Description :
Les fusibles ultrarapides aR protègent les semi-conducteurs de puissance contre les courts-circuits. Leur faible énergie traversante I²t réduit les contraintes thermiques. Leur forte limitation du courant de défaut protège également les composants sensibles. Ils conviennent ainsi aux IGBT, thyristors, triacs, diodes, variateurs, convertisseurs, redresseurs, onduleurs et UPS.
La gamme Rapidplus DF Electric couvre les formats cylindriques 10×38, 14×51 et 22×58. Elle comprend aussi les tailles NH NH000, NH1, NH2 et NH3 et les corps carrés SQB1, SQB2 et SQB3. Ces fusibles fonctionnent jusqu’à 690V. En revanche, la catégorie aR protège uniquement contre les courts-circuits. L’installation doit donc assurer séparément la protection contre les surcharges lorsque l’application l’exige.
Comprendre la catégorie aR
Un fusible ultrarapide aR protège les semi-conducteurs de puissance contre les courants de court-circuit. Sa faible énergie traversante I²t réduit les contraintes thermiques appliquées aux IGBT, thyristors, triacs, diodes et autres composants sensibles.
La catégorie d’utilisation aR couvre une plage de coupure partielle. Elle n’assure donc pas la protection contre les surcharges faibles ou prolongées. Lorsque l’application l’exige, un dispositif distinct doit prendre en charge cette fonction.
Gammes disponibles
La gamme Rapidplus DF Electric couvre trois technologies complémentaires. Le choix dépend du courant assigné, de l’encombrement disponible, du mode de raccordement et du niveau d’énergie admissible par le semi-conducteur.
| TECHNOLOGIE | FORMATS | POSITIONNEMENT |
|---|---|---|
| Cylindrique | 10x38, 14x51, 22x58 | Équipements compacts et faibles à moyens calibres. |
| NH | NH000, NH1, NH2, NH3 | Convertisseurs et équipements de forte puissance. |
| Corps carré SQB | SQB1, SQB2, SQB3 | Applications exigeant une très forte limitation d’énergie. |
Applications des fusibles ultrarapides aR
Les fusibles aR conviennent aux équipements dans lesquels la protection contre les surcharges repose déjà sur l’électronique de commande, une surveillance thermique ou un autre dispositif dédié. Ils interviennent alors directement contre les défauts de forte intensité.
- Variateurs de vitesse et entraînements moteurs
- Convertisseurs AC/DC et DC/AC
- Onduleurs, redresseurs et alimentations industrielles
- Systèmes UPS et équipements d’électronique de puissance
- Équipements de soudage et générateurs industriels
- Modules IGBT, thyristors, GTO et diodes de puissance
La sélection doit toujours tenir compte de l’architecture réelle du circuit. En particulier, le fusible doit interrompre le défaut avant que l’énergie transmise dépasse la limite admissible par le composant protégé.
Fusibles cylindriques aR 690V
Les formats cylindriques facilitent l’intégration dans les armoires et équipements compacts. Ils s’associent à des porte-fusibles adaptés à leur format, à leur tension et à leur puissance dissipée.
| FORMAT | PAGE PRODUIT |
|---|---|
| 10x38 | Fusibles aR 10x38 690V |
| 14x51 | Fusibles aR 14x51 690V |
| 22x58 | Fusibles aR 22x58 690V |
Fusibles NH aR 690V
Les fusibles NH aR couvrent les calibres élevés avec un montage sur socle ou interrupteur-sectionneur compatible. Leur construction à couteaux pleins facilite l’intégration dans les équipements industriels de forte puissance.
| TAILLE | PAGE PRODUIT |
|---|---|
| NH000 | Fusibles aR NH000 690V |
| NH1 | Fusibles aR NH1 690V |
| NH2 | Fusibles aR NH2 690V |
| NH3 | Fusibles aR NH3 690V |
Fusibles corps carrés SQB 690V
Les fusibles SQB associent une très faible énergie traversante à plusieurs solutions de raccordement. Ils conviennent notamment aux convertisseurs, variateurs, redresseurs et onduleurs de forte puissance.
| TAILLE | RACCORDEMENTS DISPONIBLES |
|---|---|
| SQB1 |
M8, entraxe 80 mm, entraxe 110 mm |
| SQB2 |
M10, entraxe 80 mm, entraxe 110 mm |
| SQB3 |
M12, entraxe 80 mm, entraxe 110 mm |
Données techniques générales
Les caractéristiques exactes varient selon le format et le calibre. Cependant, plusieurs paramètres déterminent systématiquement la coordination entre le fusible et le semi-conducteur.
| PARAMÈTRE | RÔLE DANS LE CHOIX |
|---|---|
| Tension assignée | Elle doit être égale ou supérieure à la tension maximale du circuit. |
| Courant assigné | Il tient compte du courant permanent, des cycles de charge et du déclassement thermique. |
| Préarc I²t | Il caractérise l’énergie transmise avant l’apparition de l’arc. |
| I²t total | Il doit rester inférieur à l’énergie maximale admissible par le composant protégé. |
| Pouvoir de coupure | Il doit couvrir le courant de court-circuit présumé au point d’installation. |
| Puissance dissipée | Elle intervient dans le calcul thermique du porte-fusible, du socle et de l’enveloppe. |
Comment choisir un fusible aR ?
Le choix commence par la tension du circuit et le courant permanent. Il faut ensuite vérifier le pouvoir de coupure, la puissance dissipée et les contraintes liées aux cycles de fonctionnement.
La coordination avec le semi-conducteur reste toutefois déterminante. L’I²t total du fusible, corrigé à la tension réelle d’utilisation, doit rester inférieur à l’I²t admissible par le composant. De plus, la tension d’arc maximale du fusible doit rester compatible avec la tenue diélectrique du circuit.
- Identifier la tension maximale du circuit.
- Déterminer le courant permanent et les surcharges transitoires normales.
- Appliquer le déclassement lié à la température ambiante et au montage.
- Comparer l’I²t total du fusible à l’I²t admissible par le semi-conducteur.
- Vérifier le pouvoir de coupure au point d’installation.
- Choisir le format et le raccordement compatibles avec l’équipement.
Coordination I²t avec les semi-conducteurs
Lors d’un court-circuit, le fusible doit limiter suffisamment vite le courant et l’énergie transmise. La comparaison entre l’I²t total du fusible et l’I²t admissible par le semi-conducteur constitue donc un critère central.
Cette vérification doit utiliser la tension réelle du circuit et les coefficients indiqués dans la documentation technique. Elle doit également tenir compte des tolérances, de la température, du vieillissement et des conditions de fonctionnement répétitives.
Le calibre ne se choisit donc pas uniquement à partir du courant nominal. Un calibre trop élevé peut transmettre une énergie excessive au composant, tandis qu’un calibre trop faible peut subir des déclenchements intempestifs pendant les cycles normaux.
Porte-fusibles, socles et accessoires compatibles
Le dispositif de montage doit correspondre au format, à la tension, au courant et à la puissance dissipée du fusible. Pour les formats cylindriques, sélectionner un porte-fusible capable de supporter les contraintes thermiques de l’application. Pour les tailles NH, utiliser un socle ou un interrupteur-sectionneur de taille compatible.
Les fusibles SQB se raccordent directement par leurs plages ou inserts filetés selon l’exécution. Leur montage doit respecter le couple de serrage, l’entraxe, la section des conducteurs et les recommandations de ventilation indiqués dans la documentation technique.
Consulter les porte-fusibles cylindriques et les socles pour fusibles NH.
Différences entre les catégories aR, gR et gS
Les trois catégories protègent les semi-conducteurs de puissance, mais leur plage de fonctionnement diffère. La catégorie aR couvre les courts-circuits. Les catégories gR et gS assurent une protection intégrale contre les surcharges et les courts-circuits dans leur domaine d’utilisation.
| CATÉGORIE | COURTS-CIRCUITS | SURCHARGES | POSITIONNEMENT |
|---|---|---|---|
| aR | Oui | Non | Protection partielle ultrarapide. |
| gR | Oui | Oui | Protection intégrale des semi-conducteurs. |
| gS | Oui | Oui | Protection intégrale des semi-conducteurs, des câbles et de l’appareillage selon la gamme. |
Pour une couverture des surcharges, consulter les catégories fusibles gR et fusibles gS.
Déclassement thermique
Les valeurs assignées reposent sur des conditions de référence définies par le fabricant. Lorsque la température ambiante dépasse la valeur de référence, il faut appliquer le coefficient de déclassement indiqué dans la fiche technique du produit.
Le calcul doit aussi intégrer la ventilation de l’enveloppe, l’espacement entre appareils, la puissance dissipée par les fusibles voisins et le courant réellement traversé. Cette vérification limite les échauffements excessifs et les déclenchements non souhaités.
Normes et conformité
| RÉFÉRENTIEL | DOMAINE |
|---|---|
| IEC/EN 60269-1 | Exigences générales applicables aux fusibles basse tension. |
| IEC/EN 60269-4 | Exigences complémentaires applicables aux fusibles de protection des semi-conducteurs. |
| RoHS | Conformité matière selon la déclaration applicable à chaque gamme. |
FAQ sur les fusibles ultrarapides aR
Un fusible aR protège-t-il contre les surcharges ?
Non. La catégorie aR couvre les courants de court-circuit. Une protection distincte doit prendre en charge les surcharges lorsque l’application l’exige.
Pourquoi choisir un faible I²t ?
Un faible I²t limite l’énergie transmise au semi-conducteur pendant le défaut. Il réduit ainsi les contraintes thermiques susceptibles de détruire le composant.
Comment vérifier la coordination avec un IGBT ?
Il faut comparer l’I²t total du fusible, corrigé à la tension réelle, avec l’I²t maximal admissible par l’IGBT. La tension d’arc et le courant de court-circuit présumé doivent aussi rester compatibles avec le circuit.
Quelle technologie choisir entre cylindrique, NH et SQB ?
Le format cylindrique convient aux équipements compacts. Le format NH couvre les calibres élevés et le montage sur socle ou sectionneur. Le corps carré SQB répond aux applications qui exigent une très forte limitation d’énergie et un raccordement direct.
Peut-on remplacer un fusible aR par un gR ou un gS ?
Une substitution exige une nouvelle étude de coordination. Les courbes temps-courant, l’I²t, la puissance dissipée, la tension d’arc et la protection contre les surcharges peuvent différer.
La température ambiante influence-t-elle le calibre ?
Oui. Une température élevée réduit le courant admissible. Il faut donc appliquer le coefficient de déclassement indiqué dans la documentation technique du fusible.