صفحه نخست » مقالات » فیوزها
Article-Img9

فیوزها

برای حفاظت الکتریکی از قبیل سیم­ها، کابل­ها، دستگاه­های اندازه­گیری، ترانسفورماتورها، ماشین های الکتریکی و دیگر مصرف کننده­ها در برابر  اتصال کوتاه و اضافه بار و همچنین تامین ایمنی در صورت اتصال کوتاه بین فاز و نول از وسیله به نام فیوز استفاده می­شود. این وسیله حفاظتی در ابتدای مسیر جریان فازهای مختلف یک مدار الکتریکی، به صوورت سری قرار می­گیرد.

برای فیوزها دسته بندی­های مختلفی  براساس:

 1_ سرعت قطع

2_ مقدار ولتاژ و مکانیزم عمل

3_ ولتاژ شبکه

فیوزها براساس سرعت قطع:

  • فیوزهای تند کار یا فرز: این فیوزها دارای زمان عملکرد کوچک و آنی هستند.ازفیوزها تند کار در مصارف روشنایی استفاده می­شود و با حرف L مشخص می شوند.
  • فیوزهای کندکار یا تنبل یا تاخیری: این فیوزها دارای زمان عمکرد بالاتری هستند و از آنها در مدارتی استفاده می­شود که عمل قطع مدار باید با تاخیر بیشتری صورت گیرد، مانند موتورها، تراسفورها و خازن­ها هستند و فیوزهایی که برای موتورها مورد استفاده می­شوند را با حرف M نشان می­دهند.

فیوزها بر اساس مقدار ولتاژ و مکانیزیم عمل:

  • فیوز حرارتی یا فیوز فشنگی: این فیوز از چهار بخش پایه فیوز، فشنگی، ته فشنگی و کلاهک تشکیل شده است. که فشنگی از یک محفظه چینی و یک سیم حرارتی تشکیل شده و داخل این محفظه از پودر کوارتز پرشده تا جرقه حاصل حرارتی را خنک کند. وقتی جریانی بیش از حد مجاز فیوز از سیم حرارتی فشنگی عبور کند، در اثر گرمای زیاد ایجاد شده، سیم حرارتی قطع می­شود و مدار را در برابر جریان زیاد محافظت می­کند.

ترمیم فیوز فشنگی پس از ذوب شدن سیم حرارتی آن، مخالف مقرارات ایمنی می باشد. در انتهای فشنگی برای تشخیص سالم بودن فیوز ، یک پولک رنگی قرار داده شده است. این پولک توسط سیم حرارتی نگه داشته شده است و پس از سوختن فیوز، پولک رنگی توسط فنر کوچکی که زیر آن قرار دارد آزاد شده و به بیرون پرت می­شود.

 رنگ پولک فشنگی فیوزها نشان دهنده مقدار جریان نامی فیوز است که در جدول (1-1) آورده شده است.

فیوز فشنگی کند کار را با حرف G و تند کار را با حرف F نشان می­دهند. از فیوز فشنگی بیشتر برای حفاظت موتورها دربرابر اتصال کوتاه استفاده می شود. جریان فیوز  برای موتورهای القایی معمولا دو برابر جریان نامی استفاده می شود. مثلا اگر روی پلاک موتور 12A نوشته شده باشد باید از فیوز فشنگی 25A استفاده شود. و همچنین با توجه به اینکه در لحظه وصل موتورها و تراسفورماتورها به شبکه، جریان به 3 الی 7 برابر جریان نامی می­رسد، فیوزهایی که برای حفاظت این تجهیزات استفاده می شوند نباید در طول زمان راه­اندازی مدار را قطع کنند و بنابراین با از نوع تاخیری باشند.

 همچنین از این فیوزها در مدار قدرت برای حفاظت مدار کنناکتور در مقابل اتصال کوتاه استفاده می­شود. یعنی حفاظت سیم های رابط را بر عهده­ دارند.

فیوزهای فشنگی مقدار چهار برابر جریان نامی را تقریبا در زمان یک ثانیه قطع می­کنند. در شکل (1-1) انواع فیوز فشنگی نشان داده شده است.

  • فیوز آلفا یا اتوماتیک:دراین نوع فیوز از دو عنصر مغناطیسی و حرارتی استفاده شده است. قسمت مغناطیسی فیوز آلفا، مدار را در برابر جریان اتصال کوتاه یا اضافه بار شدید محافظت می­کند. و قسمت حرارتی، مدار را در برابر جریان اضافی یا بار اضافی محافظت می کند. به قسمت حرار تی فیوز آلفا بی متال هم می گویند،  زیرا از دو فلز غیر هم جنس تشکیل شده است که با افزایش تدریجی جریان گرم شده و تغییر شکل می­دهد و باعث قطع جریان مدار می­گردد.

از ویژگی های خوب فیوز آلفا این است که این قابلیت را دارد که توسط شستی که روی آن است دوباره وصل شوند . یعنی این فیوزها یک بار مصرف نیستند .شکل(1-2) یک نوع از این فیوزها را نشان می دهد.

که در شکل (1-2) از دکمه سیاه رنگ برای وصل فیوز آلفا و از دکمه قرمز برای قطع آن استفاده می­شود. مقدار جریان نامی این فیوزها یا مستقیم بر روی فیوز نوشته مانند L6A یا توسط کد رنگی مشخص شده است.

  • فیوز مینیاتوری: نوعی فیوز اتوماتیک است که از ساختمان شبیه فیوز آلفا می­باشد. فیوز مینیاتوری از سه قسمت رله مغناطیسی برای قطع مدار در شرایط اتصال کوتاه، رله حرارتی یا بی متال برای قطع در شرایط اضافه بار و کلید که به منظور قطع و وصل فیوز استفاده می­شود. چون در فیوز مینیاتوری دکمه قطع و وصل است به آن کلید مینیاتوری نیز گفته می­شود. فیوز مینیاتوری از رنج 2 تا 63 آمپر در بازار موجودند. در شکل (1-3) فیوزهای مینیاتور تک فاز، دوفاز و سه فاز نشان داده شده است.

فیوزها مینیاتور از نظر سرعت عمکرد به فیوزهای کند کار و تند کار تقسیم بندی می­شوند. نوع تند کار فیوز مینیاتوری آن طبق استاندار VDE با حرف L و طبق استاندارد IEC با حرف B مشخص می­شوند، و برای مصارف روشنایی بیشتر استفاده می­شوند. نوع کند کار  طبق استاندارد VDE با حرف C و طبق استاندارد IEC با حرف C نشان داده می­شود، و به عنوان فیوز موتوری برای حفاظت موتورها استفاده می­شود.

برای نصب این فیوزها به ریل­های مینیاتوری نیاز است. جریان نامی این فیوزها به همراه حرف L یا B (تند کار)  وبا حرف G یا C (کند کار)   بر روی آن مشخص می­شود و نیاز به کدهای رنگی ندارند. کلیدهای مینیاتوری (فیوزهای مینیاتوری)  در اندازه مختلف ساخته می­شوند، از سایز کوچک در منازل مسکونی و از سایز بزرگ این کلیدها برای محافظت مدارهای ولتاژ بالا و تغذیه یک شهر استفاده می­شود. در مینیاتوری­های کوچک از هوا برای خاموش کردن جرقه استفاده می­شود، در حالی که در مینیاتوری بزرگ و جریان بالا  از صفحاتی که در کنار هم قرار گرفته­اند برای خاموش کردن و تقسیم جرقه استفاده می­شود. نوعی کلید مینیاتوری وجود دارد  که در آن از خاصیت تبخیر پذیری روغن و فشار ناشی از گازهای متصاعد شده در فرآیند تبخیر (گاز SF5 ) برای خاموش کردن جرقه استفاده می­شود، این کلیدها در تجهیزات توزیع برق در ولتاژ فشار متوسط تا 32KV استفاده می­شود.

کلیدهای مینیاتوری در مدل­ها و تیپ­های طبق جدول (1-2) ساخته و در بازار موجود هستند. تیپ کلید مینیاتوری نشان دهنده­ی جریان قطع آن می­باشد.

  • فیوز کاردی یا چاقویی: این فیوزها جزء فیوزهای فشار قوی هستند. از فیور کاردی یا چاقوئی برای حفاظت ترانس­های اندازه­گیری، در انواع تابلوهای برق و در شبکه با توان زیاد استفاده می­شود. فیوزها­ی چاقویی در انواع زیر یافت می­شوند:
  • فیوزهای چاقویی فشار قوی با توان، جریان بالا و ولتاژ متوسط با حرف NH مشخص می­شوند.
  • فیوزهای چاقویی فشار قوی با توان، جریان و ولتاژ بالا با حرف HH مشخص می­شوند و به آن­ها فیوزهای قدرت نیز می گویند. این فیوزها دارای قدرت قطع کنندگی زیاد هشتند و با ولتاژ 2٫4تا138KV و جریان دائمی از 50 تا 400 آمپر ساخته می­شوند.

جریان نامی فیوزهای کاردی بر روی بدنه آن­ها همراه با نوع فیوز مشخص می­شود. برای جلوگیری از برق گرفتگی در هنگام جازدن و بیرون کشیدن فیورهای چاقویی و کارتریج آمپر بالا از پایه فیوز، از وسیله­ای به نام فیوزکش استفاده می­شود که در شکل (1-4) نشان داده شده است.

شکل (1-5) یک فیوز کاردی یا چاقویی نوع NH را به همراه پایه آن نشان می­دهد.

فیوز کات اوت (CUT OUT): نوعی از فیوزهای فشار قوی می­باشد که در شبکه­های توزیع برای حفاظت فیدرهای توزیع (درایران مقدار ولتاژ این فیدرها 11،20،33 ) و همچنین حفاظت تراسفورماتورها استفاده می­شود. این فیوزها با ولتاژهای 2٫6 تا 5  کیلو ولت و جریان نامی 6 تا 200 آمپر و ظرفیت قطع 2 کیلو آمپر در ولتاژهای بالا و ظرفیت قطع 20  کیلو آمپر در ولتاژهای پائین ساخته می شوند. در شکل(1-6) یک فیوز کات اوت که در شبکه فشار متوسط 20 کیلو ولت استفاده می­شود را نشان می­دهد.

فیوز شیشه­ای: فیوزهایی هستند ظرفیت نامی آن ها تا 30 است. این فیوزها در ظرف شیشه­ای یا سرامیکی کوچکی قرار می­گیرند و سپس در سوکت مخصوص پیچ می­شوند. برخی از آنها پنجره­ای دارند که از آن می توان دید که  فیوز سالم می باشد یا سوخته است. البته فیوزهای در رادیوها و دستگاه­های مخابراتی استفاده می­شوند  چون اغلب برای جریان­های خیلی کم هستند، دارای یک سیم نازکی بوده که داخل شیشه قرار می­گیرد و در اطراف آن پودر چینی یا سرامیکی وجود ندارد جز در مواردی که جریان فیوز زیاد است. در شکل (1-7) یک نوع فیوز شیشه­ای نشان داده شده­است.

  • فیوز کارتریج:فیوزهای کارتریج با آمپرهای مختلف و به شکل های مختلف ساخته می­شوند و کاربردهای متنوعی دارند. که نمونه­هایی از این فیوزها در شکل(1-8) نشان داده شده است.  این فیوز ها در مدار های الکتریکی فشار ضعیف به کار می­روند، درونشان یک نوار فلزی قرار دارد به دو طرف آن متصل شده اند. اگر یک شکستگی کوچک یا اضافه بار و اتصال کوتاه در مدار رخ دهد، نوار و یا ارتباط دنده ها درجه حرارتشان بالا می رود و موجب می شود تا نوار فلزی از هم جدا شود و مدار باز شده تا سیستم خاموش شود. بعد از عمل کردن فیوز برای راه اندازی مجدد مدار باید آن را تعویض کرد و فیوز کارتریج قبلی قابل استفاده  مجدد نیست.