回路内でBS88型ヒューズが正しく機能するようにするにはどうすればよいですか？

内部周囲温度 55 °C で動作する配電盤の 63 A BS 88 ヒューズ リンクは、63 A ヒューズではありません。これは 48 A ヒューズですが、セラミックのラベルにはそのように記載されていません。これは、正常に機能する BS 88 リンクと、単にホルダーに装着されているだけで正常に見える BS 88 リンクを分ける最初の点です。この規格では、周囲温度が 40 °C を超えず、24 時間平均が 35 °C であると想定しています。暖かい午後に負荷がかかったエンクロージャは通常、この値を 15 ～ 20 °C 超えます。BS 88 タイプ「T」リンクの公開されているディレーティング テーブルでは、補正が緩やかではないことを示しています。55 °C では 63 A が 48 A、60 °C では 30 A になり、エンクロージャが上昇するにつれてさらに低下します。銘板で選択され、そのボックスに取り付けられたリンクは、障害が発生する前にすでに曲線の肩にあります。素子の酸化、接触抵抗の上昇、最終的には何の欠陥もなくヒューズが開くなどの後に起こる熱は、電気的な結果ではなく熱的な結果であり、導通テストではそれを予測できません。

私は、BS 88 の選択プロセスを 3 つの個別のチェックが 1 つにまとめられることが多いと考えるようになりました。 1つ目は利用カテゴリーです。 BS 88-2 および IEC 60269-2 では、汎用ケーブルおよび機器保護のための gG とモーター回路のための gM が分離されており、この区別は表面的なものではありません。 gM リンクは、モーターのロックされたローターのサージを乗り越えるように構築されており、開くことなくそのサージに耐えられるようにその曲線がシフトされています。モーター突入のない可変速ドライブに給電するフィーダーに gM リンクを配置し、存在しないデューティに対してヒューズが選択されました。その背後にあるケーブルは、別の負荷に対して過負荷特性が描かれたデバイスによって保護されています。対照的に、gG 曲線は導体保護に対応するもので、250 V で 40 kA DC 定格で 415 V AC で 80 kA の遮断容量は、範囲全体で同じ主要な数値ですが、その電圧で個別にテストしない限り、その DC 定格は 550 V DC ストリングまたは 1000 V DC アレイには伝わりません。電圧定格はテストされた量であり、スケールを表す形容詞ではありません。

2 番目のチェックは、デザインを比率に縮小したときに失われるチェックです。 BS 88 リンク間のアップストリームとダウンストリームの評価比 2:1 は経験則としては役立ちますが、識別基準ではありません。基準はエネルギーです。下流のデバイスの総通過量が上流のデバイスのプレアークエネルギーを超えてはなりません。連続した定格を持つ 2 つのリンクは、必ずしも区別されるわけではありません。これは、小さいリンクの総除去エネルギーが、予想される障害レベルで大きいリンクのプレアーク発生帯域と重なる可能性があるためです。 BS 88 の一部の文献に記載されている 1:1.6 という選択的調整比は出発点であり、保証ではありません。ダウンストリーム リンクが 3 ミリ秒以内に解消され、アップストリーム リンクが依然として時間対電流曲線上にある障害レベルでは、比率は無関係です。重要なのは、上流の要素が溶け始めているかどうかです。アンペア比のみをチェックする調整スタディは、間違った変数をチェックすることになります。曲線と公表されているエネルギー積分値は計測器であり、一般的なテスト レベルではなく、設備の予想故障電流で読み取る必要があります。

3 番目のチェックは、ヒューズが回路内の唯一の校正要素ではないことを認める必要があるため、誰も喜ばないチェックです。 BS 88 リンクの性能は、その境界面での接触抵抗に依存し、その抵抗はホルダーの固定特性ではありません。 BS 88 設置用に公開されているメンテナンス ガイダンスでは、接触抵抗の制限値を 50 μΩ に設定し、定期的に確認することを推奨しています。私は、導通チェックに合格し、1 つのブレードの両端で 80 μΩ を測定した 200 A のボルト留めリンクを見たことがありますが、それでもマルチメータが接続として読み取るには十分に低く、200 A で 1 つのインターフェイスで 3.2 W を消費するのに十分な高さです。それはヒューズの故障ではありません。これは熱の前駆体であり、ホルダーが変色したり、リンクが故障せずに開いたりした場合に、最終的に原因となるコンポーネントはヒューズ要素です。ボルト締めされた BS 88 リンクは接触圧力とトルク値で指定されており、あるメーカーの設置データでは接触システムに最低 15 N・m が要求されています。トルク不足の接続は酸化し、抵抗が増加し、サイクルに影響を与えます。ヒューズは校正された要素ですが、周囲の接続が同じ規格に保たれている場合にのみ 1 つとして動作します。

環境エンベロープは 3 つのチェックすべてを複雑にするため、室温でデータシートを読む場合には見落としがちです。 BS 88 リンクは、通常の使用温度が -5 °C ～ 40 °C で定格されており、許容動作範囲は補正により -40 °C ～ 85 °C まで拡張されます。 -5 °C 未満では、プレアーク時間が長くなり、実効的な通電能力が変化します。これは、冬の屋外エンクロージャにとって重要です。振動は接触インターフェースに対する別の攻撃です。ボルトで固定されたバネ圧による接続は、持続的な機械的摂動によって緩む可能性があり、ホルダーの防振構造はマーケティングの詳細ではなく、50 μΩの制限が数週間ではなく数年にわたって維持されるかどうかの決定要因となります。腐食環境では、銀メッキの接点モデルが推奨されます。これは、保護されていない接点に形成される酸化物層により、ヒューズが依存する領域の抵抗が低くなるためです。これらはヒューズエレメント自体の性能を低下させるものではありません。それらは周囲の熱経路を劣化させ、同じ結果をもたらします。

私がやりたくないのは、「マージンのために」BS 88 リンクをサイズアップすることです。 50 A リンクが負荷を満たす 63 A リンクでは、しきい値が移動し、特定の障害レベルで下流の機器に供給されるエネルギーが増加しますが、機器の耐定格はそれに伴い変動しません。正しいアンペア定格は両側で制限されます。エンクロージャ温度補正後の負荷の連続電流を超え、リンクのアーク放電前のエネルギーがケーブルの断熱耐力を保護できない点を下回ります。そのウィンドウはカタログ ページで示唆されているよりも狭いです。電流チェックに合格しても、温度補正、エネルギー識別チェック、または接触抵抗検査に不合格のリンクは、「ほぼ正しい」ヒューズではありません。これは、保護機能が確立される可能性がある 3 つの別々のインターフェイスで想定されているヒューズであり、その想定は回路が最も必要とする瞬間にテストされます。