大功率整流器中快速熔断器的选型

熔断器的选型1．RL6、RL7、RL96、RL52系列螺旋式熔断器本系列熔断器适用于交流45—621-Iz、电压在500V 及以下的电路，作过载和短路保护用。

其中Riff、RL7、RL96系列熔断器用于电缆和线路保护，RLS2系列快速熔断器则用于半导体元器件保护，而RL96系列适用于船舶。

上述产品已达到国外同类产品20世纪80年代水平，可以分别取代RLl、RL93、RI_S1系列熔断器。

本系列熔断器由载熔件(瓷帽)、熔断体(芯子)及底座三部分组成。

其绝缘件均由电瓷制成，熔断体内装有熔体并填充石英砂，装有非互换性的限位装置。

熔断体端面有明显的熔断指示器，当电路分断时，指示器跳出，通过载熔件上的观察孔可见。

但当熔体一旦熔断，必须及时更换熔断体。

本系列熔断器具有较高的分断能力，限流特性好，选择性好。

型号含义：2．RLlB系列带断相保护螺旋式熔断器RLlB系列熔断器适用于交流50Hz、电压至380V、电流至100A的电路，作过载、短路及断相保护用。

由于熔断器装有微动开关，其常闭触头接于主电路的控制电路中，当主电路过载或短路使熔断器动作，微动开关常闭触头断开，从而切断控制电路电源，进而使主电路断开电源，避免了电机或用电设备的断相运行。

本系列熔断器由载熔件(瓷帽)、熔断体(芯子)、底座及微动开关等部分组成。

有明显的熔断指示，其余皆与RL6系列熔断器相同。

型号含义：3．RTl8、RTl8-口X系列熔断器本系列熔断器适用于交流50Hz、电压至380V、电流至63A的线路中作为过载和短路保护用。

RTl8—口X系列还具有断相自动显示报警功能。

本系列熔断器可替代RL系列螺旋式熔断器和llc系列插拨式熔断器。

本系列熔断器由高分断能力的熔断体组成。

可以螺钉安装，也可卡人安装导轨安装。

RTl8系列熔断器技术数据见表1-48。

RTl8系列熔断器熔断特性见表1-49。

型号含义：4．BTl4系列有填料封闭管式筒形帽熔断器本系列熔断器适用于交流501-Iz或60Hz、电压至380V、电流至63A的配电电路中作过载和短路保护用，是一种高分断能力熔断器。

快速熔断器选择计算：
（1）额定电压
熔断器额定电压是指熔断器分断时能承受的交流正弦波电压，
选择遵循以下原则：熔断器的交流额定电压值大于整流变压器空载线电压值。

快速熔断器额定电压由下式确定：
>=1180×1.05=1239V
取=1250V
式中：
——快速熔断器的额定电压
——阀侧电压，1180V
——网压升高系数，一般取=1.05
（2）额定电流
熔断器额定电流的选择遵循以下原则：
（1）熔断器的额定电流一般为交流均方根值，并通过相应标准中规定的温升试验及可重复负载试验证明；
（2）考虑负载电流值、安装条件和环境温度的影响；
（3）避开负荷电流及外部短路电流，并根据快熔厂家提供的过载能力曲线进行校验。

快速熔断器额定电流由下式确定：
>...F
式中：
——快熔额定电流
——实际流过的平均电流，=123.4A ——电流裕度系数，一般取1.2
——环境温度系数，一般取1.1
F——波形系数，3.46
计算得：=564A
考虑周围条件、联接条件、过载电流等，选择如下：整流器快熔选取为630A/1250V。

（4）快速熔断器的校验
t值核算
快速熔断器的t值按下式核算：
（）R≤0.9t
式中：（）R——快熔的熔断t值，查产品手册：7.3×105s，19×105s，27.5×105s
——二极管浪涌电流峰值
T——二极管承受浪涌电流的半周时间，10ms
经验算均符合上式要求。

熔断器选型标准
熔断器作为电路保护装置的一种，主要的作用是在电路中出现过载或短路时，迅速切断短路或过载电流，保护电路和设备不受损坏。

熔断器具有防火、安全、可靠等诸多优点，广泛应用于电力系统、工业自动化、家庭电器等领域。

而正确选型是保证熔断器正常工作的关键，那么究竟如何进行选型呢？下面我们来一一解析。

一、额定电压
熔断器的额定电压应大于或等于被保护设备或电路的实际使用电压。

若额定电压过高，则熔断器的选择会过于昂贵，而额定电压过低，则会造成熔断器性能不足，不具备过载和短路保护能力。

因此，正确定义被保护设备或电路的实际使用电压非常重要。

二、额定电流
额定电流是指允许通过熔断器的电流值，即熔断器的额定负载能力。

一般情况下，熔断器额定电流应大于或等于被保护设备或电路的额定工作电流，而额定电流过大则会影响电路输出灵敏度，过小则无法满足电路工作要求。

三、断电容量
断电容量是指熔断器在破坏电路之前所能承受的最大瞬间短路电流，也称为瞬时承受能力。

断电容量越大，熔断器对电路的保护能力越强，但熔断器成本也会相应增加。

四、短路保护能力
熔断器的短路保护能力是指在短路时能迅速切断电流的能力，其可靠
性直接影响到电路的安全性和稳定性。

因此，在选型时应根据短路电流及其持续时间，选用适当的熔断器进行保护。

除了以上几点，实际选型中还应考虑熔断器的安装方式、使用环境、使用寿命、触发特性等因素，从而保证熔断器在电路中正常工作、可靠保护设备。

最后提醒大家，在选型过程中应认真阅读熔断器的技术参数，避免选用错误的型号或规格。

快速熔断丝如何选型，有什么依据
据VICFUSE工程师称：选购合适的熔断器，必须了解产品的额定电流，额定电压，分段能力以及适用领域等等。

第一，照明电路的总熔体的额定电流应按下式进行选择：
总熔体额定电流(安)=(0．9-1)×电度表额定电流(安)
总熔体一般装在电度表出线上，熔体额定电流不应大于单相电度表的额定电流但必须大于电路中全部用电器用电时工作电流之和．
电动机电路中熔体额定电流的选择：
(1)当电路中只有一台电动机时：熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×电动机的额定电流(安)．当电动机额定容量小，轻载或有降压启动设备时，倍数可选取小些；重载或直接启动时，倍数可取大些．
(2)当一条电路中有几台电动机时：总熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×容量最大一台电动机的额定电流(安)+其余几台电动机的额定电流之和(安)．
第二，对于直流电动机和利用降压启动的绕线式交流电动机，其熔断
器熔体的额定电流应按下式进行选择：
熔体的额定电流(安)=(1．2-1．5)×电动机额定电流(安)配电变压器的高，低压侧熔体额定电流的选择：
(1)对容量在100千伏安及以下的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的2-3倍选取；
(2)对容量在100千伏安以上的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的1．5-2倍选取；
(3)低压侧熔体额定电流可按变压器低压侧额定电流的1．2倍选取．
照明电路熔体额定电流的选择：照明电路中的熔断器熔体一般采用铅--锑或铅--锡合金．对于照明配电支路，熔体的额定电流应大于或等于该支路实际的最大负载电流．但应小于支路中最细导线的安全电流．。

整流元件与快速熔断器的选型西安九方科技开发有限公司王颐龙董卫社前言在变流设备及装置中，元件与快速熔断器匹配不恰当，往往出现元件、快速熔断器频繁发生故障损坏或快速熔断器起不到保护作用的现象，从而造成设备不能正常稳定、有效地运行，故二者的合理匹配对设备的正常运行非常重要。

本文对变流设备及变流装置中主要元器件晶闸管、快速熔断器、变压器等的相关参数的计算给出了相应的公式，公式及系数来源于《电机工程手册》第32篇及多年从事变流设计的经验，在此对各参数的概念及定义和对公式及系数的推导不做讨论，只追求简捷与实用。

一、快速熔断器概述快速熔断器简称快熔，主要由熔体（纯银）、触刀（铜）及瓷瓶（氧化铝）和填充材料（石英砂）组成。

熔体焊接在两端的触刀（即安装的导电面）上，触刀用盖板紧固在瓷瓶两端，瓷瓶里面填充着灭弧介质石英砂。

快速熔断器是利用热效应原理工作的保护器件，当电路中发生故障短路或过载电流时，流过熔体的电流随之增大，快熔的熔体在极短的时间内产生大量的热量，当熔体的温度达到熔点时，开始熔化直至汽化，从而分断故障电流，达到保护整个电路和设备的作用。

快速熔断器的熔体熔断时一般分为四个阶段：1.升温阶段：当熔体通过过载或短路电流时，熔体的温度会不断升高到熔化温度，此时熔体并未开始熔化，而是仍处于固体状态。

温度的上升率与电流的大小成正比。

2.熔化阶段：故障电流继续通过熔体产生大量的热量，熔体吸收热量开始熔化，熔体继续熔化而温度不变。

3.电弧阶段：熔化了的金属在短时间内仍保持原来状态，熔体在电流的作用下继续产生热量而使熔体温度不断升高直到汽化点，开始产生金属蒸气。

此时，由于瞬间产生的绝缘间隙很小，电流突然中断，电路电压立即击穿此间隙，产生电弧。

4.熄灭阶段：电弧形成后，汽化的金属离子扩散、渗透到周围灭弧介质石英砂中，电弧能量被吸收，电弧间隙扩大而自行熄灭，快熔切断电流。

快速熔断器具有分断时间短，限流特性好的特点。

其熔体多采用纯银（电阻率1.64×10-6Ω•cm熔点960℃热熔常数8×108A2S/CM4）材质，而不采用铜（电阻率1.7×10-6Ω•cm 熔点1083℃热熔常数11.72×108A2S/CM）和铝（电阻率2.86×10-6Ω•cm熔点660℃热熔常数4.42×108A2S/CM）等材质，虽然铜和银的电阻率接近，但限流特性不如银的显著，并且其弧后的残躯电阻比银小；虽然铝的热熔常数比银低，但相同尺寸的熔体，银比铝通过电流的能力要强许多，并且其弧后的残躯电阻比银小；所以，银是比较理想的首选材料。

超快速熔断器选型快速熔断器是一种熔断器的一种，快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。

由于半导体元件的过载能力很低。

只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。

快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。

快速熔断器的熔丝除了具有一定形状的金属丝外，还会在上面点上某种材质的焊点，其目的为了使熔丝在过载情况下迅速断开。

超快速熔断器选型有哪些？赫森电气（无锡）有限公司•额定电压：快速熔断器的额定电压UN应稍大于快速熔断器熔断后两端出现的故障电路的外加交流电压。

若半导体设备的负荷是有源逆变器、逆变型制动的电动机等逆变型负载时，应考虑半导体器件失控等引起设备直流侧短路的可能性，此时快速熔断器熔断时，熔片两端交流电压与直流电压叠加现象，快速熔断器的额定电压应按下式计算：UN≥Uac+Udo×1/√2 式中：Uac：快速熔断器熔断后外加交流电压;Udo：半导体设备负载端逆变型直流电压。

•额定电流：熔断器的额定电流INF是以电路中实际流过熔断器的电流有效值IF为基础，并考虑环境温度、冷却条件、电流裕度等因素影响进行计算。

INF≥K×IF 式中：K值一般可取1.5~2。

对于自冷式熔断器K取较大值，尤其对熔断器两端连接导线特别短的电路，需取最大值;对水冷式熔断器K取较小值。

快速熔断器选用额定电流过大势必增加熔断器的I2tF值，对半导体器件的保护是有害的。

赫森电气（无锡）有限公司坐落于享誉“太湖明珠”之城-无锡,由加拿大赫森电能研究所参与投资，专注于超快速半导体设备保护与光伏熔断器的研发、制造、销售和服务的专业厂家。

公司以国际化市场为导向，于2014年开始组建团队，赫森分别在中国无锡与加拿大开展高端熔断器的课题研究。

通过不断的研究、开发以及大量的实践，终于在大功率电动汽车电池组与充电、轨道交通、航天器UPS电源、光伏发电等电力系统保护领域获得显著成果。

快速熔断器选型原则
快速熔断器是电路保护中常用的一种装置，它的主要作用是在电路过载或短路时，快速断开电路以保护电器设备的安全，避免设备受到过大电流的损坏。

在选择快速熔断器时，需要注意以下几个原则。

一、额定电流和短路电流
快速熔断器在工作时需要承受着电路中的电流负载，因此需要选择额定电流匹配的熔断器。

同时，也需要考虑熔断器承受短路电流时的能力，因为在电路出现短路时，电路中瞬时的电流会非常大，需要选择足够承受这种短时大电流的熔断器。

二、电路电压等级
快速熔断器的电压等级也需要与电路匹配，如果熔断器的电压等级不足，会导致熔断器无法承受电路中的电流，从而发生熔断，失去了保护功能。

三、熔断特性
快速熔断器有不同的熔断特性，比如时间-电流特性曲线。

在选择快速熔断器时，需要根据电器设备的不同需要，选择适合的特性曲线，以实现最佳的保护效果。

四、环境适应性
作为电器设备的一部分，快速熔断器还需要考虑环境适应性。

比如，
在潮湿、高温或者有腐蚀性气体的环境下，需要选择适合的熔断器，
保证其正常工作。

五、品牌与质量
快速熔断器的品牌和质量也是重要的选择因素。

优质品牌的熔断器通
常有更高的品质和功耗稳定性，能够更好地保护电器设备，并且有更
长的使用寿命。

总之，在选择快速熔断器时，应该考虑这些原则，以选择适合自己电
器设备的熔断器。

通过选择正确的熔断器，可以保证电器设备的安全，延长其使用寿命，同时也能提高设备的稳定性和可靠性。

大功率整流器中快速熔断器的选型摘要：说明了作为大功率整流器中整流管或晶闸管的短路保护元件——快速熔断器的选型与参数计算。

关键词：整流器；快速熔断器；短路保护快速熔断器在大功率整流器中与整流管或晶闸管串联连接，作为对整流器件短路故障的保护元件。

当整流器件发生反向击穿故障时，快速熔断器快速分断故障支路的短路电流，保护整流器免受故障短路电流的危害。

1 大功率整流器的特点大功率整流器可以电解铝用整流器为代表，在我国随着单个电解槽产量的提高，电解铝的年产量已由100kt增加到140kt，于是槽电压已由800V提高到1200V，槽电流已由160kA增至280kA，相应的整流变压器容量已提高到75～100MVA。

单台输出电流高达50～75kA的整流器，对整流管、快速熔断器也提出了更高的技术要求。

图1为年产140kt电解铝用直流系统图，它由四组整流机组并联组成，其中一组为备用。

每组整流变压器容量2×54.99MVA，向二台1220V、37kA整流装置供电。

整流器采用三相桥式同相逆并联电路，每桥臂由4只ZP-4800V/4500A整流管并联组成，下面讨论如何选用合适的快速熔断器进行保护。

图1 整流系统结构图2 快速熔断器的选用2.1 熔断器的额定电压U NFU NF值应稍大于熔断器熔断后两端出现的外加电压稳态最大有效值。

对数台整流器并联运行的直流供电系统，当其中某一桥臂短路时，或逆变器中发生桥臂直通故障时，施加在熔断器二端的电压为交流电压U VO与部分直流电压U do之和，可按下式计算[1]：>（三相桥式电路）>（双反星形电路）=·相桥臂短路电流幅值的60％与54％。

短路电流的幅值大小与产生短路的时刻（合闸角）及短路电路中的感抗X与电阻R值等因素有关。

从这个观点考虑，在多个整流管并联的桥臂中，快速熔断器的I2t F值允许大于串联连接的整流管的I2t D值，但不宜相差太多。

众所周知，熔断器的熔断能量I2t F是熔化能量I2t1与燃弧能量I2t2之和，即I2t F=I2t1＋I2t2，I2t1值约为（15～25）％I2t F。

快速熔断器的选择及应用快速熔断器在半导体电力整流变电保护中的配置至关重要，一旦设备定型后，快速熔断器的选用会直接影响直流供电的质量和用电的效率等整流变电参数。

电力半导体器件热容量小，在故障状态下必须要有快速熔断器保护，而快速熔断器具有与半导体器件类似的热特性，是一种良好的保护器件。

本文涉及的是封闭式有填料式快速熔断器，在运行中没有外部现象。

1 快速熔断器的配置快速熔断器在半导体电力整流器保护中的配置一般分2类。

1.1 变流臂内部并联支路配置保护式此类型主要用于大功率和超大功率整流器的保护。

当变流臂中某一支路器件因某种原因损坏时（每一支路根据设备功率不同，一般并联几对快速熔断器和半导体整流元件串联而成，图1仅标出1对快速熔断器与半导体整流元件），导致与之串联的快速熔断器保护分断后，一般情况下仅1个器件出故障，并不影响整个整流器的正常运行。

目前，唐山三友集团冀东化工有限公司的半导体电力整流器保护中的配置就属于变流臂内部并联支路配置保护式，运行效果很好，如图1所示。

1.2 分相配置总体保护式此类型主要用于中、小功率整流器的保护。

当某一变流臂中的器件因某种原因损坏时，导致该相快速熔断器保护分断后，整流器的保护将自动切断供电电源，停止向整流器供电，氯碱行业不常用该配置，如图2所示。

2 快速熔断器的选用也称电压电流法。

线路变流变压器的线电压应低于快速熔断器的额定电压。

经电力半导体器件与快速熔断器串联短路实验验证，以半导体额定电流乘以系数，做为所选用的快速熔断器的额定电流。

因快速熔断器的额定电流是有效值，而半导体器件的额定电流是平均值，针对上述第一类配置方案（图1），对第一代产品RS0、RS3系列（我国快速熔断器的发展史可分为4个阶段，第一代是全国联合设计的RS0、RS3系列，参数为480A、750V以下，分断能力为50kA，是一种体积较大、价格低廉、电寿命短的初级产品，目前尚有相当装机量）而言，该系数可按整流管为1.4、晶体管1.2、快速晶体管为1来选配，如ZP1000配1400A快速熔断器。