文章來(lái)源 : 廣東優(yōu)科檢測(cè) 發(fā)表時(shí)間:2019-04-24 瀏覽數(shù)量:
通過(guò)對(duì)熔斷器UL認(rèn)證和熔斷器TUV認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比,廣東優(yōu)科檢測(cè)讓大家更加明確不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品的認(rèn)證要求,避免在今后的產(chǎn)品認(rèn)證中出現(xiàn)問(wèn)題。
一、不同安規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下熔斷器分類
熔斷器的目的,就是在過(guò)流或者短路的情況下保護(hù)電子產(chǎn)品和元件。特別是這些設(shè)備能防止在故障條件下的過(guò)熱或者火災(zāi)。所以,熔斷器可以被認(rèn)為具有兩個(gè)功能:決定最大的連續(xù)故障電流以及在故障電流超過(guò)最大連續(xù)故障電流時(shí)斷開(kāi)電路。
熔斷器基本上都包含一個(gè)內(nèi)部裝置,這個(gè)裝置的典型結(jié)構(gòu)是裝在一個(gè)外殼里面,并且連接到接觸端子。當(dāng)有故障電流產(chǎn)生時(shí),流過(guò)熔斷器的大電流將這個(gè)裝置熔化,從而斷開(kāi)連接。這是因?yàn)椋?dāng)連接處于冷態(tài)時(shí)具有低阻抗,但是當(dāng)它變熱時(shí)阻抗增加直至達(dá)到一個(gè)已知的熔化點(diǎn)。也就是說(shuō),這個(gè)裝置的狀態(tài)在定義好的時(shí)間內(nèi)由固態(tài)變成液態(tài)或者氣態(tài),從而將電流降到零。
為利于加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解,接下來(lái)對(duì)熔斷器參數(shù)和術(shù)語(yǔ)進(jìn)行討論。
額定電壓
熔斷器不僅對(duì)電流敏感,它也必須工作在額定電壓以內(nèi)。高電壓熔斷器也可以用在電壓很低的電路中。例如,一個(gè)額定250V的熔斷器可以被用于一個(gè)120V的電路中。但是在超過(guò)其額定電壓的環(huán)境下。使用熔斷器可能導(dǎo)致爆炸,由此可能引起火災(zāi)。
額定電流
制造商會(huì)推薦一個(gè)熔斷器可以承受的電流,這個(gè)穩(wěn)態(tài)電流就是額定電流。
環(huán)境溫度
環(huán)境溫度是指熔斷器周?chē)苯咏佑|的外部大氣溫度。過(guò)電能力測(cè)試在25°C條件下測(cè)試,但是熔斷器的能力會(huì)受環(huán)境溫度影響。正常工作電流越大熔斷器溫度越高。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明,為了防止過(guò)早地?zé)龤蹟嗥?,環(huán)境溫度應(yīng)該保持在70°C以下。
額定斷路電流
通常也被稱作斷路能力,熔斷器的額定斷路電流是指設(shè)備在額定電壓下能夠安全斷開(kāi)的最大通過(guò)電流。根據(jù)熔斷器的類型和設(shè)計(jì)的不同,這個(gè)電流可以達(dá)到從幾安培到幾千安培。通常,玻璃熔斷器的熔斷能力較低而陶瓷熔斷器能有較高的熔斷能力。
UL 248-14中的一個(gè)典型的額定值是在125VAC下10000A。如果在125VAC電路上出現(xiàn)小于10000A的過(guò)電流,熔斷器可以安全的熔斷。但是,如果過(guò)電流超過(guò)10000A,發(fā)生破壞的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增大。
IEC 60127-2將熔斷器按照熔斷能力分為三個(gè)組。低熔斷能力熔斷器是指在35A或者十倍額定電流(兩者取其大者)下測(cè)試的熔斷器。工業(yè)上用字母L來(lái)表示這類熔斷器。標(biāo)稱具有加強(qiáng)熔斷能力的熔斷器要通過(guò)150A的測(cè)試,用字母E來(lái)標(biāo)示這種能力。高熔斷能力的斷路器用字母H標(biāo)示,要通過(guò)1500A的測(cè)試(見(jiàn)附圖)。
時(shí)間-電流(T-I)曲線
時(shí)間-電流曲線是研究熔斷器特性工程師使用的最廣泛的圖形之一。這個(gè)曲線主要用來(lái)計(jì)算在設(shè)定的過(guò)載條件下熔斷器的熔化時(shí)間,通常畫(huà)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上。圖像的縱軸代表時(shí)間,以秒為單位;橫軸代表故障電流的范圍,以安培為單位(例子見(jiàn)附表)。
如果設(shè)備測(cè)試時(shí)的瞬間起峰電流或者預(yù)期故障電流是已知的,工程師找到過(guò)載電流在橫軸上的位置,然后沿著縱軸方向向上找到與相應(yīng)的熔斷器特性曲線的交點(diǎn),在縱軸上就可以讀出熔斷時(shí)間。
IEC 60127-2中除了通過(guò)斷路能力來(lái)對(duì)熔斷器分類之外,還通過(guò)時(shí)間-電流曲線進(jìn)一步分類。
熔斷器分級(jí)定義如下:
? 超快速作用(FF);
? 快速作用/快速熔斷 (F);
? 中速作用/半延時(shí) (M);
? 慢速熔斷/時(shí)差/延時(shí) (T);
? 超慢速作用/超常延時(shí) (TT)。
二、熔斷器UL認(rèn)證和TUV認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的差異
需要注意的是,北美和歐洲對(duì)熔斷器要求是不同的。最重要的是,兩標(biāo)準(zhǔn)是基于完全不同的使用條件得出的。
1. 北美
美國(guó)應(yīng)用的熔斷器標(biāo)準(zhǔn)是UL 248-14。加拿大是CSA22.2 No.248-14。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是相同的。
熔斷器要么是UL列名的,要么是UL認(rèn)可的。了解這兩種情況之間的不同非常重要。UL列名的熔斷器滿足UL/CSA 248-14標(biāo)準(zhǔn)的所有要求,而UL認(rèn)可的熔斷器不需要滿足所有的要求。UL會(huì)根據(jù)制造商提出的請(qǐng)求來(lái)測(cè)試熔斷器,看它是否滿足特定的規(guī)格,然后認(rèn)證它符合這個(gè)規(guī)格。當(dāng)使用UL認(rèn)可的熔斷器或者其他UL認(rèn)可的元件時(shí),工程師應(yīng)該研究企業(yè)提供的可接受使用條件。
使用UL列名的熔斷器的優(yōu)點(diǎn)之一是,在產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)認(rèn)證后,如果工程師想使用其他制造商的熔斷器,是允許的,只要熔斷器的額定值和種類一致就可以,而不需要額外對(duì)最終產(chǎn)品中的元件進(jìn)行測(cè)試。UL列名表明這個(gè)熔斷器符合UL認(rèn)證的規(guī)格,而認(rèn)可則暗示它由于種種原因不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;后者只能表明UL已經(jīng)測(cè)試過(guò)這個(gè)部件,而且可以確定它滿足制造商提供的規(guī)格。這兩個(gè)選擇允許公司提供更廣的產(chǎn)品種類,而除了被限制在UL認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之外,還有其他的UL標(biāo)準(zhǔn)可以適用。例如,由于尺寸很小,大多數(shù)表面貼的熔斷器不能滿足UL認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),但是,UL仍然根據(jù)制造商的安全規(guī)格提供認(rèn)證。
由于熔斷器被認(rèn)證機(jī)構(gòu)歸為關(guān)鍵元器件,在CB或者UL提供的最終產(chǎn)品安全報(bào)告中熔斷器需受控并應(yīng)記錄。所以,建議設(shè)備制造商在找檢測(cè)機(jī)構(gòu)做產(chǎn)品認(rèn)證的時(shí)候,提供兩個(gè)或者更多的熔斷器樣品進(jìn)行測(cè)試。這將避免由于制造商想要使用不同的元器件供應(yīng)商而導(dǎo)致產(chǎn)品需要重新認(rèn)證。
2. 歐洲
在歐洲以及世界上其他市場(chǎng)上產(chǎn)品中使用的熔斷器的認(rèn)證要求,是由IEC 60127來(lái)規(guī)定的。像北美的標(biāo)準(zhǔn)一樣,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也包括許多部分,本文關(guān)注的是第二部分。
UL 248-14和IEC 60127-2的測(cè)試要求是不一樣的。因此,一個(gè)具有UL或者CSA標(biāo)志的熔斷器在沒(méi)有經(jīng)過(guò)附加測(cè)試的情況下,是不能用于除北美市場(chǎng)外的產(chǎn)品中的。反之亦然。UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于熔斷器作用時(shí)弧化時(shí)間對(duì)電流特性(也就是時(shí)間-電流曲線)的區(qū)別是明顯的。
附表顯示了UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于典型的快速作用熔斷器設(shè)定過(guò)載的比較。表中清楚地表明在相同的過(guò)載電流下IEC熔斷器熔斷時(shí)間更長(zhǎng)。即使這樣,UL熔斷器也要求在額定電流下至少持續(xù)四個(gè)小時(shí),經(jīng)驗(yàn)證明,如果提供100%的額定電流,最終會(huì)在此之后的某個(gè)點(diǎn)熔斷。所以,熔斷器制造商建議按照UL認(rèn)證要求設(shè)計(jì)的熔斷器,連續(xù)通電時(shí)只能使用額定電流的75%。但是由于不同的開(kāi)路特性,根據(jù)IEC 60127-2要求設(shè)計(jì)的熔斷器可以連續(xù)使用在額定電流下。上面的例子中使用的裕度參數(shù)是為了模擬現(xiàn)實(shí)中的情況,與UL潛在要求的嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)室情況進(jìn)行對(duì)比。
北美UL標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)主要區(qū)別是額定電流。UL和CSA認(rèn)證熔斷器的電流可以高達(dá)6000A,如果沒(méi)有特別附加的測(cè)試,則取決于UL認(rèn)證的分類,由制造商自己來(lái)提交并保證這么多的額定電流。而IEC 60127-2單獨(dú)列出了規(guī)定的額定電流值—1 A,2 A,3.15
A等一些可以生產(chǎn)并通過(guò)認(rèn)證的熔斷器。能夠通過(guò)IEC 60127標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的最大額定電流值是6.3A。如果想要在歐洲市場(chǎng)上使用超過(guò)6.3A電流的熔斷器,則要在最終產(chǎn)品中測(cè)試熔斷器。
這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的壓力測(cè)試也有很大的不同。IEC 60127要求熔斷器通過(guò)以下耐久試驗(yàn):在120%的額定電流下運(yùn)行100個(gè)循環(huán),然后在150%額定電流下工作1個(gè)小時(shí)。如果熔斷器仍然可以導(dǎo)通并且能夠產(chǎn)生最大電壓降10%的增量,則認(rèn)為測(cè)試成功。UL和CSA標(biāo)準(zhǔn)不需要這樣的測(cè)試。
IEC 60127和UL 248-14都明確規(guī)定要求熔斷器要標(biāo)注制造商名稱或者商標(biāo),額定電流,額定電壓以及熔斷能力。
三、結(jié)論
熔斷器是很小但很關(guān)鍵的電子設(shè)備設(shè)計(jì)元件。正確地選擇符合安規(guī)要求的熔斷器是很重要的。由于北美和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的差異,包括UL對(duì)于列名和認(rèn)可的差異,有可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品不能滿足安規(guī)要求,需要工程師引起注意。
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