فیوز چیست و چه انواعی دارد؟

از جمله مسائلی که می‌توانند باعث آسیب شدید به تجهیزات شوند، اضافه‌بار و اضافه جریان هستند. فیوزها به عنوان تجهیزات جلوگیری از خسارت‌های احتمالی ناشی از اضافه‌بار و اضافه جریان شناخته می‌شوند. می‌خواهیم با آکادمی ماهر همراه شویم تا این تجهیز را بیشتر بشناسیم.

فیوز چیست؟

تجهیز الکتریکی که در شرایط غیرعادی جریان یا بار به طور خودکار باعث قطع مدار می‌شود، فیوز است. فیوز که توسط ادیسون اختراع شد، با قطع مدار از تجهیزات الکتریکی محافظت می‌کند.

شکل 1- فیوزها

ساختار و عملکرد فیوزها

ساختار فیوز حاصل یک محفظه و یک نوار فلزی بسیار نازک است. نوار فلزی می‌تواند از جنس آهن، نیکل، روی، آلومینیوم و کروم باشد. وقتی فیوز در معرض جریان زیاد قرار می‌گیرد، جریان نوار فلزی را ذوب کرده و جریان قطع می‌شود. علاوه بر نوار فلزی، از یک ماده به عنوان خاموش‌کننده قوس از جنس سیلیس استفاده می‌شود.

اطلاعات بیشتر : برق کار ماهر

اساس کار فیوزها بر مبنای افزایش دما با افزایش بار یا افزایش جریان است. وقتی دما از آستانه‌ی تحمل نوار فلزی بیشتر شد، نوار فلزی که به صورت سری با مدار قرار می‌گیرد، ذوب شده و اتصال مدار قطع می‌شود.

انواع فیوزها

شکل2- نوار فلزی در فیوز

فیوزها در حالت کلی در دو دسته dc و ac قرار می‌گیرند.

در فیوزهای dc که در ولتاژهای dc کار می‌کنند، خاموش‌کردن قوس به دلیل مقدار ثابت dc بسیار دشوار است. برای به حداقل رساندن این قوس باید فاصله بین الکترودها افزایش یابد. دلیل بزرگ‌تر بودن فیوزهای dc هم افزایش همین فاصله‌ها است.

در فیوزهای ac قوس در مقایسه با حالت dc زودتر از بین می‌رود، دلیل این امر هم متناوب بودن و صفر شدن‌های متوالی دامنه ولتاژ ورودی است. این فیوزها با توجه به ولتاژ به دو دسته ولتاژ بالا (HV) و ولتاژ کم(LV) تقسیم می‌شوند.

فیوزهای ولتاژ بالا

فیوزهای ولتاژ بالا همانطور که از نامشان مشخص است در ولتاژهای بالا (بیشتر از 1500 ولت) فعالیت می‌کنند. این فیوزها شامل انواعی مانند HRC(High Rupturing Capacity) نوع مایع، HRC نوع فشنگی و HRC نوع اکسپالشن هستند.

• محفظه‌ی HRC نوع مایع از تتراکلرید کربن پر شده است. این مایع هنگام ایجاد قوس فیوز سریعا آن را خاموش می‌کند.

• HRC نوع فشنگی یا کارتریج که بدنه‌ای از جنس سرامیک یا شیشه دارد، می‌تواند از کابل‌ها و خطوط برق و تجهیزات در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه محافظت کند.

   

• HRC نوع اکسپالشن از یک سیلندر ساخته شده که این سیلندر از اسید بوریک پر شده است تا بتواند حرارت قوس را کاهش داده و با یونیزه کردن مسیر قوس از ایجاد مجدد آن جلوگیری کند. این فیوزها به طور گسترده در صنایع برای حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از اتصال کوتاه و اضافه‌بار جلوگیری کرد.

فیوزهای ولتاژ پایین

فیوزهای ولتاژ پایین که در ولتاژهای کمتر از 1500 ولت کار می‌کنند، شامل فیوزهای تعویض‌پذیر، فیوز فشنگی، فیوز مهاجم، فیوز سوئیچ و فیوز دراپ‌اوت (Drop out) هستند.

• فیوز تعویض‌پذیر در کاربردهای کوچک مانند منازل و صنایع کوچک کاربرد دارند. مزیت این نوع فیوزها تعویض‌پذیر بودن آن‌ها بدون خطر شوک الکتریکی است. پس اگر فیوز به هر دلیل آسیب ببیند به راحتی می‌توان آن را تعویض کرد.

• فیوز فشنگی را می‌توان به سه نوع D، نوع تیغه‌ای و نوع لینک تقسیم کرد. در نوع D که از سیلندر، پایه فیوز، درپوش و حلقه‌ی آداپتور تشکیل شده است، وقتی پایه فیوز با رسانا تماس پیدا کند اتصال مدار قطع می‌شود. نوع لینک از پرسلن و نقره و سرامیک ساخته می‌شود که با نام‌ فیوز BS هم شناخته می‌شود. نوع تیغه‌ای این فیوزها هم از پلاستیک یا سرامیک ساخته شده و به راحتی امکان تعویض دارند.

   

• فیوز استریکر (Striker) یا مهاجم با توانایی قطع بالا، فیوزسوئیچ مورد استفاده در سطوح پایین ولتاژ و فیوز دراپ‌اوت برای حفاظت ترانسفورماتورها از انواع دیگر فیوزهای ولتاژ پایین هستند.

پنج مورد از مزایای فیوزها

1. فیوزها به تعمیر نیازی ندارند.

2. عملکرد ساده‌ای دارد.

3. مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوع حفاظت است.

4. به راحتی در دسترس است.

5. بدون ایجاد صدا، شعله، دود یا گاز در برابر جریان بزرگ اتصال کوتاه عمل می‌کنند.

دو عیب فیوزها

1. فیوزها یکبار مصرف هستند و پس از یکبار محافظت از مدار باید تعویض شود.

2. تعویض فیوزها ممکن است زمان‌بر باشد، این تاخیر زمانی، تاخیر در عملکرد کل سیستم خواهد بود که ممکن است صدمات مالی در پی داشته باشد.

کاربرد فیوزها

فیوزها در صنایع مختلف به وفور دیده می‌شوند. این تجهیزات در موارد زیر کابرد دارند:

1. فیوزها در خودروها، لپ‌تاپ‌ها، هارددیسک‌ها، وسایل نقلیه برقی و تفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند.

2. این تجهیز در مصارف خانگی در لوازم برقی و تابلوهای توزیع به کار می‌رود.

3. در محافظت از ترانسفورماتورها، موتورها و سیستم‌های قدرت در برابر اضافه بار یا اضافه جریان می‌توان استفاده کرد.

کلام آخر

بهترین تصمیم شغلی خود را با مطالعه‌ی مطالب سایت ماهر بگیرید و راه جدیدی را در صنعت و به خصوص برق صنعتی برای خود انتخاب کنید. بدون داشتن تخصص راه صنعتی شدن بسیار سخت خواهد بود.

آکادمی ماهر یک آموزشگاه معتبر و قابل اعتماد در زمینه‌ی آموزش برق و اتوماسیون صنعتی است که می‌تواند شما را در راه حرفه‌ای شدن همراهی کند.

آکادمی ماهر برای همراهی هر چه بهتر شما در راه یادگیری تخصصی صنعت برق دوره‌های آموزشی زیر را ارائه می‌کند:

1 . دوره‌ی برق صنعتی ماهر(آموزش صفر تا صد تابلو برق)

2. دوره‌ی اتوماسیون کار ماهر

3. دوره‌ی اتوماسیون صنعتی تکمیلی (آموزش لودسل، کنترل‌کننده‌ی PID و انکودر)

4. دوره‌ی آموزش درایو من ماهر

5. دوره‌ی هیدرولیک و پنوماتیک

مطالب سایت ماهر مهر تاییدی است برحرفه‌ای بودن تیم آکادمی. با مطالعه‌ی این مطالب با خیال آسوده به جمع انبوه دانش‌پذیران ماهر بپیوندید.

از جمله مقالات منتشر شده در آکادمی ماهر:

1. 3 روش کاربردی در راه‌اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز

2. 6 تصور غلط افراد از اینورتر یا درایو.

3. سنسور چیست و انواع سنسور کدامند ؟

4. PLC چیست و چه مزایایی دارد؟

5. اتوماسیون صنعتی چیست و چه مزایایی دارد؟

و ده‌ها مقاله‌ی کاربردی دیگر که به راحتی در اختیار شما خواهد بود.

"ماهر حاصل سال‌ها تجربه‌ صنعتی است."