Руководство по предохранителям IEC 60269: Стандарты, характеристики gG и aM, а также размеры NH

Почему понимание стандартов низковольтных предохранителей важно для электробезопасности

Когда инженер-электрик указывает “предохранитель 20A” для цепи защиты двигателя, это описание из трех символов представляет собой десятки критических технических решений. Номинальное напряжение, отключающая способность, время-токовые характеристики, физические размеры и категория применения - все это фундаментально влияет на то, будет ли этот предохранитель надежно защищать оборудование или катастрофически выйдет из строя во время аварийной ситуации.

В VIOX Electric мы производим низковольтные предохранители, соответствующие международным стандартам IEC 60269, обслуживая производителей щитов, инженеров по автоматизации и электромонтажников в промышленном, коммерческом секторах и секторе возобновляемой энергетики. За два десятилетия B2B-партнерства мы стали свидетелями дорогостоящих последствий, когда команды по закупкам заказывают предохранители, основываясь исключительно на номинальных значениях тока, не понимая системы классификации, стоящей за этими цифрами.

Это всеобъемлющее руководство объясняет структуру стандарта IEC 60269, расшифровывает категории применения (gG, aM, gPV, aR) и предоставляет действенные критерии выбора для сопоставления спецификаций предохранителей с реальными приложениями. Независимо от того, проектируете ли вы новую панель управления, обслуживаете существующие установки или закупаете запасные компоненты, этот технический справочник гарантирует, что вы правильно укажете предохранители с первого раза.

IEC 60269: Глобальный стандарт для низковольтных предохранителей

Стандарт Международной электротехнической комиссии (IEC) 60269 предоставляет окончательную техническую спецификацию для низковольтных предохранители используемых в электрических системах по всему миру. Впервые опубликованный в 1980-х годах и регулярно обновляемый (последняя редакция: IEC 60269-1:2024), этот многокомпонентный стандарт гармонизирует ранее разрозненные национальные спецификации из Германии (DIN VDE 0636), Великобритании (BS 88), Франции и Италии.

Диапазон напряжения и тока

IEC 60269 применяется к предохранителям со следующими характеристиками:

• Номинальное напряжение переменного тока: До 1000 В
• Номинальное напряжение постоянного тока: До 1500 В
• Минимальная отключающая способность: 6 кА (6000 ампер)
• Текущие рейтинги: От 2A до 1250A (в зависимости от физического размера)

Эти пороговые значения напряжения определяют “низкое напряжение” в промышленных электрических системах, отличая эти предохранители от устройств защиты среднего напряжения (1 кВ-35 кВ) и высокого напряжения (>35 кВ), используемых в коммунальных приложениях.

Структура стандарта IEC 60269

Часть стандарта	Заголовок	Область применения
МЭК 60269-1	Общие требования	Общие спецификации для всех типов предохранителей: маркировка, размеры, процедуры испытаний
МЭК 60269-2	Дополнительные требования для промышленного использования	Предохранители NH, цилиндрические предохранители для квалифицированного персонала (размеры A-I)
МЭК 60269-3	Дополнительные требования для бытового использования	Бытовые предохранители для неквалифицированных лиц (системы A-F)
МЭК 60269-4	Защита полупроводников	Предохранители типа aR для тиристоров, диодов, IGBT
МЭК 60269-6	Фотоэлектрические системы	Предохранители типа gPV с номинальным напряжением 1000-1500 В постоянного тока для солнечных применений

Для производителей электрооборудования и производителей щитов, работающих в сфере B2B, МЭК 60269-2 представляет собой наиболее релевантную спецификацию, охватывающую Предохранители HRC (High Rupturing Capacity) используемые в промышленных распределительных устройствах, центрах управления двигателями и распределительных щитах.

Категории применения: Расшифровка двухбуквенного кода

Каждый предохранитель, соответствующий стандарту IEC 60269, имеет двухбуквенную маркировку категории применения, которая определяет его предполагаемое применение и эксплуатационные характеристики. Эта система классификации, часто неправильно понимаемая за пределами специализированных кругов, напрямую определяет, будет ли предохранитель правильно работать в вашей конкретной цепи.

Структура системы классификации

Двухбуквенный код имеет следующий формат:

Первая буква (диапазон отключения):

• g (нем. “gesamt” = полный): Полный диапазон отключающей способности - защита от перегрузки и токов короткого замыкания
• a (нем. “ausschließlich” = частичный): Частичный диапазон отключающей способности - защита только от токов короткого замыкания выше определенного порога

Вторая буква (тип применения):

• G: Общего назначения (кабели, проводники, трансформаторы)
• M: Цепи двигателей
• PV: Фотоэлектрические системы
• R: Защита полупроводников (выпрямители)

Предохранители gG: Общего назначения, полная защита

Предохранители gG (ранее обозначавшиеся gL в некоторых национальных стандартах) представляют собой наиболее распространенный тип промышленных предохранителей, предназначенных для комплексной защиты цепей.

Технические характеристики:

• Защита от перегрузки (1,6× номинальный ток) и короткого замыкания
• Условный ток плавления: 1,6× In (ток, при котором предохранитель расплавится в течение 1 часа)
• Отключающая способность: Обычно 100-120 кА при номинальном напряжении
• Время-токовая характеристика: Умеренная скорость - медленнее, чем полупроводниковые предохранители, быстрее, чем типы защиты двигателей

Основные области применения:

• Защита кабелей и проводников в распределительных системах
• Первичные и вторичные цепи трансформаторов
• Общие промышленные силовые фидеры
• Оборудование с предсказуемым, стабильным потреблением тока

При указании предохранителей gG номинальный ток не должен превышать 1,45-кратного значения допустимого длительного тока кабеля, чтобы обеспечить надлежащую защиту от перегрузки в соответствии с нормами установки NEC/IEC.

Предохранители aM: Защита двигателей, частичный диапазон

Предохранители aM специально разработаны для учета высоких пусковых токов, характерных для запуска двигателя, и при этом обеспечивают надежную защиту от короткого замыкания.

Технические характеристики:

• Выдерживает пусковые токи двигателя: 6-8× номинальный ток без плавления
• Частичная защита: Отключает только токи, превышающие примерно 5× In
• Отключающая способность: 100-120 кА (идентична gG при номинальном напряжении)
• Время-токовая характеристика: Намеренно медленнее в области перегрузки, сопоставимая скорость для коротких замыканий

Основные области применения:

• Цепи трехфазных асинхронных двигателей
• Оборудование для преобразования энергии (VFD, устройства плавного пуска)
• Защита от бросков тока трансформатора
• Любая цепь с высокими импульсными токами во время нормальной работы

Важное различие: Предохранители aM не обеспечивают защиту от перегрузки для обмоток двигателя. Они должны использоваться в сочетании с тепловыми реле перегрузки (часть пускового устройства двигателя), которые отключаются при продолжительном перегрузке по току до возникновения теплового повреждения.

Предохранители gPV: Защита фотоэлектрических систем

Предохранители gPV представляют собой специализированную категорию, разработанную специально для солнечных приложений постоянного тока, стандартизированную в IEC 60269-6:2010.

Технические характеристики:

• Номинальное напряжение: 1000 В DC или 1500 В DC
• Разработаны для условий низкой перегрузки и высокого короткого замыкания по постоянному току
• Способны отключать обратные токи короткого замыкания (обратная подача от параллельных цепей)
• Гашение дуги оптимизировано для приложений постоянного тока

Основные области применения:

• Солнечные объединительные коробки (защита цепей)
• Выключатели постоянного тока
• Защита входа инвертора PV

Номинальные значения напряжения постоянного тока отличают предохранители gPV от стандартных предохранителей переменного тока, которые не могут безопасно отключать дуги постоянного тока из-за отсутствия перехода тока через ноль.

Предохранители aR: Высокоскоростная защита полупроводников

Предохранители aR (ранее называвшиеся “сверхбыстрыми” или “выпрямительными” предохранителями) обеспечивают защиту чувствительных силовых полупроводниковых устройств на уровне миллисекунд.

Технические характеристики:

• Чрезвычайно быстрое срабатывание: Устраняет неисправности за <5 milliseconds
• Очень тонкий плавкий элемент для быстрого плавления
• Частичный диапазон: Не защищает от перегрузки (полагается на тепловое управление устройством)
• Высокие значения I²t во время нормальной работы (увеличенное рассеивание мощности)

Основные области применения:

• Защита тиристоров в преобразователях мощности
• Диодные и IGBT модули
• Системы UPS
• Сварочное оборудование

Сравнительная таблица категорий использования

Категория	Диапазон защиты	Реакция на перегрузку	Запуск двигателя	Разрывная способность	Типичное Применение
gG	Полная (перегрузка + короткое замыкание)	Срабатывает при 1,6× In	Может вызывать ложные срабатывания	100-120 кА	Защита кабелей, общие цепи
aM	Частичная (только короткое замыкание)	Выдерживает 6-8× In	Выдерживает броски тока	100-120 кА	Цепи двигателей с тепловой перегрузкой
gPV	Полная (неисправности DC)	Срабатывает при 1,6× In	Н/Д (системы DC)	20-50 кА DC	Солнечные распределительные коробки
aR	Частичная (быстрое короткое замыкание)	Нет защиты от перегрузки	Н/Д	50-100 кА	Полупроводниковые приборы

Физические размеры предохранителей: стандарты NH и цилиндрические

Понимание категорий использования решает только половину задачи спецификации. Физические размеры должны соответствовать основанию предохранителя или держателю, установленному в вашей электрической панели — несовместимые размеры создают ошибки при закупках и задержки при установке.

Размеры предохранителей NH (ножевые)

Предохранители NH — стандартизированные в немецком DIN 43620 и включенные в IEC 60269-2 — представляют собой наиболее распространенный промышленный формат предохранителей во всем мире. Обозначение “NH” происходит от “Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen” (низковольтные предохранители высокой мощности).

Конструктивные особенности NH:

• Керамический корпус заполнены кварцевым песком для гашения дуги
• Посеребренные медные ножевые контакты для низкого контактного сопротивления
• Штифтовой индикатор (механический или с микропереключателем для удаленного мониторинга)
• Цветные ручки для быстрой идентификации номинального тока

Спецификации размеров NH

Размер NH	Длина (мм)	Ширина (мм)	Диапазон тока (A)	Типичная отключающая способность при 500 В	Приложения
NH000 (или NH00C)	185	65	2-160	120 кА	Панели управления, небольшие двигатели, суб-распределение
NH00	140	50	2-160	120 кА	Распределительные щиты, средние двигатели (до 22 кВт)
NH0	95	45	4-100	120 кА	Небольшие панели управления, специализированные приложения
NH1	115	54	10-160	120 кА	Центры управления двигателями, главное распределение
NH2	150	69	125-250	120 кА	Промышленные фидеры, большие двигатели (30-75 кВт)
NH3	215	100	200-630	120 кА	Главные распределительные устройства, вторичные обмотки трансформаторов
NH4	330	155	500-1,250	80-100 кА	Ввод в эксплуатацию, крупные промышленные нагрузки

Важное примечание: Размеры NH00 и NH000 часто взаимозаменяемы в одном и том же основании предохранителя (обозначаются как “NH00C” или “Kombi”), но для NH1-4 требуются основания, соответствующие конкретному размеру. Всегда проверяйте совместимость держателя перед заказом плавких вставок.

Размеры цилиндрических предохранителей

Цилиндрические предохранители, соответствующие стандартизированным размерам IEC 60269-2, используются в цепях управления, электронике и приложениях, требующих компактной защиты.

Обозначение размера	Диаметр × Длина (мм)	Диапазон тока (A)	Номинальное напряжение (AC)	Общие приложения
10×38	10 × 38	1-32	500-690 В	Защита фотоэлектрических строк, цепи управления, системы постоянного тока
14×51	14 × 51	1-63	500-690 В	Промышленные панели управления, силовая электроника
22×58	22 × 58	1-125	500-690 В	Цепи средней мощности, распределительные щиты

Эти размеры соответствуют международной стандартизации, которая обеспечивает совместимость между производителями — любая плавкая вставка 14×51 мм физически подойдет к любому держателю предохранителя 14×51 мм, независимо от производителя (хотя электрические параметры должны соответствовать требованиям применения).

Время-токовые характеристики: понимание отклика предохранителя

Время-токовая характеристика определяет, как быстро предохранитель реагирует на различные уровни перегрузки по току — критический параметр для координации с вышестоящими и нижестоящими защитными устройствами.

Время срабатывания предохранителя gG (пример 20A)

Текущий уровень	Множитель	Ожидаемое время срабатывания
32A	1,6× In	1-2 часа (обычный ток плавления)
40A	2× In	2-5 минут
60A	3× In	30-60 секунд
100A	5× In	2-5 секунд
200А	10× In	0.1-0.2 секунды
400А	20× In	<0.01 seconds

Время срабатывания предохранителя aM (пример 20A)

Текущий уровень	Множитель	Ожидаемое время срабатывания
32A	1,6× In	Нет срабатывания (расчетный допуск)
40A	2× In	Нет срабатывания
60A	3× In	5-10 минут
100A	5× In	15-30 секунд
200А	10× In	0.2-0.5 секунды
400А	20× In	<0.01 seconds (similar to gG)

Важное наблюдение: Обратите внимание, что предохранители aM намеренно не реагируют на умеренные перегрузки (2-4× номинальный ток), учитывая пусковые токи двигателя, которые вызвали бы ложные срабатывания с предохранителями gG. Это окно толерантности делает предохранители aM непригодными в качестве автономной защиты — они должны работать вместе с тепловыми реле перегрузки.

Для получения подробных спецификаций отключающей способности и того, как они связаны с предохранитель с высокой отключающей способностью (HRC) конструкцией, обратитесь к подробному руководству VIOX по предохранители с отключающей способностью 300 кА.

Руководство по выбору предохранителей: соответствие спецификаций приложениям

Правильный выбор предохранителя требует координации пяти критических параметров: категория использования, номинальный ток, номинальное напряжение, физический размер и отключающая способность.

Пошаговый процесс отбора

1. Определите тип защищаемой нагрузки:

• Кабели/проводники: Выберите категорию gG
• Моторы: Выберите категорию aM (с тепловым реле перегрузки)
• Солнечная фотоэлектрика: Выберите категорию gPV
• Полупроводники: Выберите категорию aR

2. Рассчитайте требуемый номинал предохранителя:

Для Предохранители gG защита кабелей:

Номинал предохранителя = Допустимый ток кабеля ÷ 1,45

(Обеспечивает срабатывание предохранителя до перегрева кабеля)

Для Предохранители aM защита двигателей:

Номинал предохранителя = Полный ток двигателя × 1,5–2,0

(Учитывает пусковой ток, защищая от заклинивания ротора)

Для Предохранители gPV в солнечных системах:

Номинал предохранителя = Ток короткого замыкания строки × 1,56

(В соответствии с требованиями NEC 690.9 для фотоэлектрических систем)

3. Проверьте номинальное напряжение:

• Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или превышать номинальное напряжение цепи
• Для трехфазных систем переменного тока: используйте междуфазное напряжение (обычно 480 В, 690 В)
• Для систем постоянного тока: используйте максимальное напряжение системы (1000 В или 1500 В для фотоэлектрических систем)

4. Подтвердите отключающую способность:

• Минимум 6 кА для соответствия IEC 60269
• Промышленные системы обычно требуют 50-120 кА в зависимости от уровней тока короткого замыкания
• Обратитесь к данным исследования короткого замыкания или используйте калькуляторы тока короткого замыкания

5. Выбор физического размера:

• Размеры NH: Выбирайте исходя из номинального тока и доступного места на панели
• Цилиндрические: Выберите диаметр × длину, соответствующие существующим держателям

Примеры общих приложений

Приложение	Категория использования	Типовой размер	Рекомендации по номинальному току
Двигатель 30 кВт (400 В, 3 фазы)	aM	NH2	80-100A (FLC ≈ 52A)
Медный кабель 25 мм²	gG	NH1	50-63A (допустимая токовая нагрузка кабеля 89A)
Солнечная батарея из 10 стрингов (8A/стринг)	gPV	10×38 мм	16A на стринг
Вторичная обмотка трансформатора 50 кВт	gG	NH3	100-125A
Выходная цепь VFD (преобразователя частоты)	aM	NH1	Соответствует FLC двигателя × 1.5

Правила взаимозаменяемости

Когда МОЖНО заменять:

• ✅ gG → aM (менее чувствителен к перегрузке, приемлемо при наличии теплового реле)
• ✅ Более низкая отключающая способность → Более высокая отключающая способность (например, 50 кА → 120 кА)
• ✅ Более высокое номинальное напряжение → То же номинальное напряжение (например, предохранитель на 690 В в системе 480 В)

Когда НЕЛЬЗЯ заменять:

• ❌ aM → gG в цепях двигателя (вызовет ложные срабатывания)
• ❌ Номинальное напряжение AC → Приложения DC (разные механизмы гашения дуги)
• ❌ Более высокий номинальный ток → Более низкий (сводит на нет цель защиты)
• ❌ Более низкая отключающая способность → Требуемая отключающая способность (опасность для безопасности)

Сравнивая характеристики срабатывания предохранителей с другими защитными устройствами, ознакомьтесь с анализом VIOX времени срабатывания предохранителя и MCB для приложений, требующих селективности.

VIOX Electric: Решения для предохранителей, соответствующие стандарту IEC 60269

В VIOX Electric мы производим комплексные системы низковольтных предохранителей, разработанные в соответствии со стандартами IEC 60269 для B2B клиентов в секторах промышленной автоматизации, возобновляемой энергетики и коммерческой электротехники.

Ассортимент продукции:

• Плавкие вставки NH (размеры 000-4, категории gG и aM, 2-1,250A)
• Цилиндрические плавкие вставки (форматы 10×38 мм, 14×51 мм, 22×58 мм)
• Основания и держатели предохранителей NH (одно- и трехполюсные конфигурации)
• Фотоэлектрические предохранители gPV (номиналы 1000 В DC, 1500 В DC)

Все предохранители VIOX имеют сертификацию CE, подтверждение соответствия стандарту IEC 60269 и проходят строгие испытания на отключающую способность при 120 кА (серия NH) и 50 кА (цилиндрическая серия) для обеспечения надежной работы в условиях неисправности.

Вопросы и ответы

Что означает характеристика gG на предохранителе?

gG представляет собой категорию использования “общего назначения, полный диапазон” в соответствии с IEC 60269. Первая буква “g” (gesamt = полный) указывает на то, что предохранитель обеспечивает защиту как от перегрузки, так и от токов короткого замыкания. Вторая буква “G” указывает на общее применение для кабелей, проводников и оборудования. Предохранители gG сработают при 1,6-кратном номинальном токе в течение 1 часа и могут безопасно прерывать токи до их номинальной отключающей способности (обычно 100-120 кА).

Могу ли я заменить предохранитель типа gG на предохранитель типа aM?

Нет, такая замена небезопасна в большинстве случаев. Предохранители типа aM НЕ обеспечивают защиту от перегрузки — они прерывают только токи короткого замыкания большой величины. Использование предохранителя aM вместо предохранителя gG лишает цепь важной защиты от перегрузки, что может привести к перегреву кабелей или оборудования до срабатывания предохранителя. Обратная замена (gG вместо aM) технически безопасна, но может вызвать ложные срабатывания в цепях двигателей из-за пусковых токов.

Какой типоразмер предохранителя NH мне нужен для цепи на 200 А?

Для номинального тока 200A выберите NH2 или NH3 размер в зависимости от применения и напряжения:

• Размер NH2: Доступен с номиналами до 250A, подходит для 200A, если пространство ограничено
• Размер NH3: Предпочтительный выбор для приложений 200A из-за превосходных тепловых характеристик и более низкого рассеивания мощности

Всегда проверяйте, соответствует ли основание предохранителя выбранному физическому размеру. NH2 и NH3 не взаимозаменяемы без замены держателя предохранителя.

Как определить, соответствует ли предохранитель стандарту IEC 60269?

Предохранители, соответствующие стандарту IEC 60269, должны иметь следующие маркировки непосредственно на корпусе предохранителя:

• Категория использования (gG, aM, gPV и т. д.)
• Номинальный ток (например, 63A)
• Номинальное напряжение (например, 500 В AC)
• Отключающая способность (например, 120 кА)
• Идентификация производителя

Кроме того, ищите маркировку CE и ссылку на стандарт IEC 60269-2 (промышленный) или IEC 60269-3 (бытовой). Предохранители без этих четких маркировок могут не соответствовать международным требованиям безопасности.

В чем разница между предохранителями NH и BS88?

Предохранители NH (немецкий стандарт DIN 43620) и предохранители BS88 (британский стандарт) оба соответствуют стандарту IEC 60269, но имеют разные физические размеры. Предохранители NH используют ножевые контакты и имеют размеры, обозначенные как 000, 00, 1, 2, 3, 4. Предохранители BS88 используют прямоугольное болтовое или зажимное крепление и имеют размеры, указанные в каталожных номерах (например, 00, 1, 2, 3, 4). Хотя оба соответствуют электрическим требованиям IEC, они не являются механически взаимозаменяемыми — основание предохранителя должно соответствовать стандарту плавкой вставки.

Почему я не могу использовать предохранитель переменного тока в цепи постоянного тока?

Предохранители переменного тока используют естественный переход тока через ноль, который происходит 100-120 раз в секунду (в зависимости от частоты 50 Гц/60 Гц), для гашения дуги при размыкании цепи. Постоянный ток не имеет перехода через ноль — дуга горит непрерывно, что требует других механизмов гашения дуги и увеличенных контактных зазоров. Использование предохранителя, рассчитанного на переменный ток, в цепи постоянного тока может привести к тому, что предохранитель не сможет прервать ток короткого замыкания, что потенциально может вызвать пожар или повреждение оборудования. Всегда используйте предохранители, рассчитанные на постоянный ток (например, gPV), для приложений постоянного тока, особенно для фотоэлектрических систем.

Вывод: Точность спецификации обеспечивает безопасность системы

Понимание стандартов IEC 60269, категорий использования (gG, aM, gPV, aR) и требований к физическим размерам превращает выбор предохранителя из гадания в инженерную точность. Независимо от того, проектируете ли вы новые электрические системы, обслуживаете существующие установки или закупаете запасные компоненты, эти технические характеристики обеспечивают совместимость, соответствие требованиям и надежную защиту от перегрузки по току.

Основные выводы:

1. IEC 60269 унифицирует глобальные стандарты низковольтных предохранителей (до 1000 В AC, 1500 В DC)
2. Категории использования определяют характеристики защиты для конкретных применений
3. gG обеспечивает полную защиту; aM допускает пусковой ток двигателя; gPV обрабатывает неисправности DC
4. Физические размеры (NH 000-4, цилиндрические форматы) должны соответствовать установленным основаниям предохранителей
5. Никогда не заменяйте типы предохранителей без проверки электрической и механической совместимости

VIOX Electric производит решения для предохранителей, соответствующие стандарту IEC 60269, при поддержке технической поддержки, прикладной инженерии и глобальных B2B партнерств. Для получения помощи в спецификациях, каталогов продукции или индивидуального проектирования системы предохранителей свяжитесь с нашей технической командой, чтобы убедиться, что ваша защита от перегрузки по току соответствует как требованиям безопасности, так и эксплуатационным требованиям.