中国线束,熔断丝选用的原则
来源: 作者: 发布时间:2023-09-01 08:59 浏览量:0
熔断丝是一个热能响应元件,它是为了保护线束而有意设计和制造成线路中最弱的一部分。根据熔断特性不同,可以把熔断丝分成快熔型和慢熔型。要实现熔断丝保护导线的功能,需要保证熔断丝在正常负荷电流工况下,熔断丝不会熔断,而在过载或短路情况下,熔断丝必须熔断。即流经熔断丝的电流必须大于某个特定的电流值后,熔断丝才会熔断,这个特定电流值称为熔断丝必要额定电流,必要额定电流与负荷余量率,即熔断丝种类有关。
熔断丝选用的原则
负载工作方式决定熔断丝的类型,负荷电流的大小及熔断丝的类型又决定了熔断丝的容量,即熔断丝规格额定电流的大小,熔断丝容量的选择同时还受到布置位置周围温度的影响。
确认负载的负荷类型
电器负载根据其工作电流特性,主要分为感性负载与阻性负载。根据其工作特点,又分为间歇负载与连续负载。
熔断丝选型时,需根据负荷特性选择合适的熔断丝类型。
熔断丝类型选择
熔断丝的工作原理就是熔断丝通过电流时发热,当温度上升到熔点时熔断丝熔化,熔化积累最终熔断,这是一个温度积累的过程。电机类电器件起动或关闭时都会有大电流脉冲,造成熔断丝局部熔化降低使用寿命。慢熔就是对这些脉冲反应较为迟钝的一类熔断丝,有较好的耐冲击能力。
大电流负载、长时间脉冲电流负载、堵转电流负载建议选用慢熔熔断丝;小电流负载、阻性负载或短时间脉冲电流负载建议选用快熔熔断丝。
共用熔断丝回路规范
从安全及线束成本等方面考虑,每个电源回路最好单独采用熔断丝,但整车电路有很多的用电器和回路,而受成本、布置等限制不可能每个回路都单独分配一个熔断丝,也就存在几个回路、用电器共用一个熔断丝的情况。熔断丝分配时要遵循以下原则。
1) 对行车安全或可靠性要求极高的如ECU、ABS、远光灯、近光灯、制动灯等要单独给熔断丝甚至增加分熔断丝,以保证一路故障发生时不至于整个系统功能失效。
2) 易受其他设备干扰的负载建议单设熔断丝,如音响和仪表。
3) 信号回路避免与大功率回路或电机类负载回路如雨刮、玻璃升降、喇叭等共用熔断丝,因为电机的起动或关闭会产生剧烈的电流电压冲击,会对信号回路造成一定的干扰。
4) 小电流回路避免与大功率回路共用熔断丝,为满足大功率回路的用电需求,其熔断丝容量的选择一般较大,如熔断丝下游有小电流回路,它的导线为满足熔断丝的匹配要求必然较粗,造成不必要的浪费。
5) 安全等级高的负载不能和等级低的负载共用熔断丝。
6) 相互干扰不敏感的负载,可以共用熔断丝,如报警灯与外部照明灯。
7) 同一系统负载可共用熔断丝,如喇叭、开关、喇叭继电器。
8) 电气性质相似的负载,可共用熔断丝,如雨刮电机、喷水电机。
9) 安全等级相同的负载,可共用熔断丝,如舒适性负载。
熔断丝容量选择
1) 确定负载的总额定功率:总额定功率=负载1额定功率+负载2额定功率+…
2) 计算负荷电流:负载(用电器) 工作时回路流通的电流称为负荷电流,为保证熔断丝的寿命,一般根据经验会设置熔断丝负荷余量率,其值为负荷电流上限与熔断丝周围温度额定电流的比值。负荷余量率与熔断丝种类有关,快熔熔断丝一般设定为70%,慢熔熔断丝一般设定为50%。
3) 计算熔断丝必要额定电流:
4) 匹配选择熔断丝容量:根据熔断丝必要额定电流值选出一个大于它又最接近于它的熔断丝规格额定电流值,根据熔断丝规格额定电流值和周围工作温度计算出熔断丝周围温度额定电流。
熔断丝周围温度额定电流(A)=熔断丝规格额定电流(A)×温度折减系数
式中:熔断丝周围温度额定电流———熔断丝环境温度为某一值时,其额定电流值;熔断丝规格额定电流———熔断丝在周围温度25℃时的额定电流值,也是厂家标称的规格额定电流值,简称熔断丝容量;温度折减系数———1+(T-25℃)×温度折减速率。
温度折减系数随环境温度变化而变化,由温度折减速率决定,温度折减速率为负值,快熔熔断丝温度折减速率:-0.15%/℃,慢熔熔断丝温度折减速率:-0.14%/℃;
要求:熔断丝必要额定电流≦熔断丝周围温度额定电流。如结果不满足,那么熔断丝容量选择上升一档,重新计算比较。最终选择的熔断丝容量即为匹配的熔断丝容量。
计算熔断丝寿命
对于有脉冲电流的熔断丝匹配,需计算所选熔断丝耐脉冲电流冲击次数,即计算熔断丝寿命。脉冲电流不包含稳态工作电流,如图2所示,相应熔断丝必须保证承受足够的脉冲次数,此种特性的负载可以通过脉冲电流I2t和熔断丝熔断I2t的比值,即相对I2t来校核。脉冲电流I2t可通过图3计算。熔断丝熔断I2t可通过图4计算,实际使用时可从熔断丝供应商处得到。
相对I2t对熔断丝寿命的影响可以利用承受脉冲周期曲线来预测熔断丝的寿命,例如,给定脉冲达到熔断丝41%相对I2t时,熔断丝可以承受4500次这样的脉冲冲击,见图5。
通常建议相对I2t<30%,此时熔断丝可以承受10万次以上的脉冲冲击,典型脉冲电流I2t的计算公式见表1。
熔断丝分断时间
熔断丝分断时间是指熔断丝从熔断体熔化到电路分断的时间。
熔断丝分断时间=熔化时间+电弧时间



