فیوز جزء حیاتی انواع تجهیزات الکتریکی است و به عنوان نشانگر نقص در سیستم استفاده می شود. فیوز از تجهیزات در برابر جریان بیش از حد یا اضافه بار محافظت می کند. جزء ضروری آن یک سیم یا نوار فلزی (سیم فیوز) است که با عبور جریان بیش از حد از آن ذوب می شود. در ادامه مقاله خواص و کاربرد انواع فیوز در صنعت برق همراه ما باشید.
فیوز اساساً از یک عنصر حامل جریان تشکیل شده است که با گرم شدن ذوب می شوددمای بالای 170 درجه فارنهایت عمل ذوب مدار را باز می کند و در نتیجه منبع ولتاژ را از مدار حذف می کند. فیوز معمولا گرم می شود و دست نخورده باقی می ماند، مشروط بر اینکه جریان اعمال شده گرمایی بیش از نقطه ذوب سیم فلزی فیوز تولید نکند.
بنابراین مهم است که مواد مورد استفاده به عنوان یک عنصر فیوزینگ با ضخامت، طول و عرض دقیق برای حمل بارهای ولتاژ و جریان خاص طراحی شده باشد. برای این کار، قوانین اساسی الکتریسیته برای انتخاب درجه بندی فیوز برای یک مدار خاص، با در نظر گرفتن جریان مورد نیاز برای حفظ عملکرد عادی مدار، اتلاف کل انرژی و ولتاژ مورد نیاز اعمال می شود.
کار فیوز برق چیست؟
انواع فیوز بر اساس اصل اثر گرمایش جریان کار می کنند. از یک تکه سیم به نام سیم فیوز تشکیل شده است که از فلز یا آلیاژی با نقطه ذوب پایین ساخته شده است. با افزایش جریان بیش از حد مجاز، سیم فیوز برق ذوب شده و قطع می شود. سپس گفته می شود که فیوز منفجر شده است.
بیایید یک مثال واقعی را فرض کنیم. همه ما انواع مختلفی از ماشین ها را به یک مدار الکتریکی متصل می کنیم. گاهی اوقات جریان گرفته شده توسط یک ماشین یا وسیله متصل به آن مدار از مقدار نامی (از پیش تعیین شده) تجاوز می کند. این موضوع به هر یک از دلایل زیر رخ می دهد.
- افزایش وضعیت بار (Overload)
- مدار کوتاه
- نشتی از برق
خسارات ناشی از این جریان
خسارات ناشی از این جریان بیش از حد را می توان با طول کوتاه سیم معروف به فیوز الکتریکی محدود کرد. یک فیوز الکتریکی در اثر این جریان زیاد به طور خودکار ذوب می شود و در نتیجه مدار قطع می شود. به این ترتیب سیم کشی یا هر وسیله ای محافظت می شود. در غیر این صورت به دلیل جریان بیش از حد جریان در مدار، سیم کشی و دستگاه آسیب می بیند.
به طور خلاصه می توان گفت که فیوز وسیله ای است که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد در اثر جریان بیش از حد استفاده می شود. این به نوبه خود از عایق سیم، ماشین یا لوازم خانگی در برابر گرمای بیش از حد و آسیب محافظت می کند.
مشخصات فیوز برق
قبل از نصب فیوز الکتریکی در مدار الکتریکی باید به نکات زیر توجه کرد.
- فیوز باید در سیم برق (فاز +ve) در مین برد و در شاخه های فرعی قرار گیرد.
- اندازه سیم فیوز باید بر اساس مقدار جریان باشد نه بر اساس مقدار جریان ذوب.
- اگر فیوز درجه بندی مناسب در مدار ارائه نشود و هر گونه عیب به دلیل اضافه بار یا اتصال کوتاه ایجاد شود، جریان شدید جریان سیم ها را گرم می کند و ممکن است آتش سوزی رخ دهد.
جریان نامی فیوز:
منظور ما از جریان نامی، جریانی است که می تواند برای مدت نامحدودی بدون گرم شدن و ذوب شدن سیم فیوز به طور ایمن حمل شود. این مقدار نامی همچنین به نوع نگهدارنده فیوز، دما و کنتاکت فیوز بستگی دارد.
جریان فیوزینگ فیوز:
این به معنای مقدار جریانی است که سیم فیوز هنگام عبور جریان از آن حتی برای کسری از ثانیه ذوب می شود. جریان نامی تقریباً نیمی از جریان فیوزینگ است.
ضریب فیوز = حداقل جریان فیوزینگ / جریان نامی عنصر فیوزینگ
چرا فیوزها منفجر می شوند؟
فیوزها ممکن است به دلایل مختلفی منفجر شوند، مانند:
فشار بیش از حد فیوز:
گاهی اوقات اضافه بار الکتریکی که شش برابر بیشتر از جریان طبیعی است می تواند باعث باز شدن مدار و منفجر شدن فیوز شود. معمولاً زمانی که دستگاه های زیادی به یک مدار متصل می شوند، اضافه بار اتفاق می افتد.
ضربه های فیوز اتصال کوتاه:
اتصال کوتاه زمانی ایجاد می شود که یک مسیر برق با مقاومت کم جریان با حجم بالایی دریافت کند. اگر یک میخ یا پیچ کابل های برق را سوراخ کند، آب می تواند وارد جعبه برق شده و باعث اتصال کوتاه شود. آنها هزاران برابر بیشتر از جریان معمولی هستند که می تواند فلز را ذوب کند، باعث آتش سوزی قوس شود، به عایق سیم ها آسیب برساند و هادی ها را تبخیر کند.
فیوز خطای زمین منفجر می شود:
هنگامی که یک سیم داغ برقی با هر چیزی که به زمین متصل است مانند لوله فلزی، جعبه برق، دست شما، سیم زمین خالی یا پریز برخورد می کند، منجر به خطای زمین می شود که باعث می شود فیوز برق منفجر شود.
فیوز الکتریکی چه کاربردهایی دارد؟
یک واحد فیوز الکتریکی باید دارای ویژگی های زیر باشد:
- جداسازی یا جداسازی آسان از پایانه ها.
- جعبه/موردی که سیم فیوز را نگه می دارد باید یک ماده عایق مانند چینی باشد.
- سهولت در تعویض.
فیوز از چه چیزی تشکیل شده است؟
فیوز اساساً از یک عنصر حامل جریان (سیم فیوز) تشکیل شده است که وقتی تا دمای بالای 170 درجه فارنهایت گرم می شود ذوب می شود. عمل ذوب مدار را باز می کند و در نتیجه منبع ولتاژ را از مدار حذف می کند. فیوز گرم می شود و دست نخورده باقی می ماند مشروط بر اینکه جریان اعمال شده گرمایی بیش از نقطه ذوب فلز تولید نکند.
بنابراین مهم است که مواد مورد استفاده به عنوان یک عنصر فیوزینگ با ضخامت، طول و عرض دقیق برای حمل بارهای ولتاژ و جریان خاص مهندسی شود. بدیهی است که قوانین اساسی الکتریسیته برای انتخاب درجه بندی فیوز برای یک مدار خاص با در نظر گرفتن جریان مورد نیاز برای حفظ عملکرد عادی مدار، اتلاف کل انرژی و ولتاژ مورد نیاز اعمال می شود.
انتخاب یا تعویض فیوز برق
یک اتصال کوتاه در تجهیزات، یک فیوز مدار را فورا ذوب می کند. هنگامی که یک فیوز نیاز به تعویض دارد، باید از جایگزینی دقیق فیوز با هر دو درجه ولتاژ و جریان مناسب استفاده شود. فیوز منفجر شده می تواند نشان دهنده نوع مشکل سرویس در تجهیزات الکترونیکی غیر کاربردی باشد. معمولاً اگر محفظه شیشه‌ای فیوز شفاف به نظر می‌رسد و قطعات هادی مرکزی شکسته می‌شود، مشکل به دلیل بار آهسته و تدریجی منبع تغذیه است.
اگر پوشش شیشه ای فیوز تغییر رنگ داده و هادی مرکزی تقریباً از بین رفته باشد، نشان می دهد که خطا به دلیل اتصال کوتاه ایجاد شده است. همچنین نشان می دهد که ممکن است مشکلات دیگری وجود داشته باشد که جریان های زیادی را به سرعت جریان داده و با تولید فیوز به شدت از بین برود. گرمای زیاد فیوز جزء حیاتی تجهیزات است.
