GB/T 13539.4-2009 低压熔断器 第4部分：半导体设备保护用熔断体的补充要求 GB/T13539.4-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

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中华人民共和国国家标准
GB/T 13539.4—2009/IEC 60269-4:2006代替GB/T13539.4—2005、GB/T13539.7--2005低压熔断器
第4部分：
半导体设备保护用熔断体的补充要求Low-voltage fuses--Part 4 : Supplementaryrequirements for fuse-links for the protection of semiconductor devices（IEC60269-4:2006,IDT)
2009-04-21发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006前言
术语和定义
正常工作条件
熔断器特性
设计的标准条件
8试验
附录A（资料性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
熔断体和半导体设备的配合导则…制造厂应在产品使用说明书(样本)中列出的半导体设备保护用熔断体的资料.
半导体设备保护用标准化熔断体示例6
GB13539《低压熔断器》预计分为五个部分：第1部分：基本要求；
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006第2部分：专职人员使用的熔断器的补充要求（主要用于工业的熔断器）标准化熔断器系统示例A至I；
—一第3部分：非熟练人员使用的熔断器的补充要求（主要用于家用和类似用途的熔断器）标准化熔断器系统示例A至F；
第4部分：半导体设备保护用熔断体的补充要求；第5部分：低压熔断器应用指南。本部分为GB13539的第4部分，本部分等同采用IEC60269-4：2006《低压熔断器第4部分：半导体设备保护用熔断体的补充要求》（英文版）。为便于使用，本部分作了下列编辑性修改：删除国际标准的前言和引言；
删除原表、图及部分条款下的编辑性注释；原7.4中倒数第二行“熔体不应熔化”疑有误，改为“熔断体不应熔断”；原图102“约定试验装置举例”中右图上标③疑有误，改为②。本部分与GB13539.1-2008一起使用。本部分的条款号与GB13539.1相对应。本部分代替GB/T13539.4--2005《低压熔断器第4部分：半导体设备保护用熔断体的补充要求》和GB/T13539.7一2005《低压熔断器第4部分：半导体设备保护用熔断体的补充要求第1至3篇：标准化熔断体示例》。本部分主要由原GB/T13539.4及GB/T13539.7全部内容合并而成。本部分与GB/T13539.4—2005和GB/T13539.7-2005相比主要变化如下：原GB/T13539.4--2005中附录A规范性附录改为资料性附录，原附录B资料性附录改为规范性附录；原GB/T13539.7—2005内容改为本部分附录C内容；图C.2表中原“F最大值”改为“F名义值”：图C.7表中最后一栏H最大值倒数第6行，原为\0.4”，现改为\33.4”。本部分的附录B、附录C为规范性附录，附录A为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国熔断器标准化技术委员会（SAC/TC340)归口。本部分负责起草单位：上海电器科学研究所(集团)有限公司。本部分参加起草单位：上海电器陶瓷厂有限公司、西安西整熔断器厂、浙江西熔电气有限公司、人民电器集团有限公司、乐清市沪熔特种熔断器有限公司。本部分主要起草人：季慧玉、庆云。本部分参加起草人：林海鸥、刘双库、李全安、郎建才、黄章武、郑爱国。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：—--GB13539.4—1992、GB/T13539.4--2005;—GB/T13539.7--2005。
1总则
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006低压熔断器第4部分：
半导体设备保护用熔断体的补充要求除GB13539.1--2008规定外，补充下列要求。半导体设备保护用的熔断体应符合GB13539.1-—2008的所有要求，下文中没有另外指明的，也应符合本部分规定的补充要求。
1.1范围和目的
本部分的补充要求适用于安装在具有半导体装置的设备上的熔断体，该熔断体适用于标称电压不超过交流1000V或直流1500V的电路。如适用，还可用于更高的标称电压的电路。注1：此类熔断体通常称为“半导体熔断体”。注2：在多数情况下，组合设备的一部分可用作熔断器底座。由于设备的多样性，难以作出一般的规定；组合设备是否适合作熔断器底座，应由用户与制造厂协商。但是，如果采用独立的熔断器底座或熔断器支持件，他们应符合GB13539.1-—2008的相关要求。本部分的目的是确定半导体熔断体的特性，从而在相同尺寸的前提下，可以用具有相同特性的其他型式的熔断体替换半导体熔断体。因此，本部分中特别规定了：a）熔断体的下列特性：
额定值；
2）正常工作时的温升；
耗散功率；
时间-电流特性；
分断能力；
截断电流特性和It特性；
7）电弧电压极限值。
验证熔断体特性的型式试验；
熔断体标志；
d）应提供的技术数据（见附录B）。1.2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T13539的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T321—2005优先数和优先数系（ISO3：1973，IDT）GB13539.1--2008低压熔断器第1部分：基本要求（IEC60269-1：2006，IDT)GB/T13539.2--2008低压熔断器第2部分：专职人员使用的熔断器的补充要求（主要用于工业的熔断器）标准化熔断器系统示例A至I(IEC60269-2：2006，IDT）GB13539.3一2008低压熔断器第3部分：非熟练人员使用的熔断器的补充要求（主要用于家用和类似用途的熔断器）标准化熔断器系统示例A至F（IEC60269-3：2006，IDT）IEC60417设备用图形符号
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:20062术语和定义
除GB13539.1—2008规定外，补充下列要求。2.2一般术语
半导体设备semiconductordevice基本特性是由于载流子在半导体中流动引起的一种设备。[IEV521-04-01]
semiconductorfuse-link
半导体熔断体
在规定条件下，可以分断其分断范围内任何电流的限流熔断体（见7.4）。2.2.103
信号装置signallingdevice
作为熔断器的部件，用于向远处发出熔断器动作信号的装置。信号装置由撞击器和辅助开关组成，也可以由电子装置组成。
3正常工作条件
除GB13539.1一2008规定外，补充下列要求。3.4电压
3.4.1额定电压
对于交流，熔断体的额定电压与外加电压有关，它以正弦交流电压的有效值表示。可以假定在熔断体的熔断过程中，外加电压保持不变。验证额定值的所有试验以此为基础。注：在很多应用中，在熔断时间的大部分时间内，外加电压相当接近正弦波。但是也有很多场合，此条件得不到满足。非正弦外加电压时的熔断体的性能，可以通过对非正弦外加电压的算术平均值与正弦外加电压时比较来进行近似估算。
对于直流，熔断体的额定电压与外加电压有关，它以平均值表示。如果直流电压是由交流电压整流得到的，那么直流电压的波动不应超过平均值的5%或低于平均值的9%。3.4.2工作中的外加电压
正常工作条件下，外加电压是指当故障电路中电流增加到熔断体将要熔断时的电压。对于交流，单相交流电路中外加电压值通常等于工频恢复电压的值。除正弦交流电压，其他交流电压必须知道外加电压与时间的函数关系。对于单向的电压，其主要数据有：熔断体整个熔断时间的平均值；燃弧末期的瞬时值。
对于直流，外加电压通常与恢复电压的平均值近似相等。3.5电流
半导体熔断体的额定电流是以额定频率下的正弦交流电流的有效值表示。对于直流，认为电流有效值不超过额定频率时正弦交流的有效值，注：熔体的热反应时间可能很短，以致在这非正弦电流的条件下熔体的熔断不能仅根据有效值电流来估算。这种情况特别出现在频率较低和电流出现较突出的峰值，而峰值间出现相当长的小电流。例如：在变频和牵引的使用场合。
3.6频率、功率因数和时间常数
3.6.1频率
额定频率是指型式试验中正弦电流和电压的频率。注：当工作频率与额定频率相差很大时，用户应与制造厂协商。2
3.6.3时间常数（t）
对于直流，实际运用中的时间常数应符合表105的规定。GB/T13539.4-2009/IEC60269-4:2006注：某些使用场合对时间常数的要求可能超出表105的规定。在这种情况下，熔断体经试验证明符合要求并应标有相应标志或用户和制造厂之间达成关于该种熔断体适用性的协议。3.10壳内的温度
熔断体的额定值是根据规定条件而定的，当安装地点的实际情况（包括安装地的空气条件）与规定条件不符合时，用户应与制造厂协商是否需要重新规定额定值。4分类
GB13539.1—2008适用。
5熔断器特性
除GB13539.1--2008规定外，补充下列要求。5.1特性概要
5.1.2熔断体
额定电压（见5.2）；
额定电流（见GB13539.1—2008中5.3）；b）
电流种类和频率（见GB13539.1—2008中5.4）；d)
额定耗散功率（见GB13539.1—2008中5.5）；e)
时间-电流特性（见5.6）；
分断范围（见GB13539.1—2008中5.7.1)；额定分断能力（见GB13539.1—2008中5.7.2）；h）
截断电流特性（见5.8.1）；
I2t特性（见5.8.2）；
尺寸或尺码（如适用）：
电弧电压极限值（见5.9）。
5.2额定电压
对于额定交流电压不超过690V，额定直流电压不超过750V，GB13539.1一2008适用；对于更高的电压，可从GB/T321--2005中的R5或R10系列中选取。5.4额定频率
额定频率是指与性能数据相关的频率。5.5熔断体的额定耗散功率
除GB13539.1一2008规定外，制造厂应规定额定耗散功率与50%～100%额定电流的函数关系或50%、63%、80%和100%额定电流时的额定耗散功率。注：熔断体的电阻值应根据耗散功率和相关电流的函数关系来确定。5.6时间-电流特性极限
5.6.1时间-电流特性，时间-电流带熔断体的时间-电流特性随设计而改变，对于给定的熔断体，也与周围空气温度和冷却条件有关。制造厂应按8.3规定的条件，提供周围空气温度为20℃～25℃时的时间-电流特性。时间-电流特性是额定频率时的弧前特性和熔断特性（熔断特性以电压为参数）。直流的时间-电流特性是按表105规定的时间常数时的特性。对于某些使用场合，特别是对于高的预期电流（时间较短），可以用It特性来代替时间-电流特性或同时规定I’t特性和时间-电流特性。3
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:20065.6.1.1弧前时间-电流特性
对于交流，弧前时间-电流特性应以给定频率(额定频率)下对称交流电流值表示。注：在额定频率时的10个周波时间和处于绝热状态很短的时间之间，这特别重要。对于直流，对时间超过15t的弧前时间-电流特性部分特别重要，该部分与同一区域内的交流弧前时间-电流特性相同。
注1：由于实际使用中遇到的电路时间常数范围比较大，对于时间短于15t的特性，以弧前It特性来表示比较方便。
注2：选择15t的数值是为了避免在较短的时间内，不同的电流上升率对弧前时间-电流特性的影响。5.6.1.2熔断时间-电流特性
熔断时间-电流特性在规定的功率因数值下，以外加电压为参数表示。原则上，熔断时间-电流特性应以导致最大熔断I2t值的电流出现的瞬间为基础（见8.7）。电压参数至少应包括100%、50%和25%的额定电压。
对于直流，熔断时间-电流特性不适用，因为当时间超过15t时，熔断时间-电流特性并不重要（见5.6.1.1)。
5.6.2约定时间和约定电流
5.6.2.1“aR”型熔断体的约定时间和约定电流不适用。
5.6.2.2“gR”和“gS”型熔断体的约定时间和约定电流约定时间和约定电流在表101中规定。表101“gR”和“gS”型熔断体的约定时间和约定电流额定电流
631605.6.3门限
不适用。
5.6.4过载曲线
约定时间
5.6.4.1验证过载能力
“gR”型
约定电流
“gs\型
制造厂应标出几组沿着时间-电流特性的坐标点（见5.6.1），这些坐标点已根据8.4.3.4规定程序进行了过载能力验证。
验证过载能力的坐标点的数量和位置应由制造厂选定。验证过载能力点的时间坐标应选择在0.01s～60s范围内。可根据用户和制造厂之间的协议补充规定其他坐标点。5.6.4.2约定过载曲线
约定过载曲线是由验证过载能力的坐标点上引出的直线段组成。从每组坐标点上，可引出两条直线：
条从已验证的坐标点出发，沿着电流为常数而时间坐标递减的方向；另一条从已验证的坐标点出发，沿着I\t为常数而时间坐标递增的方向。这些线段到代表额定电流的直线为止，形成约定过载曲线（见图101)。注：实际应用中，经验证的过载能力的点只需要几个就足够了。当经验证过载能力的坐标点数增加时，约定过载曲线将更加精确。
5.7.1分断范围和使用类别
第一个学母表示分断范围：
—“a”熔断体（部分范围分断能力，见7.4)；-“g”熔断体（全范围分断能力）。GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006第二个字母“R”和“S”表示符合本部分的半导体设备保护用熔断体的使用类别。“R”型与“S”型相比，动作较快，I’t值较小。“S”型与“R”型相比，具有较小的耗散功率，可以提高电缆的利用。5.7.2额定分断能力
推荐的分断能力为：交流至少50kA，直流至少8kA。对于交流，额定分断能力是以在仅含线性阻抗的电路中，在额定频率时外加恒定正弦电压所进行的型式试验为依据。
对于直流，额定分断能力是以在仅含线性电感和电阻的电路中，外加平均电压所进行的型式试验为依据。
注：实际应用中，增加非线性阻抗和单向电压器件都可能对分断的严酷性产生有利或不利的重大影响。5.8截断电流和Pt特性
5.8.1截断电流特性
制造厂按GB13539.1一2008中图4的例子，提供以双对数坐标表示的截断电流特性，横坐标表示预期电流，如有必要，以外加电压和/或频率作为参数。对于交流，截断电流特性应代表在工作中可能出现的最大电流值，它们应与本部分中相应的试验条件有关，例如给定电压、频率和功率因数。截断电流特性按8.6规定的试验进行验证。对于直流，截断电流特性应代表工作在时间常数按表105规定的电路中可能出现的最大电流值。在时间常数较小的电路中，将超过这些值。制造厂应提供确定较大截断电流特性的有关资料。注：截断电流特性随电路的时间常数不同而变化，制造厂应提供确定特性随时间常数变化的有关资料，至少应提供能确定时间常数为5ms和10ms时的特性变化的有关资料。5.8.2Pt特性
5.8.2.1弧前Pt特性
对于交流，弧前I\t特性应以给定频率(额定频率)时的对称交流电流值表示。对于直流，弧前I°t特性应以时间常数按表105规定时的直流电流有效值表示。注：对某些熔断器，弧前\t特性随电路的时间常数不同而变化。制造厂应提供确定特性随时间常数变化的有关资料，至少应提供能确定时间常数为5ms和10ms时的特性变化的有关资料。5.8.2.2熔断rt特性
对于交流，熔断It特性应在规定的功率因数值下，以外加电压为参数表示。原则上，该特性应以导致最大熔断It特性的电流出现的瞬间为基础（见8.7）。电压参数至少应包括100%、50%和25%的额定电压。
对于直流，熔断I?t特性应在时间常数按表105规定下，以外加电压为参数表示。电压参数至少应包括100%和50%额定电压。较低电压下的熔断It特性可以按表105的试验来确定。5.9电弧电压特性
制造厂提供的电弧电压特性应给出以熔断体所在电路的外加电压为函数的电弧电压的最大值（峰值）。对于交流，功率因数值按表106规定；对于直流，时间常数按表105规定。6标志
除GB13539.1--2008规定外，补充下列要求。6.2熔断体的标志
GB13539.1--2008中6.2适用，并补充：5Www.bzxZ.net
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006-产品型号和/或代号，从中可以获得GB13539.1一2008中5.1.2所列的全部特性；使用类别，“aR”或“gR”或“gS”；如下IEC60417中所示的熔断器（5016）和整流器（5186)标志的组合。IEC60417-5016标志
7设计的标准条件
除GB13539.1—2008规定外，补充下列要求。7.3熔断体的温升和耗散功率
IEC60417-5186标志
熔断体应设计成：按8.3规定通以额定电流时，不发生超出下列规定的情况：制造厂规定的熔断体上部最热金属部分的温升极限（见图102和图103）；制造厂规定的额定电流时的耗散功率。7.4动作
熔断体应设计成可以连续承载不超过额定电流的任何电流值（见8.4.3.4）。“aR”型熔断体应能分断电流值不大于额定分断能力以及不小于在30s内足以熔化熔体的电流的电路。
注：在用户和制造厂协商后，对于特殊的使用场合，可以选择较短的时间。对于约定时间内的“gR”和“gS”熔断体：当承载不超过约定不熔断电流（In）的任何电流时，熔断体不应熔断；当承载大于或等于约定熔断电流（I)的任何电流时，熔断体应熔断。7.5分断能力
熔断体在不超过8.5规定的电压下，应能分断预期电流处于在7.4规定时间内使得熔体熔化的电流和额定分断能力之间的任何电路：对于交流，功率因数不小于表104中规定的对应于预期电流的功率因数；对于直流，时间常数不大于表105中规定的对应于预期电流的时间常数。7.7t特性
根据8.7确定的熔断It值不应超过制造厂的规定。根据8.7确定的弧前I？t值不应小于给定值（见5.8.2.1和5.8.2.2)。
7.14电弧电压特性
根据8.7.5测量出的电弧电压值不应超过制造厂的规定（见5.9）。7.15特殊工作条件
特殊工作条件，例如大的重力，用户应与制造厂协商。8试验
除GB13539.1--2008规定外，补充下列要求。8.1一般要求
8.1.4熔断体的布置
熔断体应无遮盖安装在无通风的场所，除非另有规定，熔断体应垂直安装（见8.3.1）。试验装置的6
GB/T13539.4—2009/IEC60269-4:2006举例见图102和图103。其他类别熔断体的试验装置见GB/T13539.2—2008和GB13539.3—2008。8.1.5熔断体的试验
8.1.5.1完整试验
熔断体的完整试验见表102。应测量所有熔断体的内阻并记录在试验报告中。表102
完整试验清单
试验项目及相应条款
8.4.3.1a)
8.4.3.1b)
对于交流：
对于直流：
温升和耗散功率
约定不熔断电流
约定熔断电流
额定电流验证
约定电缆过载试验（仅对“gR”和“gS”熔断体）No.5
“gR”和“gS”分断能力
“aR”分断能力
分断能力”
分断能力。
动作特性试验
动作特性试验
动作特性试验
动作特性试验
动作特性试验
过载能力验证。
“gR”和“gS”分断能力和动作特性“aR”分断能力和动作特性
分断能力和动作特性
分断能力和动作特性
a如果周围空气温度为20℃士5℃，弧前Pt特性有效。b试验对截断电流、I2t、电弧电压和弧前Pt特性有效。C验证过载能力的点数由制造厂规定。8.1.5.2同一熔断体系列的免做型式试验被试熔断体数量
如果同一熔断体系列中最大额定电流的熔断体已经按8.1.5.1的规定进行过试验，最小额定电流的熔断体已经按表103的规定进行过试验，其他中间额定电流的熔断体的型式试验可以免做。表103同一熔断体系列中最小额定电流熔断体试验一览表试验项目及相应条款
温升和耗散功率
对于交流：
8.6.2No.6
对于直流：
动作特性试验
8.6.2No.11
动作特性试验
被试熔断体数量
GB/T13539.4-—2009/IEC60269-4:20068.3温升与耗散功率验证
8.3.1熔断体的布置
试验只需用个熔断体。熔断体应垂直安装在约定试验装置上，试验装置示例见图102和图103。作为约定试验装置组成部分的铜导体的电流密度应不小于1A/mm2、不大于1.6A/mm2。这些数值应以熔断体的额定电流为依据而得出。铜导体的宽度和厚度之比：——对于额定电流小于200A，不大于10；对于额定电流大于和等于200A，不大于5。试验过程中周围空气温度在10℃～30℃范围内。温升试验时，连接约定试验装置和电源的导线截面很重要。截面应根据GB13539.1-一2008中表17选择（不包括注），导线长度至少为1m。对用于单独熔断器底座的熔断体，可将熔断体安装在熔断器底座上进行试验，导线根据GB13539.1-2008表17选择。在其他情况下，试验必须按以上要求进行。对特殊熔断体或用于特殊场合的熔断体，约定试验装置不适用时，可根据制造厂的规定进行特殊的试验，所有相关的试验数据应记录在试验报告中。8.3.3和8.3.4.2熔断体耗散功率的测量GB13539.1--2008中8.3.3适用，并补充：耗散功率试验在额定频率下，至少在50%、100%额定电流时相续进行。
8.3.5试验结果的判别
熔断体的温升和耗散功率不应超出制造厂的规定。试验后，熔断体性能不应有显著变化。8.4动作验证
8.4.1熔断体的布置
动作验证时，熔断体的布置应按照8.1.4和8.3.1的要求。8.4.3试验方法和试验结果的判别8.4.3.1约定不熔断电流和约定熔断电流验证“aR”型熔断体：
不适用。
“gR”和“gS”型熔断体：
可在低电压情况下进行以下试验：a）熔断体通以其约定不熔断电流（Int），并持续表101中规定的约定时间。在这段时间内，熔断体不应动作；
b）熔断体冷却至周围空气温度后，通以约定熔断电流（I.）。在表101规定的约定时间内应动作，熔断体动作时应没有外部影响或损伤。8.4.3.2额定电流验证（见A.3.3）熔断体按8.3.1要求的试验条件进行试验。熔断体需经受100个试验循环，每个循环应包括在额定电流下的0.1倍约定时间的“通电”和同样时间的“断电”。约定时间按表101规定。试验后，熔断体不应出现性能变化（见8.3.5）。8.4.3.3.1时间-电流特性
时间-电流特性的验证可以通过在8.5试验过程中获得的示波图的数据来验证。试验时确定以下时间：
从接通电路的瞬间至电压测量装置指示出电弧发生的瞬间；一——从接通电路的瞬间至电路明确断开的瞬间。8
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