GB/T 13539.4-2016 Niederspannungssicherungen Teil 4: Ergänzende Anforderungen für Sicherungsverbindungen zum Schutz von Halbleitergeräten
Einzelheiten
1 Allgemeine Bestimmungen
1.1 Umfang und Zweck
Die ergänzenden Anforderungen dieses Abschnitts gelten für Sicherungsverbindungen, die an Geräten mit Halbleiterbauelementen installiert werden und für Schaltungen mit einer Nennspannung von maximal 1000 V Wechselstrom oder 1500 V Gleichstrom geeignet sind. Falls zutreffend, kann es auch für Schaltungen mit höheren Nennspannungen verwendet werden.
Hinweis 1: Diese Art von Sicherung wird üblicherweise als "Halbleitersicherung" bezeichnet.
Hinweis 2: In den meisten Fällen kann ein Teil des Kombinationsbauteils als Sicherungsbasis verwendet werden. Aufgrund der Vielfalt der Geräte ist es schwierig, allgemeine Vorschriften zu erlassen; Ob die Kombinationsausrüstung als Sicherungsbasis geeignet ist, sollte zwischen dem Nutzer und dem Hersteller ausgehandelt werden. Wenn jedoch unabhängige Sicherungsbasen oder Sicherungsstützen verwendet werden, sollten diese den relevanten Anforderungen von IEC 60269-1:2006 entsprechen.
Hinweis 3: IEC 60269-6 ist speziell für den Schutz von solarphotovoltaischen Systemen konzipiert.
Zweck dieses Abschnitts ist es, die Eigenschaften von Halbleitersicherungen zu bestimmen, damit sie durch andere Arten von Sicherungen mit denselben Eigenschaften bei gleicher Größe ersetzt werden können. Daher legt dieser Abschnitt ausdrücklich fest:
a) Die folgenden Eigenschaften von Sicherungsverbindungen:
1) Bewertungswert;
2) Temperaturanstieg während des normalen Betriebs;
3) Zerstreute Macht;
4) Zeitstromeigenschaften;
5) Break-Fähigkeit;
6) Stromeigenschaften und I2t-Eigenschaften abschneiden;
7) Charakteristik der Lichtbogenspannung.
b) Typtests zur Überprüfung der Eigenschaften von Sicherungsverbindungen;
c) Sicherungslink-Symbol;
d) Technische Daten sind bereitzustellen (siehe Anhang BB).
1.2 Normative Referenzen
Die folgenden Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments unerlässlich. Für alle referenzierten Dokumente mit Daten ist nur die Version mit Daten für dieses Dokument anwendbar. Für jedes Referenzdokument ohne Datum gilt die neueste Version (einschließlich aller Änderungen) für dieses Dokument.
IEC 60269-1:2006 Niederspannungssicherungen Teil 1: Allgemeine Anforderungen
IEC 60269-2:2006 Niederspannungssicherungen – Teil 2: Ergänzende Anforderungen für Sicherungen, die von Fachpersonal verwendet werden (Sicherungen hauptsächlich für industrielle Zwecke) – Beispiele für standardisierte Sicherungssysteme A bis J (Niederspannungssicherungen – Teil 2: Ergänzende Anforderungen an Sicherungen für autorisierte Personen (Sicherungen hauptsächlich für industrielle Anwendungen) – Beispiele für standardisierte Sicherungssysteme A bis J)
IEC 60269-3 Niederspannungssicherungen – Teil 3: Ergänzende Anforderungen für Sicherungen, die von ungelerntem Personal verwendet werden (Sicherungen hauptsächlich für Haushalts- und ähnliche Zwecke)
Hinweis: Die thermische Reaktionszeit der Schmelze kann sehr kurz sein, sodass das Schmelzen unter nicht-sinusförmigen Strombedingungen nicht allein anhand des effektiven Stroms geschätzt werden kann. Diese Situation tritt besonders auf, wenn die Frequenz niedrig ist und der Strom ausgeprägte Spitzen aufweist, wobei zwischen den Spitzen relativ lange kleine Ströme auftreten. Zum Beispiel bei der Verwendung von Frequenzumwandlung und Traktion.
3,10 Temperatur im Inneren der Hülle
Der Nennwert der Sicherungsverbindung wird gemäß den angegebenen Bedingungen bestimmt. Wenn die tatsächliche Situation des Installationsstandorts (einschließlich der Luftbedingungen am Installationsstandort) nicht den angegebenen Bedingungen entspricht, sollte der Nutzer mit dem Hersteller verhandeln, ob der Nennwert neu angegeben werden muss.
4 Kategorien
4 Kategorien
IEC 60269-1:2006 ist anwendbar.
5 Eigenschaften von Sicherungen
5,2 Nennspannung
Für eine Nenn-Wechselspannung von maximal 690 V und eine Nenn-Gleichspannung von bis zu 750 V gilt IEC 60269-1:2006; Für höhere Spannungen kann man zwischen der R5- oder R10-Serie in ISO 3 wählen.
Die Sicherungsverbindung sollte eine Wechselstrom-, Gleichstrom- oder VSI-Spannungsfreigabe haben und kann eine oder mehrere dieser Spannungswerte besitzen.
5,4 Nennfrequenz
Die Nennfrequenz bezieht sich auf die Frequenz, die mit den Leistungsdaten zusammenhängt.
5,5 Nennleistung der Sicherungsverbindung
Zusätzlich zu den Bestimmungen von IEC 60269-1:2006 muss der Hersteller die funktionale Beziehung zwischen der Nennleistung und 50 % bis 100 % des Nennstroms oder der Nennleistung bei 50 %, 63 %, 80 % und 100 % des Nennstroms festlegen.
Hinweis: Um den Widerstandswert der Sicherungsverbindung zu berücksichtigen, sollte dieser Wert auf Basis der funktionalen Beziehung zwischen ausgefallener Leistung und zugehörigem Strom bestimmt werden.
5,9 Lichtbogenspannungsmerkmale
Die vom Hersteller bereitgestellten Lichtbogenspannungseigenschaften sollten den maximalen Wert (Spitzenwert) der Lichtbogenspannung als Funktion der angelegten Spannung des Stromkreises, in dem sich die Sicherung befindet, angeben. Für die Kommunikation müssen die Leistungsfaktorwerte gemäß Tabelle 104 sein; Für DC ist die Zeitkonstante in Tabelle 105 oder Tabelle 106 angegeben, abhängig von der DC-Anwendung oder VSI-Anwendung.
6 Zeichen
6.2 Markierung von Sicherungsverbindungen
6.2 der IEC 60269-1:2006 gilt und ergänzt:
——Das Kennzeichen und/oder Code der Fertigungsanlage, aus der alle in 5.1.2 der IEC 60269-1:2006 aufgeführten Eigenschaften ermittelt werden können;
——Verwenden Sie die Kategorie "aR" oder "gR" oder "gS";
——Die Kombination aus Sicherung (5016) und Gleichrichter (5186) Markierungen, wie in IEC 60417 gezeigt.
7 Standard Bedingungen für das Design
7.3 Temperaturanstieg und verlorene Leistung der Sicherungsverbindungen
Die Sicherung sollte so ausgelegt sein, dass sie dem Nennstrom gemäß 8.3 standhält, ohne die folgenden Anforderungen zu überschreiten:
——Die vom Hersteller angegebene Temperaturanstiegsgrenze des heißesten Metallteils am oberen Teil der Sicherung (siehe Abbildung 102 und Abbildung 103);
——Die verlorene Leistung bei dem vom Hersteller angegebenen Nennstrom.
7.4 Aktionen
Die Sicherung sollte so konstruiert sein, dass sie kontinuierlich jeden Stromwert transportiert, der den Nennstrom nicht überschreitet (siehe 8.4.3.4).
Die "aR"-Sicherungsverbindung sollte in der Lage sein, Stromkreise mit einem Stromwert zu unterbrechen, der die Nennleistung nicht überschreitet und nicht weniger als der vom Hersteller benötigte Strom zum Durchtrennen der Sicherungsleitung überschreitet.
Für die "gR"- und "gS"-Fusionslinks innerhalb der vereinbarten Zeit:
——Wenn ein Strom geführt wird, der den vereinbarten nicht schmelzenden Strom (Inf) nicht überschreitet, sollte die Sicherung nicht schmelzen;
——Wenn ein Strom größer als oder gleich dem vereinbarten Unterbrechungsstrom (Wenn) und gleich oder niedriger als die Nennbrechungskapazität geführt wird, sollte die Sicherung schmelzen.
7.5 Break-Fähigkeit
Die Sicherungsverbindung sollte in der Lage sein, jeden Stromkreis mit einem erwarteten Strom zwischen dem in 7,4 angegebenen Strom und der Nennbrechungskapazität bei einer Spannung von höchstens 8,5 zu unterbrechen:
——Für die Kommunikation darf der Leistungsfaktor nicht geringer sein als der Leistungsfaktor, der dem in Tabelle 104 angegebenen erwarteten Strom entspricht;
——Für Gleichstrom darf die Zeitkonstante die in Tabelle 105 angegebene Zeitkonstante nicht überschreiten;
——Für VSI-Anwendungen sollte die Sicherung in der Lage sein, den in 8.5 angegebenen Strom zu unterbrechen, wenn die Zeitkonstante nicht größer ist als der in Tabelle 106 angegebene Wert.
7.7 I2t-Eigenschaften
Der I2t-Wert, der gemäß 8,7 bestimmt wird, darf die Herstellerspezifikationen nicht überschreiten. Der Pre-Arc-Wert I2t, der gemäß 8.7 bestimmt wird, darf nicht kleiner als der gegebene Wert sein (siehe 5.8.2.1 und 5.8.2.2).
7,15 Lichtbogenspannungsmerkmale
Der Lichtbogenspannungswert, gemessen gemäß 8.7.5, darf die Herstellerspezifikationen nicht überschreiten (siehe 5.9).
7.16 Sonderarbeitsbedingungen
Besondere Arbeitsbedingungen, wie hohe Beschleunigungswerte, sollten vom Nutzer mit dem Hersteller ausgehandelt werden.
8 Experimente
Anhang AA-Richtlinien zur Koordination von Sicherungsverbindungen und Halbleiterausrüstung
AA. 1 Allgemeine Anforderungen
Dieser Anhang gilt nur für Sicherungen, die in Schaltungen mit Halbleitergleichrichtereigenschaften verwendet werden.
Dieser Anhang bezieht sich auf die Leistung von Sicherungsverbindungen unter festgelegten Bedingungen und spezifiziert nicht die Anwendbarkeit von Sicherungsverbindungen auf Gleichrichter.
Hinweis: Es sollte beachtet werden, dass Sicherungen, die für Wechselstrom verwendet werden, nicht unbedingt für Gleichstrom geeignet sind. Bei Verwendung im Gleichstrom sollte dies mit dem Hersteller ausgehandelt werden. Insbesondere die Beziehung zwischen Wechselstrom-Nennspannung und Gleichstrom-Spannung lässt sich nicht allgemein erklären. Die Anweisungen zur Verwendung von Gleichstrom in dieser Richtlinie sind unvollständig und enthalten nicht alle wichtigen Faktoren bei der Verwendung von Gleichstrom.
Zweck dieses Anhangs ist es, die Eigenschaften einer Sicherungsverbindung aus Sicht ihres Nennwerts und der Eigenschaften des Stromkreises, in dem sie sich befindet, zu erläutern, wodurch dieser Anhang die Grundlage für die Auswahl einer Sicherungsverbindung bildet.
AA. 7 Break-Fähigkeit
Die Fähigkeit, nicht-sinusförmige Wechselströme innerhalb des Nennwerts zu unterbrechen, ist keine hohe Voraussetzung für Sicherungsverbindungen im Schutz von Halbleitergeräten.
Bei höheren Spannungswerten (Hochspannungssicherungen) kann das Brechen kleiner Ströme ebenfalls problematisch sein, aber dieses Problem liegt außerhalb des in diesem Artikel beschriebenen Strombereichs (siehe 7.4).
Solange sie die maximale Stromanstiegsrate bei der Nennfrequenz nicht überschreitet, haben höhere Frequenzen als die Nennfrequenz keinen Einfluss auf die Unterbrechungskapazität. Wenn die Frequenz niedriger als die Nennfrequenz ist, gibt die Sicherung Energie frei, die größer ist als bei der Nennfrequenz. Die relevanten Informationen, einschließlich des Niederfrequenztests gemäß 8.5.5.1, können vom Hersteller bezogen werden.
Für die Gleichstrom-Trennkapazität (siehe Anmerkung AA. 1) ist die von der Sicherung freigesetzte Energie in der Regel größer als die bei der Nennfrequenz freigesetzte Energie. Nur bei Verwendung einer Sicherung mit einer Wechselstrom-Nennspannung, die deutlich über der Gleichstromspannung liegt, kann ein zufriedenstellendes Schmelzen garantiert werden. Weitere Informationen sollten im Werk eingeholt werden.
AA. 8-Konverter
Der Kurzschlussstrom in Halbleiterbauelementen umfasst in der Regel Schaltungen mit mehreren Brückenarmen. Wenn die Sicherung durchgebrannt ist, erfolgt eine Umschaltung zwischen den Armen, die durch periodische Veränderungen der Wechselstromversorgungsspannung, der Thyristorleitung oder der Lichtbogenspannung durch eine andere Sicherung verursacht wird.
Der Wandler beeinflusst die Wirkung der Sicherung, indem er die Schaltungsstruktur, die Schaltungskonstanten und die externe Spannung verändert (zum Beispiel durch Erhöhung der Lichtbogenspannung).
Eine weitere Art der Umschaltung, die den Betrieb der Sicherungsverbindung erheblich beeinträchtigen kann, wird durch das Auftreten eines zweiten Fehlers verursacht.
Anhang BB: Der Hersteller sollte Informationen zu den im Produkthandbuch aufgeführten Sicherungslinks für Halbleitergeräte angeben (Beispiel)
Anhang BB
(Normativer Anhang)
Der Hersteller sollte Informationen zu den im Produkthandbuch (Muster) aufgeführten Sicherungslinks für Halbleitergeräte bereitstellen
Die folgenden Informationen sollten separat für Wechselstrom und Gleichstrom bereitgestellt werden (falls zutreffend).
a) Herstellername (Markenzeichen).
b) Produkt-Modell- oder Katalognummer.
c) Nennspannung (siehe 3.4.1).
d) Nennstrom (siehe 3,5).
e) Nennfrequenz oder andere Frequenzen (siehe 5.4).
f) Nennbrechungskapazität (unterbewertete Spannung und unterschiedliche angelegte Spannungen) (siehe 5.7.2 und 8.5).
g) Vorbogen- und Schmelzzeit-Stromeigenschaften (Diagramm) sowie anwendbare Werte (Markierungen), falls zutreffend (siehe 5.6.1 und 8.4.3.3.1).
h) Merkmale vor Arc I2t (siehe 5.8.2.1 und 8.7.2).
i) Die Eigenschaften der Sicherung I2t beziehen sich auf die Spannung unter dem angegebenen Leistungsfaktor oder der Zeitkonstante (siehe 5.8.2.2 und 8.7.2).
j) Lichtbogenspannungseigenschaften (siehe 5.9 und 8.7.5).
k) Abschaltstromeigenschaften (siehe 5.8.1 und 8.6).
l) Der Temperaturanstieg bei Nennstrom unter vereinbarten Testbedingungen und den angegebenen Messpunkten (siehe 7.3 und 8.3.5).
m) Mindestens 50 % und 100 % der Nennstromableitung, dargestellt an Fixpunkten oder in Form von Diagrammen innerhalb dieses Bereichs (zusätzliche Parameter können 63 % und 80 % betragen (siehe 7,3 und 8,3,3).
n) Die für den Indikator erforderliche Mindestbetriebsspannung (siehe 8.4.3.6).
o) Yun