فیوز از قطعات محافظ در مدارهای الکتریکی هستند که برای حفاظت از دستگاههای الکتریکی مهم‌تر و گران‌تر استفاده می‌شود. فیوزها به عنوان تجهیزات جلوگیری از خسارت‌های احتمالی ناشی از اضافه‌بار و اضافه جریان شناخته می‌شوند. در واقع آنها از سوختن سایر قطعات برقی به دلیل نوسانات برقی جلوگیری می‌کنند.
بررسی کلی فیوزها
فیوز (Fuse) قطعه‌ای است که برای حفاظت لوازم برقی مانند تلویزیون، یخچال، کامپیوتر و… که در برابر آسیب‌های ناشی از تغییرات الکتریکی ناگهانی یا غیر معمول مورد استفاده قرار می‌گیرد. فیوزها بسته به تجهیزاتی که از آنها محافظت می‌کنند بین 500 تا 1200 ولت ولتاژ در شدت جریان‌های مختلف دارند. به همین دلیل باید با دقت انتخاب شود تا در کوتاه‌ترین زمان ممکن از خرابی دیگر قطعات جلوگیری کند. فیوز انواع مختلفی دارد که جهت مصارف خاص طراحی شده است در نتیجه در زمان انتخاب فیوز تیپ آن را باید با توجه به نوع مصرف و محل مصرف با دقت انتخاب کنید.
فیوز چیست؟
فیوز را می‌توان یک وسیله ایمنی الکتریکی دانست که در اطراف رسانایی، نوار مانند ساخته شده است و در صورت وجود جریان بیش از حد ذوب شده و دستگاههای متصل به خود را از مدار جدا میکند. فیوز همیشه به صورت سری به اجزای دیگر متصل می‌شود تا از ایجاد اضافه جریان و بار الکتریکی ورودی به قطعات برقی جلوگیری و محافظت کند (در اثر حرارت زیاد وقتی فیوز باز می‌شود تمام مدار را باز کرده و جریان عبوری از طریق اجزاء را متوقف میکند). اما اگر آنها را به صورت موازی به مدار ببندید تاثیری در جریان شاخه‌های دیگر نخواهد داشت.
ساختار انواع فیوز به چه صورت است؟
امروزه انواع مختلفی از فیوزها با مشخصات و طراحی‌های گوناگون واراد بازار شده است که می‌توانید از سایت سیوان‌لند به راحتی خریداری کنید. این قطعه حفاظتی از یک نوار نازک یا رشته فلزی درون یک محفظه تشکیل شده است؛ این نوار نازک موجود در فیوز از آلومینیوم، مس یا روی ساخته می‌شود. و همان‌طور که اشاره شد همیشه به صورت سری با مداری که از آن در برابر اضافه جریان محافظت میکند متصل می‌شود. بنابراین عبور جریان زیاد از درون آن موجب ذوب شدن و نهایتا باز شدن مدار از منبع تغذیه می‌شود. از این وسیله به عنوان مدارشکن یا پایدارساز (استبلایزر) برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی دستگاههای الکتریکی نیز استفاده می‌شود.
ساختار و کارکرد فیوز Resettable
فیوز Resettable که با نام فیوز بازنشانی نیز شناخته می‌شوند به گونه‌ای طراحی شده که در حالت عادی مدار به صورت یک مقاومت ضعیف کار میکند. درون محفظه ذرات رسانای پراکنده وجود دارد که در صورت ایجاد اتصال کوتاه و یا وجود اضافه بار با افزایش جریان، مقاومت تا حدی بالا می‌رود و جریان مدار را قطع میکند. اما بعد از پایین آمدن مقاومت می‌توان مدار را مجدداٌ راه اندازی کرد. در واقع از ویژگی‌های منحصر به فرد این مدل همین است که قابلیت راه اندازی مجدد دارد و یک بار مصرف نیست.
فیوزها در مدار الکتریکی چگونه کار می‌کنند؟
فیوزها به خاطر اثر اصل گرمایشی ناشی از جریان کار می‌کنند. جریان از درون نوار نازک یا رشته‌ای سیم فلزی آنها که از جنس مواد غیر قابل احتراق است عبور میکند. (این رشته یا نوار بین انتهای ترمینال‌ها متصل است). گفتیم که فیوز همیشه به صورت سری با مدار الکتریکی متصل است. بنابراین هنگامی که جریان زیادی از آن عبور میکند یا به دلیل جریان زیاد در مدار گرما ایجاد می‌شود. سیم داخل آن به دلیل پایین بودن نقطه ذوب عنصر سازنده آن آرام آرام گرم شده و ذوب می‌شود که نتیجتا مدار را باز میکند.
بنابراین، جریان بیش از حد به خرابی سیم منجر شده و جریان را متوقف میکند همین امر گاها موجب خاموشی ناگهانی کل خانه می‌شود. در این صورت، باید از یک فیوز نو به جای فیوز سوخته استفاده کرد. این محافظ‌های الکترونیکی نه تنها از مدار، بلکه از خطراتی که در معرض افراد است محافظت می‌کنند.
مشخصات فیوزها
فیوزها مشخصه‌های مهمی در سیستمهای الکترونیک برای حضور در مدار الکتریکی دارند که برخی از آنها به صورت زیر هستند:
- جریان نامی: جریانی است که به طور مداوم حداکثر جریان را از خود عبور داده بدون اینکه سیم فیوز ذوب شود. این مشخصه که یک ویژگی حرارتی است؛ حداکثر ظرفیت حمل جریان است که بر حسب آمپر اندازه‌گیری می‌شود.
- ولتاژ نامی: حداقل مقدار ولتاژهای نامی اجزای فیوز، یعنی نگهدار این قطعه و رابط آن است.
- I2t: این ویژگی به عنوان نقطه ذوب شناخته می‌شود و مقداری انرژی است که هنگام رخ دادن خطا و یا اتصال کوتاه از المنت فیوز می‌گذرد. انرژی گرمایی زمانی اندازه‌گیری می‌شود که فیوزی می‌سوزد.
- ظرفیت قطع: حداکثر جریانی که بدون قطع فیوز می‌تواند از آن عبور کند و مدار به کار خود ادامه دهد.
- افت ولتاژ: هنگامی که جریان بیش از حد عبور کند، المنت ذوب شده و مدار را باز میکند. با این عمل نهایتا مقاومت تغییر کرده افت ولتاژ کمتر خواهد شد.
- دما: هرچه دمای کاری بالاتر باشد، جریان نامی کمتر بوده بنابراین فیوزها زودتر ذوب می‌شوند.
انواع فیوز صنعتی
جریان مجاز در آنها حداکثر تا 100 آمپر و غیر قابل تنظیم می‌باشد. از این رو جهت به کارگیری فیوز به عنوان یک وسیله حفاظتی حتما باید آمپر مناسب آن را انتخاب و خریداری کرد. فیوزهای صنعتی که از مدار 120 ولت جداگانه محافظت می‌کنند، معمولاً دوشاخه سرامیکی هستند. به طور کلی انواع آن از نظر کاربرد و ویژگی به چند دسته تقسیم بندی می‌شوند:
-
فیوزهای AC
فیوز ای سی خود به دو دسته فشار ضعیف و فشار قوی تقسیم بندی می‌شود که معمولا در اندازه‌های کوچک تولید می‌شوند و در هر ثانیه بین 50 تا 60 باز از مینیمم تا ماکزیمم جریان نوسان می‌کنند. بنابراین، امکان آرک زدن بین سیم‌های ذوب شده کم است. به همین دلیل، آنها را در اندازه‌های کوچک‌تری می‌سازند.
2. فیوزهای DC
فیوز دی سی با توجه به کارایی خود تنها در یک جهت قادر به حرکت می‌باشند و معکوس نمی‌شوند. هم‌چنین لازم به ذکر است که به طور معمول عناصر داخلی باید از قدرت کافی برای قطع جریان در زمانی که جریان بیش از مقدار نرمال می‌باشد را دارا باشد. فیوزهای DC اندازه بزرگ‌تری دارند. منبع تغذیه DC دارای ولتاژ ثابتی بالاتر از صفر ولت است و به همین دلیل قطع کردن مدار به دلیل امکان رخ دادن آرک بین سیم‌های ذوب شده کار دشواری است. برای غلبه بر این مشکل، الکترودها در فاصله دورتری از هم قرار می‌گیرند و به همین دلیل است که اندازه انواع دی سی (DC) بزرگ‌تر است.
فیوز فشار ضعیف
«فیوز فشار ضعیف» (Low Voltage Fuse) یا LV انواع متفاوتی دارد که به شرح زیر هستند:
1. فیوزهای کارتریج
این مدل از فیوزها شامل پایه، حلقه آداپتور، کارتریج و درپوش می‌باشند. کارتریج در داخل درپوش فیوز نگه داشته می‌شود و درپوش در پایه فیوز ثابت می‌شود. هنگامی که نوک کارتریج به صورت کامل به پایه وصل شود رسانا را لمس میکند و این فرآیند باعث تکمیل اتصالات می‌شود. انواع آن عبارت اند از:
-
فیوز کارتریج LINK یا HRC
معمولا در بازار به اسم فیوز HRC نیز شناخته شده است، در صورت اشتباه بودن جریان مدار به خوبی آن را تشخیص می‌دهد. جریان گذرنده از المنت آنها کمتر از شرایط عادی است و برای کنترل قوس تولید شده، فیوز از چینی، نقره و سرامیک ساخته می‌شود. در فیوز اچ آر سی، محفظه المنت پر از ماسه سیلیسی است و اگر در مدت مشخصی جریان را عبور دهد دیگر برق نمی‌پرد. از مزایای آن می‌توان به تحمل طولانی مدت جریان اشاره کرد اما لازم به ذکر است این نوع از وسیله محافظتی به تعویض مداوم نیاز دارد.
فیوز HRC خود به دو دسته تقسیم می‌شود:
فیوز تیغه‌ای که بدنه آن از پلاستیک ساخته شده و به راحتی در مدار بدون بار قابل تعویض است و فیوز پیچی که پایه آن رسانا است و با چرخاندن در نگهدار محکم می‌شود.
-
فیوز کارتریج D-Type
اجزای تشکیل دهنده این کارتریج شامل پایه، حلقه آداپتور، کارتریج، درپوش است. کارتریج داخل درپوش فیوز نگه داشته می‌شود و درپوش در پایه ثابت می‌شود. نوک کارتریج هنگامی که به طور کامل به پایه وصل شود رسانا را لمس میکند و بدین ترتیب مدار را از طریق اتصالات تکمیل میکند.
2. فیوزهای قابل بازنشانی (Resettable Fuses)
به طور کلی به عنوان فیوز خودبازنشان شناخته می‌شوند و در آنها یک ترمیستور نوع هدایتی ترموپلاستیک به کار می‌رود که به عنوان ترمیستور پلیمری با ضریب حرارتی مثبت (PPTC) شناخته می‌شود. اگر خطایی رخ دهد، جریان و دما افزایش می‌یابند که افزایش مقاومت به دلیل افزایش دما است. از آنها در صنایع نظامی و هوافضا بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند که جایگزینی امکان‌پذیر نیست.
فیوز فشار قوی
فیوزهای فشار قوی در محدوده ولتاژ کاری 1/5 تا 138 کیلو ولت موجود هستند. از این نوع برای محافظت از ترانسفورماتورهای ابزار دقیق و ترانسفورماتورهای کوچک استفاده می‌کنند. جنس آنها معمولاً نقره، مس و قلع است. وقتی گرما تولید می‌شود، آرک به وجود می‌آید که خود موجب می‌شود اسید بوریک واکنش داده و مقدار زیادی گاز تولید شود. به همین دلیل است که از آنها تنها می‌توانند در فضاهای باز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سه نوع اصلی این فیوز عبارت‌اند از:
-
فیوزهای HRC نوع فشنگی
این نوع بسیار مشابه نوع فشار ضعیف هستند و تنها در برخی ویژگی‌های طراحی با هم تفاوت‌هایی دارند.
-
فیوزهای HRC نوع مایع
نوع مایع اچ آر سی در مدارهایی که جریان آنها تا 100 آمپر و 132 کیلو ولت است قرار می‌گیرد. اآن‌ها دارای لوله شیشه‌ای مملو از تتراکلرید کربن هستند که یک انتهای لوله بسته شده و انتهای دیگر توسط سیم برنز فسفر ثابت می‌شود. با شروع مدارو ایجاد جریان، مایع موجود در فیوز آرک را خاموش میکند. این موضوع باعث افزایش ظرفیت اتصال کوتاه می‌شود.
-
فیوزهای HRC اکسپلوژن
از آنجایی که اچ آر سی های اکسپلوژن ارزان هستند، به منظور محافظت از منابع تغذیه و ترانسفورماتورها کاربرد فراوان و استقبال زیادی دارند. اکسپلوژن‌ها برای ولتاژ 11 کیلو ولت طراحی شده‌اند. در این مدل، محفظه از اسید بوریک پر شده و اثر فرار گاز توسط قوس داخلی ایجاد می‌شود.
چگونه یک فیوز مناسب انتخاب کنیم؟
در خرید فیوز با یک قاعده سرانگشتی محاسباتی می‌توان انتخاب دقیق‌تر و مناسبی داشت. این که توان دستگاه مورد نظری که می‌خواهیم از آن محافظت کنیم، را بر ولتاژ کاری آن تقسیم کرده و جریان دستگاه را به دست آوریم. سپس این مقدار را در 1/25ضرب کنیم.
حال مراحل انتخاب و خرید فیوز به صورت زیر است:
- یک نمونخ از آن را بسته به کاربرد سیستم الکترونیک انتخاب می‌کنند؛ به طور مثال فیوزهای دارای تاخیر برای بارهای سلفی و فیوزهای قطع سریع برای بارهای مقاومتی استفاده می‌شود.
- توان (وات) وسیله را یادداشت کنید.
- ولتاژ کاری دستگاه را ثبت کنید. دقت کنید که برای محافظت مناسب دستگاه، ولتاژ فیوز باید بزرگ‌تر از ولتاژ مدار باشد.
- جریان را از تقسیم توان بر ولتاژ به دست آورید.به دلیل اینکه آنها دارای جریان‌های نامی مشخصی هستند، اولین فیوز بزرگ‌تر از مقدار محاسبه شده را انتخاب کنید. برای مثال، اگر جریان 8/681 را به دست آورده‌اید، باید یک فیوز 9 آمپری انتخاب کنید.
توجه: یکی از مشکلاتی که اغلب در فصل زمستان برای پکیج شما به وجود می‌آید سوختن فیوز پکیج است. حتی پس از تعویض آن ممکن است با سوختن دوباره آن مواجه شوید. در این حالت ابتدا باید علت سوختن فیوز پکیج را بیابید و سپس اقدام به تعویض آن نمایید. مدارهای بزرگ‌تر 240 ولت و هم‌چنین فیوز اصلی که جریان اصلی را کنترل می کند، از نوع متفاوت فیوز استفاده می‌کنند.
در صنایع کوچک از چه نوع فیوزی استفاده می‌کنند؟
فیوزهای قابل سیم‌کشی مجدد بهترین گزینه هستند.این نوع فیوز دارای دو بخش المنت و پایه است که پایه این المنت دوتایی است و جنس آن آلومینیوم، مس، قلع و سرب است. این فیوزها برای محیط‌های کوچک‌تر و صنایع کوچک کاربرد بیشتری دارند. جالب است بدانید که این فیوزها قابل تعویض هستند و در صورت خرابی المنت آن به راحتی و بدون کوچک‌ترین خطری، می‌توان آنها را جدا و عوض کرد.
فیوز موقتی
فیوزهای موقتی جز قطعه‌های کم ولتاژ (LV) هستند. اجزای تشکیل دهنده آن شامل یک پایه که شامل ترمینال داخل و خارج است و دو فیوز حامل که المنت را نگه میدارند. از مزیت‌های فیوز موقتی نیز می‌توان به قابل تعویض بودن آن اشاره کرد.
فیوز مناسب ولتاژ بالا
فیوزهای ولتاژ بالا (HV) برای صنایعی که با برق صنعتی و ولتاژ بالا کار می‌کنند، مناسب است. این نوع فیوز برای ولتاژهای بالاتر از 1500 و تا 138000 ولت کاربرد دارد که معمولا برای حفاظت از ترانسفورماتورها استفاده می‌شوند. جنس سیم موجود در این نوع به طور معمول نقره و مس است. هم‌چنین برای اطمینان از عملکرد صحیح آنها اتاق فیوز لینک، با اسید بوریک پر می‌شود.
فیوز حرارتی
فیوز حرارتی چیست؟ در این نوع به دلیل پیوندهای حرارتی (TCO) درون خود به دما حساس هستند و هنگامی که حرارت در مدار افزایش پیدا میکند واکنش نشان می‌دهد. فیوز حرارتی دارای یک فنر مکانیکی است که در حالت نرمال جمع شده است؛ با افزایش بیشتر دما المنت آن ذوب شده و این فنر آزاد می‌شود. همین پروسه ساده حفظ سلامت مدار را تضمین میکند. مدل حرارتی در ابعاد و اندازه‌های مختلفی در بازار وجود دارند به همین دلیل استفاده از آنها در بسیاری از وسایلی که به صورت روزمره از استفاده می‌کنیم، متداول است.
عملکرد فیوز در کولر گازی
با نزدیک شدن به فصل گرما شاید برایتان سوال شود کولر گازی شما چرا کار نمی‌کند؟ ممکن است مشکل از فیوز کولر باشد یا خیر!
اگر فیوز کولر شما تقلبی باشد یا اندازه مناسبی نداشته باشد، نمی‌تواند در مقابل ولتاژ برقی که دریافت میکند، دوام بیاورد و به راحتی می‌سوزد. گاز سرمازا (مبرد) در درون کولر گازی، طی یک فرایند از حالت گازی به مایع تغییر ماهیت می‌دهد و این مایع خنک شده را به محیط پخش میکند. این عملکرد باعث شده تا کولر و دیگر قطعات آن به وسیله فیوز محافظت شوند. با این توضیحات واضح است که کاهش گاز سرمازا، بر عملکرد کولر تاثیر می‌گذارد و باعث پریدن فیوز کولر گازی یا حتی سوختن این قطعه شود.
چگونه سالم بودن فیوز را تست کنیم؟
برای تست فیوز دو سر اهم متر را به دو سر این قطعه می‌زنیم اگر عقربه حرکت کرد(اهمی را روی صفحه نشان داد) پس سالم است. دقت کنید اگر فیوز دستگاهی بسوزد و آن را عوض کنیم و دوباره بسوزد قطعا در داخل دستگاه اتصال کوتاه وجود دارد و باید دیودهای مدار تست شوند.
کلام پایانی
فیوز یک مکانیسم مهم ایمنی در سیستمهای الکترونیکی به حساب می‌آید. فیوزهای مینیاتوری از نظر تعداد فاز در انواع تک فاز (یک پل)، دو فاز (دو پل)، سه فاز(سه پل)، چهار فاز (چهار پل) و تک فاز به همراه سیم نول دسته بندی می‌شوند. شما می‌توانید برای استعلام قیمت فیوز و خرید سایر محصولات مرتبط در هر برندی به سایت سیوان‌لند مراجعه کرده. و یا برای ثبت فروشگاه خود در زمینه تاسیسات و مصالح ساختمان با کارشناسان ما در تماس باشید. ما آماده یک همکاری گرم و صمیمانه با شما هستیم.
