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            熔斷器CE認證技術咨詢服務標準差異解讀
            作者:世通檢測 來源:本站原創 流量:4360 發布時間:2014/5/20 15:03:40

                 熔斷器在電子產品中廣泛使用,也有各種設計規格。從產品安全角度考慮,使用者應該了解,滿足安規要求的熔斷器實際上特性也有所不同。


            本文通過對熔斷器UL248-14熔斷器CE認證技術咨詢服務標準的對比,讓讀者更加明確不同標準對同一個產品的認證要求,避免在今后的產品認證中出現問題。

             


             

            一、不同標準下熔斷器分類

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

             

            熔斷器基本上都包含一個內部裝置,這個裝置的典型結構是裝在一個外殼里面,并且連接到接觸端子。當有故障電流產生時,流過熔斷器的大電流將這個裝置熔化,從而斷開連接。這是因為,當連接處于冷態時具有低阻抗,但是當它變熱時阻抗增加直至達到一個已知的熔化點。也就是說,這個裝置的狀態在定義好的時間內由固態變成液態或者氣態,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語進行討論。        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內。高電壓熔斷器也可以用在電壓很低的電路中。例如,一個額定250V的熔斷器可以被用于一個120V的電路中。但是在超過其額定電壓的環境下。使用熔斷器可能導致爆炸,由此可能引起火災。

            額定電流。 制造商會推薦一個熔斷器可以承受的電流,這個穩態電流就是額定電流。

            環境溫度。環境溫度是指熔斷器周圍直接接觸的外部大氣溫度。過電能力測試在25°C條件下測試,但是熔斷器的能力會受環境溫度影響。正常工作電流越大熔斷器溫度越高。實際經驗表明,為了防止過早地燒毀熔斷器,環境溫度應該保持在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備在額定電壓下能夠安全斷開的最大通過電流。根據熔斷器的類型和設計的不同,這個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中的一個典型的額定值是在125 VAC

            10000A。如果在125VAC電路上出現小于10000A的過電流,熔斷器可以安全的熔斷。但是,如果過電流超過10000A,發生破壞的風險就會增大。

             

            IEC60127-2將熔斷器按照熔斷能力分為三個組。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。工業上用字母L來表示這類熔斷器。標稱具有加強熔斷能力的熔斷器要通過150A的測試,用字母E來標示這種能力。高熔斷能力的斷路器用字母H標示,要通過1500A的測試(見附圖)。

             

            時間-電流(T-I)曲線。時間-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。這個曲線主要用來計算在設定的過載條件下熔斷器的熔化時間,通常畫在雙對數坐標紙上。圖像的縱軸代表時間,以秒為單位;橫軸代表故障電流的范圍,以安培為單位(例子見附表)。

             

            如果設備測試時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的熔斷器特性曲線的交點,在縱軸上就可以讀出熔斷時間。

            IEC60127-2中除了通過斷路能力來對熔斷器分類之外,還通過時間-電流曲線進一步分類。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 M);

            ●慢速熔斷/時差/延時 T);

            ●超慢速作用/超常延時 TT)。

             

            二、熔斷器UL248-14IEC60127-2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。這兩個標準實際上是相同的。

            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列名的熔斷器滿足UL/CSA 248-14標準的所有要求,而UL認可的熔斷器不需要滿足所有的要求。UL會根據制造商提出的請求來測試熔斷器,看它是否滿足特定的規格,然后認證它符合這個規格。當使用UL認可的熔斷器或者其他UL認可的元件時,工程師應該研究企業提供的可接受使用條件。

             

             

            使用UL列名的熔斷器的優點之一是,在產品已經通過認證后,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一致就可以,而不需要額外對最終產品中的元件進行測試。UL列名表明這個熔斷器符合UL248-14的規格,而認可則暗示它由于種種原因不能滿足標準要求;后者只能表明UL已經測試過這個部件,而且可以確定它滿足制造商提供的規格。這兩個選擇允許公司提供更廣的產品種類,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鍵元器件,在CB或者UL提供的最終產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品認證的時候,提供兩個或者更多的熔斷器樣品進行測試。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品需要重新認證。

            2.歐洲

            在歐洲以及世界上其他市場上產品中使用的熔斷器的認證要求,是由IEC60127來規定的。像北美的標準一樣,這個標準也包括許多部分,本文關注的是第二部分。

            UL248-14IEC60127-2的測試要求是不一樣的。因此,一個具有UL或者CSA標志的熔斷器在沒有經過附加測試的情況下,是不能用于除北美市場外的產品中的。反之亦然。ULIEC標準關于熔斷器作用時弧化時間對電流特性(也就是時間-電流曲線)的區別是明顯的。

             

            附表顯示了ULIEC標準對于典型的快速作用熔斷器設定過載的比較。表中清楚地表明在相同的過載電流下IEC熔斷器熔斷時間更長。即使這樣,UL熔斷器也要求在額定電流下至少持續四個小時,經驗證明,如果提供100%的額定電流,最終會在此之后的某個點熔斷。所以,熔斷器制造商建議按照UL248-14要求設計的熔斷器,連續通電時只能使用額定電流的75%。但是由于不同的開路特性,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中的情況,與UL潛在要求的嚴格控制的實驗室情況進行對比。

             

            北美標準和IEC標準的另一個主要區別是額定電流。ULCSA認證熔斷器的電流可以高達6000A,如果沒有特別附加的測試,則取決于UL248-14的分類,由制造商自己來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等一些可以生產并通過認證的熔斷器。能夠通過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上使用超過6.3A電流的熔斷器,則要在最終產品中測試熔斷器。

             

            這兩個標準的壓力測試也有很大的不同。IEC60127要求熔斷器通過以下耐久試驗:在120%的額定電流下運行100個循環,然后在150%額定電流下工作1個小時。如果熔斷器仍然可以導通并且能夠產生最大電壓降10%的增量,則認為測試成功。ULCSA標準不需要這樣的測試。

             

            IEC60127UL248-14都明確規定要求熔斷器要標注制造商名稱或者商標,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,有可能會導致最終產品不能滿足安規要求,需要工程師引起注意。

             

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