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【ヒューズ】遮断電流・溶断電流・定格電流・定常電流の違いについて

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ヒューズの用語には、遮断電流溶断電流定格電流定常電流という〇〇電流というものが多くあります。そのため、各電流の意味と違いをきちんと理解することが重要となります。
この記事では各用語の意味とその違いを説明します。

溶断特性上における各電流

遮断電流・溶断電流・定格電流・定常電流
各電流をヒューズの溶断特性上に当てはめると、以下のようになります。

溶断特性とは、ヒューズにある一定電流(I)をどのくらい流し続けたら溶断するかを表す特性です。では、これから各用語を順々に説明します。

遮断電流

ヒューズが破壊(破裂)することなく、安全に遮断できる電流です。

この電流値を超える場合、亀裂が生じたり、ひどい場合にはヒューズが破壊する可能性があります。そのため、ヒューズに流れる電流がこの遮断電流を超えるような場合、1ランク上の遮断能力を持つヒューズに変更する必要があります。なお、ヒューズが破壊すると、ヒューズエレメントが飛び散るため、安全規格上では不合格となります。

この遮断電流は遮断定格電流定格遮断電流定格遮断容量許容電流とも呼ばれています。

溶断電流

ヒューズが溶断特性に従って溶断する時の電流です。英語ではFusing Currentと書きます。

定格電流

ヒューズに表示されている電流値です。例えば、ヒューズに0.5A/250Vと表示されていれば、0.5Aがヒューズの定格電流となります。なお、250Vは定格電圧を示します。

ヒューズに定格電流を流しても溶断しないことに注意してください(定格電流を流すと溶断すると勘違いする方が多いです)。ヒューズの定格電流は、その値の電流までは絶対に切れないことを表します。定格電流を超える電流が流れると、ヒューズの溶断特性によりある時間経過後にヒューズが溶断します。

定常電流

通常時にヒューズに流れる電流です。定常電流は定格電流に対して、定常ディレーティング温度ディレーティングを掛けた値以下にする必要があります。式で表すと以下のようになります。

定常電流≦定格電流×定常ディレーティング×温度ディレーティング

例えば、定格電流3Aのヒューズにおいて、定常ディレーティングが0.75、温度ディレーティングが0.9の場合、通常時に流れる電流は、

3×0.75×0.9=2.025[A]

以下にならなければなりません。

定常ディレーティング

取得した安全規格により定常ディレーティングが変わります。IEC規格では0.9〜1.0程度、UL規格では0.7〜0.75程度となります。IEC規格ではヒューズ自身の定格電流にマージンが含まれているので、ディレーティングを1.0でも良いのです。

このように規格により定常ディレーティングが異なるのは、安全規格によって要求事項が異なるためです。同じ定格電流のヒューズでも取得した安全規格によりヒューズの溶断時間が異なります。

IEC規格はUL規格より要求事項が厳しく、溶断しにくいヒューズとなっています。つまり、IEC規格の方が回路に流れる定常電流が大きくて良いので、定常ディレーティングが大きくなります。

温度ディレーティング

ヒューズのエレメントには金属が使用されています。この金属は抵抗温度係数を持つため、温度が上がるにつれて抵抗値が大きくなります。そのため、温度が上がると、より短い時間より低い電流でヒューズが溶断するようになります。したがって、温度が高いほど回路の定常電流を低くしなければなりません。それを考慮するために温度ディレーティングがあります。

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