熔断器是一种广泛使用的保护电器,用于保护电路中的电气设备。当电路出现故障或异常时,随着电流的增加,电路中的一些重要器件可能会损坏,或者电路可能会烧毁甚至引起火灾。如果将熔断器正确地放置在电路中,当电流异常上升到一定程度时,熔断器会切断电流本身,从而保护电路的安全运行。
电动汽车由相对昂贵的元件 (如电池、电力电子元件、接触器等) 组成。为了保护这些元件免受浪涌或其他过流故障的影响,一项重要的措施是合理选择熔断器。与传统产业相比,新能源汽车产业对熔断器的要求更高。
熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成,如下图所示。它具备结构简单、体积小、重量轻、使用和维修方便等优点。
▲高压熔断器结构组成示意图
▲熔断器短路过流分断示意图
熔断器本身的性能也需要通过检测来验证,目前车辆熔断器执行的标准是GB/T 31465.4-2015,其中第四部分主要是电气相关测试。
根据该标准,车辆熔断器一般需要测试以下电气项目: 电压降、电流循环冲击、熔断时间、电流梯度、熔断容量、温升测试等。横河的新型示波器记录仪DL950可以完全满足上述项目的测试。
横河新款示波器记录仪DL950有21个不同模块,最大存储深度为8G,512G固态硬盘,通道间隔离,最大采样率为200ms/s,可以为所有通道分别设置采样率,10GE高速数据光纤传输是业界首次实现的。单台机器最多可以有32个通道,可以实现5台主机 (160个通道) 的同步测试。
DL950将示波器的高速采样与记录仪的长期数据记录能力相结合。凭借高比特分辨率的测量信号和出色的抗噪声和隔离技术,它可以在恶劣的环境中使用-它是用于汽车保险丝测量的理想仪器。
第一部分:电压降、电流循环冲击、熔断时间、电流梯度、熔断容量等。
试验方法:应在熔断器端子上的1点测量电压降Uab,如下图所示;
试验要求:电流从2IR点降到1.25IR和1.35IR之间的时间应在0.25s内,每个周期的最初10s,稳态电流不应低于0.5IR。电流循环冲击试验脉冲如下图所示
熔断后,在额定电压下通过熔断器的电流不应超过0.5mA。
第二部分:温升测试
测试条件: 当测试电流为0.5IR时,温度稳定后,在标准测试夹具的温升测量点测量熔丝温度升值。
测试要求: 最高温升不得超过50 ℃ 、70 ℃ (取决于额定电流) 或由供需双方协商同意。
DL950对应温升测试的优势
第三部分:I2t(熔断热能值)特性测试
I2t特性是预期电流的函数。通常,当熔断时间小于0.1s时,保险丝的保护性能以I2t为特征; 当熔断时间大于0.1s时,它的特征是前臂电流-时间特征。I2t是在短路电流条件下准确选择熔断器的基础。熔断器前臂I2t与保险丝通过大电流且花费不到10毫秒前臂时的结构和设计有关,而熔断器I2t不仅与熔断器的结构和设计有关,而且与线路电压和电路参数直接相关。因此,I2t (熔丝热能值) 是熔丝选择中最常见的指标。
DL950对于该参数的采集实测如下图所示:
DL950对应I2t特性测试的优势