ヒューズホルダー

ヒューズおよびホルダーソリューションの選定

最初に、下記の各項目について明確にしておく必要があります。

• 交換のためにヒューズを取り出す必要があるかどうか。
• ヒューズを交換する頻度。
• 器具を使用するお客様がヒューズを交換するような設計になっているか。
• 器具の外側からのみヒューズを取り出すことができるような設計になっているか。
• 安全性や信頼性に対する費用の予算。

5.1.2. 要件および特性

ヒューズホルダーの要件、特性およびテスト方法を規定する最も重要な標準規格は次の通りです。

• IEC 規格 257 (1968) および同規格の修正 2（1989年1月）。
• UL 規格 512。

この 2 つの標準規格の内容は大きく異なります。ヒューズリンクの場合、採用を検討しているヒューズホルダーが UL 規格に準拠していても IEC の要件には必ずしも適合していない、または IEC 規格には準拠していても UL 規格には適合していない、といったケースが多くあります。以下では、この 2 つの標準規格における最も重要な違いのいくつかについて説明します。

アプリケーションの観点から見ると、ヒューズホルダーは、電圧、電流、および許容電力の定格値によって前のセクションで説明した機能によって特徴付けられます。ヒューズホルダーの定格電流に関しては、IEC 規格と UL 規格の間で大きな違いがあります。IEC 257 では、定格電流はヒューズホルダーの許容電力の定格値によって決まります。許容電力量の定格値は、IEC 257 では「使用および動作に関する所定の条件下においてヒューズベースまたはヒューズホルダーが許容できる(ヒューズリンクの)電力損失の規定値」と定義されています。許容電力の定格値は、1.6 W、2.5 W、または4 Wです。たとえば、ヒューズホルダー内のヒューズリンクによる電力損失が 4 W の場合、ヒューズホルダーの温度は規格で規定された一定の制限値を超えてはなりません。この定格許容電力により定格電流が決まります。基本的に、これは定格電流が固定値ではないことを意味します。一例として、ヒューズホルダーの定格許容電力が 2.5 W と仮定してみましょう。

IEC 127 パート 2、スタンダードシート II は、速動ヒューズリンクについて、消費電力が 2.5 W を超えないこと（表 4.3 を参照）と規定しています。このヒューズタイプでは、検討対象のヒューズホルダーは、この種のヒューズリンクのうち 6.3 A までのすべてのヒューズ定格に対応できます。しかし、IEC 127、パート 2、スタンダードシート I に規定されている高遮断容量ヒューズは、最も高い定格において最大 4 W の消費電力を示しています（表 4.3 参照）。最大 1 A の定格電流を持つこのタイプのヒューズリンクでは、最大電力消費は 2.5 W 以下です。これはつまり、検討中のヒューズホルダーと組み合わせて使用できるのは、このタイプのヒューズでは定格電流が 1 A 以下のもののみであることを意味します。

UL 規格では、固体銅のダミーヒューズを使用してヒューズホルダーの温度上昇を計測します。この場合、ヒューズの抵抗は問いません。熱の大半はクリップの接触抵抗により発生します。電流は一定の温度上昇が見られるまで上がり続け、このときの電流値がヒューズホルダーの定格電流と見なされます。しかし、リテルヒューズではクリップエリアからの熱の除去がヒューズより優れているため、ヒューズや、ヒートシンクとして機能する銅製のダミーヒューズによって熱が発生することはありません。

IEC 規格の要件では定格許容電力が 2.5 W であるのに、電流定格が 20 A と定義されているのは、こうした規定によるものかもしれません。これはつまり、特定の種類のヒューズリンクでは電流定格が 1 A に制限されていることを示しています。

一般的にいえば、UL規格に適合したヒューズ定格ホルダーは、実際のアプリケーションにおいて定格の 30%以下で使用されるべきです。パネル実装ヒューズホルダーの場合は、密閉されているという性質や、接触抵抗の一因にもなるプッシュオンコネクターを使用する傾向があることなどから、さらに低い比率で使用するのがより安全といえるでしょう。パネル実装ヒューズホルダー内のヒューズリンクは、電熱特性に劣るため、5 または 10% まで定格を下げるべきです。

ヒューズホルダーの電圧定格は、端子間の距離、沿面距離、最短クリアランス距離などのさまざまな設計面の要素に影響されます。また、IEC 664/664A に規定されている絶縁協調も電圧定格に影響を及ぼします。一般に、ヒューズホルダーは定格電圧以下の電圧であれば十分に機能します。なお、現行の標準規格である IEC 257 は、完全に改定された viz IEC 127、パート 6 により置き換えられます。

ヒューズホルダーの再定格(ディレーティング)

周囲温度が 25 °C の場合、ヒューズホルダーは、アンダーライターズ・ラボラトリーズが規定する管理された試験条件を使用して決定された公称定格電流の60%以下での動作が推奨されています。これらのUL試験条件の主な目的は、火災などに対する保護を目的とした製造品目の継続的な管理に必要な共通の試験基準を指定することです。アンダーライターズ・ラボラトリーズ(UL)によって銅製のダミーヒューズがヒューズホルダーに挿入され、一定の温度上昇が起こるまで電流が増加します。熱の大部分は、ヒューズホルダークリップの接触抵抗により発生します。この電流値がヒューズホルダーの定格電流と見なされ、定格の 100 % と表現されます。

完全に密閉されたヒューズホルダー、高接触抵抗、気動、過渡スパイク、接続ケーブルサイズの変更 (直径および幅) など、日常的に使用される、より一般的な一部のアプリケーションでは、これらのUL試験条件が異なる場合があります。管理された試験条件から少し外れただけでも、ヒューズホルダーの定格に大きな影響を与えます。このため、ヒューズホルダーの出力レベルを 40% 下げること (先に述べたように、アンダーライターズ・ラボラトリーズの試験条件を使用して決定された公称定格電流の 60% 以下での動作) が推奨されています。