IS08820-3-2015-E-中文翻译.doc

ISO 8820-2-2014（E）道路车辆 - 熔断器（Fuse-links）- 第三部分： C型（中型）、E型（大电流型）及F型（微型）带接头的熔断器(刀闸)1.1 范围ISO 8820的该部分标准定义了道路车辆使用的C型（中型）、E型（大电流型）及F型（微型）带接头的熔断器(刀闸)。本标准规定了这些熔断器的类型、额定电流、测试流程、性能要求和尺寸。本标准适用于额定电压为32V或58V、额定电流100A、分断能力为1000A的道路车辆用熔断器。本标准应当和ISO 8820-1和ISO 8820-2配合使用。条款序号对应于ISO 8820-1，其要求都适用，除非ISO 8820这部分特别修改。1.2 规范性引用文件全部或部分的下列文件被规范性引用于本文中，并对本文的应用不可或缺。对于日期参考，只有引用的版本适用。凡是不注日期的引用，该引用文件的最新版本（包括任何修订）适用。ISO 2768-1, General tolerances Part 1: Tolerances for linear and angular dimensions without individual tolerance indications.ISO 8820-1, Road vehicles fuse-links Part 1: definitions and general test requirements.1.3 术语及定义 （参照ISO 8820-1）Un 额定电源电压Us 工作电源电压UR 额定电压。熔断器设计的最大使用电压值RT 环境温度L 导线长度IB 额定熔断电流。在规定的使用条件下, 熔断器能在额定电压下断开的电流值IR 额定电流。用于定义熔断器的电流值IC 持续电流。熔断器允许连续工作的最大电流值IL 负载电流。实际通过负载的电流值IO 熔断响应电流。IRT 环境温度下的电流Rmax 最大阻值Rmax40 温度为40时的最大阻值1.4 额定电压和系统电压熔断器的额定电压应当始终高于车辆电器系统的标称电压（nominal voltage）, 以允许可能的过载。1.5 额定电流和持续电流额定电流（IR）是用于定义熔断器的电流。图1中的持续电流（Ic）是指：最高环境温度下，能持续通过电路（熔断器、端子、保险座和导线）的最大电流。1.6 冷态电阻冷态电阻是指室温（RT）下，熔断器没有生热（self-heating）时的电阻。该阻值可以计算获得，即给熔断器一个电流值（通常是额定电流的10%），测量熔断器两端压降，从而推算出熔断器的电阻。熔断器的冷态电阻范围取决于批量生产的因素和“时间-电流”特性。如图21.6.1 熔断器响应时间-电流特性Y - 动作时间； X - 电流； 1 - 时间电流特性曲线图1 熔断器的时间电流特性1.6.2 熔断器响应时间-温度特性熔断器表面的温度变化与回路的工作电流和工作时间相关。Y 响应时间； X - 温度； 图2响应时间与温度的关系1.6.3 熔断器温度-电压降特性熔断器的压降（UD）测试方法参照ISO 8820-3中的相关要求。Y 电压降； X 温度图3 熔断器的压降与温度的关系1.7 电流和导体导体的温度变化是电流、导体截面积和时间的函数。在应用的过程中，其他的一些因素也应当被考虑进去。比如环境温度、导体和绝缘材料、导线的芯数等。图4 描述了不同导体的稳定温升情况Y 导体温度； X 导体截面积； X 电流图4 不同截面积导体温度与电流的关系1.8 电流与接触温度较大的端子接触电阻会导致接触面温度上升，同时熔断器的散热能力减弱。熔断器本体的温度将会升高，因此导致熔断器的“持续载流能力”降级。主机厂可以选择规定的熔断器、熔断器插座和连接器进行“温升试验”。在规定的试验电流下，连接位置的温度应按照ISO 8820规定的测试点进行。达到热平衡以后，连接位置的温度不应高于端子和导线制造商规定的值。1.9 电流与环境温度所有的电气零件（通常指“熔断器”）都有自己的温度特性。如图5 所示。每一个电气零件都有自己的耐温上限。任何超出规定值的温度上升，将导致电气零件自身阻值增大，进而产生更多的热量。最终将导致熔断器断开。Y 电流； X 环境温度； 1 系统可应用区域； 2 导线； 3 接触部位； 4 绝缘体； 5 熔断器（单元）图5 元件最大电流与环境温度的包含关系1.10 导线的保护与“时间-电流特性”为了合理保护线路，应确保导线温度达到导线最大耐温值（Tmax）之前，熔断器总是可以断开。图6 描述的是正确的熔断器选型。Y 导线最高耐温； X 电流图6 正确的熔断器选型注意：图7 描述的熔断器是错误的。这样的选型允许了潜在的较长时间的过电流对线路造成的过载损坏。Y 导线温度； X 电流； 1 不受保护区域图7 错误的熔断器选型1.11 选型低一级的熔断器断开时，应当确保高一级的保险不断开。如图8说明：图中标记的1是等级最高的熔断器图8 熔断器选型举例1.12 熔断器的更换更换熔断器时，应该断开电源。1.13 熔断器开路产生的浪涌电压熔断器开路时，回路可能会产生的10倍于额定电压的浪涌电压。具体因负载而异。1.14 熔断器的耐负载冲击特性选择熔断器时，不应只考虑“额定电流”和“持续电流”。同时应考虑电气元件的负载冲击。“负载冲击”指负载电流稳定前的“电流-时间特性”。当负载产生合理浪涌电压时，熔断器不应错误的响应。1.15 EMC指标ISO 8820对熔断器的EMC指标没有要求。附录A 道路车辆熔断器选型的参考因素（参考）ISO 8820的各章节定义了熔断器的额定电压、额定电流和时间电流特性的基本要求，描述了熔断器的可比较和可重复的特性。事实上，在选择道路车辆用熔断器型号时，还应考虑一些其他的因素。比如： 持续电流和动作时间； 保护一个或多个电器元件； 接触电阻； 线缆的类型。比如 不同的截面积、长度、安装和包裹； 熔断器的内阻、端子、导线和辅助元件； 组成系统的元件的功耗； 短路因素； 元件的冲击因素； 失速电流（带有锁定转子的电动机）； 不同的电压、电流、温度（系统内部以及周围）； 保险插座及盒子； 熔断器的安装位置。比如 发动机仓、乘客附近、后备箱； 保险盒内的熔断器间距； 环境条件（机械强度、环境冲击、化学腐蚀）； 熔断器的冷却方式（通过风扇、散热片 或者其他）注意：建议开发者咨询熔断器、端子和导线的制造商，因为该导则并不能涵盖所有问题的解决方案。附录B熔断器和导线的选型标准（规范）B.1 引言在任何既定的应用场合，负载特性、连接导线和熔断器的因素均应被谨慎的考虑。如果熔断器用于一定等级的过载保护，并且要求在车辆报废前始终保持这个保护等级，那么严谨的选型计算更加重要。如下过程给出了熔断器和导线的选型指导。B.2 如何选择正确的连接导线和熔断器B.2.1 选型过程图B.1描述了选型的流程图。熔断器额定电流值和连接导线的规格关系，可以根据B.2.2和B.2.3确定。B.2.3.6 选择B.2.3.4和B.2.3.5中规格较大的导线B.2.2.1 确定负载电流的特性B.2.3.1 确定导线的温度等级开始B.2.3.4 选择导线的最小规格，导线电阻值不能达到B.2.3.3的电阻值B.2.3.5 选择导线的最小规格，导线能承受B.2.2.1负载电流B.2.3.2 计算导线损坏前，熔断器熔断所需要的电流值B.2.2.2 确定环境温度的特性B.2.2.3 结合B.2.2.1和B.2.2.2确定熔断器的额定电流B.2.3.3 计算达到B.2.3.2电流值，所需的 回路最大电阻值结束图 B.1 选型流程图完成该选型流程以后，应当实际测试以验证计算结果。B.2.2 熔断器 额定电流 的确定过程B.2.2.1 确定负载电流的特性任何情况下，熔断器的额定电流都应大于负载电流。初步近似计算，推荐使用以下准则：- - 例如：初步选型时，负载电流不应超过熔断器额定电流值的70%（室温条件下）。- - 确定用于熔断器选型所需的负载电流时，我们应当考虑多重因素。也应当和熔断器制造商和客户一起讨论这些因素。比如，负载电流时持续的还是短暂的？开关接通时，是否有大的冲击电流？车辆启动后，该负载电流是否还要持续？B.2.2.2 确定环境温度的类型确定了负载电流的特性，接下来就是确定熔断器应用场合的环境温度。因为熔断器本身也是热敏元件，它们的熔断特性会受环境温度的影响。熔断器的额定电流和特性通常都是指环境温度下的特性。当环境温度显著改变时，应当根据制造商提供的特性曲线重新计算熔断器的额定参数B.2.2.3 在B.2.2.1和B.2.2.2的基础上确定熔断器的额定电流值根据B.2.2.1和B.2.2.2得出的信息，可以正确选择熔断器的额定电流。在选型计算之前，首先确定以下基准：表B.1 已知的车辆电气系统参数术语缩写值标称电压Un12V标称电压下的负载功率P95W电源电压Us14V室温RT23载流导线长度L15m计算典型的负载电流（IL）I 12V=PUn=95W12V=7.92AP14V=UsI 12V=14V7.92A=110.9WIL=P14VUn=110.9W12V=9.24A确定电路断开的理论电流（IRT）IRT=IL/0.7=9.24A0.7=13.2A（0.7 因为负载电流不能超过熔断器额定电流的70%）通过参考图B.2 中型熔断器典型温度特性曲线，可以看出：40条件下，13.2A的电流值处于10A和15A曲线之间。因此应当选择15A规格的熔断器。Y 理论额定电流X 温度图B.2 中型熔断器典型温度特性曲线说明：在这个选型实例中，如果只简单的考虑负载电流（9.24A），那么选型的结果就会是10A。这样就会造成熔断器长时间工作不可靠的隐患。B.2.3 确定连接导线的规格和耐温等级B.2.3.1 确定导线的耐温等级根据导线实际使用的周围环境温度来确定导线的耐温等级。B.2.3.2 计算导线损坏前，熔断器熔断所需要的电流值如果熔断器是用来避免线路过热，那么熔断器应当在电流达到热损坏以前断开。计算这个电流值时，应当保证熔断器能迅速断开。对于小型和中型熔断器，这个电流值为2xIR(额定电流IR)；对于大型熔断器，这个电流值为6xIR(额定电流IR)。这里计算用到的额定电流值（IR）是基于熔断器温度特性曲线确定的。 本例中，根据图B.2，40条件下15A中型熔断器的额定电流是14.6A。因此熔断器的熔断电流（Io）应当是：Io=2IR=214.6A=29.2AB.2.3.3 计算达到B.2.3.2电流值，所需的回路最大电阻值计算保证熔断电流（Io）的回路最大电阻时，需要修正环境温度对导线内阻的影响。如果环境温度是40，那么回路的最大电阻则应为：Rmax40=UsIo=14V29.2A=0.479根据铜导线特性参数，按照室温（23）校正以上计算结果：Rmax=0.4791+0.0039323-40=0.447B.2.3.4 选择导线的最小规格，导线电阻值不能达到B.2.3.3的电阻根据假设的导线长度，计算单位长度导线的电阻。如果导线长度是15m，单位长度导线的电阻值则应为：Rmax=Rmaxm=0.44715m=0.0298/m查阅铜导线电阻率（ISO 6722），可以发现0.75mm2导线是满足该最大电阻值的最小规格的导线。B.2.3.5 选择能承受B.2.2.1负载电流的最小规格导线通过参考导线制造商提供的数据，确定能够承受负载电流的最小规格导线（考虑环境温度的因素）。发现0.5mm2导线就能承受该负载电流（IL=9.24A，40）B.2.3.6 选择B.2.3.4和B.2.3.5中规格较大的导线选择B.2.3.4和B.2.3.5中规格较大的导线，结果是：0.75mm2B.2.3.7 总结表B.2 熔断器的额定电流和连接导线规格的选择总结IL熔断器额定电流的折算值IRTIRIoRmax室温下，能承受熔电流的导线规格9.24A70%xIR=10.5A13.2A15A29.2A0.4470.75mm2这里的计算举例，只考虑了理论状态下的冲击电流，过载电流和短路电流。没有考虑导线的压降。12