快速熔断器

熔断器由磁壳、导电板、熔体、石英砂、消弧剂、指示器六部分组成。熔体的材质为纯银，形状为矩形薄片，且具有圆孔狭颈。

快速熔断器的熔体是由纯银制成的，由于纯银的电阻率低、延展性好、化学稳定性好，因此快速熔断器的熔体可做成薄片，且具有圆孔狭颈结构。发生短路故障时，狭颈处电流密度大，故狭颈处首先熔断，并被石英砂分隔成许多小段。这样，由于熔体熔断而形成的电弧就被石英砂分隔成许多小段，电弧电流较小，分布的空间小，易被消弧剂吸收。又由于石英砂是绝缘的，电弧熄灭后立即形成一个绝缘体，将电路分断。

反时限电流保护特性。熔断器具有反时延特性，即过载电流小时，熔断时间长;过载电流大时，熔断时间短。所以，在一定过载电流和过载时间范围内，熔断器是不会熔断的，可连续使用。熔断器有各种不同的熔断特性曲线，可以适用于不同类型保护对象的需要。

限流特性

由于快速熔断器的熔体为具有一系列圆孔狭颈的矩形薄片，且充有石英砂灭弧介质。圆孔狭颈处的截面积小，热容量小，发生短路故障时，故障电流尚未达到预期的短路电流时，即被熔断，电弧被石英砂分隔成许多小段。这样，既限制了短路电流增加，亦加速电弧的熄灭。

分断能力强

发生短路故障时，圆孔狭颈处首先被熔断，电弧被石英砂分隔成许多小段，电弧被很快熄灭。由于石英砂是绝缘的，电弧熄灭后，熔断器立即变成一个绝缘体，将电路分断。因而快速熔断器分断能力强，可高达50kA。

负载设备承受的冲击能量小

电路出现短路故障时，负载设备承受的冲击能量为

W=I²Rt

式中，I-短路电流; R-电路的电阻; t-从短路故障发生到电路被切断的时间。快速熔断器分断的时间短，且有很好的限流作用，故负载设备承受的冲击能量小。

1、过流保护

如果想得到较安全的过流保护，建议用户优先使用内部带过流保护作用的模块。另外还可采用外接快速熔断器、快速过电流继电器、传感器的方法。快速熔断器是最简单常用的方法，介绍如下：

（1）快速熔断器的选择：

①、熔断器的额定电压应大于模块输入端电压；

②、熔断器的额定电流应为模块标称输入电流的0.6倍，按照计算值选择相同电流或稍大一点的熔断器。模块输入、输出电流的换算关系参考本本博客有关文章。用户也可根据经验和试验自行确定熔断器的额定电流。

（2）接线方法：快速熔断器接在模块的输入端，负载接输出端。

2、过压保护

晶闸管承受过电压的能力较差，当元件承受的反向电压超过其反向击穿电压时，即使时间很短，也会造成元件反向击穿损坏。如果正向电压超过晶闸管的正向转折电压，会引起晶闸管硬开通，它不仅使电路工作失常，且多次硬开通后元件正向转折电压要降低，甚至失去正向阻断能力而损坏。因此必须采用过电压保护措施用以抑制晶闸管上可能出现的过电压。

模块的过压保护，推荐采用阻容吸收和压敏电阻两种方式并用的保护措施。

（1）阻容吸收回路

晶闸管从导通到阻断时，和开关电路一样，因线路电感（主要是变压器漏感LB）释放能量会产生过电压。由于晶闸管在导通期间，载流子充满元件内部，所以元件在关断过程中，正向电压下降到零时，内部仍残存着载流子。这些积蓄的载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流，使积蓄载流子迅速消失，这时反向电流消失的极快，即di/dt极大。因此即使和元件串连的线路电感L很小，电感产生的感应电势L（di/dt）值仍很大，这个电势和电源电压串联，反向加在已恢复阻断的元件上，可能导致晶闸管的反向击穿。这种由于晶闸管关断引起的过电压，称为关断过电压，其数值可达工作电压峰值的5～6倍，所以必须采取抑制措施。

阻容吸收电路中电容器把过电压的电磁能量变成静电能量存贮，电阻防止电容和电感产生谐振、限制晶闸管开通损耗和电流上升率。这种吸收回路能抑制晶闸管由导通到截止时产生的过电压，有效避免晶闸管被击穿。

阻容吸收电路安装位置要尽量靠近模块主端子，即引线要短。最好采用无感电阻，以取得较好的保护效果。

各型号模块对应的电阻和电容值根据表10选取。

（2）压敏电阻吸收过电压

压敏电阻能够吸收由于雷击等原因产生能量较大、持续时间较长的过电压。压敏电阻标称电压（V1mA），是指压敏电阻流过1mA电流时它两端的电压。压敏电阻的选择，主要考虑额定电压和通流容量。额定电压V1mA的下限是线路工作电压峰值，考虑到电网电压的波动以及多次承受冲击电流以后V1mA值可能下降，因此，额定电压的取值应适当提高。目前通常采用30[%]的余量计算。

V1mA≥1.3√2・U

式中 U――压敏电阻两端正常工作电压的有效值。

压敏电阻的数量：三相整流模块和三相交流模块均为三只、单相整流模块和单相交流模块均为一只。全部接在交流输入端。

3、过热保护

晶闸管在电流通过时，会产生一定的压降，而压降的存在则会产生一定的功耗，电流越大则功耗越大，产生的热量也就越大。如果不把这些热量快速散掉，会造成烧坏晶闸管芯片的问题。因此要求使用晶闸管模块时，一定要安装散热器。散热条件的好坏，是影响模块能否安全工作的重要因素。良好的散热条件不但能够保证模块可靠工作、防止模块过热烧毁，而且能够提高模块的电流输出能力。建议用户在使用大电流规格模块的时候尽量选择带过热保护作用的模块。当然，即便模块带过热保护作用，而散热器和风机也是不可缺少的。

在使用中，当散热条件不符合规定要求时，如室温超过40℃、强迫风冷的出口风速不足6m/s等，则模块的额定电流应立即降低使用，否则模块会由于芯片结温超过允许值而损坏。譬如，按规定应采用风冷的模块而采用自冷时，则电流的额定值应降低到原有值的30～40[%]，反之如果改为采用水冷时，则电流的额定值可以增大30～40[%]。

为了帮助用户合理选择散热器和风机，我们确定了不同型号模块在其额定电流工作状态下，环境温度为40℃时所需的散热器长度、风机规格、数量及散热器基础参数等，请参考说明书。另外，在表内出具了每个型号的模块在峰值压降、最大标称电流和阻性负载条件下的功耗值，以便于用户自己确定散热器尺寸时做参考。

在实际应用中，应注意以下几点：

（1）轴流风机风速应≥6m/s。

（2）若模块达不到满负荷工作，可酌减散热器长度。

（3）在设备开机前，应检查模块所有螺钉是否牢固，若有松动，应拧紧螺钉，以使模块底板和散热器表面以及模块电极和接线端子之间都能够紧密接触，达到最佳散热效果。

（4）采用自然冷却形式时，必须保证散热器周围的空气能够自然对流。

（5）因水冷散热效果好，有水冷条件的，应首选水冷散热形式。 

1、超温报警

2、欠相缺相保护

3、过电流保护

4、快速熔断器

5、压缩机高低压保护

6、压缩机过热保护

7、压缩机过电流保护

8、线路保险丝及全护套式端子

9、接地保护