ヒューズ PR-2 および PN-2 デバイス、技術的特性

ヒューズは、高い設定値電流でヒューズが飛ぶと回路を開き、ヒューズが溶けるまで電流によって直接加熱される電気装置です。ヒューズは、最大 1000 V の電圧で設備を保護するためのヒューズと 1000 V 以上の電圧で保護するためのヒューズに応じて細分化されます。

ヒューズは、過負荷や短絡電流から設備を保護するデバイスです。

ヒューズの主な要素は、保護回路のセクションに含まれるヒューズと、インサートが溶けた後に発生するアークを消すアーク消弧装置です。

ヒューズの選択は、定格電圧、定格ヒューズとヒューズ電流、最大遮断電流に従って行われます。

基本的な要件。ヒューズ用

ヒューズには次の要件が適用されます。

1. ヒューズの電流時間特性は、より低くなければなりませんが、保護対象の電流時間特性にできるだけ近づける必要があります。

2.短絡が発生した場合には、ヒューズが選択的に動作する必要があります。

3. 短絡時のヒューズのトリップ時間は、特に半導体デバイスを保護する場合には、できるだけ短くする必要があります。ヒューズは電流を制限する必要があります。

4. ヒューズの特性が安定していること。製造上のばらつきによるパラメータのばらつきがヒューズの保護特性を損なうことがあってはなりません。

5. 設置容量が増加するため、ヒューズには高い遮断容量が必要です。

6. 切れたヒューズまたはヒューズの交換には、それほど時間はかかりません。

産業界で最も広く使用されているヒューズは、PR-2 および PN-2 タイプです。

密閉容積内のアーク消弧ヒューズ PR-2

ヒューズ PR-2

15 ～ 60 A の電流に対応する PR-2 ヒューズはシンプルな設計です。可溶インサート１は、出力接点であるキャップ５によって真鍮製のホルダ４に押し付けられる。可溶インサート１は、低融点で耐食性の材料である亜鉛から打ち抜き加工される。指定されたインサート形状により、長期にわたって良好な電流特性（保護）が得られます。 60 A を超える電流用のヒューズの場合、安全リンク 1 はボルトで接点ブレード 2 に接続されます。

ヒューズ インサート PR-2 は、ファイバー シリンダー 3、真鍮製ホルダー 4、真鍮製キャップ 5 で構成される密封された管状カートリッジ内にあります。

ヒューズPR-2の動作原理

PR-2 ヒューズにおけるアークの消弧プロセスは次のとおりです。オフにすると、ヒューズの細くなったスパインが燃え、その後アークが発生します。高温のアークの作用により、カートリッジの繊維壁がガスを放出し、その結果、カートリッジ内の圧力が半サイクルの一部で 4 ～ 8 MPa に増加します。圧力を増加させると、アークの電流電圧特性が増加し、アークの急速な消滅に寄与します。

PR-2 ヒューズのヒュージブル リンクには、電圧定格に応じて 1 ～ 4 つのテーパーを付けることができます。インサートの狭くなった部分は、短絡の際に急速に溶けやすくなり、電流制限効果を生み出します。

ヒューズタイプ PR-2

PR-2 ヒューズのアーク消弧は非常に速い (0.002 秒) ため、消弧プロセス中、インサートの延長部分は静止したままであると想定できます。

ヒューズ ホルダー内の圧力は、ヒューズが溶ける瞬間の電流の 2 乗に比例し、高い値に達することがあります。したがって、ファイバーシリンダーは高い機械的強度を備えている必要があり、その両端には真鍮のクランプ4が取り付けられており、コンタクトナイフ2でしっかりと接続されたディスク6がキャップ5の助けを借りてカートリッジのクランプ4に取り付けられています。

PR-2 ヒューズは静かに動作し、炎やガスの放出がほとんどないため、互いに近い距離に設置することができます。 PR -2 ヒューズは、ショートとロングの 2 つの軸方向サイズで製造されています。短い PR-2 ヒューズは、380 V を超えない交流電圧で動作するように設計されています。最大 500 V の電圧のネットワークで動作するように設計された長いヒューズよりも遮断容量が低くなります。

ヒューズ PR-2 の技術的特徴

定格電流に応じて、直径の異なる 6 つのカートリッジ サイズが製造されています。さまざまな定格電流に対応するインサートを、あらゆるサイズのカートリッジに取り付けることができます。したがって、公称電流 15 A のカートリッジには、6、10、および 15 A の電流用のインサートを取り付けることができます。

テスト電流の下限と上限は区別されます。低い方のテスト電流は、1 時間ヒューズが切れない最大電流です。試験電流の上限値は、1 時間流したときにヒューズインサートが溶断する最小電流です。十分な精度があれば、テスト電流の算術平均値に等しい制限電流を取得することが可能です。

微粒子フィラー PN-2 を使用したヒューズ

ヒューズ装置 PN-2

これらのヒューズは PR-2 ヒューズよりも高度です。 PN-2 ヒューズ 1 型の角形ボディは耐久性に優れた磁器またはステアタイトで作られています。本体内部には粘着テープ接続部 2 とフィラー - 石英砂 3 があります。可溶リンクはディスク 4 に溶接されており、ディスク 4 はブレード接点 9 に接続されたプレート 5 に取り付けられています。プレート 5 はネジで本体に取り付けられています。

PN-2 ヒューズの充填材としては、SiO2 含有量が 98% 以上、粒径 (0.2 ～ 0.4) が 10 ～ 3 μm、含水率が 3% 以下の珪砂が使用されます。 。埋め戻す前に、砂は120〜180℃の温度で完全に乾燥されます。ケイ砂粒子は高い熱伝導率とよく発達した冷却面を持っています。

ヒューズ PN-2 の可溶インサートは、厚さ 0.1 ～ 0.2 mm の銅テープでできています。電流を制限するために、インサートには狭いセクション 8 があります。可溶インサートは、フィラーをより完全に使用するために 3 つの平行な分岐に分割されています。狭い領域から効果的に熱を放散する薄いストリップを使用すると、所定の定格電流に対してインサートの最小断面積を小さく選択できるため、高い電流制限能力が得られます。したがって、複数のテーパー セクションを接続すると、ヒューズ アーク電圧が増加するにつれてヒューズが溶融した後の電流の上昇を遅くすることができます。溶解温度を下げるために、錫メッキのストリップ 7 (冶金効果) がインサートに適用されます。

ヒューズPN-2の動作原理

短絡が発生した場合、PN-2 ヒューズの可溶リンクが燃え尽き、フィラーの粒子によって形成されたチャネル内でアークが燃え尽きます。 100 A を超える電流で狭いスロットで燃焼するため、アークの電圧対電流特性は上昇します。アーク内の電圧勾配は非常に高く、(2-6) 104 V / m に達します。これにより、アークは数ミリ秒以内に確実に消えます。

ヒューズが燃えた後、ディスク４とともにヒューズの接続が交換され、その後カートリッジは砂で覆われる。カートリッジを密閉するために、アスベストシール６がプレート５の下に配置され、砂を湿気から保護する。定格電流が 40 A 以下のヒューズは、よりシンプルな設計になっています。

ヒューズ PN-2 の技術的特徴

PN-2 ヒューズは、最大 630 A の定格電流向けに設計されています。実効電流 ヒューズが取り付けられているネットワークの金属短絡）。

PN-2 ヒューズの利点は、小さい寸法、希少材料の無視できる消費量、高い電流制限機能です。