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汽车线束与熔断器的匹配计算

来源：•作者：线束世界-Jimmy•2021-05-06 12:51

熔断器的基本作用是当电路电流异常并且超过其额定电流时熔断起到电路保护的作用。说直白点，就是线路的保护装置，也是烧车预防的第一道关口。下面，我们就谈谈设计中汽车线束与熔断器的匹配计算：

关于导线截面积的计算，提供经验公式交流：

公式一：

A=IρL/Ud

式中：

I—电流

A—导线截面积；

Ud—允许最大电压降损失；

ρ—铜电阻率；

L—导线长度。

公式二：

S=0.0185*I*L*[1+0.00393*(T-20)]/U

式中：

S---线径

I---电流(A)

L---导线长度(m)

0.0185---铜的电阻率(Ωmm2/m)

U---电压降 (V)

T---导体最高工作环境温度

0.00393---温度系数

1,计算负载电流

根据计算出的负载电流，选择允许提供负载电流的连接导线的截面积。在选择电缆截面积时，应考虑到线缆的环境温度和导体容许温度。

2,根据负载电流确定融断器的额定电流

融断器的最佳电流如下表所示，融断器的最佳电流即为负载的额定电流，但因为融断器的额定电流根据环境温度变化而变化，所以需要根据下图来修正融断器的额定电流。

选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下

*脉冲电流不包含稳态工作电流

*保险丝必须承受足够的脉冲次数和一定时间持续的稳态电流

*电流I2t和保险丝熔断I2t的比值得到相对I2t

负载特性系数：建议选择07-0.75（高电流型选择0.5）

负载峰值电流系数：如果峰值电流时间小于0.3秒，选择系数为1，如果峰值电流时间大于等于0.3秒，选择系数为0.7。

3、电缆与融断器的匹配原则：

a、电缆在工作环境温度下的容许电流，大于融断器在工作环境温度下的最佳负载电流。

b、极限要求为选择电缆的烟化时间和电流的曲线，应在熔断器的融化时间

和电流的曲线之上。如果遇到熔断器和电缆不在同一工作温度下的情况

时，应保证熔断器在该温度下200%额定电流时的熔断时间，小于线束在

该电流下的烟化时间。

例用电器功率为40W 12V（导线的环境工作温度为70度）峰值电流时间0.35秒

熔断器的环境工作温度70度计算导线线径和熔断器容量

（3）根据负载电流3.83A初步确定电缆的截面积为AVS0.3或AV0.5。

（4）根据If 为8.41A，选择10A的熔断器

（5）根据“电缆与融断器的匹配原则”的a项，10A的熔断器在70度时的最佳负载电流为10A ×0.7 ×｛1-（70 ℃ -23 ℃ ）0.15%｝，结果为6.5A，根据此参数选择电缆截面积

(6) 通过查询“线缆容许电流和电压降”，因线缆的工作温度为70度，可以选择0.75f或0.85的AV的线束，或选择0.85的AVS线束。

(7) 根据“电缆与融断器的匹配原则”的b项，熔断器在70 ℃ 5秒钟的熔断电流为

10A ｛1-（70 ℃ -23 ℃ ）0.15%｝ × 200%，结果为18.59A。通过将18.59A带入上面的“线缆的熔断时间和电流”的表格中，AV和AVS的线束在18.59电流下的熔断时间都大于5秒钟。

熔断器的熔断时间和电流

4、与融断器匹配的电缆长度的计算

以快速融断器为例，在线束短路时，为了让融断器快速断开，线束的短路电流应大于融断器在其工作温度下额定电流的200%（慢熔断器为500%）。所以要求融断器匹配的电缆的电阻小于等于熔断器容许的电阻。

r=r20{1+0.00393(T1-20)}

I融断器= I23｛1-（T1-23)0.15%｝

注释： r线为与融断器匹配电缆的容许阻值（单位：mΩ)

L 为与融断器匹配的电缆的长度（单位：米）

r20 为20℃时的电缆导体电阻（单位： mΩ)

I融断器为熔断器在T1温度下的额定电流（单位：A)

T1 为熔断器工作环境温度

例熔断器10A（工作温度40度）电缆AVS 0.5mm（工作温度40度）

(1)r= r20｛1+0.00393（T1-20)｝

r= 32.7mΩ｛1+0.00393(40-20 )

r= 32.7mΩ ×1.0786

r= 35.27022mΩ

(2)I融断器=I23｛1-（T1-23)0.15%｝

I融断器= 10A｛1-17×0.15%)

I融断器= 10A×97.45%

I融断器=9.745A

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