فیوز و انواع آن در تابلوهای برق

فیوز FUSE و نقش آن در ساخت تابلو برق

محافظت از مصرف کننده های الکتریکی و سیم های حامل جریان، در مقابل بار یا جریان اضافه (overload)، و نیز محافظت در مقابل اتصال کوتاه (short circuit)، در پروژه های برق صنعتی و قدرت توسط فیوز انجام می شود. بدیهی است که هر مصرف کننده ای باید دارای فیوز مناسب باشد.
فیوز، وسیله ی حفاظت در برابر اضافه جریان و اتصال کوتاه است. فیوز در اثر عبور جریان، گرم می شود و در صورت بیشتر شدن آن از یک مقدار از پیش تعیین شده، مدار را قطع می کند. فیوزی که به طورمناسب انتخاب شده است باید پس از قطع شدن، مدار را به کلی قطع کند، قوس الکتریکی پدید آمده در لحظه قطع را از میان بردارد و سپس مدار را در شرایط باز، با حضور ولتاژ نامی در پایانه هایش، همچنان نگاه دارد (یعنی در دو سر عضو فیوز، قوس الکتریکی وجود نداشته باشد). فیوز ها انواع مختلفی دارند، بنابراین کاربرد و نقش هریک از آنها با دیگری تفاوت دارد. برای اینکه بدانیم هریک از انواع فیوزها را در چه جایی و در چه شرایطی باید استفاده کنیم، ابتدا انواع کلی آن را نام می بریم.

 

انواع فیوز

1- فیوز تند کار

فیوزهایی هستند که در مقابل جریان اضافه، حساس می باشند و به سرعت مدار را قطع می کنند. به عبارتی، این فیوزها نسبت به تحمل جریان اولیه و بار اضافه سریعا عکس العمل نشان می دهند و در ضمن، محافظ جریان مغناظیسی مدار نیز می باشند.حفاظت جریان لوازم الکتریکی از دو جنبه بررسی می شود:

– جریان مغناطیسی: جریان ناشی از اتصال کوتاه که با این علامت مشخص می شود:

– جریان حرارتی: حرارت ناشی از عبور جریان در مصرف کننده های سلفی که از سیم پیچ های موتور تولید می شود و بااین علامت مشخص می شود:

بنابراین مواردی مانند: لامپ ها، باید فیوز مغناطیسی داشته باشند و الکترو موتورها، باید هم محافظ جریان مغناطیسی و هم محافظ جریان حرارتی داشته باشند. البته امروزه اکثر لوازم حفاظت جریان، هر دو مولفه را دارا می باشند، ولی هریک قابلیت مشخصی دارند.

مورد مصرف: فیوزهای تندکار برای وسایل الکتریکی که حساسیت دارند و با کمترین اختلال و جریان اضافه صدمه می بینند و می سوزند، مناسب می باشند. مانند لامپ ها، لوازم صوتی و تصویری، قطعات کنترلی صنعتی مانند PLC و غیره که باید به محض عبور جریان اضافه، مدارشان قطع شود، و گرنه می سوزند.

فیوز مینیاتوری (Miniature Circuit Breaker (MCB

از جمله فیوزهای تند کار می باشند که در مدارات روشنایی بیشترین کاربرد را دارند و معمولا برای محافظت از مدار لامپ ها و لوازم کم بار و حساس استفاده می شوند.

بر روی کلیدهای مینیاتوری حروف و اعدادی نوشته شده است مانند (C6) که C، تیپ کلید و 6، جریان نامی به آمپر می باشند. تیپ های معمول آنها عبارتند از: تیپ B تیپ C تیپ K تیپ Z

• تیپ B : تیپ روشنایی می باشد که به سرعت در مقابل جریان اضافه، عکس العمل نشان می دهد. (تحمل جریان مغناطیسی لحظه ای 3 الی 5 برابر جریان نامی)
• تیپ C : تیپ موتوری می باشد و برای موتورهایی که توان کم داشته و جریان راه اندازی بالایی ندارند، از این تیپ استفاده می شود. (تحمل جریان لحظه ای 5 الی 10 برابر جریان نامی)
• تیپ D : از این تیپ برای ترانسفورماتورها و (موتورهای با جریان هجومی بالاتر) استفاده می شود. این کلید ها زمان قطع بالایی دارند که البته کمیاب است. (تحمل جریان مغناطیسی لحظه ای 10 الی 14 برابر جریان نامی)
• تیپ K : کلید مینیاتوری نوع K برای حفاظت در مدارات قدرت، ترانسفورماتور و موتورها استفاده می شود. در این نوع از کلید های مینیاتوری حد جریان برای قطع در موارد اضافه بار کمتر از سایر کلید ها است و هنگام به وجود آمدن اضافه بار، مدار را سریع تر قطع می کنند، ولی در موارد اتصال کوتاه منحنی قطع این نوع کلیدها بین تیپ D و C می باشد.
• تیپ Z : این نوع از کلیدهای مینیاتوی هنگامی که جریان عبوری از جریان نامی بیشتر شود، در یک مدت زمان خاص (که از تمامی تیپ ها کمتر است) طبق منحنی قطع، فرمان قطع را صادر می کند. حساسیت این نوع از کلیدها، هم در مواقع اضافه بار و هم در اتصال کوتاه از تمامی تیپ های دیگر بیشتر بوده و در صورت بروز خطا مدار را سریع تر قطع می کند. بنابراین، کاربرد این نوع فیوز مینیاتوری در مدارات با حساسیت بالا از جمله در مدارات الکترونیکی می باشد. (تحمل جریان مغناطیسی لحظه ای 2 الی 3 برابر جریان نامی)

زمان قطع این تیپ ها به ترتیب (از سریعترین) عبارت است از: K, C, B, Z, و Dجریان نامی (رنج) کلیدهای مینیاتوری برای استفاده به شرح زیر می باشد:

2,4,6,10,20,25,32,40,50,63 A

ساختار داخلی فیوزهای مینیاتوری

1- شاسی کلید: وسیله ای برای قرار دادن کلید فیوزهای مینیاتوری در حالت قطع و وصل می باشد.

2- عملکرد مکانیزم دستگاه و اهرم مکانیکی

3- کنتاکت اصلی جریان: کنتاکتی که جریان اصلی از آن عبور می کند.

4- ترمینال های اتصال

5- بی متال: رله اضافه بار به کار رفته در کلید فیوزهای مینیاتوری یک بی متال است که در زمان تولید بوسیله یک پیچ، آمپر دقیق آن تنظیم و توسط کارخانه قفل می شود. این رله، کار قطع مدار را در برابر اضافه بار بر عهده دارد که در نوع غیر استاندارد مینیاتوری، این قسمت اصلا وجود ندارد.

6- فنرها و اتصالات

7- مگنت:مگنت از یک سیم پیچ و تیغه پهن متصل به انتهای سیم پیچ مگنت، شیار های اتصال لولایی و هسته مرکزی تشکیل شده است که در برابر اتصال کوتاه واکنش نشان داده و باعث قطع کلید می شود. در کلید فیوزهای استاندارد، هرجریان نامی مگنت خاص خود را دارد، در حالی که در انواع غیر استاندارد برای آمپراژهای مختلف از یک نوع مگنت استفاده می شود.

8- جرقه گیر: آرک یا قوس الکتریکی که از قطع و وصل کلید، حاصل می شود، توسط جرقه گیر، دفع می شود.

2- فیوز کند کار

این فیوزها، برای حفاظت مصرف کننده های موتوری با جریان راه اندازی استفاده می شوند. به عبارت دیگر، این فیوزها طوری طراحی شده اند که می توانند در لحظه استارت موتور، در یک بازه ی زمانی تعیین شده، تا چندین برابر جریان نامی (جریان راه اندازی) مقاومت کنند تا موتور به دور نامی خود برسد. بعد از گذشت این زمان، فیوز در مقابل جریان اضافه نسبت به جریان نامی عمل می کند.