فیوز چیست؟ معرفی انواع فیوز : قطعه و تجهیزی که در برابر نوسانات و تغییرات غیر معمول جریان الکتریکی از لوازم و وسایل برقی محافظت می‌کند، در معنا و مفهوم فیوز (Fuse) تعبیر می گردد. بر این اساس، در صورت عبور جریان و اضافه بار الکتریکی، این قطعه واکنش نشان داده و متعاقب آن، جریان الکتریکی قطع می گردد. بنابراین، در مواقع عبور جریانی بیش از حد مجاز از وسایل و تجهیزات برقی، این وسیله حفاظتی با عکس العمل به موقع، از آسیب و صدمه دیدن لوازم جلوگیری می کند.
به طور کلی، فیوز به عنوان قطعه ای حفاظتی از یک رشته فلزی یا نواز نازک تشکیل شده است. این قطعه با قرار گرفتن در داخل یک محفظه، در نقش استبلایزر یا مدار شکن، مانع از آسیب و صدمه دیدن دستگاه و لوازم برقی و مدارات الکتریکی می شود.
متناسب با نوع نیاز و نحوه کاربری، مدل های متنوعی از فیوز تولید و در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد. به طور معمول، نواز نازک تعبیه شده این قطعه از متریال باکیفیتی مانند روی، مس یا آلومینیوم ساخته و پرداخته می شود. این نوار نازک غالبا به مدار محافظت کننده در برابر اضافه جریان، به صورت سری اتصال پیدا می کند. برای بررسی بیشتر تا انتهای مقاله همراه فرنام الکتریک باشید.
ساختار و عملکرد فیوزها
ساختار فیوز حاصل یک محفظه و یک نوار فلزی بسیار نازک است. نوار فلزی می‌تواند از جنس آهن، نیکل، روی، آلومینیوم و کروم باشد. وقتی فیوز در معرض جریان زیاد قرار می‌گیرد، جریان نوار فلزی را ذوب کرده و جریان قطع می‌شود. علاوه بر نوار فلزی، از یک ماده به عنوان خاموش‌کننده قوس از جنس سیلیس استفاده می‌شود.
اساس کار فیوزها بر مبنای افزایش دما با افزایش بار یا افزایش جریان است. وقتی دما از آستانه‌ی تحمل نوار فلزی بیشتر شد، نوار فلزی که به صورت سری با مدار قرار می‌گیرد، ذوب شده و اتصال مدار قطع می‌شود.
معرفی انواع فیوز ها و ویژگی های هرکدام
برای فیوز دسته بندی های مختلفی وجود دارد که از مهمترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بر اساس سرعت قطع
- بر اساس ساختار
- بر اساس عملکرد
در ادامه هر یک از این دسته بندی ها را به طور کامل توضیح می دهیم.
انواع فیوز بر اساس سرعت قطع
به طور کلی، بر اساس سرعت قطع، فیوزها به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
1- فیوزهای تندکار
این مدل از فیوزها عملکرد کم اما سریع دارند. فیوزهای تندکار معمولا در مصارف روشنایی کاربرد دارند و با حرف L مشخص می شوند.
2- فیوزهای کندکار
این مدل از فیوزها دارای عملکرد بالاتری هستند. از فیوزهای کندکار اغلب در مواقعی استفاده می شود که عمل قطع مدار باید با تاخیر صورت گیرد. این نوع فیوز با حرف M نشان داده می شود.
انواع فیوز بر اساس ساختار
بر اساس استاندارد IEC60269، فیوز از نظر مقدار ولتاژ و نوع ساختمان قطع کننده شان به انواع زیر تقسیم می شوند:
1- فیوز فشنگی
فیوز فشنگی از سه قسمت؛ پایه، بدنه استوانه ای (فشنگ) و کلاهک شیشه ای تشکیل شده است. در داخل بدنه این فیوز یک نوار فلزی ذوب شده قرار دارد که معمولا از جنس نقره یا آلیاژ مخصوص است. اطراف این نوار فلزی را با خاک نرم کوارتز پر می کنند تا سیم ذوب شونده را خنک نگه دارد و هنگام عبور جریان، سیم بیش از اندازه گرم نشود. این مواد همچنین جرقه حاصل از قطع شدن سیم حرارتی را سریع خنک و بلافاصله قطع می کنند.
2- فیوز حرارتی
فیوزهای حرارتی جریان راه اندازی الکتروموتورها را تحمل می کنند. این فیوزها جهت حفاظت از سیستم در برابر اتصال کوتاه مناسب نمی باشند و به دو گروه تقسیم می شوند:
- فیوز حرارتی با سیم ذوب شونده: در این مدل از فیوز یک سیم حرارتی بر سر راه جریان بسته می شود که در درجه حرارتی معینی ذوب می شود و موجب قطع مدار می گردد. از آنجایی که جرقه باعث سوختن و سیاه شدن کنتاکت و عایق های اطراف می شود، این سیم در درون یک فشنگ چینی یا سفالی قرار دارد تا اثر جرقه را برطرف کند.
- فیوز حرارتی با بی متال: این مدل فیوز حرارتی نسبت به فیوز حرارتی با سیم ذوب شده، دقت بیشتری دارد و در صورت عملکرد می توان مجددا از آن استفاده نمود. بی متال در برابر حرارت ناشی از بار اضافی لحظه ای تغییر شکل می دهد و باعث قطع مدار می شود.
3- فیوز الکترونیکی
این نوع فیوز از مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه با دقت و سرعت عمل بیشتری محافظت می کنند. فیوزهای الکترونیکی یکبار مصرف هستند و بعد از عملکرد باید آنها را تعویض کرد.
4- فیوز بوکسی
فشنگ فیوز بوکسی می تواند از نوع تندکار یا کندکار باشد. از نوع تندکار معمولا در مدارهای روشنایی و از نوع کندکار اغلب برای الکتروموتورها استفاده می شود که به آن ” فشنگ موتوری” نیز می گویند.
5- فیوز کاردی
فیوزهای کاردی تنوع بسیار زیادی دارند. ولتاژ فیوزهای کاردی با توجه به تجهیزاتی که از آنها حفاظت می کنند بین 500 تا 1200 ولت و با شدت جریان های مختلف است.
6- فیوز شیشه ای
فیوزهای شیشه ای در مسیر برق ورودی دستگاه ها و جهت محافظت مدارات در مقابل ایرادات احتمالی کاربرد دارند. این نوع فیوز اغلب در ورودی اصلی تغذیه دستگاه های برقی و الکترونیکی به کار می روند. این نوع فیوز ظرفیت قطع پایینی دارد و به هنگام زیاد بودن جریان یا ولتاژ المان فیوز ذوب می شود. به همین دلیل از فیوزهای شیشه ای نباید در وسایل یا تجهیزاتی که مقدار جریان زیاد است، استفاده نمود.
7- فیوز مینیاتوری
این نوع فیوز از دو روش برای محافظت دستگاه در برابر اتصال کوتاه و جریان بار اضافی استفاده می کند. جریان اتصال کوتاه از طریق یک سیم پیچ با قطر زیاد و دور کم و جریان اضافه بار توسط یک فلز بی متال تشخیص داده می شود. فیوز مینیاتوری یکبار مصرف نیست.
9- فیوز مغناطیسی
فیوزهای مغناطیسی با ایجاد اضافه جریان و با استفاده از اثر جذب یک هسته آهنی مدار را قطع می کنند. در این نوع فیوزها زمان قطع مدار را می توان به کمک یک فنر تنظیم کرد. فیوزهای مغناطیسی را غالبا به همراه فیوزهای بی متال به کار می برند تا الکتروموتورها را در مقابل بار اضافی و جریان زیاد حفظ کنند.
انواع فیوز بر اساس عملکرد
فیوز ها از لحاظ عملکرد به سه مدل تقسیم می شود.
1- فیوز نوع B
این نوع فیوز برای روشنایی استفاده می شود. چنانچه جریان ورودی به 3 تا 5 برابر جریان نامی برسد، فیوز جریان برق را قطع می کند. فیوز نوع B جزء فیوزهای تندکار می باشد.
2- فیوز نوع C
این نوع فیوز برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در صنعت کاربرد دارد. چنانچه جریان 5 برابر جریان نامی یا بیشتر شود، فیوز جریان برق را قطع می کند. فیوز نوع C جزء فیوزهای کند کار می باشد.
3- فیوز نوع D
این نوع فیوز، مدارهای صنعتی که دارای ترانسفورماتور هستند را محافظت می کند. چنانچه جریان ورودی به 10 برابر جریان نامی یا بیشتر برسد، این فیوز چریان برق را قطع می کند.
مهم ترین موارد کاربرد فیوز
در حال حاضر، قطعات حفاظتی مانند فیوز در مصارف مختلف و متنوع در طیف وسیع و گسترده ای مورد استفاده واقع می شوند.
از مهم ترین موارد کاربرد این تجهیزات می توان به لوازم و وسایل برقی و الکتریکی، اشاره کرد. در این تجهیزات به منظور قطع جریان برق در مواقع وجود نوسان یا اضافه بار و جلوگیری از صدمه دیدن، از قطعه fuse استفاده می شود.
همچنین، دستگاه های الکتریکی و تابلو برق، خودروها و کنسول های بازی، از دیگر موارد کاربرد این قطعه کاربردی و حائز اهمیت به شمار می روند.
شایان ذکر است که ردپای این قطعه در کالاهای دیجیتال و گجت های هوشمند نظیر تلفن های همراه و لپ تاپ‌ها، به صورت محسوس به چشم می خورد.
همچنین، از قطعه Fuse در هارد دیسک، تجهیزات الکتریکی پرتابل و دستگاه هایی مانند اسکنر و چاپگر، در مقیاس وسیعی استفاده می شود. علاوه بر این، در ترانسفورماتورهای قدرت، مبدل های قدرت، خازن ها و سیستم های توزیع برق نیز این قطعات کاربرد دارند.
پک های باتری، مانیتورها و نمایشگرهای از نوع LCD، دوربین های دیجیتال، سیستم های تهویه مطبوع و بسیاری دیگر از وسایل و سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی، از دیگر موارد کاربرد و استفاده از قطعه فیوز تلقی می گردد.