انواع فیوزهای برق

فیوز، به عنوان یکی از ساده‌ترین و در عین حال کارآمدترین اجزای الکتریکی، نقش حیاتی در حفاظت از اجزای الکتریکی مثل سیم‌ها، دستگاه‌های اندازه‌گیری، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی در مقابل اتصال کوتاه و بارهای بیش از حد ایفا می‌کند. فیوزها همچنین برای اطمینان از ایمنی در شرایط اتصال کوتاه بین فاز و نول طراحی شده‌اند.

این اجزای الکتریکی که به ظاهر ساده ولی بسیار مهم هستند، در ابتدای مسیر جریان الکتریکی فازهای مختلف یک مدار به صورت سری نصب می‌شوند. در این مقاله، آموزشگاه پایتخت فناوری به بررسی دقیق انواع فیوزها و کاربردهای آن‌ها می‌پردازد و خصوصیات هر یک را به طور کامل برای شما شرح می‌دهد.

همچنین بخوانید: آشنایی با انواع کلید برق و کاربردهای هر کدام

فیوز چیست؟

فیوز، دستگاهی است که به عنوان یک محافظ الکتریکی عمل می‌کند و در بخش ورودی مدارها برای جلوگیری از جریان‌های بیش از حد مجاز نصب می‌شود. این دستگاه در دو حالت مستقیم و غیرمستقیم به کار گرفته می‌شود:

در حالت مستقیم، کل جریان الکتریکی از طریق فیوز عبور می‌کند، در حالی که در حالت غیرمستقیم، فیوز با استفاده از وسایلی مانند ترانسفورماتورهای جریان، محافظت می‌کند.

هنگامی که جریان الکتریکی از حد تعیین شده خود فراتر رود، فیوز به منظور قطع اتصال مدار، ذوب می‌شود. برای شناسایی فیوز سوخته، از یک نشانگر رنگی استفاده می‌شود که توسط یک سیم مقاومتی در جای خود نگه داشته شده است. در صورت سوختن فیوز، این سیم مقاومتی نیز قطع شده و نشانگر رنگی که تحت فشار یک فنر کوچک قرار دارد، رها شده و به سمت بالا حرکت می‌کند.

معرفی انواع فیوزهای برق

• فیوزهای فست ( تندکار )
• فیوزهای کندکار
• فیوز فشنگی
• فیوز حرارتی
• فیوز حرارتی با بی‌متال
• فیوز بکسی
• فیوز شیشه ای
• فیوز الکترونیکیفیوز اتوماتیک (آلفا)
• فیوز فشار قوی HH
• فیوز توان بالا NH

فیوزها را می‌توان بر اساس ویژگی‌های مختلف طبقه‌بندی کرد. در اینجا به برخی از دسته‌بندی‌های اصلی فیوزها اشاره می‌کنیم:

• بر اساس سرعت قطع: فیوزها بر اساس سرعت واکنش به جریان‌های بیش از حد، دسته‌بندی می‌شوند.
• بر اساس ساختار: ساختار فیوزها، که شامل طراحی داخلی و مواد به کار رفته در آن‌ها می‌شود، نیز معیار دیگری برای طبقه‌بندی است.
• بر اساس عملکرد: کاربردهای مختلف فیوزها، از جمله حفاظت از مدارها در برابر انواع مختلف بارها و شرایط، مبنای دیگری برای تقسیم‌بندی آن‌ها است.

همچنین بخوانید: آشنایی با انواع سیم و کابل برق

فیوزها بر اساس سرعت واکنش به جریان‌های بیش از حد، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

فیوزهای فست ( تندکار ) :

  این نوع فیوزها با واکنش سریع در برابر جریان‌های زیاد، محافظت فوری ارائه می‌دهند. عمدتاً در سیستم‌های روشنایی به کار می‌روند و با نشانه‌ی ‘L’ مشخص می‌شوند.

فیوزهای کندکار: 

این نوع فیوزها به دلیل توانایی بالا در تحمل جریان‌های ناگهانی، معمولاً در مواردی کاربرد دارند که نیاز است قطع جریان به صورت موقت و با تأخیر انجام شود. فیوزهای کندکار که با حرف ‘M’ مشخص می‌شوند، در این شرایط مفید هستند.

همچنین بخوانید: علت پریدن فیوز بعد از چند دقیقه و چگونه فیوز پریده را وصل کنیم؟

انواع فیوز بر اساس ساختار

تقسیم‌بندی فیوزها بر مبنای ساختار بر طبق IEC60269

طبق استاندارد IEC60269، فیوزها را می‌توان بر اساس میزان ولتاژ و طراحی قطع‌کننده‌هایشان به دسته‌های زیر طبقه‌بندی کرد:

فیوز نوع فشنگی

فیوز فشنگی متشکل از سه بخش است: پایه، بدنه‌ی استوانه‌ای موسوم به فشنگ، و درپوش شیشه‌ای. درون بدنه‌ی این فیوز، یک نوار فلزی ذوب‌پذیر قرار دارد که اغلب از جنس نقره یا آلیاژ ویژه‌ای ساخته شده است.

این نوار فلزی با پودر نرم کوارتز احاطه شده تا هنگام عبور جریان، سیم ذوب‌شونده خنک و از داغ شدن بیش از حد آن جلوگیری شود. این مواد همچنین به سرعت جرقه‌های ناشی از قطع جریان در سیم حرارتی را خنک کرده و به سرعت جریان را قطع می‌کنند.

علت داغ شدن فیوز فشنگی چیست؟

• جریان بیش از حد
• اتصال کوتاه
• اتصالات شل یا نامناسب

جریان بیش از حد: اگر جریان الکتریکی عبوری از فیوز بیشتر از جریان نامی آن باشد، سیم حرارتی داخل فیوز داغ شده و ممکن است ذوب شود.

اتصال کوتاه: اگر در مدار اتصال کوتاهی رخ دهد، جریان به شدت افزایش یافته و می‌تواند باعث داغ شدن و سوختن فیوز شود.

اتصالات شل یا نامناسب: اگر اتصالات فیوز شل باشند یا سیم‌ها نازک شده باشند، مقاومت الکتریکی افزایش یافته و می‌تواند منجر به داغ شدن فیوز شود.

برای جلوگیری از داغ شدن فیوز، مهم است که از اتصالات مناسب و محکم استفاده شود و مطمئن شوید که جریان عبوری از فیوز بیشتر از جریان نامی آن نیست. همچنین، باید به طور منظم فیوزها را برای تشخیص هرگونه نشانه‌ای از فرسودگی یا آسیب دیدگی بررسی کنید.

همچنین بخوانید:تشریح مدار تایمر راه پله

انواع فیوز حرارتی

• فیوز حرارتی با سیم ذوب‌شونده
• فیوز حرارتی با بی‌متال

فیوزهای حرارتی و کاربرد آن‌ها در راه‌اندازی الکتروموتورها

فیوزهای حرارتی برای تحمل جریان‌های راه‌اندازی الکتروموتورها طراحی شده‌اند. این فیوزها برای محافظت در برابر اتصال کوتاه مناسب نیستند و به دو دسته تقسیم می‌شوند:

فیوز حرارتی با سیم ذوب‌شونده:

این نوع فیوز شامل یک سیم حرارتی است که در مسیر جریان قرار دارد و در دمای مشخصی ذوب می‌شود تا مدار را قطع کند. برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از جرقه‌ها، مانند سوختگی و تیرگی کنتاکت‌ها و عایق‌ها، سیم در داخل یک فشنگ سرامیکی یا سفالی قرار می‌گیرد که اثر جرقه را خنثی می‌کند.

فیوز حرارتی با بی‌متال:

این نوع فیوز دقت بیشتری نسبت به مدل با سیم ذوب‌شونده دارد و پس از عملکرد قابل استفاده مجدد است. بی‌متال در برابر حرارت ناشی از بار اضافی لحظه‌ای تغییر شکل داده و موجب قطع مدار می‌شود.

همچنین بخوانید:علت سبز نشدن چراغ محافظ یخچال: راهنمای جامع

فیوز الکترونیکی

فیوزهای الکترونیکی و انواع آن‌ها

فیوزهای الکترونیکی با دقت و سرعت بالا از مدار در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می‌کنند. این فیوزها پس از یک بار استفاده باید تعویض شوند زیرا قابلیت استفاده مجدد ندارند.

فیوز بکسی

فیوز بوکسی به دو دسته تندکار و کندکار تقسیم می‌شود. فیوزهای تندکار بیشتر در مدارهای روشنایی و فیوزهای کندکار معمولاً برای محافظت از الکتروموتورها به کار می‌روند که به آنها “فشنگ موتوری” نیز گفته می‌شود.

در داخل فشنگ‌ها، سیم حرارتی ذوب‌شونده‌ای وجود دارد که با ماسه و کوارتز پوشانده شده تا جرقه‌های ناشی از سوختن سیم و حرارت را جذب کند.

پولک رنگی که در انتهای فشنگ و پشت کلاهک فیوز قرار دارد، با یک سیم نازک به سر فشنگ متصل است و آمپر مشخصی را نشان می‌دهد. هنگامی که فیوز سوخته می‌شود، این پولک به داخل فشنگ می‌افتد.

فیوز کاردی

فیوزهای کاردی در انواع مختلفی با ولتاژهای متفاوت از 500 تا 1200 ولت و شدت جریان‌های گوناگون موجود هستند. مدل رایج فیوز کاردی به شکل مکعب مستطیل است که دو قطعه فلزی شبیه به کارد از دو طرف آن بیرون زده‌اند.

فیوز شیشه ای

کاربرد فیوزهای شیشه‌ای در محافظت از مدارات

فیوزهای شیشه‌ای به منظور حفاظت از مدارات الکتریکی و الکترونیکی در برابر نقص‌های احتمالی در مسیر برق ورودی دستگاه‌ها قرار می‌گیرند. این فیوزها معمولاً در ورودی اصلی تغذیه دستگاه‌های مذکور استفاده می‌شوند.

فیوزهای شیشه‌ای دارای ظرفیت قطع کمی هستند و در صورت بروز جریان یا ولتاژ بیش از حد، المان فیوز ذوب شده و مدار را قطع می‌کند. به دلیل ظرفیت قطع پایین، استفاده از فیوزهای شیشه‌ای در دستگاه‌ها یا تجهیزات با جریان بالا توصیه نمی‌شود.

فیوز مینیاتوری

البته، در اینجا بازنویسی درخواست شده شما آمده است:

روش‌های محافظتی فیوز در برابر اتصال کوتاه و بار اضافی

این دسته از فیوزها از دو مکانیزم برای حفاظت دستگاه‌ها در مقابل اتصال کوتاه و جریان بار اضافی بهره می‌برند. جریان اتصال کوتاه توسط سیم‌پیچی با قطر بزرگ و تعداد دور کم شناسایی می‌شود، در حالی که جریان بار اضافی توسط یک عنصر بی‌متالی تشخیص داده می‌شود. فیوزهای مینیاتوری برای استفاده‌های مکرر طراحی شده‌اند و یکبار مصرف نیستند.

فیوز اتوماتیک (آلفا)

هنگامی که جریان عبوری از فیوز اتوماتیک از حد مجاز فراتر رود، این امر منجر به قطع خودکار مدار می‌شود. با فشار دادن دکمه یا شستی مربوطه می‌توان مدار را دوباره وصل کرد. فیوزهای الفا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قادر به کنترل همزمان جریان‌های بیش از حد و بارهای اضافی در مدار هستند.

فیوز مغناطیسی

فیوزهای مغناطیسی کار قطع کردن مدار را در شرایط اضافه جریان با بهره‌گیری از نیروی جذبی یک هسته آهنی انجام می‌دهند. می‌توان با استفاده از فنر، زمان لازم برای قطع مدار در این فیوزها را تنظیم نمود. این نوع فیوزها اغلب در کنار فیوزهای بی‌متالی استفاده می‌شوند تا از الکتروموتورها در برابر بارهای اضافی و جریان‌های بالا محافظت کنند. همچنین، فیوزهای مغناطیسی تندکاری وجود دارند که بدون تنظیم برای زمان مشخص، در صورت عبور جریانی بیش از حد نامی، به سرعت مدار را قطع می‌کنند.

همچنین بخوانید: کلید دو پل

فیوز فشار قوی HH

این فیوزها از فیوزهای استاندارد به مراتب طولانی‌تر بوده و تا 500 ولت را پشتیبانی می‌کنند. فیوزهای فشار قوی برای محافظت از ترانسفورماتورهای توزیع و ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری به کار می‌روند. با استفاده از چندین فیوز در یک مدار، می‌توان قطع جریان را به صورت دقیق کنترل کرد؛ به این صورت که در صورت بروز اتصال کوتاه، تنها مدار معیوب قطع شده و سایر مدارها به کار خود ادامه می‌دهند.

فیوز توان بالا NH