فیوز چیست؟
فیوز یک وسیله ایمنی الکتریکی است که از مدار الکتریکی در برابر جریان الکتریکی بیش از حد محافظت میکند. فیوزها در شرایط اضافه بار از بین میروند. زمانی که انجام این کار معقول باشد (از نظر اقتصادی )، به جای آن از قطع کنندههای مدار استفاده میشود زیرا در شرایط اضافه بار از بین نمیروند.
فیوز در مهندسی برق
فیوز در مهندسی برق، یک وسیله ایمنی است که مدارهای الکتریکی را از اثرات جریانهای بیش از حد محافظت میکند. فیوز معمولا از یک نوار یا سیم رسانای جریان از فلزی که به راحتی قابل ذوب است تشکیل میشود و در نتیجه مداری را که بخشی از آن است قطع میکند، هرزمان که آن مدار برای انتقال جریانی بزرگتر از آنچه برای آن در نظر گرفته شده است ساخته شود. فیوز پیچی زمانی معمولاً در سیستم های برق خانگی استفاده می شد. این شامل یک تکه سیم کوتاه (عنصر قابل ذوب) است که در یک ظرف نسوز محصور شده است که دارای پایه رزوه ای است.
چرا باید از فیوز استفاده کنیم؟
تمام سیستم های الکتریکی در نهایت جریان اضافه را تجربه می کنند. اگر به موقع حذف نشود، حتی اضافه جریان های متوسط به سرعت اجزای سیستم را بیش از حد گرم می کند و به عایق ها، هادی ها و تجهیزات آسیب می رساند. جریان های اضافه بزرگ ممکن است هادی ها را ذوب کرده و عایق را تبخیر کند. جریان های بسیار زیاد نیروهای مغناطیسی تولید می کنند که این جریانهای زیاد میتوانند کابلها را از پایانههای خود بکشند و عایقها و اسپیسرها را ترک کنند. اغلب آتش سوزی ها، انفجارها، دودهای سمی و هراس با جریان های بیش از حد کنترل نشده همراه است. این نه تنها به سیستمها و تجهیزات الکتریکی آسیب میزند، بلکه ممکن است باعث آسیب یا مرگ پرسنل نزدیک شود و استفاده از فیوز ها باعث عدم اتصالی و آتش سوزی میشوند.
ویژگی های فیوزها
فیوزها در طیف وسیعی از اندازهها و سبکها برای بسیاری از اصناف مورد استفاده قرار گرفته است و در طرحبندیهای بسته استاندارد ساخته میشوند تا به راحتی قابل تعویض باشند. بدنه فیوزها بسته به کاربرد و کلاس ولتاژ ممکن است از سرامیک، شیشه، پلاستیک، فایبرگلاس، ورقه های میکای قالب گیری یا فیبر فشرده ساخته شده باشند. فیوزهای کارتریج بدنهای استوانه ای دارند که با سرپوشهای فلزی خاتمه مییابد. برخی از فیوزهای کارتریج با درپوشهای انتهایی با اندازههای مختلف تولید میشوند تا از قرار دادن تصادفی فیوز اشتباه در نگهدارنده جلوگیری کنند و به آنها شکل بطری بدهند. فیوزهای مدارهای برق ولتاژ پایین ممکن است دارای پایانههای تیغهای یا برچسبی باشند که توسط پیچ به یک نگهدارنده فیوز محکم میشوند. برخی از پایانه های تیغه ای توسط گیره های فنری نگه داشته می شوند. فیوزهای تیغه ای اغلب نیاز به استفاده از ابزار استخراج مخصوص دارند تا آنها را از نگهدارنده فیوز جدا کنید. فیوزهای تجدیدپذیر دارای عناصر فیوز قابل تعویض هستند که به بدنه فیوز و پایانهها اجازه میدهند در صورت آسیب نرسیدن پس از عملیات فیوز، دوباره مورد استفاده قرار گیرند. فیوزهایی که برای لحیم کاری به برد مدار چاپی طراحی شده اند دارای سیم های شعاعی یا محوری هستند. فیوزهای نصب سطحی به جای سرب دارای پد لحیم کاری هستند. فیوزهای فشار قوی از نوع خروجی دارای لوله های پلاستیکی تقویت شده با فیبر یا شیشه و انتهای باز هستند و می توانند عنصر فیوز را جایگزین کنند. فیوزهای نیمه بسته، حامل فیوزهایی هستند که در آنها می توان خود سیم همجوشی را جایگزین کرد. جریان دقیق فیوز به خوبی یک فیوز بسته کنترل نمی شود و استفاده از قطر و مواد مناسب در هنگام تعویض سیم فیوز بسیار مهم است و به همین دلایل این فیوزها به آرامی از بین می روند. اینها هنوز در واحدهای مصرف کننده در برخی از نقاط جهان استفاده می شوند، اما کمتر رایج می شوند. در حالی که فیوزهای شیشه ای مزیت قابل مشاهده برای اهداف بازرسی را دارند، ظرفیت شکستگی پایینی دارند (میزان وقفه)، که معمولاً آنها را به کاربردهای 15 A یا کمتر در 250 VAC محدود می کند. فیوزهای سرامیکی دارای مزیت ظرفیت شکست بالاتر هستند که استفاده از آنها را در مدارهایی با جریان و ولتاژ بالاتر تسهیل می کند. پر کردن بدنه فیوز با ماسه باعث خنک شدن اضافی قوس می شود و ظرفیت شکست فیوز را افزایش می دهد. فیوزهای ولتاژ متوسط ممکن است دارای پاکت های پر از مایع باشند تا به خاموش کردن قوس کمک کنند. برخی از انواع تابلوهای توزیع از فیوزهای غوطه ور در روغنی استفاده می کنند که تجهیزات را پر می کند.
انواع فیوزها که در مدارات و تجهیزات الکترونیکی استفاده میشوند و در بازار قطعات الکترونیک ایران موجود میباشند عبارتنداز:
فیوز های شیشه ای که در سایز های مختلف 5*20 و 5*25 و سایز 6*32 موجود هستند و از مصرفی ترین نوع fuse ها می باشند . فیوز های شیشه ای تند سوز یا FAST و یا کند سوز SLOW - فیوز های گچی یا سرامیکی نیز در این طیف قرار میگیرند. فیوز تأخیرییا کند سوز اگر جریان اضافه ادامه یابد، فیوزها باید قبل از آسیب دیدن اجزای سیستم باز شوند. فیوزهای تاخیر زمانی برای رفع این نوع نیازهای حفاظتی طراحی شده اند. به طور کلی، فیوزهای تاخیر زمانی 500٪ جریان نامی را برای حداقل ده ثانیه نگه می دارند، اما همچنان در مقادیر بالاتر جریان به سرعت باز می شوند. حتی اگر موتورهای با راندمان بالا و موتورهای NEMA Design E دارای جریان های روتور قفل شده بسیار بالاتری هستند، فیوزهای تاخیر زمانی POWR-PRO® مانند سری FLSR_ID، LLSRK_ID، یا IDSR کافی هستند.
ریست فیوز
فیوز های قابل برگشت پذیر می باشند Resettable Fuse ها دستگاههایی با ضریب دمای مثبت پلیمری (PPTC) هستند که جایگزین حفاظت جریان اضافه قابل تنظیم مجدد را ارائه میدهند . طیف وسیعی از کاربردهای حفاظت مدار به حفاظت جریان اضافه ارائه شده توسط فیوزهای قابل تنظیم مجدد با ضریب دمای مثبت پلیمری وابسته است. جدیدترین دستگاههای PTC پلیمری 125 درجه سانتیگراد بهویژه برای محافظت قوی و مقرونبهصرفه و کاهش اتصال کوتاه، بهویژه در طیف وسیعی از تنظیمات سخت با دمای ولتاژ بالا، توسعه یافتهاند.
فیوز اکسیال
فیوز های اکسیال AXIAL FUSE در سایز و مدل های مختلف موجود می باشند. در سایز 3.6 در 10 و 5 در 15 می باشد. که دارای ولتاژ 250 ولت می باشد و در آمپر های 1 تا 6.3 آمپر می باشد. در مدل های Ballast Fuses فیوز بالاست - Barrier Network Fuses – پیکو فیوز PICO Fuses موجود می باشند. فیوز حرارتی یا ترمو فیوز که خود داریا طیف گسترده ای هستند نیز جزو اکسیال فیوز ها می باشند.
فیوز سیم دار
سیم فیوز باید دارای مقاومت بالا و نقطه ذوب پایین باشد. به طوری که از عبور جریان بالاتر از مقدار تعیین شده جلوگیری می کند. نقطه ذوب پایین باعث می شود که وقتی جریان بالایی از آن عبور می کند به دلیل گرمای تولید شده، شکسته شود.
ترمو سوییچ
سوئیچ دما چیست؟ کلید دما یا کلید حرارتی برای باز و بسته کردن کنتاکت های کلید استفاده می شود. وضعیت سوئیچینگ سوئیچ دما بسته به دمای ورودی تغییر می کند. این عملکرد به عنوان محافظت در برابر گرمای بیش از حد یا خنک شدن بیش از حد استفاده می شود. ترموسوییچ ها دارای درجه حرارت های متفاوت می باشند و به دو صورت ترموسوییچ سیم دار و ترموسوییچ قابلمه ای در بازار رایج هستند . برای مثال ترموسوییچ 100 درجه قابلمه ای که در دو مدل NC یعنی کلوز و NO یعنی اوپن موجود می باشند. . مشخصه ترموسوییچ ها بعد از درجه حرارت نوع کنتاکت CLOSE یا OPEN ان ها می باشد.
فیوز حرارتی یا ترمو فیوز
فیوز حرارتی یا قطع حرارتی یک وسیله ایمنی است که مدارها را در برابر گرمای بیش از حد باز می کند. گرمای ناشی از جریان بیش از حد ناشی از اتصال کوتاه یا خرابی قطعات را تشخیص می دهد. فیوزهای حرارتی زمانی که دما کاهش مییابد مانند قطع کننده مدار، خود را تنظیم مجدد نمیکنند. فیوز حرارتی باید در صورت از کار افتادن یا فعال شدن آن تعویض شود. کاربرد بیشتر ترمو فیوز ها بیشتر در لوازم های خانگی مثل ماکروفر و کتری های برقی و .. استفاده می شود.
فیوز گرد
میکرو فیوز ها که بیشتر در منابع تغذیه و سوئیچینگ ها بیشتر مورد مصرف قرار میگیرند.
فیوز های ماشینی ( فیوز خودرویی )
فیوزهای خودرو برای محافظت از سیم کشی و تجهیزات الکتریکی وسایل نقلیه استفاده می شود. انواع مختلفی از فیوزهای خودرو وجود دارد و استفاده از آنها به کاربرد، ولتاژ و جریان الکتریکی خاص مدار الکتریکی بستگی دارد. فیوزهای خودرو را می توان در بلوک فیوز، نگهدارنده فیوز درون خطی یا گیره فیوز نصب کرد. برخی از فیوزهای خودرو گاهی اوقات در کاربردهای الکتریکی غیرخودرویی استفاده می شوند. استانداردهای فیوزهای خودرو توسط SAE International (که قبلاً به عنوان انجمن مهندسین خودرو شناخته می شد) منتشر می شود. فیوزهای خودرو را می توان به چهار دسته مجزا طبقه بندی کرد: فیوزهای تیغه ای - لوله شیشه ای یا نوع بوش پیوندهای قابل ذوب محدود کننده فیوز بیشتر فیوزهای خودرو با ولتاژ 32 ولت در مدارهایی با ولتاژ 24 ولت DC و کمتر استفاده می شود. برخی از خودروها از یک سیستم الکتریکی دوگانه 12/42 ولت DC استفاده میکنند که به فیوز با ولتاژ 58 ولت DC نیاز دارد.
فیوز های SMD
فیوز هایSMD که دارای سایزهای 1808 و 805 و 1206 می باشند. اکثر فیوز های SMD دارای ولتاژ 125 هستند.
برکر فیوز
برکر فیوزها حفاظت مدار را ارائه می دهند که حفاظتی ارزان، ساده و سریع است. زمان حفاظت مدار سریعتر آنها شاید بزرگترین مزیت آنها نسبت به کلیدهای مدار باشد. این در هنگام محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساس مهم است. برکر فیوز ها حفاظت بهتری را برای کاربردهای سه فاز ارائه می دهند.
تفاوت بین برکر فیوز ها و فیوز های شیشه ای در چیست؟
تفاوت اصلی فیوز و قطع کننده مدار در این است که عملکرد قطع کننده مدار این است که هر زمانی که بار برق از منبع تغذیه بیشتر شود، اتصال را به طور مکانیکی قطع می کند. این به جلوگیری از آتش سوزی و سایر مشکلات در دستگاه های متصل کمک می کند. از سوی دیگر، فیوز از خراب شدن یک دستگاه خاص در صورتی که جریان ورودی بیش از حد لازم باشد، جلوگیری می کند. قابلیت استفاده مجدد در حالی که وقتی جریان ورودی بیش از نیاز دستگاه باشد، فیوز منفجر می شود، پس از این نمی توان از آن دوباره استفاده کرد. با این حال، یک قطع کننده مدار با قطع و قطع اتصال مکانیکی عمل می کند. به سادگی می توان آن را برگرداند، بنابراین چندین بار از آن استفاده می شود. اصل عملیات در حالی که یک قطع کننده مدار به صورت الکترومغناطیسی اتصال را قطع می کند، فیوز از مواد رسانایی استفاده می کند که وقتی جریان بیش از حد مورد نیاز باشد، خاصیت الکتریکی و حرارتی آنها آسیب می بینند.
فیوزها کجا استفاده می شوند؟
در سیستم توزیع برق، فیوزها را در خازن، ترانسفورماتور، مبدل قدرت، استارت موتور، ترانسفورماتور قدرت خواهید یافت. آنها در نمایشگرهای LCD، بسته های باتری و غیره استفاده می شوند. فیوز ها بیشتر در سر راه جریان اصلی برق مدارات قرار میگیرند که در صورت نوسان و ... ابتدا فیوز می سوزد و جلوگیری از آسیب جدی به مدار الکترونیکی می کند .
فیوزها در کلیه لوازم برقی مورد استفاده قرار میگیرند:
- لوازم خانگی (یخچال)
- سماور برقی
- کتری برقی
- پکیج های خانگی بوتان و ایران رادیاتور
- مایکروویو ال جی (LG)، سامسونگ
همچنین فیوز ها در اهمتر های دیجیتال 1000 ولت فیوز های تند کار 10*38 نیز مورد استفاده قرار میگیرند .
دیگر کاربرد های فیوز ها در دستگاه های CNC و ماشین آلات سنگین می باشد که معروف فیوز های CNC میباشند.
فیوز ها در منبع تغذیه ها و سوییچینگ های ولتاژ power supply, نیز مورد استفاده قرار میگیرند.
فیوز ها در سر راه ورودی جریان محافظ های برق خانگی نیز مورد استفاده قرار میگیرند.
فیوز های خودرویی که برای مثال در ماشین های 206 جعبه فیوز مربوطه دارای تنوع زیاد می باشد . در صورت خرابی فندکی ماشین – برف پاک کن و ... با تعویض فیوز های خودرویی مشکل مربوطه برطرف میشود.
جا فیوزی HOLDER FUSE
نگهدارنده فیوز یک محفظه است که در تجهیزات نصب شده و برای نگه داشتن فیوز طراحی شده است. فیوزهایی که به راحتی جدا می شوند یا به راحتی نصب می شوند، نشان دهنده زمان توقف کوتاه تر و جایگزینی ایمن تر است که منجر به کاهش هزینه می شود. نگهدارنده فیوز برای منابع تغذیه، تثبیت کننده ها، UPS، فانوس های خورشیدی، تصفیه کننده های آب، کنترل کننده های برق، مانیتور کنار تخت، دفیبریلاتورها، دوچرخه های الکترونیکی استفاده می شود. نگهدارندههای فیوز در انواع مختلف می باشند.
جا فیوزی های رو پنلی برای فیوز های سایز30*6 و 20*5 که قابلیت نصب بر روی مدار و برد الکترونیکی رو دارند. جا فیوزهای بغل تخت ALCO از معروف ترین برند های این نوع می باشند. جا فیوزی های رو بردی درب دار که برای فیوز های شیشه ای و گچی مناسب می باشند و در بازار به نام تجاری جا فیوزی درب دار آکسان یا جا فیوزی ترک معروف می باشند.