اتصالات صنعتی و خانگی
تجهیزات فرمان و هشدار
تجهیزات حفاظت و سوئیچینگ
رله کنترلی و نمایشی
تجهیزات اندازه گیری
تجهیزات ابزار دقیق
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.
