一、不同標準下熔斷器分類(lèi)

熔斷器或者類(lèi)似的保護電路的目的，就是在過(guò)流或者短路的情況下保護電子產(chǎn)品和元件。特別是這些設備能防止在故障條件下的過(guò)熱或者火災。所以，熔斷器可以被認為具有兩個(gè)功能：決定最大的連續故障電流以及在故障電流超過(guò)最大連續故障電流時(shí)斷開(kāi)電路。

熔斷器基本上都包含一個(gè)內部裝置，這個(gè)裝置的典型結構是裝在一個(gè)外殼里面，并且連接到接觸端子。當有故障電流產(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。這是因為，當連接處于冷態(tài)時(shí)具有低阻抗，但是當它變熱時(shí)阻抗增加直至達到一個(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。

為利于加強對標準的理解，本文對熔斷器參數和術(shù)語(yǔ)進(jìn)行討論。        額定電壓。

熔斷器不僅對電流敏感，它也必須工作在額定電壓以?xún)?。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。使用熔斷器可能導致爆炸，由此可能引起火災。

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)電能力測試在25°C條件下測試，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)驗表明，為了防止過(guò)早地燒毀熔斷器，環(huán)境溫度應該保持在70°C以下。

額定斷路電流

。通常也被稱(chēng)作斷路能力，熔斷器的額定斷路電流是指設備在額定電壓下能夠安全斷開(kāi)的最大通過(guò)電流。根據熔斷器的類(lèi)型和設計的不同，這個(gè)電流可以達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。

UL248-14中的一個(gè)典型的額定值是在125 VAC

下10000A。如果在125VAC電路上出現小于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)險就會(huì )增大。

IEC60127-2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）下測試的熔斷器。工業(yè)上用字母L來(lái)表示這類(lèi)熔斷器。標稱(chēng)具有加強熔斷能力的熔斷器要通過(guò)150A的測試，用字母E來(lái)標示這種能力。高熔斷能力的斷路器用字母H標示，要通過(guò)1500A的測試（見(jiàn)附圖）。

時(shí)間-電流（T-I）曲線(xiàn)。時(shí)間-電流曲線(xiàn)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(xiàn)主要用來(lái)計算在設定的過(guò)載條件下熔斷器的熔化時(shí)間，通常畫(huà)在雙對數坐標紙上。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）。

如果設備測試時(shí)的瞬間起峰電流或者預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(zhù)縱軸方向向上找到與相應的熔斷器特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)，在縱軸上就可以讀出熔斷時(shí)間。

IEC60127-2中除了通過(guò)斷路能力來(lái)對熔斷器分類(lèi)之外，還通過(guò)時(shí)間-電流曲線(xiàn)進(jìn)一步分類(lèi)。熔斷器分級定義如下：

●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UL248-14和IEC60127-2標準差異

需要注意的是，北美和歐洲對熔斷器要求是不同的。最重要的是，兩標準是基于完全不同的使用條件得出的。  1.北美

美國應用的熔斷器標準是UL248-14。加拿大是CSA22.2　No.248-14。這兩個(gè)標準實(shí)際上是相同的。

熔斷器要么是UL列名的，要么是UL認可的。了解這兩種情況之間的不同非常重要。UL列名的熔斷器滿(mǎn)足UL/CSA　248-14標準的所有要求，而UL認可的熔斷器不需要滿(mǎn)足所有的要求。UL會(huì )根據制造商提出的請求來(lái)測試熔斷器，看它是否滿(mǎn)足特定的規格，然后認證它符合這個(gè)規格。當使用UL認可的熔斷器或者其他UL認可的元件時(shí)，工程師應該研究企業(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(lèi)一致就可以，而不需要額外對最終產(chǎn)品中的元件進(jìn)行測試。UL列名表明這個(gè)熔斷器符合UL248-14的規格，而認可則暗示它由于種種原因不能滿(mǎn)足標準要求；后者只能表明UL已經(jīng)測試過(guò)這個(gè)部件，而且可以確定它滿(mǎn)足制造商提供的規格。這兩個(gè)選擇允許公司提供更廣的產(chǎn)品種類(lèi)，而除了被限制在UL248-14標準之外，還有其他的UL標準可以適用。例如，由于尺寸很小，大多數表面貼的熔斷器不能滿(mǎn)足UL248-14標準，但是，UL仍然根據制造商的安全規格提供認證。

由于熔斷器被認證機構歸為關(guān)鍵元器件，在CB或者UL提供的最終產(chǎn)品安全報告中熔斷器需受控并應記錄。所以，建議設備制造商在找檢測機構做產(chǎn)品認證的時(shí)候，提供兩個(gè)或者更多的熔斷器樣品進(jìn)行測試。這將避免由于制造商想要使用不同的元器件供應商而導致產(chǎn)品需要重新認證。

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證要求，是由IEC60127來(lái)規定的。像北美的標準一樣，這個(gè)標準也包括許多部分，本文關(guān)注的是第二部分。

UL248-14和IEC60127-2的測試要求是不一樣的。因此，一個(gè)具有UL或者CSA標志的熔斷器在沒(méi)有經(jīng)過(guò)附加測試的情況下，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標準關(guān)于熔斷器作用時(shí)弧化時(shí)間對電流特性（也就是時(shí)間－電流曲線(xiàn)）的區別是明顯的。

附表顯示了UL和IEC標準對于典型的快速作用熔斷器設定過(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(cháng)。即使這樣，UL熔斷器也要求在額定電流下至少持續四個(gè)小時(shí)，經(jīng)驗證明，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UL248-14要求設計的熔斷器，連續通電時(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IEC60127-2要求設計的熔斷器可以連續使用在額定電流下。上面的例子中使用的裕度參數是為了模擬現實(shí)中的情況，與UL潛在要求的嚴格控制的實(shí)驗室情況進(jìn)行對比。

北美標準和IEC標準的另一個(gè)主要區別是額定電流。UL和CSA認證熔斷器的電流可以高達6000A，如果沒(méi)有特別附加的測試，則取決于UL248-14的分類(lèi)，由制造商自己來(lái)提交并保證這么多的額定電流。而IEC60127-2單獨列出了規定的額定電流值—

1 A，2 A，3.15

A等一些可以生產(chǎn)并通過(guò)認證的熔斷器。能夠通過(guò)IEC60127標準認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)品中測試熔斷器。

這兩個(gè)標準的壓力測試也有很大的不同。IEC60127要求熔斷器通過(guò)以下耐久試驗：在120%的額定電流下運行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通并且能夠產(chǎn)生最大電壓降10%的增量，則認為測試成功。UL和CSA標準不需要這樣的測試。

IEC60127和UL248-14都明確規定要求熔斷器要標注制造商名稱(chēng)或者商標，額定電流，額定電壓以及熔斷能力。

三、結論

熔斷器是很小但很關(guān)鍵的電子設備設計元件。正確地選擇符合安規要求的熔斷器是很重要的。由于北美和歐洲標準的差異，包括UL對于列名和認可的差異，有可能會(huì )導致最終產(chǎn)品不能滿(mǎn)足安規要求，需要工程師引起注意。