高価であったため、もともとは高価な白熱灯を保護するために使用されていました。


2.ヒューズはどのように機能しますか?

導体に電流が流れると、導体に一定の抵抗がかかるため、導体が発熱することは誰もが知っています。 また、発熱量は次の式に従います。Q= 0.24I2RT; ここで、Qは発熱量、0.24は定数、Iは導体を流れる電流、Rは導体の抵抗、Tは電流が導体を流れる時間です。 この式によれば、ヒューズの簡単な動作原理を理解することは難しくありません。 ヒューズの材質と形状が決まれば、その抵抗Rは比較的確実です(抵抗の温度係数を考慮しない場合)。 電流が流れると熱くなり、時間の経過とともに発熱量が増加します。 電流の大きさと抵抗が発熱の速度を決定します。ヒューズの構造とその取り付け状態が熱放散の速度を決定します。 発熱量が熱放散率よりも小さい場合、ヒューズは切れません。 発熱量と放熱量が同じであれば、長時間融着しません。 熱の発生率が熱の放散率よりも大きい場合、ますます多くの熱が発生します。 そして、それは特定の比熱と質量を持っているので、熱の増加それは温度の上昇に現れます。 温度がヒューズの融点を超えると、ヒューズが切れます。 これがヒューズの動作原理です。

この原理から、ヒューズを設計および製造する際には、選択した材料の物理的特性を注意深く研究し、それらが一貫した幾何学的寸法を持っていることを確認する必要があることを知っておく必要があります。 これらの要因がヒューズの通常の動作に重要な役割を果たすためです。 同様に、使用する場合は正しくインストールする必要があります。


3.ヒューズの構造は何ですか? それぞれの効果は何ですか? 要件は何ですか?

一般に、ヒューズは3つの部分で構成されます。1つはヒューズのコアであるメルト部分で、溶断時に電流を遮断します。 ヒューズの同じタイプと仕様の溶融物は、同じ材料、同じ幾何学的サイズ、および抵抗値を持っている必要があります。 可能な限り小さく、一貫性を保つために、最も重要なことは、同じ融着特性を持つことです。 2つ目は電極部分で、通常は2つあります。これは、溶融物と回路の間の接続の重要な部分であり、良好な導電性を備えている必要があり、明白に生成されないようにする必要があります。3つ目はブラケット部分です。 ヒューズの溶けは一般的に細くて柔らかいです。 ブラケットの機能は、溶融物を固定し、取り付けと使用を容易にするために3つの部分を全体として剛性にすることです。 優れた機械的強度、絶縁性、耐熱性、難燃性を備えている必要があり、使用中に破損、変形、燃焼、または短絡してはなりません。

電源回路や高出力機器に使用されるヒューズは、一般的なヒューズの3つの部分だけでなく、そのようなヒューズによって保護された回路の動作電流が大きいだけでなく、メルトが吹き飛ばされます。 端子の電圧も非常に高く、溶融物が溶融(溶融)または気化したように見えることがよくありますが、電流は遮断されていません。 その理由は、ヒューズの瞬間に、電圧と電流の作用下で、ヒューズの2つの電極間に引っ張りがあるためです。 アーク現象。 この消火装置は、強力な絶縁性と優れた熱伝導性を備え、負である必要があります。 石英砂は、一般的に使用される消火材料です。

さらに、ヒューズインジケータデバイスを備えたヒューズがいくつかあります。 その機能は、ヒューズが作動(溶断)した後に外観を変更することです。これは、光り、変色、ポップアップソリッドインジケータなどのメンテナンス担当者が簡単に見つけることができます。


4.どのような種類のヒューズがありますか?

保護フォームによると、過電流保護と過熱保護に分けることができます。 過電流保護に使用されるヒューズは、通常のヒューズ(電流制限ヒューズとも呼ばれます)です。 過熱保護に使用されるヒューズは、一般にGGquot;温度ヒューズGGquot;と呼ばれます。 熱ヒューズは、低融点合金タイプ、感温トリガータイプ、形状記憶合金タイプなどに分類されます(熱ヒューズは、暖房器具や熱を発生しやすい器具の過熱を防ぎ、髪の毛などを保護するためのものです。乾燥機、電気アイロン、炊飯器、電気ストーブ、変圧器、モーターなど。電気器具の温度上昇に反応し、回路の作動電流を気にしません。その作動原理はGGquot; currentとは異なります。制限ヒューズGGquot;。)

使用範囲に応じて、電源ヒューズ、工作機械用ヒューズ、電気機器用ヒューズ(電子ヒューズ)、自動車用ヒューズに分類できます。

ボリュームに応じて、大、中、小、マイクロに分けることができます。

定格電圧により、高電圧ヒューズ、低電圧ヒューズ、安全電圧ヒューズに分けられます。

遮断容量に応じて、高遮断容量ヒューズ、低遮断容量ヒューズに分けることができます。

形状に応じて、フラットヘッド管状ヒューズ(内部溶接ヒューズと外部溶接ヒューズにも分割可能)、尖った管状ヒューズ、ギロチンヒューズ、スパイラルヒューズ、ブレードヒューズ、フラットヒューズ、ラップアラウンドに分類できます。ヒューズヒューズ、チップヒューズ。

溶断速度に応じて、超低速ヒューズ(通常はTTで表される)、低速ヒューズ(通常はTで表される)、中速ヒューズ(通常はMで表される)、高速ヒューズ(通常はFで表される)に分類できます。 、特別な高速ヒューズ(通常はFFで表されます)。

規格によると、欧州規格ヒューズ、米国規格ヒューズ、日本規格ヒューズに分けられます。


5.遅いヒューズとは何ですか?

低速ヒューズは、時間遅延ヒューズとも呼ばれます。 その時間遅延特性は、回路が無傷のままであり、障害のないパルス電流がある場合に長期的な過負荷に対する保護を提供できることを示しています。 一部の回路では、スイッチング時の電流が通常の動作電流の数倍を超えていますが、この電流のピーク値は非常に高いですが、現れる時間は非常に短いです。 これをパルス電流、またはサージ電流、またはサージ電流と呼びます。 通常のヒューズはこの電流に耐えることができません。 回路に通常のヒューズを使用すると、正常に起動できない場合があります。 より大きなヒューズを使用すると、回路が過負荷になったときに保護されません。 時間遅延ヒューズの溶融物は特別に処理され、エネルギーを吸収できます。エネルギー吸収を調整する機能により、インパルス電流に耐え、過負荷から保護することができます。 この規格には、遅延特性に関する規定があります。 規格の指定された特性が要件を満たせない場合は、製造元に問い合わせて解決することができます。


6.ヒューズの定格電流は、ヒューズが飛ぶ原因となる電流ですか?

いいえ。これは公称仕様としてのみ見なされるべきであり、ヒューズを流れる電流の大きさと溶断時期はヒューズ製品規格に詳述されており、規格によって異なります。 規制が異なります。 ヒューズにはGGquot;ヒューズ係数GGquot;があります。 その値がGGquot; 1 GGquot;より大きい (通常1.1から1.5の間)、これはGGquot;通常の非ヒューズ電流GGquot;の比率です。 GGquot;定格電流GGquot;へ。 ヒューズに流れる電流が定格電流より大きく、従来の非溶断電流を超えていなくても、ヒューズが切れてはならないことがわかります。


7.ヒューズの定格電圧を理解するにはどうすればよいですか?

ヒューズが飛ぶかどうかは、ヒューズを流れる電流の大きさに依存し、回路の動作電圧とは関係ありません。 ヒューズの定格電圧は、ヒューズの安全な使用の観点から提案されています。これは、ヒューズが安全な動作状態にある回路の最高動作電圧です。 これは、ヒューズは、ヒューズの定格電圧以下の動作電圧の回路にのみ配置できることを意味します。 この方法でのみ、ヒューズは安全かつ効果的に機能します。そうしないと、ヒューズが飛んだときに、継続的なアーク放電と電圧破壊が発生し、回路に損傷を与えます。


8.ヒューズの電圧降下は何を示していますか?

ヒューズの電圧降下は、定格電流条件下でのヒューズの両端の電圧降下です。 これはヒューズの内部抵抗を反映しており、その値は大きすぎないようにする必要があります。 内部抵抗が大きすぎる(電圧降下)ヒューズを回路に取り付けると、回路のシステムパラメータに影響を与え、回路が正常に動作しなくなります。 この規格は、その値の上限を規定するだけでなく、その一貫性も規定しています。


9.ヒューズの温度上昇を研究することの重要性は何ですか?

ヒューズの温度上昇とは、ヒューズに定格電流の1.1倍(110%)が流れたときのヒューズの温度上昇値、つまり実際に測定した温度から周囲温度を引いた値を指します。 UL規格では上限を75oCに設定しています。 ヒューズが溶けるため、温度はより敏感になります。 ある高温下で長時間使用すると、融点とインピーダンスが変化します。 この変更は、ヒューズの精度に影響します。 これは通常、ヒューズの経年劣化と呼ばれます。 回路にはエージングヒューズが使用されています。 とても危険です。 したがって、ヒューズを製造および使用する際には、ヒューズの温度上昇に注意する必要があります。 同様に、長期間使用してもヒューズが切れていなくても、経年劣化している可能性があることにも注意してください。 交換するのが最善です。


10.ヒューズの遮断容量はどういう意味ですか?

従来の非溶断電流と関連規格で指定された定格遮断容量(電流)との間の電流がヒューズに適用される場合、ヒューズは十分に動作し、周囲の環境を危険にさらすことはありません。 ヒューズが配置されている回路の予想される故障電流は、規格で指定されている定格遮断容量電流未満である必要があります。そうでない場合、ヒューズが故障時に溶断すると、アーク、点火、ヒューズの燃焼、溶融が継続します接点、および認識できないヒューズのマーキングがあります。 もちろん、劣ったヒューズの破損能力が規格の要件を満たしていない場合、使用時に上記の危険も発生します。


11.ヒューズの関連する認証は何ですか?

米国のUnderwritersExperimental CompanyのUL認証、カナダ規格協会のCSA認証、日本の通商産業省のMTTI認証(アプリケーションは停止され、PSE認証に置き換えられました)および国際電気技術委員会のICE認証。 China GG#39;の認証は、もともと中国の万里の長城CCEE認証でしたが、現在はCCC認証に置き換えられています。


12.ヒューズの一般的に使用される用語とパラメータは何ですか?

通常の動作電流:25°Cで動作する場合、有害なヒューズを避けるために、ヒューズの定格電流は通常25%減少します。 ほとんどの従来のヒューズは、より低い溶融温度の材料を使用しています。 したがって、このタイプのヒューズは周囲温度に影響を与えます。たとえば、定格電流が10Aのヒューズは、通常、周囲温度25°Cで7.5Aを超える電流では動作できません。

定格電圧:ヒューズの定格電圧は、実効回路電圧以上である必要があります。 一般的な標準電圧定格シリーズは、32V、125V、250V、600Vです。

抵抗:ヒューズの抵抗は、回路全体でそれほど重要ではありません。 ただし、アンペア数が1未満のヒューズの抵抗は数オームになるため、低電圧回路でヒューズを使用する場合は、この問題を考慮する必要があります。 ほとんどのヒューズが使用されています。正の温度係数の材料で作られているため、耐寒性と耐熱性があります。

周囲温度:ヒューズの電流容量。 実験は25℃の周囲温度で行われます。 この実験は、周囲温度の変化の影響を受けます。 周囲温度が高いほど、ヒューズの動作温度が高くなり、ヒューズの電流が高くなります。環境収容力が低いほど、寿命は短くなります。 逆に、より低い温度で作業すると、ヒューズの寿命が延びます。


ヒューズ定格容量:遮断容量とも呼ばれます。 ヒューズの定格容量は、定格電圧の下でヒューズが実際に溶断できる最大許容電流です。 短絡の場合、ヒューズは通常の動作電流よりも大きい複数の瞬間的な過負荷電流を流します。 安全な操作中ヒューズは無傷のままである必要があります(破裂や破損がないこと)。


ヒューズの性能:ヒューズの性能とは、ヒューズがさまざまな電流負荷にどれだけ迅速に応答するかを指します。 ヒューズは、性能に応じて、通常の応答、遅延切断、高速動作、電流制限の4つのタイプに分類されることがよくあります。


有害な開回路:設計された回路の分析が不完全であることが原因であることがよくあります。 上記のヒューズの選択に関係するすべての要因の中で、通常の動作電流、周囲温度、および過負荷に特別な注意を払う必要があります。 使用時は、通常の使用電流と周囲温度のみでヒューズを選択することはできませんが、その他の使用条件にも注意してください。 たとえば、従来の電源装置の有害な中断の一般的な原因は、ヒューズの公称溶融熱定格が十分に考慮されていないことであり、電源装置の要件も満たす必要があります。 平滑化およびフィルタリング入力コンデンサによって生成されるサージ電流は、ヒューズの要件を満たします。 ヒューズが安全かつ確実に機能する場合、ヒューズの溶融熱エネルギーは、ヒューズの公称溶融熱エネルギー定格の20%を超えてはなりません。


公称融解熱エネルギー:ヒューズコンポーネントを融解するために必要なエネルギーを指し、I2tで表され、GGquot;アンペア平方秒GGquot;として読み取られます。 一般に、権威ある認証機関は、溶融熱エネルギー試験を実施する必要があります。ヒューズに電流増分を適用し、溶融の発生を測定します。溶融が約0.008秒以上発生しない場合は、パルス電流の強度を上げます。 ヒューズGG#39のヒューズ時間が0.008秒以内になるまで、実験を繰り返します。 このテストの目的は、発生した熱を確認することです。熱伝導によってヒューズコンポーネントから逃げるのに十分な時間はありません。つまり、すべての熱エネルギーがヒューズの溶断に使用されます。


したがって、ヒューズを選択する際には、上記の通常の動作電流、定格値の低下、および周囲温度に加えて、I2t値も考慮する必要があります。 また、注意:ほとんどのヒューズには溶接継手があるため、溶接する必要があります。 特に注意してください。 はんだ付け熱が多すぎると、ヒューズ内のはんだがリフローして定格が変化するためです。 ヒューズは半導体の感熱素子に似ているため、ヒューズをはんだ付けするときはヒートシンクを使用するのが最適です。


13.なぜGG#39;ヒューズを銅線または鉄線に置き換えることができないのですか?


一般的に、ファミリーの配電盤にはヒューズがあり、ヒューズはヒューズに取り付けられています。 ヒューズは、鉛-スズおよび鉛-アンチモン合金材料で作られています。 融点が低く、抵抗が大きく、熱が多く、壊れます。 高速特性。 ワイヤーや電気器具を流れる電流が許容安全値を超えると、電流の熱効果によりヒューズが熱くなります。 ヒューズGG#39;の溶断電流(つまり、ヒューズの融点)に達すると、すぐに溶断し、電流を遮断する役割を果たします。 ヒューズは、電力線に漏れ、短絡、または過負荷が発生した場合に、電力線と電気器具を火災や燃え尽き症候群から保護する上で重要な役割を果たしていることがわかります。 電源。


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