高压熔断器的选择
电动汽车高压熔断器选择应用
电动汽车高压熔断器选择应用2018-01-18熔断器的工作原理看起来比较简单，在电路中出现瞬时大电流时，熔丝自身发热，把自己熔断就算完成使命。
但在一个确定的电路中，选择什么样的熔丝，才能够恰到好处的实现，遇到故障电流，在短时间内熔断；同时又能确保，在长期的正常工作电流作用下，不会出现熔断，甚至不会因为伤痕的累积而出现电阻增大情形，影响到回路的效率。
这才是好的熔断器追求的目标。
电动汽车上使用的熔断器，既需要普通配电系统中直流高压熔断器的熔断保护性能，同时，还需要承受道路车辆的冲击和振动，这是对电动汽车高压系统内使用的熔断器的一类独特要求。
1 熔断器类型和特点按照供配电系统中习惯性的叫法，250V以下称为低压。
我们现在所说的高压直流熔断器，实际上是针对电动汽车的电气系统中的习惯叫法。
控制电路以外的，都被我们叫做高压系统。
电动汽车上的高压直流，目前主流都在1000V以下。
直流熔断器的类型，按照结构划分可以分成插入式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式和快速熔断器几种。
插入式，指熔断器的熔体以插接的方式固定在熔断器支座上，一旦出现故障熔断，可以只更换熔体而不必拆卸整个熔断器。
它主要由瓷盖、瓷座、动触头、静触头和熔丝组成。
这是一种比较传统的熔断器。
如下图所示。
螺旋式，指熔断器两侧的接线端靠螺纹旋接的方式连接到一起的一类熔断器，它主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线端、下接线端及座子组成，基本结构如下图所示。
无填料封闭管式，是将一片或者几片熔体并联封闭在一个套管内，熔体上人为设计薄弱环节作为熔断点的一种熔断器。
它主要由熔断管（纤维管）、插座和熔片组成。
使用过程中，此类熔断器接入回路时需要配套支座作为绝缘固定之用。
基本结构如下图所示。
有填料封闭管式熔断器，指在封闭管体内熔体周围，填充经过处理的石英砂，用以加速电弧的熄灭的一类熔断器。
它主要由管体、指示器、石英砂填料和熔体组成。
管体由滑石陶瓷制成。
当熔断器遇到故障电流熔断后，指示器显示其熔断状态。
熔断器额定电流的选择和使用须知
熔断器额定电流的选择和使用须知之南宫帮珍创作虽说现在使用高压熔断器的越来越少.但笔者认为在农村高压配电装置中装设熔断器作为短路和严重过载呵护是十分需要的.这是因为熔断器选择性好, 上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合IEC标准规定的过电流选择比为1.6：1的要求, 即上级熔断体额定电流不小于下级的该值的1．6倍, 就视为上下级能有选择性切断故障电流, 限流特性好、分断能力高、结构简单、尺寸小、重量轻、使用方便、价格昂贵.虽说故障熔断后必需更换熔断体, 但对供电要求不高的农村用户, 使用熔断器从价格与实用方面考虑, 还是不错的选择.选择熔断器主要是选择其熔体的额定电流, 熔体的额定电流要根据用电装置的额定电流和工作特点来选择, 应做到在额定电流工作时熔体不熔断而在短路或严重过载时保证迅速熔断.笔者参考有关资料结合自己的实践经验就熔断器熔体额定电流的选择方法和使用注意事项介绍如下, 希望对农村电工有所帮手.一、熔断器熔体额定电流的选择1、照明电路：白炽灯, 熔体额定电流=1．1×被呵护电路上所有白炽灯工作电流之和；日光灯和高压水银荧光灯, 熔体额定电流：1．5×被呵护电路上所有日光灯和高压水银荧光灯工作电流之和.2、家用电器过流或过负荷呵护的熔断器：通常家庭用电没有自力设置的过载呵护, 仅设置熔断器取代的, 其配置原则是按家用电器全部使用时总电流的1．05～1．15倍来选择.3、电念头：(1)单台直接起动电念头：熔体额定电流=(1.5～25)×电念头额定电流.注：对不频繁起动的电念头取较小的系数, 频繁起动的电念头取较年夜的系数.(2)多台小容量电念头共用线路：熔体额定电流=(1．5～2．5)×最年夜容量的电念头额定电流+所有电念头额定电流之和.(3)降压起动电念头：熔体额定电流=(1．5～2)×电念头额定电流.(4)绕线式电念头：熔体额定电流=(1.2～1．5)×电念头额定电流.4、配电变压器：高压侧熔体额定电流=(1．0～1．5)×变压器高压侧额定电流；高压侧熔体额定电流：(2～3)×变压器高压侧额定电流(当变压器容量为100～1000千伏安时系数取2, 低于100千伏安时系数取年夜于2小于3的值.使用于高压的熔体必需装置在符合电压品级要求的熔断器中.5、电力电容器：每台高压电力电容器或每台高压电力电容器都独自设熔丝呵护, 熔体额定电流：(1．5～2 5)×电容器额定电流；电力电容器组,熔体额定电流：(1．3～1.8)×电容器组额定电流.6、电焊机：熔体额定电流=(1．5～205)×负荷电流.7、电子整流元件：熔体额定电流≥1．57×整流元件额定电流.8、电子变压器、收扩音机、电视机、晶体管电子设备：熔体额定电流=(1．5～2)×电器额定电流.9、高、高压断路器电磁型合闸机构合闸回路的合闸熔断器：通常按断路器合闸电流的三分之一配置.10、10kV跌落式熔断器：额定电流.熔断器具的额定电流应年夜于或即是熔体的额定电流(一般熔体的额定电流可选为熔断器具的0．3～0.1倍), 而熔断体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5—2倍.11、输电线路：熔体的额定电流应小于或即是线路的平安电流.使用熔断器时注意的事项1、装置前应细心检查熔断器的额定电压、额定电流及极限分断能力是否与要求的一致.2、装置时要保证熔体和触刀及触刀和刀座接触良好, 以免熔体温渡过高而误举措.同时还要注意不使熔体受到机械损伤；应注意熔断器周围介质的温度与电念头周围介质的温度尽可能一致.以免呵护特性发生误差.3、装置一定要可靠, 防止有一相接触不良, 呈现一相断路的情况, 致使电念头因缺相运行而烧毁.4、要经常检查熔断器, 并保管有需要的配件, 对有举措指示器的熔断器, 发现熔断器已举措, 应及时更换；若发现熔体氧化、损伤或熔断时, 要及时更换熔体, 并注意使换上去的新熔体的规格与换下来的一致, 保证举措的可靠性.特别注意更换熔体或熔管时不成在带电的情况下进行.5、发现熔断器上积有灰尘, 一定要及时清除, 保证其举措的可靠性.6、熔断器只能作为电路和电器设备的短路呵护不能用做过载呵护.7、烧断熔断器熔体后, 必需查明原因换上原规格的熔断器后才华再合上电源开关.任何情况下不得用导线将熔断器短接或加年夜熔断器熔体的额定电流后强行送电.8、一定要购买正规厂家生产的熔断器.正规厂家生产的熔断器都有注册商标, 凡无商标、厂名、厂址的, 即是未取得国家产物统一合格证书的, 这种产物不能购买.否则将会带来不胜设想的后果.9、熔断器内熔体的额定电流不能超越熔断器的额定电流.10、为了保证熔体举措的可靠性, 各级线路中前一级熔体的额定电流比后一级熔体的额定电流年夜一级或两级.一定额定电流的熔体只能呵护一定截面以上的导体, 如果熔体的额定电流增年夜后, 不能呵护这一截面的导体时, 则导体的截面也应该增年夜到被呵护的最小截面。
高压熔断器选型
熔断器的选择方法通常将由中压熔断器（F）与真空接触器（C）组合而成的回路，简称为F+C组合回路。
F+C组合回路常作为中压系统中、小容量电动机和变压器回路的开断设备。
熔断器参数的选择，取决于熔断器本身的型式和被保护设备的种类。
工程设计中，常常为熔断器额定电流和电缆截面的选择而感到困惑。
本文简要讨论了熔断器和电缆截面的选择方法。
1 F+C组合回路应考虑的主要因素设计时应考虑的主要因素有：①熔断器的额定电压应大于或等于电网电压；②熔断器的额定分断电流应大于或等于安装点的最大短路电流；③应考虑设备特性的容差，以获得良好的保护效果；④如果熔断器通风不良，必须校验其稳态温升，以便保证其温升不超过标准值，必要时，熔断器应降低额定值使用；⑤熔断器、接触器和保护装置的过负荷保护特性三者之间应良好匹配。
2 保护变压器的熔断器2.1 熔断器须满足的要求（1） 能耐受正常负荷和可能引起的过负荷。
（2） 能耐受变压器的励磁涌流。
（3） 能分断变压器二次侧出口的短路电流，并应与低压侧的熔断器或断路器选择性配合。
（4） 若有必要，应能可靠躲过变压器低压侧电动机的成组自起动。
2.2 变压器的励磁电流峰值熔断器0.1 s的熔化电流IF0.1应大于或等于14倍变压器的额定电流ITN，即IF0.1≥14 ITN故令峰值电流为IB=IF0.1/14≥ITN （1）2.3 稳定负荷和过负荷在正常环境(即不超过40 ℃)的环境温度下，熔断器的额定电流不应小于1.3倍变压器额定电流，以避免其装入开关柜后温度升高而引起的降容影响。
一般情况下，熔断器额定电流IFN选择范围在1.3 ITN≤IFN≤1.5 ITN （2）如果变压器按连续过负荷设计，则熔断器的额定电流不应小于1.3倍过负荷电流ITg。
因此，作为一般的准则，熔断器额定电流应选择的范围为1.3 ITg≤IFN≤1.5 ITg （3）2.4 变压器二次侧的故障电流从切除故障的观点来说，故障电流ISC不应小于熔断器的最小熔断电流I3 ISC≥I3而 ISC=ITN/ud%式中，ud%为变压器的阻抗（标幺值）。
高压熔断器选型
高压熔断器选型
高压熔断器
熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害；按安装条件及用途选择不同类型高压熔断器如屋外跌落式、屋内式，对于一些专用设备的高压熔断器应选专用系列；我们常说的保险丝就是熔断器类。
高压熔断器选型
1、按短路条件来选型
如果电路发生短路那幺就会对电气设备造成较大的电压冲击，从而使电气设备受到巨大的破坏，而在实际应用当中，造成短路的因素也很多，所以大家在为高压熔断器选型时就要充分考虑能够引起短路的条件，其中包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等等，并根据可能出现的短路条件来选择正确的型号。
2、按环境条件来选型。
熔断器电流选用
熔断器电流选用工作电流额定值，选用一定要计算。
照明线路安装时，略大全部电流和。
单台电机运行时，小于额流二点五。
多台电机运行时，小于总和二点五。
减压起动电动机，小于二倍额定流。
绕线式的电动机，小于额流一点五。
变压器的低压侧，小于额流一点五。
并联电容器组群，小于额流一点八。
电焊机装的熔体，小于负流二点五。
电子整流元器件，一点五七额定流。
选择熔断器主要是选择其熔体的额定电流。
熔体的额定电流应通过计算合理选择。
（1）照明电路白炽灯：熔体额定电流=1.1×被保护电路上所有白炽灯工作电流之和。
日光灯和高压水银荧光灯：熔体额定电流=1.5×被保护电路上所有日光灯和高压水银荧光灯工作电流之和。
（2）电动机1）单台直接起动电动机：熔体额定电流=（1.5～2.5）×电动机额定电流。
注：对不频繁起动的电动机取较小的系数，频繁起动的电动机取较大的系数。
2）多台小容量电动机共用线路：熔体额定电流=（1.5～2.5）×最大容量的电动机额定电流+所有电动机额定电流之和。
3）减压起动电动机：熔体额定电流=（1.5～2）×电动机额定电流。
4）绕线式电动机：熔体额定电流=（1.2～1.5）×电动机额定电流。
（3）配电变压器低压侧：熔体额定电流=（1.0～1.5）×变压器低压侧额定电流。
高压侧：熔体额定电流=（2～3）×变压器高压侧额定电流（当变压器容量为100～1000kV·A时系数取2，低于100kV·A时系数取大于2小于3的值）。
（4）电力电容器每台高压电力电容器或每台低压电力电容器都单独设熔丝保护，熔体额定电流=（1.5～2.5）×电容器额定电流；电力电容器组，熔体额定电流=（1.3～1.8）×电容器组额定电流。
（5）电焊机熔体额定电流=（1.5～2.5）×负荷电流。
（6）电子整流元件熔体额定电流≥1.57×整流元件额定电流。
纯电动汽车高压熔断器计算及选型
一、概述现阶段动力电池能量密度越来越高，单体电芯容量越来越大，各高压部件一旦出现短路现象而无相应的保护措施，轻则部件损坏，重则引起火灾（尤其动力电池），后果将不堪设想，所以各高压部件回路的保护至关重要，本文将阐述纯电动汽车高压直流熔断器计算及选型方法，并实例说明。
电动汽车电气拓扑图如图一所示。
图一电动汽车电气拓扑图二、熔断器选型2.1 熔断器分类1）按动作特性主要分为：普通熔断器（gG/gL）、快速熔断器部分范围保护（aR）、快速熔断器全范围保护（gR）、Time-delay型及特殊熔断器；2）按照外形形状主要分为：a、英标熔断器英式熔断器壳体采用陶瓷材质，圆柱管体，具有体积小、浪湧耐受性能強、性价比高、弧电压小、功耗低等特点，一般小于100A的熔断器推荐采用英式系列熔断器。
英标BS88熔断器样式如图二所示。
图二英标BS88熔断器b、美标熔断器美式熔断器系列的产品，两端触刀为一体式，熔体直接一次性焊接，可抗强冲击及振动，具备高阻燃、高绝缘性能，弧电压小，功耗低，此系列为电动汽车的优选，一般大于100A的熔断器推荐采用美标系列以增加可靠性。
美标熔断器样式如图三所示。
图三美标熔断器c、欧标熔断器欧标方形熔断器壳体采用陶瓷材质，该产品具有运行温度低、功率损耗小、焦耳积分值小等特点，适用于要求结构紧凑、性能优越、大功率应用场合，尤其在手动维修开关（MSD）中大量使用。
欧标方形熔断器样式如图四所示。
图四欧标方形熔断器d、法标熔断器法标熔断器具有循环性能强、体积小、构造独特等特点，模块化底座方便安装，结构紧凑，适用于占用空间小的PDU、BDU、小型交流驱动器以及其它小功率应用。
法标圆形熔断器样式如图五所示。
图五法标圆形熔断器2.2 熔断器额定电压的选择熔断器作为电路中的保护器件，在回路中出现故障时，熔断器工作分为“熔”+“断”两个过程，“熔”的过程与电流有关系，“断”的过程与电压有关系。
熔断器的电压可以表述为：此熔断器可以分断此电压所产生的电弧。
iec60282-2熔断器标准
iec60282-2熔断器标准IEC 60282-2熔断器标准是国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，简称IEC）制定的关于高压熔断器的标准。
该标准主要规定了高压熔断器的设计、测试和使用的要求，旨在确保高压熔断器在电力系统中的安全和可靠运行。
IEC 60282-2标准的适用范围覆盖了额定电压高于1kV，频率不超过100Hz的电力系统。
熔断器是保护电力系统设备和电力线路的重要装置，它可以在电流超过设定值时迅速断开电路，防止设备过载和短路故障导致的损坏。
因此，熔断器的性能和可靠性对于电力系统的正常运行至关重要。
IEC 60282-2标准对于高压熔断器的分类和型号、额定电压和额定电流的选择、工作过程、性能要求和试验方法等方面进行了详细规定。
标准要求熔断器必须符合一系列基本的功能和性能要求，包括断路能力、断开指令的响应时间、短路保护的可靠性、对负载电流的承载能力以及对高温、低温和湿度等环境条件的适应能力。
根据IEC 60282-2标准的要求，高压熔断器的断路能力必须满足电力系统在故障电流下的需求，通常以熔断器的额定电流和额定短路电流比值来衡量。
断开指令的响应时间是指熔断器在接收到断开信号后的断开时间，要求熔断器能够在规定的时间内（如几个毫秒）迅速断开电路。
IEC 60282-2标准还规定了熔断器在短路故障发生时的可靠性要求，包括持续运行时间和分断次数等方面。
持续运行时间是指熔断器能够连续工作的时间，要求熔断器在正常工作范围内能够持续工作数小时甚至数天。
分断次数是指熔断器能够在一定时间内连续断开负载电流的次数，要求熔断器能够连续断开指定次数的短路电流。
此外，IEC 60282-2标准还规定了熔断器必须经过一系列试验来检验其设计和制造质量。
试验包括短路试验、负载试验、环境试验等，旨在评估熔断器在各种条件下的可靠性和性能。
短路试验是检验熔断器对短路电流的断开能力，负载试验是检验熔断器对额定负载电流的承载能力，环境试验是检验熔断器在不同环境条件下的适应能力。
高压限流熔断器参数及作用如何选择
高压限流熔断器参数及作用,如何选择高压限流熔断器参数及作用,如何选择高压限流熔断器参数及作用高压熔断器的作用是对电路及设备进行短路保护及运载保护。
它是利用低熔点的金属丝（片）（也称为熔件）的熔化而切断电路的。
其结构简单，造价低，且容易维护。
高压熔断器按安装地点可分为户内式和户外式，按是否限流可分为限流式和非限流式。
所谓高压限流熔断器是熔断器的瓷管中充满石英砂，当短路电流使熔丝熔断而产生电弧，由于石英砂颗粒间狭沟的限制，使弧柱直径变小，加上石英砂的冷却作用，在电流未到稳定值以前就将电弧熄灭，起到限流的作用。
跌落式熔断器是一种非限流式熔断器，在熔丝管内层有产气材料，当故障电流流过熔断器时，熔丝熔断产生电弧，在电弧高温作用下，产生高压气体通过管口向外喷出，将电弧拉长并冷却，在电流过零时熄灭。
熔丝熔断后，使活动关节释放，熔丝管跌落而形成明显的断口。
高压限流熔断器一般用于户内居多，但不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，以避免熔断器熔断的截流所产生的过电压超过电网允许2.5倍的工作相电压。
跌落式熔断器一般用于户外，因为在其灭弧时，会喷出大量气体，并发出很大的声响。
高压限流熔断器的主要参数和特性有哪些？高压限流熔断器的主要参数和特性：（1）额定电压：是指高压限流熔断器分断后长期承受的电压，一般等于或大于设备或线路的额定电压。
（2）额定电流：分熔断器和熔体的额定电流，是指长期通过的电流。
一般为设备额定电流的1.5~3倍左右。
（3）额定开断能力：是指在故障条件下可靠地开断过载或短路电流的能力。
一般用开断电流或开断容量表示。
（4）绝缘水平：一般用工频耐压和雷电冲击耐压来表示。
（5）安秒特性：是指高压限流熔断器动作时间与通过熔断器电流的关系，它由制造厂提供。
这对保证熔断器的选择性是十分必要的，否则将会发生越级跳闸等误动作的恶劣后果。
中压熔断器是如何选择的？（1）高压限流熔断器选择的环境条件。
环境条件是指环境温度、最大风速（对户外使用的熔断器有要求）、污秽情况（对户外使用的熔断器有要求）、海拔、地震烈度等，上述要求可参照户外开关设备的要求而定。
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湖南水利水电职业技术学院
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Sd SK 3UavI(Ii(m3) )
•最大开断容量 •短路容量
学习情境1：电气主接线设计
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对于填充石英砂、有限流作用的熔断器，则只能用在等于其额定电压的电网中。因为 限流型熔断器在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产 生过电压，可能损害电网中的电气设备 。
学习情境1：电气主接线设计
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根据安装地点选用户内式或户外式。
跌落式熔断器， 在一定条件下还 可以分断和关合 空载架空线路、 空载变压器和小 负荷电流
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保护电力湖线南路水、利电水电职业技术学院 力变压器和电力电 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 容器RN1、RN3、 RN5等
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电力系统自动化技术专业
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熔体额定 电流
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• 有限流作用熔断器
I I br
式中 Ⅰbr—熔断器的额定开断电流 • 对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，
故可不计非周期分量影响，而采用 I进 行校验。
• 无限流作用熔断器
• 对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有效值 Ⅰim 进行校验；
I (3) im
I"
1 2(Kim
1)2
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学习情境1：电气主接线设计
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型式选择
额定电压选择
选择项目
额定电流选择
开断能力选择
选择性校验
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型式选择：根据保护设备选择
为保护户内电压互感器的 专用熔断器RN2型等额定 电流均为0.5A
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U U
N
NS
对于一般的无限流作用的高压熔断器，额定电压必须大于或等于电网的额定电压。
• 为使前后两级熔断器之间或熔断器与电源保护装置之间动作的选择性 ，应进行熔体选择性校验。如图为两个不同熔体安秒特性曲线（ ⅠNfs1 <ⅠNfs2），同一电流同时通过此二熔体时，熔体1先熔断。所 以，为了保证动作的选择性，前一级熔体应采用熔体1，后一级熔体应 采用熔体2。
学习情境1：电气主接线设计
学习情境1：电气主接线设计
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熔管的额定电 流
熔体的额定电 流
熔管的额定电流应大于熔体的额定电流。
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熔管的额定电 流
熔体的额定电 流
• 保护≤35KV变压器
I KI
Nt
g .max
电力变压器回路最大工作电流。
电动机不自起动1.1至1.3 K 电动机自起动1.5至2.0
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熔管的额定电 流
熔体的额定电 流
保护电力线路
I KI
Nt
NL
回路负荷电流
•K:1.1～1.3
学习情境1：电气主接线设计
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熔管的额定电 流
熔体的额定电 流
保护电压互感器 熔体额定电流一般为0.5A或者1A。
熔管的额定电 流
熔体的额定电 流
保护电容器
IN t
KI
N
c
电力电容器回路的额定电流。
跌落式K ：1.2至1.3
K
限流式
K
：一一组台CC
：1.5至2.0 ：1.3至1.8
学习情境1：电气主接线设计
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保护电压互感器用的高压熔断器， 只需按额定电压及开断能力两项来选择。
学习情境1：电气主接线设计