现行限制概述
低压限流熔断器，如符合UL J类或RK标准的熔断器，必须在其限流范围内在小于半周的时间内清除单相短路电流。由于熔断器元件也必须在小于1 / 4周期内熔化，它防止了故障电流达到第一个峰值。通过使用IEEE1584方程对该范围内的入射能量进行很低的预测，可以证明，这种故障电流大小和持续时间的减少可以显著降低传递给电弧故障的电能。此外，通过在三相故障峰值功率达到之前熔化，限流熔断器也可以认为是限峰功率。
电流限制是当今熔断器最重要的特点之一。通过在故障电流有足够的时间达到其最大值之前隔离故障电路，限流熔断器可以:
- 限制电弧断层的破坏性加热效应。
- 限制传递给电弧故障的峰值功率及其潜在后果。
- 通过限制元件的快速加热和破坏性的机电力，尽量减少(或防止)对故障电路中的设备的损坏。
- 通过快速隔离故障电路，降低由故障电流引起的系统电压下降的幅度和持续时间。
- 减少停机时间，因为限流熔断器在短路条件下提供优越的协调。
关键术语
- 限流熔断器
- 阈值电流
- 峰值通电流
- 有效有效值通过电流
- 当前的限制
限流操作。熔断器的短路元件由铜条或银条制成，其截面积缩小的区域称为缺口(图1)，封装在充满纯石英砂的绝缘管中。设计用于承载正常负载电流而不熔化，限流操作从大于其阈值电流的短路起始处开始。当短路电流开始上升时，缺口的温度开始迅速上升。当缺口熔化时，在缺口区产生了许多小的内部电弧。串联电弧阻抗的增加阻止了故障电流的上升，导致故障电流迅速降为零，电弧迅速熄灭。
图1:限流保险丝缺口
图2说明熔断器切断交流电路中短路故障电流的操作。在预烧弧(熔化)期间，电流遵循预期电流波，熔断器的电压降相当低。当熔断器熔断并开始内部电弧时，熔断器上的电压迅速增加，电流在可用电流波的自然零交叉点之前就被迫归零，如图所示。因此，满足电流限制的两个要求;熔断器允许的瞬时电流峰值(Ip)小于预期电流峰值，电弧持续时间小于1 / 2个电周期。在相同的UL保险丝类别中，更大的安培额定值将“通过”更高的电流。
图2:限流保险丝的性能
请注意，低压限流熔断器是在最坏短路测试条件下测试的(即，在15%的功率因数下，闭合角为0°)，以评估在最坏故障情况下的性能。在这些试验条件下，最大瞬时电流峰值为Irms的2.3倍。将在设备中产生最高的机电力。
熔断器提供的电流限制程度用两种方法测量——峰值通电流(lp)和I²t。最大允许lp和I²t值在UL标准中为所有UL列出的限流熔断器规定，并可用于所有半导体熔断器。
限流熔断器制造商公布的数据包括Ip和有效有效值电流。限流性能可以用通流表、通流图或Ip与预期故障电流的关系式来表示。由于这些方法的输出是产生的受限波形的峰值，在没有任何电流限制的情况下产生相同Ip的故障电流称为均方根通电流。
能量的限制
由于限流熔断器可以降低故障电流的大小和持续时间，因此在传递给电弧故障的前半个周期能量中有显著的减少。在故障的潜在峰值功率达到之前，可能会发生中断。图3展示了这种能量限制，其中七周三相电弧故障的功率波形与受400A UL J类熔断器保护的相同电弧故障电路的功率波形(红色突出显示)进行了比较。7个周期的事件给弧带来了1130千瓦时的能量。
图3:电弧故障测试的功率波形(480V;IBF 35.4 ka)
400A J类熔断器的能量限制在19千瓦，测量的入射能量小于0.3卡/厘米²。注意，1/ 2周期弧能量小于7周期事件的1/14这类熔断器。另外75%的电能减少是由于电流和持续时间的限制。
电弧能量的急剧降低使得电弧故障损伤更有可能被迅速修复，设备也更有可能重新投入使用。
当使用相同UL等级的较大安培额定值时，传递给电弧故障的能量可能略高，因为较大的熔断器将有略高的通过电流。此外，由于较大的安培额定值具有较高的阈值电流，也必须考虑具有低电弧故障电流的电路。
这种能量限制使得J类、RK1、T和L熔断器能够将电弧闪光的入射热能降低到非常低的水平。A6D600R熔断器的入射能量性能如图4所示。请注意，对于12kA到106kA的可用故障电流，下面定义的参数的估计入射能量将低于1.2 cal/cm²。(计算使用IEEE 1584-2018方程和A6D600R通过电流高于熔断器阈值)。
图4:A6D600R的入射能量计算示意图
显示更少权力的限制
由于限流熔断器可以在达到故障的潜在峰值功率之前中断电弧故障，因此可以减少封闭设备内的压力增加。如果外壳在内部电弧故障期间保持关闭，电弧闪光暴露到设备附近的员工的风险可以降低。这样的减少显示在两个视频测试一个内部故障的MCC。第一个视频是一个过流保护装置的测试，在2-1/2周期清除，没有功率限制。第二个视频是第一个测试的重复，但与功率限制从非常当前的liming A4BQ800。详情可参阅下列文件。
参考论文“暴露于电弧闪光危害”更多信息包含电弧闪光危害。
下载“暴露于电弧闪光危害”论文
用直通电流计算
入射能量计算可以使用通电流
如果电弧电流大于保护电路的限流熔断器的阈值，入射能量的计算可以使用从熔断器的通过图中导出的“有效”电弧电流。参见下面的讨论，如何获得电弧故障的通过电流，用于电弧闪光计算。
利用峰值通流图推导有效均方根通过电流
通过如图5所示的图表，绘制出期望瞬时峰值通电流(Ip)与预期电流的比值。X轴[1]是预期(或有效)故障电流，单位为均方根对称千安，Y轴[2]是Ip，单位为千安。
A6D600R的熔断器性能是3号线(直到4号线的交点)和4号线从交点到断路额定值200kA的组合。线3表示不受前面讨论的电流限制的2.3倍Irms的最大瞬时峰值电流。
图5 A6D400R AND A6D600R Let through图表
为了确定A6D600R RK1熔断器的Ip，有一个50kA的潜在故障，从图4中的x轴50kA开始，上升到熔断器特性上的a点。从y轴向左看，Ip是40kA。如果没有目前的限制，Ip将是115kA。
通常用Ip除以2.3将粗糙三角形波形的均方根值(如图2所示)与其峰值联系起来。这种关系意味着三角波的均方根值等价于一个等价于此商(值)的周期波形。这相当于从A点移动到B点，向下到y轴，读取17kA rms。这个值称为有效有效值电流。
使用峰值通流量表
虽然限流熔断器的特性用峰值通功率图表示，但峰值通功率表更易于使用。
根据峰值通流图，该表反映了熔断器在额定电压下15%功率因数下的测试，预期故障电流高达20万安培。在每个预期的故障电流下，通过数据以两种形式给出——Irms和Ip。
其中Irms为有效有效值电流，Ip为熔断器通过的最大瞬时峰值电流，低压通电流为有效值电流的2.3倍。在最坏的测试条件下(即在15%功率因数下关闭角为0°)，峰值电流与有效值可用电流之间存在这种关系。
使用允许通过表可以节省时间并减少出错的可能性。当比较各种保险丝的限流能力时，这些表格也很有帮助。
点击保险丝名称，可查看其峰值通过率表:
- 安培trap 2000®A4BQ L类熔断器
- 安培trap 2000®AJT J类熔断器
- 安培trap 2000®A6D类RK-1熔断器
用方程确定Ip
除了表格和透通图外，透通特性可以用一个等式来描述，如下所示。每个限流熔断器都有自己的k值。该公式仅适用于熔断器特性线上的电流范围(见图4)。
Ip = K *〖(I"前瞻性)"〗^(1/3) (1)
推荐用于降低电弧闪光入射能量的熔断器
我们通常推荐用于电弧闪光能量降低的熔断器是UL列出的具有最高程度电流限制的分支电路熔断器。这里展示的熔断器在实验室测试和现场都有很好的结果，将电弧闪光入射能量限制在其限流范围内的电弧故障电流的非常低的值。
要了解这些引信如何限制入射能量，请使用计算器。如需讨论默森熔断器如何帮助减少设备中的电弧闪光危害，请给我们发电子邮件或致电我们的技术服务部。我们的技术服务部门随时准备帮助您处理更具挑战性的应用程序。新利体育最新网站
安培trap 2000®A4BQ L类熔断器
最初设计用于大于600安培的应用，我们的A4BQ新利体育最新网站提供了300 kA的中断额定值和独特的设计，在电弧闪光情况下提供了优异的性能。这种熔断器上的孔型和叶片尺寸的设计使缩小安培框架尺寸可以在不需要任何减速器硬件的情况下完成。安培额定值降低到100A现在可用于电弧闪光缓解。
安培trap 2000®AJT J类熔断器
作为600安培及以下新应用的理想选择，AJT为短路新利体育最新网站和过载提供了优异的限流性能和延时。由于独特的J类尺寸防止不适当的替换，这是新应用的理想选择，以减少由于不适当的保险丝替换的人为错误造成的风险。新利体育最新网站
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安培trap 2000®A6D类RK1熔断器
A6D是升级现有应用的理想替代品，600安培和更少的电弧闪光缓解，提供了良好的限流性能对短路新利体育最新网站和时间延迟的过载。其尺寸允许对现有的H类、K类和RK5类熔断器进行简单升级。为了减少电弧闪光而升级的客户应该考虑Mersen的免费服务融合控制服务获得防止使用较小额定熔断器错误替换可能出现的人为错误的指导。
Amp-Trap 2000®A6D类RK1减速保险丝
当更换到A6D UL RK1熔断器不足以将入射能量降低到可接受的水平时，考虑同时降低安培额定值。如果负载不接近电路的容量，则可以使用低于电路额定值的安培额定值。新的A6D减速器熔断器可以让您缩小框架尺寸，而不需要熔断器。例如，A6D400/600R保险丝具有包含在600A框中的400A保险丝元件
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