NB/T 20197.2-2014
基本信息
标准号： NB/T 20197.2-2014
中文名称：核电厂仪表和控制设备可靠性及老化检测第2部分:熔断器
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 核电厂 仪表 控制 设备 可靠性 老化 检测 熔断器
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 20197.2-2014.Reliability and aging detection for instrumentation and control equipment in nuclear power plants- Part 2:Fuses.
1范围
NB/T 20197.2规定了核电仪表和控制系统使用的小型熔断器和低压熔断器的特性参数、可靠性及老化检测方法。
NB/T 20197.2适用于核电厂小型熔断器和低压熔断器。
2规范性引用文件
下列文件对于术文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪所注口期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 9364.2- -1997 小型熔断器 第2部分: 管状熔断体
GB 13539.1- 2008低压熔断器 第1部分: 基木要求
GJB 360A- 1996 电子 及电气元件试验方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1熔断器fuse
当通过该装置的电流超过规定值持续足够的时间，该装置中的一个或多个经特殊设计、特殊配比的元件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流的一种装置。
3.2熔断体fuse-link
在熔断器动作后预定更换的含有熔断元件的熔断器零件。
3.3小型熔断器miniature fuse
其中的熔断体为小型熔断体的一种熔断器。
注:小型熔断体指额定分断能力不超过2kA井且其主婴尺寸中至少有一个尺寸超过10mm的一种封闭式熔断体。其中主要尺寸是指长、宽、商和直径。
3.4低压熔断器low-voltage fuses
指额定分断能力不小于6 kA的封闭式限流熔断体的熔断器。该熔断器用于保护标称电压不超过1000 V的交流工频电路或标称电压不超过1 500V的直流电路。
1范围
NB/T 20197.2规定了核电仪表和控制系统使用的小型熔断器和低压熔断器的特性参数、可靠性及老化检测方法。
NB/T 20197.2适用于核电厂小型熔断器和低压熔断器。
2规范性引用文件
下列文件对于术文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪所注口期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 9364.2- -1997 小型熔断器 第2部分: 管状熔断体
GB 13539.1- 2008低压熔断器 第1部分: 基木要求
GJB 360A- 1996 电子 及电气元件试验方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1熔断器fuse
当通过该装置的电流超过规定值持续足够的时间，该装置中的一个或多个经特殊设计、特殊配比的元件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流的一种装置。
3.2熔断体fuse-link
在熔断器动作后预定更换的含有熔断元件的熔断器零件。
3.3小型熔断器miniature fuse
其中的熔断体为小型熔断体的一种熔断器。
注:小型熔断体指额定分断能力不超过2kA井且其主婴尺寸中至少有一个尺寸超过10mm的一种封闭式熔断体。其中主要尺寸是指长、宽、商和直径。
3.4低压熔断器low-voltage fuses
指额定分断能力不小于6 kA的封闭式限流熔断体的熔断器。该熔断器用于保护标称电压不超过1000 V的交流工频电路或标称电压不超过1 500V的直流电路。
标准图片预览
标准内容
ICS27.120.99
备案号：46435-2014
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20197.2—2014
核电厂仪表和控制设备可靠性及老化检测第2部分：熔断器
Reliability and aging detection for instrumentation and control equipment innuclearpower plants-Part2:Fuses2014-06-29发布
国家能源局
2014-11-01实施
前言。
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
熔断器老化分级管理
5.1总则.
5.2外观要求
5.3电气特性
检测方法，
试验一般说明
6.2外观检查。
电阻和电压降。
时间一电流特性试验
6.5熔断体温升特性
额定电流下的温升与耗散功率验证6.6
耐久性试验（适用于小型熔断器）目
约定不熔断电流（适用于低压熔断器）约定熔断电流（适用于低压熔断器）6.10
额定电流验证（适用于低压熔断器）门限（适用于低压熔断器）
过载（适用于低压熔断器）
焦耳积分I't
熔断器可靠性及老化检测
7.1检测条件
7.2检测规则及分类。
7.3熔断器备件验收检测
7.4熔断器烤机筛选检测
7.5熔断器定期检测
7.6熔断器老化状态检测
熔断器失效分析
参考文献
NB/T20197.2—2014
NB/T20197.2—2014
NB/T20197《核电厂仪表和控制设备可靠性及老化检测》分为4个部分：-第1部分：电磁继电器：
第2部分：熔断器：
第3部分：电源：
第4部分：电路板。
本部分为NB/T20197的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。本部分由核工业标准化研究所归口。本部分起草单位：中广核核电运营有限公司。本部分主要起草人：马蜀、丁俊超、王国云、李勇、浦黎、纪庆泉、犹代伦、刘新东。1范围
NB/T20197.2—2014
核电广仪表和控制设备可靠性及老化检测第2部分：熔断器
NBT20197的本部分规定了核电厂仪表和控制系统使用的小型熔断器和低压熔断器的特性参数、可靠性及老化检测方法。
本部分适用于核电厂小型熔断器和低压熔断器。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仪所注口期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9364.2—1997小型熔断器第2部分：管状熔断体GB13539.1-2008低压熔断器第1部分：基本要求GJB360A一1996电了及电气元件试验方法3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
熔断器fuse
当通过该装置的电流超过规定值持续足够的时间，该装置中的一个或多个经特殊设计、特殊配比的元件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流的一种装置。3.2
熔断体fuse-link
在熔断器动作后预定更换的含有熔断元件的熔断器零件。3.3
小型熔断器miniaturefuse
其中的熔断体为小型熔断体的一种熔断器。注：小型熔断体指额定分断能力不超过2kA开且其主要尺寸中至少有一个尺寸超过10mm的一种封闭式熔断体。其中主要尺寸是指长、宽、高和直径。3.4
低压熔断器low-voltagefuses
指额定分断能力不小于6kA的封闭式限流熔断体的熔断器。该熔断器用于保护标称电压不超过1000V的交流工频电路或标称电压不超过1500V的直流电路。3.5
限流熔断体
本current-limiting fuse-link工
NB/T20197.2-—2014
在规定的电流范围内且在它的动作期间和动作结束之前，将电流限制到远低于预期电流峰值的熔断器。
“g”熔断体（全范围分断能力熔断体）“g”fuse-link（full-rangebreaking-capacityfuse-link）在规定条件下，能分断使熔体熔化的电流至额定分断能力之间的所有电流的限流熔断体。3.7
“a”熔断体（部分范围分断能力熔断体）“a”fuse-link（partial-rangebreaking-capacityfuse-link）在规定使用和性能条件下，能开断从额定最大开断电流到额定最小开断电流的熔断器。3.8
熔断器底座（熔断器安装座）fuse-base(fuse-mount)固定熔断器的零件，该零件装有接触件以及与系统连接的端子。3.9
熔断器支持件fuse-holder
熔断器底座及载熔件的组合。
载熔件fuse-carrier
用于装拆和载运熔断体的熔断器可动部件。3.11
门限gate
熔断器的极限值：在此极限范围内，可获得熔断器的特性，如时间一电流特性。3.12
预期电流prospectivecurrent(ofa circuitandwithrespecttoafuse）烙断器用阻抗可以忽略的导体代替时回路中流过的电流。3.13
时间一电流特性（熔断体的）time-currentcharacteristics（of fuse-link）对于交流：在规定的工作条件下，给出时间值（以有效时间表示）与预期对称电流（以有效值表示）关系的曲线。
对于直流：在规定的工作条件下，给出时间值（以实际时间表示）与直流预期电流关系的曲线。注：对熔断体通常规定的时间一电流特性与弧前时间和动作时间有关。3.14
时间一电流带time-currentzone在规定的条件下，最小弧前时间-电流特性和最大熔断时间-电流特性所包容的范围。3.15
约定不熔断电流conventionalnon-fusing current在规定时间（约定时间）内熔断体能承载而不熔化的规定电流值。3.16Www.bzxZ.net
conventional fusing current
约定熔断电流
在规定时间（约定时间）内，引起熔断体熔断的规定电流值。3.17
弧前时间（熔化时间）
pre-arcing (melting-time)
从电流值大到足够使熔断元件熔断的起始瞬间到电弧开始形成的瞬间所间隔的时间。3.18
飞弧时间 arcingtime
从出现电弧的瞬间到最终电弧熄灭的瞬间所间隔的时间。动作时间（总熔断时间）
弧前时间与飞弧时间之和。
有效时间virtualtime
operating time (total clearing time)产值与预期电流平方值的商。
注：对熔断体通常所说的有效时间值是指弧前时间值和动作时间值。3.21
Pt（焦耳积分）Pr(jouleintegral）电流平方对给定时间间隔的积分：t=?dl注1：预飞弧是指熔断器的延续弧前时间的1t积分。注2：动作F是指熔断器的延续动作时间的It积分。NB/T20197.2-2014
注3：由熔断器保护的电路中在1Q的电阻上所释放的能量（焦耳）就等于动作值，以A’s为单位表示。3.22
熔断体的分断能力 breaking capacity ofa fuse-link以规定的电压在规定的使用条件和工作条件下熔断体能分断的预期电流值（对于交流为有效值）。3.23
最大持续功耗maximum sustained dissipation在规定的测试条件下，以最少能持续1h的最大电流等级测得的熔断体的功率损耗。注1：最大持续功耗的数值要与符合标准IEC60127-6的小型熔断器用小型熔断器盒的最人功率容许值配合使用。注2：熔断元件在瞬即熔化前的短暂时间往往超出这些数值。已经记录到高达两倍的最人持续功耗值。4熔断器老化分级管理
根据核电厂仪控设备的安全和机组可用率要求，以及老化机理和现场使用寿命，对熔断器的老化分为A，B、C三个级别进行管理，对三个级别的熔断器采取不同的老化处理策略，尽可能取得老化风险控制和成本控制的最佳效益。熔断器的老化分级如下：a）A级熔断器，与核安全相关或单一故障导致停机停堆或机组需要停机停堆处理的熔断器：b）B级熔断器，熔断器本身没有安全级别的要求和鉴定要求，但它的失效可能引起安全相关设备功能水平的降低：该类熔断器的故障，可能导致电厂的能力因子、用率降低：C级熔断器：除A级和B级以外的其他熔断器。c
5要求
5.1总则
熔断器应符合本部分、相关标准或规范（如产品技术规格书）的所有要求。本部分的要求与相关标准或规范不一致时，熔断器备件验收应以相关标准或规范为准，熔断器可靠性及老化检测以本部分为准。熔断体的结构应保证其在本部分限值范围内使用时动作可靠和安全，而且在分断能力额定值及以下的任何电流下，以及在额定电压值以下的任何电压下，其性能始终满足要求。3
NB/T20197.2-—2014
熔断体在正常使用时，以及在本部分规定的条件下，不应产生持续飞弧，外部飞弧或危及周用环境的任何火焰。在测定最大持续功耗的试验期间以及在动作后，熔断体不应出现妨碍其更换的损坏，而且标识应仍可辨别。
常，需要通过所有规定的检测项目米检验其是否合格。5.2外观要求
5.2.1概述
熔断器应以能保证质量一致性的方法制造和加工，并应无引出端松动、破裂、或零件移位、锐边毛刺利其他影响寿命、使用或外观的缺陷。熔断器应完全封闭。5.2.2接口和物理尺寸
熔断器的接口和物理尺寸由产品规范规定。5.2.3安装
熔断器结构应使熔断器能在规定的印制板，熔断器夹或熔断器支架上方便地装入或卸除。5.2.4引出端安装
熔断器接触件应由不腐蚀的材料或经过适当防腐处理的材料制成，而且在其外表面应有效地消除焊剂或其他非导电物质。
对黄铜端帽，符合要求的防护措施是镀镍或镀银。引出端应固定在熔断体上使其不能松动。安装熔断器时，熔断器引线与引出端的连接处，不应产生熔断器引线损坏或连接处断开的现象。除连接易熔部分的端头外，引出端其余部分应无焊料。熔断器的引出端应保证在使用和操作条件下，特别是在规定的分断条件下，具有必要的接触，在分断过程中，电动力不应足以损坏熔断器底座和载熔件之间、熔断器载熔件和熔断体、以及熔断体和熔断器底座或在何其他支持件之间的电气接。熔断器端接头的结构和材料应保证在正常的安装和使用条件下，经过反复装拆或长期不装卸地使用后仍能维持良好的接触。5.2.5熔断器准直度
有金属盖帽引出端的管状熔断器应能穿过一个长度与熔断器相等的管状标准规。熔断器长度若小于或等丁45mm，其管状标准规内径应人于熔断器标称直径0.13mm。熔断器长度大丁45mm，其管状标准规内径应人于熔断器标称直径0.25mm。5.2.6X射线检查（适用时）
按本文规定的检测方法对熔断器内部检查，其内部应无熔断元件断开、多余物和熔断元件变形、受损或熔断元件碰内壁现象。
5.2.7标记
5.2.7.1每个熔断体应标有下列标记：a）额定电流，额定电流小于1A的标记为毫安值或安培值，额定电流等于或人于1A的标记为安培值：额定电流的标记应标在额定电压标记的前面并靠近额定电压标记：额定电压，以V为单位：
电流种类和额定频率（适用时）：c
制造厂厂名或商标：
NB/T20197.22014
规定在相关标准规格单中的相应弧前时间和电流特性的说明符号，该符号应标在额定电流的前e
面并靠近额定电流，这些符号是：1）FF：表示非常快速动作
2）F：表示快速动作：
3M：表示适度延时：
4）T：表示延时：
5）TT：表示长延时。
表示额定分断能力的符号或分断范围，这个符号应标在额定电流标志和额定电压标志之间。小f）
型熔断器分断能力符号是：
1）H：表示高分断能力：
2）L：表示低分断能力。
5.2.7.2低压熔断器使用分断范围表示分断能力。第一个字母应表示分断范用：
a）“g”熔断体（全范分断能力熔断体）：b）“a”熔断体（部分范围分断能力熔断体）。第二个字丹应表示使用类别。该字母准确地规定时间一电流特性，约定时间和约定电流以及门限例如：
一“gG”表示一般用途全范围分断能力的熔断体：“gM”表示保护电动机电路全范围分断能力的熔断体“aM”表示保护电动机电路的部分范围分断能力的熔断体：“gD”表示全范围分断能力延时熔断体：“gN”表示全范围分断能力非延时熔断体。5.3电气特性
5.3.1额定电压U
熔断器的额定电压由制造厂规定。额定电压指熔断器的公称额定电压，是熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，通常就是熔断器断开后能够承受的最大电压值。其量值一般等于或大于电气设备的额定电压。
在熔断器熔断以后，电路电压就直接加在熔断器两端，此时熔断器的额定电压就是它的耐压，也就是它能够承受的最大电压，只有当熔断器的额定电压人于或等于电路电压的时候才能保证不被击穿，不应持续拉弧或再次导通。
5.3.2额定电流
熔断器的额定电流由制造厂规定。额定电流指熔断器的公称额定电流，是熔断器能长期通过的电流，通常就是电路能够工作的最人电流值。它决定于熔断器各部分长期工作时的容许温升。5.3.3熔断体的额定耗散功率和熔断器支持件的额定接受耗散功率熔断体的额定耗散功率由制造厂规定。在规定的试验条件下，熔断体的耗散功率不应超过该规定值。熔断器支持件的额定接受耗散功率由制造厂规定。额定接受耗散功率是在规定试验条件下，不超过规定的温升、熔断器支持件能承受的最大耗散功率。5.3.4冷态电阻
NB/T20197.2-2014
熔断器的冷态电阻应符合熔断器技术规范或核电广设备管理规范的相关要求5.3.5电压降
5.3.5.1额定电流下的电压降
按本文规定的检测方法测试，熔断器的电压降应符合熔断器技术规范或核电厂设备管理规范的相关要求。
熔断体在额定电流条件下，其两端的电压降不应超过熔断器技术规范或核电厂设备管理规范规定的最大值。
5.3.5.2电压降特性
给熔断器通一变化的电流，熔断器两端电压会随之改变，连续监测熔断器电压降，绘制从初始电流至最人试验电流期间电压降曲线并计算变化率，应符合核电厂设备管理规范的相关要求。额定电流下电压平均变化率指初始电流和额定电流对应的电压增量与电流增量的比值。5.3.6时间电流特性
熔断器时间-电流特性也称作I一t特性或安秒特性，反映熔断器的熔断特性，是熔断器最主要的电性能指标，它表明了熔断器在不同过载电流负载下熔断的时间范用。时间-电流特性用山线或表米表示。每一条山线代表了一个规格熔断器的熔断特性，对应每一个负载电流都能找到它的熔断时间。不同类型熔断器具有不同形状的特性曲线。时间-电流特性、时间一电流带与熔断体的结构有关。对于给定的熔断体，它们取决于周围空气温度以及冷却条件。若周围空气温度与规定的温度范围有偏差，应与制造厂协商。时间一电流特性曲线描绘了熔断器的过载性能，标明了不同电流负载与相应熔断时间的函数关系，是选用熔断器型号时的主要参考。通常规定用出线中的几个关键点米考核熔断器的过载性能。该指标是对熔断器进行质量评判或验收时的主要依据。时间一电流特性山线的示例如图1。单位：
100000
额定电流信购
图1熔断器时间-电流曲线示例
NB/T20197.2——2014
时间一电流特性表标明了者干测试电流负载下熔断的时间范围，如表1示例所示。表1时间-电流特性表示例
额定电流倍数
最小值
动作时间（25℃）
最大值
时间一电流特性试验可在降低的电压下进行。熔断体的弧前和熔断时间应在产品规范规定的时间电流极限范围之内。进行测试时，熔断器应在规定时间内分断电路，熔断器外壳或熔断体不应炭化或破裂。熔断后试验电路应保持通电状态1min。熔断器不再闭合，且无机械损伤。检测时应确定下列时问：
a）从电路接通瞬间至电压测量装置指示出电弧出现瞬问：b）从电路接通瞬问至电路完全断开的瞬间。对应于横坐标预期电流测出的弧前时间和熔断时间应在制造厂所提供的时间一电流带之内。小型管状熔断器的时间一电流特性见GB9364.2一1997或产品技术规范。低压熔断器的时间一电流特性见产品技术规范。时间小于10s时，时间测量精度应在±5%的范围内：时间不小于10s时，时间测量精度应在±2%的范围内。
熔断体温升特性
当电流通过熔断器时，熔断器将会发热凡发热量遵循公式（1）！O=Rt
式中：
Q——发热量，单位为焦耳（J）：通过导体的电流，单位为安培（A）：R
熔断器电阻，单位为欧姆（Q）：电流通过导体的时向，单位为秒（s）。(1)
熔断器的温升是指熔断器中流过规定的电流时，熔断器的温度上升值，即实测温度减去环境温度的值。熔断器的熔体对温度较为敏感，长时间处于一定高的温度下，其熔点及阻抗将发生变化，其变化会影响熔断器动作的准确性，在制作和使用熔断器时应该关注熔断器的温升。熔断器应按6.5规定的方法进行温升特性试验，温升特性如下：a）额定电流下温度平均变化率指初始电流和额定电流对应的温度增量与电流增量的比值：熔断电流下的温度平均变化率指初始电流和熔断电流对应的温度增量与电流增量的比值。b)
额定电流下的温升
熔断器应按6.6规定的方法进行试验，连续监测熔断器温度，熔断器温升应符合以下要求：对小型熔断器在额定电流测试期间，熔断器外壳、熔断体或引出端的温升不应超过70K：对低压熔断器，在使用匹配的熔断器支持件时，熔断器触头和接线端子的温升不应超过表2规定的极限值。
NB/T20197.2—2014
2触头和接线端子的温升极限△7=（下Ta）表2
触头和接线端子
不封闭的
裸黄铜
弹黄加载
螺栓紧固
接线端子
裸黄铜
镀银或镀镍
注：△7：温升：T：熔断器部件温度：T：周围空气温度耐久性（适用于小型熔断器）
温升/K
封闭的
以不损坏相邻部件为限
以不损坏相邻部件为限
耐久性是熔断器按照规定的电流和时尚周期进行通断试验，通断试验期间不能出现熔断或他异常现象的验证试验。
正常环境温度下，应按6.7规定的方法进行试验，试验后熔断体两端的电压降的增大量不应大于试验前测得值的10%或核电厂设备管理规范的规定。5.3.10约定时间和约定电流（适用于低压熔断器）约定时间和约定电流体现熔断器的过载能力。过载能力指熔断器在规定时间内维持工作的最大过载电流。熔断器需要有一定的过载能力，通常用约定不熔断电流来表示。额定值不大于16A的熔断器，其约定不熔断电流是1.55：额定值大于16A的断器，其约定不熔断电流是1.25L.。g熔断体的约定不熔断电流/n和约定熔断电流I应符合表3规定。约定时间和约定电流见表3。表3“g”熔断体的约定时间和约定电流\gG额定电流
“gM\特性电流IA
416≤≤63
63160约定时问
约定不熔断电流r
1.25 ／m
约定电流
约定熔断电流
“gG”额定电流
“gM”特性电流IA
1,>400
约定时间
门限（适用于低压熔断器）
表3（续）
约定不熔断电流1r
约定电流
NB/T20197.2—2014
约定熔断电流
“g”熔断体的弧前时间的门限值应符合表4的规定，表4列出了额定电流不大于100A的“gG”和
“gM”熔断体的门限值，电流大于100A的“g”熔断体的门限值参见GB13539.1一2008表3。表4
“gG”额定电流
“gM”特性电流IA
“gG”和“gM”熔断体规定弧前时间的门限值2
Imin（10s)
Imx（5s）
熔断体承受衣4第2栏的电流105，熔断体不应熔断。
注1：
注2：熔断体承受表4第3栏的电流，断体应在5s内熔断。注3：熔断体承受表4第4栏的电流0.1s，熔断体不应熔断。注4：熔断体承受表4第5栏的电流，熔断体应在0.1s内熔断。4
lmin（o.1s)
Ima（0.1s)
熔断器时间一电流特性的标准门限见表5，特性的基准周围空气温度为20℃。aM”
焦耳积分
“aM”熔断体（全额定电流）的门限4
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备案号：46435-2014
中华人民共和国能源行业标准
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核电厂仪表和控制设备可靠性及老化检测第2部分：熔断器
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国家能源局
2014-11-01实施
前言。
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
熔断器老化分级管理
5.1总则.
5.2外观要求
5.3电气特性
检测方法，
试验一般说明
6.2外观检查。
电阻和电压降。
时间一电流特性试验
6.5熔断体温升特性
额定电流下的温升与耗散功率验证6.6
耐久性试验（适用于小型熔断器）目
约定不熔断电流（适用于低压熔断器）约定熔断电流（适用于低压熔断器）6.10
额定电流验证（适用于低压熔断器）门限（适用于低压熔断器）
过载（适用于低压熔断器）
焦耳积分I't
熔断器可靠性及老化检测
7.1检测条件
7.2检测规则及分类。
7.3熔断器备件验收检测
7.4熔断器烤机筛选检测
7.5熔断器定期检测
7.6熔断器老化状态检测
熔断器失效分析
参考文献
NB/T20197.2—2014
NB/T20197.2—2014
NB/T20197《核电厂仪表和控制设备可靠性及老化检测》分为4个部分：-第1部分：电磁继电器：
第2部分：熔断器：
第3部分：电源：
第4部分：电路板。
本部分为NB/T20197的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。本部分由核工业标准化研究所归口。本部分起草单位：中广核核电运营有限公司。本部分主要起草人：马蜀、丁俊超、王国云、李勇、浦黎、纪庆泉、犹代伦、刘新东。1范围
NB/T20197.2—2014
核电广仪表和控制设备可靠性及老化检测第2部分：熔断器
NBT20197的本部分规定了核电厂仪表和控制系统使用的小型熔断器和低压熔断器的特性参数、可靠性及老化检测方法。
本部分适用于核电厂小型熔断器和低压熔断器。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仪所注口期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9364.2—1997小型熔断器第2部分：管状熔断体GB13539.1-2008低压熔断器第1部分：基本要求GJB360A一1996电了及电气元件试验方法3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
熔断器fuse
当通过该装置的电流超过规定值持续足够的时间，该装置中的一个或多个经特殊设计、特殊配比的元件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流的一种装置。3.2
熔断体fuse-link
在熔断器动作后预定更换的含有熔断元件的熔断器零件。3.3
小型熔断器miniaturefuse
其中的熔断体为小型熔断体的一种熔断器。注：小型熔断体指额定分断能力不超过2kA开且其主要尺寸中至少有一个尺寸超过10mm的一种封闭式熔断体。其中主要尺寸是指长、宽、高和直径。3.4
低压熔断器low-voltagefuses
指额定分断能力不小于6kA的封闭式限流熔断体的熔断器。该熔断器用于保护标称电压不超过1000V的交流工频电路或标称电压不超过1500V的直流电路。3.5
限流熔断体
本current-limiting fuse-link工
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在规定的电流范围内且在它的动作期间和动作结束之前，将电流限制到远低于预期电流峰值的熔断器。
“g”熔断体（全范围分断能力熔断体）“g”fuse-link（full-rangebreaking-capacityfuse-link）在规定条件下，能分断使熔体熔化的电流至额定分断能力之间的所有电流的限流熔断体。3.7
“a”熔断体（部分范围分断能力熔断体）“a”fuse-link（partial-rangebreaking-capacityfuse-link）在规定使用和性能条件下，能开断从额定最大开断电流到额定最小开断电流的熔断器。3.8
熔断器底座（熔断器安装座）fuse-base(fuse-mount)固定熔断器的零件，该零件装有接触件以及与系统连接的端子。3.9
熔断器支持件fuse-holder
熔断器底座及载熔件的组合。
载熔件fuse-carrier
用于装拆和载运熔断体的熔断器可动部件。3.11
门限gate
熔断器的极限值：在此极限范围内，可获得熔断器的特性，如时间一电流特性。3.12
预期电流prospectivecurrent(ofa circuitandwithrespecttoafuse）烙断器用阻抗可以忽略的导体代替时回路中流过的电流。3.13
时间一电流特性（熔断体的）time-currentcharacteristics（of fuse-link）对于交流：在规定的工作条件下，给出时间值（以有效时间表示）与预期对称电流（以有效值表示）关系的曲线。
对于直流：在规定的工作条件下，给出时间值（以实际时间表示）与直流预期电流关系的曲线。注：对熔断体通常规定的时间一电流特性与弧前时间和动作时间有关。3.14
时间一电流带time-currentzone在规定的条件下，最小弧前时间-电流特性和最大熔断时间-电流特性所包容的范围。3.15
约定不熔断电流conventionalnon-fusing current在规定时间（约定时间）内熔断体能承载而不熔化的规定电流值。3.16Www.bzxZ.net
conventional fusing current
约定熔断电流
在规定时间（约定时间）内，引起熔断体熔断的规定电流值。3.17
弧前时间（熔化时间）
pre-arcing (melting-time)
从电流值大到足够使熔断元件熔断的起始瞬间到电弧开始形成的瞬间所间隔的时间。3.18
飞弧时间 arcingtime
从出现电弧的瞬间到最终电弧熄灭的瞬间所间隔的时间。动作时间（总熔断时间）
弧前时间与飞弧时间之和。
有效时间virtualtime
operating time (total clearing time)产值与预期电流平方值的商。
注：对熔断体通常所说的有效时间值是指弧前时间值和动作时间值。3.21
Pt（焦耳积分）Pr(jouleintegral）电流平方对给定时间间隔的积分：t=?dl注1：预飞弧是指熔断器的延续弧前时间的1t积分。注2：动作F是指熔断器的延续动作时间的It积分。NB/T20197.2-2014
注3：由熔断器保护的电路中在1Q的电阻上所释放的能量（焦耳）就等于动作值，以A’s为单位表示。3.22
熔断体的分断能力 breaking capacity ofa fuse-link以规定的电压在规定的使用条件和工作条件下熔断体能分断的预期电流值（对于交流为有效值）。3.23
最大持续功耗maximum sustained dissipation在规定的测试条件下，以最少能持续1h的最大电流等级测得的熔断体的功率损耗。注1：最大持续功耗的数值要与符合标准IEC60127-6的小型熔断器用小型熔断器盒的最人功率容许值配合使用。注2：熔断元件在瞬即熔化前的短暂时间往往超出这些数值。已经记录到高达两倍的最人持续功耗值。4熔断器老化分级管理
根据核电厂仪控设备的安全和机组可用率要求，以及老化机理和现场使用寿命，对熔断器的老化分为A，B、C三个级别进行管理，对三个级别的熔断器采取不同的老化处理策略，尽可能取得老化风险控制和成本控制的最佳效益。熔断器的老化分级如下：a）A级熔断器，与核安全相关或单一故障导致停机停堆或机组需要停机停堆处理的熔断器：b）B级熔断器，熔断器本身没有安全级别的要求和鉴定要求，但它的失效可能引起安全相关设备功能水平的降低：该类熔断器的故障，可能导致电厂的能力因子、用率降低：C级熔断器：除A级和B级以外的其他熔断器。c
5要求
5.1总则
熔断器应符合本部分、相关标准或规范（如产品技术规格书）的所有要求。本部分的要求与相关标准或规范不一致时，熔断器备件验收应以相关标准或规范为准，熔断器可靠性及老化检测以本部分为准。熔断体的结构应保证其在本部分限值范围内使用时动作可靠和安全，而且在分断能力额定值及以下的任何电流下，以及在额定电压值以下的任何电压下，其性能始终满足要求。3
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熔断体在正常使用时，以及在本部分规定的条件下，不应产生持续飞弧，外部飞弧或危及周用环境的任何火焰。在测定最大持续功耗的试验期间以及在动作后，熔断体不应出现妨碍其更换的损坏，而且标识应仍可辨别。
常，需要通过所有规定的检测项目米检验其是否合格。5.2外观要求
5.2.1概述
熔断器应以能保证质量一致性的方法制造和加工，并应无引出端松动、破裂、或零件移位、锐边毛刺利其他影响寿命、使用或外观的缺陷。熔断器应完全封闭。5.2.2接口和物理尺寸
熔断器的接口和物理尺寸由产品规范规定。5.2.3安装
熔断器结构应使熔断器能在规定的印制板，熔断器夹或熔断器支架上方便地装入或卸除。5.2.4引出端安装
熔断器接触件应由不腐蚀的材料或经过适当防腐处理的材料制成，而且在其外表面应有效地消除焊剂或其他非导电物质。
对黄铜端帽，符合要求的防护措施是镀镍或镀银。引出端应固定在熔断体上使其不能松动。安装熔断器时，熔断器引线与引出端的连接处，不应产生熔断器引线损坏或连接处断开的现象。除连接易熔部分的端头外，引出端其余部分应无焊料。熔断器的引出端应保证在使用和操作条件下，特别是在规定的分断条件下，具有必要的接触，在分断过程中，电动力不应足以损坏熔断器底座和载熔件之间、熔断器载熔件和熔断体、以及熔断体和熔断器底座或在何其他支持件之间的电气接。熔断器端接头的结构和材料应保证在正常的安装和使用条件下，经过反复装拆或长期不装卸地使用后仍能维持良好的接触。5.2.5熔断器准直度
有金属盖帽引出端的管状熔断器应能穿过一个长度与熔断器相等的管状标准规。熔断器长度若小于或等丁45mm，其管状标准规内径应人于熔断器标称直径0.13mm。熔断器长度大丁45mm，其管状标准规内径应人于熔断器标称直径0.25mm。5.2.6X射线检查（适用时）
按本文规定的检测方法对熔断器内部检查，其内部应无熔断元件断开、多余物和熔断元件变形、受损或熔断元件碰内壁现象。
5.2.7标记
5.2.7.1每个熔断体应标有下列标记：a）额定电流，额定电流小于1A的标记为毫安值或安培值，额定电流等于或人于1A的标记为安培值：额定电流的标记应标在额定电压标记的前面并靠近额定电压标记：额定电压，以V为单位：
电流种类和额定频率（适用时）：c
制造厂厂名或商标：
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规定在相关标准规格单中的相应弧前时间和电流特性的说明符号，该符号应标在额定电流的前e
面并靠近额定电流，这些符号是：1）FF：表示非常快速动作
2）F：表示快速动作：
3M：表示适度延时：
4）T：表示延时：
5）TT：表示长延时。
表示额定分断能力的符号或分断范围，这个符号应标在额定电流标志和额定电压标志之间。小f）
型熔断器分断能力符号是：
1）H：表示高分断能力：
2）L：表示低分断能力。
5.2.7.2低压熔断器使用分断范围表示分断能力。第一个字母应表示分断范用：
a）“g”熔断体（全范分断能力熔断体）：b）“a”熔断体（部分范围分断能力熔断体）。第二个字丹应表示使用类别。该字母准确地规定时间一电流特性，约定时间和约定电流以及门限例如：
一“gG”表示一般用途全范围分断能力的熔断体：“gM”表示保护电动机电路全范围分断能力的熔断体“aM”表示保护电动机电路的部分范围分断能力的熔断体：“gD”表示全范围分断能力延时熔断体：“gN”表示全范围分断能力非延时熔断体。5.3电气特性
5.3.1额定电压U
熔断器的额定电压由制造厂规定。额定电压指熔断器的公称额定电压，是熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，通常就是熔断器断开后能够承受的最大电压值。其量值一般等于或大于电气设备的额定电压。
在熔断器熔断以后，电路电压就直接加在熔断器两端，此时熔断器的额定电压就是它的耐压，也就是它能够承受的最大电压，只有当熔断器的额定电压人于或等于电路电压的时候才能保证不被击穿，不应持续拉弧或再次导通。
5.3.2额定电流
熔断器的额定电流由制造厂规定。额定电流指熔断器的公称额定电流，是熔断器能长期通过的电流，通常就是电路能够工作的最人电流值。它决定于熔断器各部分长期工作时的容许温升。5.3.3熔断体的额定耗散功率和熔断器支持件的额定接受耗散功率熔断体的额定耗散功率由制造厂规定。在规定的试验条件下，熔断体的耗散功率不应超过该规定值。熔断器支持件的额定接受耗散功率由制造厂规定。额定接受耗散功率是在规定试验条件下，不超过规定的温升、熔断器支持件能承受的最大耗散功率。5.3.4冷态电阻
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熔断器的冷态电阻应符合熔断器技术规范或核电广设备管理规范的相关要求5.3.5电压降
5.3.5.1额定电流下的电压降
按本文规定的检测方法测试，熔断器的电压降应符合熔断器技术规范或核电厂设备管理规范的相关要求。
熔断体在额定电流条件下，其两端的电压降不应超过熔断器技术规范或核电厂设备管理规范规定的最大值。
5.3.5.2电压降特性
给熔断器通一变化的电流，熔断器两端电压会随之改变，连续监测熔断器电压降，绘制从初始电流至最人试验电流期间电压降曲线并计算变化率，应符合核电厂设备管理规范的相关要求。额定电流下电压平均变化率指初始电流和额定电流对应的电压增量与电流增量的比值。5.3.6时间电流特性
熔断器时间-电流特性也称作I一t特性或安秒特性，反映熔断器的熔断特性，是熔断器最主要的电性能指标，它表明了熔断器在不同过载电流负载下熔断的时间范用。时间-电流特性用山线或表米表示。每一条山线代表了一个规格熔断器的熔断特性，对应每一个负载电流都能找到它的熔断时间。不同类型熔断器具有不同形状的特性曲线。时间-电流特性、时间一电流带与熔断体的结构有关。对于给定的熔断体，它们取决于周围空气温度以及冷却条件。若周围空气温度与规定的温度范围有偏差，应与制造厂协商。时间一电流特性曲线描绘了熔断器的过载性能，标明了不同电流负载与相应熔断时间的函数关系，是选用熔断器型号时的主要参考。通常规定用出线中的几个关键点米考核熔断器的过载性能。该指标是对熔断器进行质量评判或验收时的主要依据。时间一电流特性山线的示例如图1。单位：
100000
额定电流信购
图1熔断器时间-电流曲线示例
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时间一电流特性表标明了者干测试电流负载下熔断的时间范围，如表1示例所示。表1时间-电流特性表示例
额定电流倍数
最小值
动作时间（25℃）
最大值
时间一电流特性试验可在降低的电压下进行。熔断体的弧前和熔断时间应在产品规范规定的时间电流极限范围之内。进行测试时，熔断器应在规定时间内分断电路，熔断器外壳或熔断体不应炭化或破裂。熔断后试验电路应保持通电状态1min。熔断器不再闭合，且无机械损伤。检测时应确定下列时问：
a）从电路接通瞬间至电压测量装置指示出电弧出现瞬问：b）从电路接通瞬问至电路完全断开的瞬间。对应于横坐标预期电流测出的弧前时间和熔断时间应在制造厂所提供的时间一电流带之内。小型管状熔断器的时间一电流特性见GB9364.2一1997或产品技术规范。低压熔断器的时间一电流特性见产品技术规范。时间小于10s时，时间测量精度应在±5%的范围内：时间不小于10s时，时间测量精度应在±2%的范围内。
熔断体温升特性
当电流通过熔断器时，熔断器将会发热凡发热量遵循公式（1）！O=Rt
式中：
Q——发热量，单位为焦耳（J）：通过导体的电流，单位为安培（A）：R
熔断器电阻，单位为欧姆（Q）：电流通过导体的时向，单位为秒（s）。(1)
熔断器的温升是指熔断器中流过规定的电流时，熔断器的温度上升值，即实测温度减去环境温度的值。熔断器的熔体对温度较为敏感，长时间处于一定高的温度下，其熔点及阻抗将发生变化，其变化会影响熔断器动作的准确性，在制作和使用熔断器时应该关注熔断器的温升。熔断器应按6.5规定的方法进行温升特性试验，温升特性如下：a）额定电流下温度平均变化率指初始电流和额定电流对应的温度增量与电流增量的比值：熔断电流下的温度平均变化率指初始电流和熔断电流对应的温度增量与电流增量的比值。b)
额定电流下的温升
熔断器应按6.6规定的方法进行试验，连续监测熔断器温度，熔断器温升应符合以下要求：对小型熔断器在额定电流测试期间，熔断器外壳、熔断体或引出端的温升不应超过70K：对低压熔断器，在使用匹配的熔断器支持件时，熔断器触头和接线端子的温升不应超过表2规定的极限值。
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2触头和接线端子的温升极限△7=（下Ta）表2
触头和接线端子
不封闭的
裸黄铜
弹黄加载
螺栓紧固
接线端子
裸黄铜
镀银或镀镍
注：△7：温升：T：熔断器部件温度：T：周围空气温度耐久性（适用于小型熔断器）
温升/K
封闭的
以不损坏相邻部件为限
以不损坏相邻部件为限
耐久性是熔断器按照规定的电流和时尚周期进行通断试验，通断试验期间不能出现熔断或他异常现象的验证试验。
正常环境温度下，应按6.7规定的方法进行试验，试验后熔断体两端的电压降的增大量不应大于试验前测得值的10%或核电厂设备管理规范的规定。5.3.10约定时间和约定电流（适用于低压熔断器）约定时间和约定电流体现熔断器的过载能力。过载能力指熔断器在规定时间内维持工作的最大过载电流。熔断器需要有一定的过载能力，通常用约定不熔断电流来表示。额定值不大于16A的熔断器，其约定不熔断电流是1.55：额定值大于16A的断器，其约定不熔断电流是1.25L.。g熔断体的约定不熔断电流/n和约定熔断电流I应符合表3规定。约定时间和约定电流见表3。表3“g”熔断体的约定时间和约定电流\gG额定电流
“gM\特性电流IA
416≤≤63
63160约定时问
约定不熔断电流r
1.25 ／m
约定电流
约定熔断电流
“gG”额定电流
“gM”特性电流IA
1,>400
约定时间
门限（适用于低压熔断器）
表3（续）
约定不熔断电流1r
约定电流
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约定熔断电流
“g”熔断体的弧前时间的门限值应符合表4的规定，表4列出了额定电流不大于100A的“gG”和
“gM”熔断体的门限值，电流大于100A的“g”熔断体的门限值参见GB13539.1一2008表3。表4
“gG”额定电流
“gM”特性电流IA
“gG”和“gM”熔断体规定弧前时间的门限值2
Imin（10s)
Imx（5s）
熔断体承受衣4第2栏的电流105，熔断体不应熔断。
注1：
注2：熔断体承受表4第3栏的电流，断体应在5s内熔断。注3：熔断体承受表4第4栏的电流0.1s，熔断体不应熔断。注4：熔断体承受表4第5栏的电流，熔断体应在0.1s内熔断。4
lmin（o.1s)
Ima（0.1s)
熔断器时间一电流特性的标准门限见表5，特性的基准周围空气温度为20℃。aM”
焦耳积分
“aM”熔断体（全额定电流）的门限4
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