特性和主要参数描述

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【摘要】：我国标准JB 4011.1—1985《低压熔断器一般要求》规定熔断器的特性主要用额定电压、额定电流、电流种类和额定频率、额定接受功率、时间电流特性、分断能力范围与额定分断能力、允通电流特性、I2 t特性和过电流选择比等参数说明。和选用关系较密切的熔断器特性和参数主要有以下9项。特性曲线的位置基本上由熔断体的散热情况决定。我国标准规定，制造厂应提供熔断器产品的允通电流特性。

我国标准JB 4011.1—1985《低压熔断器一般要求》规定熔断器的特性主要用额定电压、额定电流、电流种类和额定频率、额定接受（对熔断体为耗散）功率、时间电流特性、分断能力范围与额定分断能力、允通电流特性、I2 t特性和过电流选择比等参数说明。和选用关系较密切的熔断器特性和参数主要有以下9项。

1.额定电压

标准规定熔断器的交流额定电压和直流额定电压分别为220、380、415*、500*、660、1 140 V和110、220、440、800、1 000 V。

带*号的数据仅在某些特定场合使用。

2.额定电流

熔断器的额定电流分为熔断体的额定电流和熔断器支持件的额定电流。标准规定的熔断体额定电流数据系列为2、4、6、8、10、12、16、20、25、32（35）、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1 000、1 250 A。

熔断器支持件的额定电流也应从上面的数据系列中选取。熔断器支持件的额定电流通常代表与它一起使用的熔断体额定电流最大值。

3.额定频率

熔断器一般按45～62 Hz的频率范围设计，如有特殊要求，则应与制造厂协商。

4.时间-电流特性

熔断器的熔断特性通常用对数坐标的时间-电流特性表示。熔断器的时间-电流特性可用弧前时间-电流特性、熔断时间-电流特性和时间-电流特性带的形式表示，如图5-3所示。熔断器的时间电流特性落在两条直线之间并与之渐近：小电流时与最小熔化电流线（垂线）渐近；大电流时则与表示I2 t的等值斜线渐近。特性曲线的位置基本上由熔断体的散热情况决定。有的标准规定熔断器的时间-电流特性的允许偏差为7%（因为有制造误差，所以规定这样的偏差范围是必要的）。许多熔断器产品的实际偏差都低于5%。从图5-3可以看出，在电流未超过额定电流的20倍以前，弧前时间-电流特性和熔断时间-电流特性是重合的；当电流继续增大时，这两条曲线便分开了。二者之间的差别是由两种情况下的灭弧时间不同造成的。除功率因数外，灭弧时间还和工作电压及动作电流有较大的关系。

标准规定熔断器的时间-电流特性以周围空气温度20℃为基础。各种样本和技术文件上给出的熔断器特性都是在（20±5）℃的环温条件下各时间电流特性的平均值。这些数据不适用于已经载流的熔断器。

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图5-3　熔断器的时间-电流特性

Imin—最小熔化电流；a—弧前最小时间—电流特性；b—熔断时间—电流特性；c—等I2 t线。

5.约定时间和约定电流

约定时间和约定电流是描述熔断器保护特性的一组参数，约定电流分约定熔断电流（If）和约定不熔断电流（Inf）。前者为在约定时间内可以熔断的最小电流；后者为在约定时间内不会熔断的最大允许电流。

额定电流16 A及以上g类熔断体的约定时间和约定电流如表5-6所示，额定电流16 A以下的gG类熔断体的约定时间和约定电流如表5-7所示。

表5-6　额定电流16 A及以上g类熔断体的约定时间和约定电流

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表5-7　额定电流16 A以下的gG类熔断体的约定时间和约定电流

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6.限流作用和允通电流（截断电流）

当预期短路电流很大时，熔断器的电流将在短路时达到其峰值is。熔断器分断短路电流过程示波图如图5-4所示。在熔断器动作过程中可以达到的最高瞬态电流值称为熔断器的允通电流iD。熔断器的限流效果在相应产品样本中以允通电流图或称为允通电流特性的形式给出，如图5-5所示。

熔断器的允通电流图反映熔断器在使用中可能出现的最大电流瞬时值，从允通电流图中可以看出熔断器的限流作用。例如，某电网电压500 V，50 Hz，短路电流ik=50 kA，峰值短路电流is=105 kA。选用额定电流为100 A的某熔断器，这时的实际允通电流的峰值为12 kA。这说明，由于熔断器的限流作用，线路中实际能出现的最大短路电流值只有12 kA，为预期短路电流值的11.5%。

我国标准规定，制造厂应提供熔断器产品的允通电流特性。

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图5-4　熔断器分断短路电流过程示波图

is—峰值短路电流；iD—允通电流；ts—弧前时间；tL—灭弧时间；uB—电弧电压。

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图5-5　某熔断器允通电流图

In—熔断器额定电流；iD—允通电流；a—非限流区；b—限流区。

7.I2 t特性（焦耳积分特性）

将熔断体加热到熔点的加热电流产生弧前焦耳积分，而在灭弧过程中吸收的加热电流则产生熔断焦耳积分，熔断器的焦耳积分特性代表使用中可能遇到的极限I2 t值，其是预期电流的函数。有关标准对这些I2 t值都作了限制。表5-8为JB 4011.1—1985中对过电流选择比为1.6∶1的g类熔断体弧前I2 t值的限制。

表5-8　“gG”及“gM”熔断体在0.01 s时的弧前I2 t值

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