ГОСТ IEC TR 60269-5-2022 Предохранители плавкие низковольтные. Часть 5. Руководство по применению

     15 Защита полупроводниковых приборов в цепях с номинальным постоянным и переменным напряжением

Выдерживаемые значения полупроводниковых приборов с номинальными значениями значительно ниже тех, которые определены для других приборов и цепей с соответствующими номиналами. Плавкие вставки, применяемые в цепях, содержащих полупроводниковые приборы, должны срабатывать при заданных токах быстрее, чем плавкие вставки, применяемые в других цепях.

Как правило, в одной части оборудования присутствует несколько полупроводниковых приборов, например, выпрямитель или инвертор. Защитное оборудование должно полностью обеспечивать выполнение следующих условий:

В случае неисправности полупроводникового прибора время срабатывания плавких вставок должно обеспечивать предотвращение повреждения других устройств (в связи с этим опыт показал, что полупроводники выходят из строя с коротким замыканием, образуя токи большой величины).

В случае других неисправностей в оборудовании срабатывание плавких вставок должно происходить до того, как возникнет косвенный ущерб полупроводниковым приборам. Потенциально опасные перегрузки по току следует устранить до того, как устройства будут повреждены.

Срабатывание плавких вставок не должно вызывать недопустимо высокое перенапряжение на любом из полупроводниковых устройств.

Требования к характеристикам плавких вставок для защиты полупроводниковых устройств приведены в IEC 60269-4, и такие плавкие вставки относятся к категории "частичный диапазон" или "резерв", категория применения aR. Плавкие вставки частичного диапазона для защиты выпрямителя (aR) обеспечивают быструю защиту устройств, в системах может потребоваться альтернативная защита устройств тепловой перегрузки, плавких вставок gG или других устройств защиты цепи для защиты других элементов схемы. Нижний предел характеристик плавкой вставки типа aR определяется кратным номинальному току.

По мере развития методов защиты возрастает потребность в плавких вставках для защиты полупроводниковых приборов с отключающей способностью "полного диапазона", что устраняет необходимость в одном или нескольких компонентах, упомянутых выше. В качестве примера может рассматриваться установка плавких вставок на стороне подключения источника питания взамен установки на стороне питания преобразователя. В этом случае плавкая вставка должна обеспечивать защиту кабеля в дополнение к силовым полупроводникам в преобразовательном оборудовании.

В IEC 60269-4 указаны две дополнительные категории с полным диапазоном, а именно "gR", оптимизированные для обеспечения низкого , и "gS", оптимизированные для обеспечения низкого рассеивания мощности. Плавкие вставки "gS" обеспечивают совместимость со стандартными основаниями плавких предохранителей и комбинациями других устройств с предохранителями. Плавкие вставки gR и gS должны срабатывать в течение стандартного времени при токе, в 1,6 раза превышающем их номинальный ток, однако они должны иметь значение, указанное в таблице 7 для условного времени.

Таблица 7 - Условный ток отсутствия плавления

В зависимости от расположения плавкой вставки в цепи, в которой применяются полупроводники, плавкая вставка рассчитывается с учетом условий переменного тока короткого замыкания и/или с учетом условий постоянного тока короткого замыкания. Следует выбирать плавкие вставки с соответствующими номинальными напряжениями и отключающей способностью.

Номинальное постоянное напряжение плавкой вставки зависит от постоянной времени цепи, которая определяет номинал плавкой вставки. Постоянные времени цепи, на основе значения которых проверяются плавкие вставки для защиты полупроводников, указаны в настоящем стандарте и представляют собой постоянные времени в энергосистемах. Защита инверторов напряжения (VSI) - это особый случай, когда в цепи питания применяются конденсаторы. В VSI постоянная времени цепи может иметь значения значительно ниже, чем в традиционных сетях постоянного тока, и в связи с этим IEC 60269-4 включает требования к специальным испытаниям для плавких вставок, с последующим определением номинального напряжения VSI в дополнение к присвоенным номиналам переменного и постоянного напряжения.

Производители плавких вставок для защиты полупроводниковых приборов предоставляют рекомендации по выбору плавких вставок для различного спектра применений. Данная информация приведена: