یک فیوز الکتریکی یک وسیله حفاظتی جریان اضافه یکبار مصرف است. این وسیله جریان عادی را از طریق یک المان فیوز کالیبرهشده عبور میدهد و سپس هنگامی که اضافه بار یا اتصال کوتاه انرژی حرارتی کافی برای ذوب کردن آن المان تولید کند، مدار را قطع میکند. لینک فیوز پس از عملکرد باید تعویض شود.
انتخاب فیوز فراتر از تطبیق درجه آمپر آن است. دستگاه صحیح باید دارای موارد زیر باشد: درجه ولتاژ، درجهبندی AC یا DC، قدرت قطع، مشخصه زمان-جریان، کلاس کاربردی، فرمت فیزیکی و پایه فیوز سازگار. انتخاب نهایی باید همیشه با برگه اطلاعات محصول، الزامات تجهیزات تحت حفاظت و قوانین نصب مربوطه مطابقت داده شود.
نگاهی اجمالی به انتخاب فیوز
| پرسش انتخاب | مشخصاتی که باید بررسی شوند | چرا مهم است |
|---|---|---|
| چه چیزی در حال محافظت شدن است؟ | کابل، موتور، ترانسفورماتور، نیمههادی، رشتههای فتوولتائیک (PV)، باتری یا مدار الکترونیکی | تعیینکننده خانواده فیوز و مشخصه عملکردی آن |
| جریان عادی عبوری چقدر است؟ | جریان نامی و پروفیل بار واقعی | فیوز باید جریان عادی را بدون قطع ناخواسته عبور دهد و در عین حال از مدار محافظت کند |
| آیا جریان راهاندازی یا جریان هجومی وجود دارد؟ | منحنی زمان-جریان و مقدار I²t پیش از قوس الکتریکی | موتورها، ترانسفورماتورها، خازنها و منابع تغذیه میتوانند بهطور موقت جریان بالایی بکشند |
| حداکثر ولتاژ مدار چقدر است؟ | ولتاژ نامی و نوع جریان متناوب/مستقیم (AC/DC) | فیوز باید بتواند در ولتاژ واقعی، مدار را به طور ایمن قطع کند |
| چه میزان جریان خطا در دسترس است؟ | ظرفیت قطع یا نرخ قطع | این نرخ باید حداقل برابر با جریان اتصال کوتاه احتمالی در نقطه نصب باشد |
| چه چیزی باید در برابر انرژی خطا محافظت شود؟ | مجموع انرژی عبوری (I²t) و جریان پیک عبوری | مهم برای نیمههادیها، هادیها و حفاظت هماهنگشده |
| فیوز در کجا نصب خواهد شد؟ | اندازه، فرمت نصب، درجهبندی پایه فیوز و اتلاف توان | فیوزی که از نظر فیزیکی مناسب است، لزوماً از نظر الکتریکی سازگار نیست |
| کدام استاندارد بازار یا تجهیزات اعمال میشود؟ | IEC، UL/CSA یا شواهد خاص کاربرد | قراردادهای درجهبندی جریان و کلاسهای مجاز فیوز میتوانند متفاوت باشند |
این جدول ابزاری برای انتخاب اولیه است، نه جایگزینی برای مطالعه هماهنگی یا تأییدیه سازنده.
فیوز الکتریکی چگونه کار میکند؟
یک فیوز از طریق اثر گرمایی جریان عمل میکند. یک رابطه سادهشده به این صورت است:
Q = I²Rtکجا Q گرما است،, من جریان است،, R مقاومت المان است و t زمان است. از آنجایی که جریان به توان دو میرسد، یک جریان خطای بزرگ میتواند المان فیوز را بسیار سریعتر از یک اضافه بار جزئی گرم کند.
این یک رابطه گرمایی سادهشده است، نه یک معادله مستقل برای تعیین اندازه فیوز. در حین عملکرد فیوز، مقاومت المان با دما، حالت ماده و سطح مقطع مؤثر تغییر میکند. بنابراین، رفتار واقعی پیش از قوس و قطع جریان باید از روی منحنیهای زمان-جریان تستشده، دادههای I²t و سایر اطلاعات سازنده برای سری دقیق فیوز تعیین شود.
عملکرد فیوز دارای دو بازه اصلی است:
- زمان پیشقوس یا زمان ذوب: المنت گرم شده و جدا میشود.
- زمان قوس: یک قوس الکتریکی در محل باز شدن المنت تشکیل شده و توسط ساختار فیوز خاموش میشود.
The زمان کل قطع: مجموع این فواصل زمانی است. این مقدار برای همه فیوزها یک عدد ثابت نیست. این زمان به طراحی فیوز، بزرگی جریان اضافه، ولتاژ مدار، نوع جریان متناوب (AC) یا مستقیم (DC) و سایر شرایط آزمون بستگی دارد. به جای فرض اینکه هر فیوز در چند میلیثانیه عمل میکند، از منحنی جریان-زمان و دادههای قطع مربوط به سری دقیق فیوز استفاده کنید.
بسیاری از فیوزهای کارتریجی صنعتی از بدنه سرامیکی و پرکننده دانهای برای مهار و خنکسازی قوس استفاده میکنند. طراحیهای محدودکننده جریان میتوانند یک خطای بزرگ را قبل از اینکه جریان احتمالی به پیک نامحدود خود برسد، قطع کنند و انرژی عبوری به تجهیزات پاییندست را کاهش دهند.
انواع اصلی فیوزهای الکتریکی
انواع فیوزها معمولاً بر اساس ساختار، کاربرد و مشخصات عملکردی طبقهبندی میشوند. این طبقهبندیها با یکدیگر همپوشانی دارند: برای مثال، یک فیوز کارتریجی استوانهای ممکن است یک فیوز gG، gPV یا فیوز نیمههادی نیز باشد.
| خانواده فیوز | ساختار یا فرمت متداول | کاربردهای رایج | تمرکز اصلی در انتخاب |
|---|---|---|---|
| فیوز کارتریجی مینیاتوری | لوله شیشهای یا سرامیکی، اغلب در ابعاد ۵ × ۲۰ میلیمتر یا ۶.۳ × ۳۲ میلیمتر | تجهیزات الکترونیکی، ابزار دقیق، مدارهای فرمان و لوازم خانگی | ولتاژ، قدرت قطع، رفتار تندکار/تأخیری و تناسب با پایه فیوز |
| فیوز استوانهای صنعتی | کارتریج سرامیکی، معمولاً در ابعاد ۱۰ × ۳۸، ۱۴ × ۵۱ یا ۲۲ × ۵۸ میلیمتر | تابلوهای کنترل، مدارهای توزیع، الکتروموتورها و سیستمهای فتوولتائیک (PV) | دستهبندی بهرهبرداری طبق استاندارد IEC، درجهبندی AC/DC، قدرت قطع و سازگاری با پایه فیوز |
| فیوز کاردی (NH) | بدنه سرامیکی مستطیلی با کنتاکتهای تیغهای | توزیع صنعتی، فیدرها، مدارهای موتوری و مجموعههای کلید-فیوز | سایز NH، دستهبندی بهرهبرداری، پایه فیوز، قدرت قطع و روش ایمن برای تعویض |
| فیوز D/D0 | لینک فیوز بطریشکل مورد استفاده با پایه پیچی | سیستمهای توزیع در بازارهایی که از فرمتهای DIAZED یا NEOZED استفاده میکنند | فرمت سیستم، آرایش گیج، ولتاژ و دستهبندی کاربرد |
| فیوز تیغهای خودرویی | بدنه تیغهای پلاگین (کشویی) | مدارهای وسایل نقلیه و مدارهای متحرک ولتاژ پایین | استاندارد خودرو، ولتاژ، جریان، فرمت تیغه و نگهدارنده |
| فیوز نیمههادی | کارتریج سرعت بالا، فرمت تیغهای یا پیچشونده | درایوها، یکسوسازها، اینورترها، یوپیاس (UPS) و الکترونیک قدرت | مجموع انرژی عبوری (I²t)، جریان پیک عبوری و هماهنگی تجهیزات |
| فیوز فتوولتائیک (PV) | فیوزهای دارای درجهبندی DC از نوع gPV یا سایر ساختارهای اختصاصی PV | رشتههای فتوولتائیک، آرایهها و جعبههای ترکیبی (Combiner Boxes) | حداکثر ولتاژ DC، جریان خطای رشته، دما، پایه فیوز و الزامات PV |
| فیوز باتری/خودروی برقی (EV) | فیوزهای پیچشونده، کارتریجی یا سایر فرمتهای DC با انرژی بالا | ذخیرهسازی انرژی باتری و خودروهای برقی | پروفیل خطای جریان مستقیم (DC)، ولتاژ، ثابت زمانی، قدرت قطع و اعتبارسنجی سیستم |
| فیوز قابل سیمکشی مجدد | سیم فیوز قابل تعویض در پایه (کریر) | تاسیسات قدیمی در برخی بازارها | سیم مناسب و قوانین نصب؛ عدم قابلیت جایگزینی با سیستمهای کارتریجی مدرن |
برای توضیح عمیقتر در مورد طراحیهای سرامیکی با قدرت قطع بالا، به این بخش مراجعه کنید فیوز HRC چیست؟. برای اطلاع از تفاوتهای بین دو فرمت رایج صنعتی، به بخش زیر مراجعه کنید فیوز NH در مقابل فیوز استوانهای.
جدول ابعاد فیوزهای کارتریجی
ابعاد زیر نشاندهنده فرمتهای فیزیکی رایج هستند. این ابعاد لزوماً تعیینکننده جریان، ولتاژ، قدرت قطع یا منحنی عملکرد فیوز نیستند. دو فیوز با ابعاد یکسان ممکن است دارای مشخصات الکتریکی متفاوتی باشند و لزوماً قابل جایگزینی با یکدیگر نیستند.
| اندازه اسمی کارتریج | شرح اندازه جایگزین | زمینه مشترک | مواردی که باید پیش از تعویض بررسی شوند |
|---|---|---|---|
| ۵ × ۲۰ میلیمتر | فیوز مینیاتوری استوانهای متریک | تجهیزات الکترونیکی، ابزار دقیق و مدارهای کنترل کوچک | مشخصات سرعت عملکرد (تندکار یا کندکار)، ولتاژ، قدرت قطع، تاییدیهها و رتبهبندی پایه فیوز |
| ۶.۳ × ۳۲ میلیمتر | تقریباً ۱/۴ × ۱-۱/۴ اینچ؛ که اغلب در خانوادههای مربوطه با نام فرمت 3AG/AGC شناخته میشود | تجهیزات به سبک آمریکای شمالی، ابزار دقیق و مدارهای کنترل | سری دقیق، رتبهبندی AC/DC، قدرت قطع و فرمت ترمینال/پایه فیوز |
| 10 × 38 میلیمتر | فیوز استوانهای صنعتی | کاربردهای توزیع، کنترل، موتور و سیستمهای فتوولتائیک (PV) | دستهبندی بهرهبرداری، درجهبندی جریان مستقیم (DC) یا متناوب (AC) و پایه فیوز ماژولار سازگار |
| 14 × 51 میلیمتر | فیوز استوانهای صنعتی | مدارهای صنعتی با جریان بالاتر | اتلاف توان پایه فیوز، دستهبندی بهرهبرداری و قدرت قطع |
| 22 × 58 میلیمتر | فیوز استوانهای صنعتی | توزیع صنعتی و کاربردهای جریان بالا | سازگاری با نگهدارنده یا کلید جداکننده ایمن در برابر تماس و شرایط عملیاتی |
برچسبهای اندازه اسمی هستند. برای ابعاد بدنه، ابعاد درپوش و تلورانسها به نقشه دقیق طرح مراجعه کنید. هرگز فیوز کارتریج را با فشار در گیره یا نگهدارنده ناسازگار قرار ندهید و هرگز تصور نکنید که تناسب فیزیکی به معنای سازگاری الکتریکی است.
حتی زمانی که محصولات تولیدکنندگان مختلف دارای ابعاد خارجی یکسانی هستند، ولتاژ نامی، قدرت قطع، دستهبندی بهرهبرداری، مشخصه زمان-جریان و اتلاف توان آنها ممکن است متفاوت باشد. تنها پس از تأیید کامل مشخصات فنی و سازگاری با نگهدارنده، آنها را به عنوان جایگزین یکدیگر در نظر بگیرید.
فیوزهای NH از نامگذاریهای اندازه مانند NH000، NH00، NH0، NH1، NH2 و NH3 استفاده میکنند و نه برچسب ساده قطر در طول. لینک فیوز کامل، پایه یا کلید جداکننده، تجهیزات دسته و اتلاف توان مجاز باید به عنوان یک سیستم با هم مطابقت داشته باشند.
تشریح درجهبندیها و علائم فیوز
جریان نامی
جریان نامی تحت شرایط آزمون مشخص تعریف میشود. این بدان معنا نیست که هر فیوز میتواند جریان مشخصشده را به طور نامحدود در هر محفظه و دمای محیطی تحمل کند.
انتخاب جریان باید موارد زیر را در نظر بگیرد:
- حداکثر جریان بار مداوم
- تلورانس بار و پروفیل عملکرد مورد انتظار
- جریان هجومی راهاندازی، مغناطیسشدگی ترانسفورماتور یا شارژ خازن
- دمای محیط و گرمای محفظه (تابلو)
- افزایش دمای ترمینال و نگهدارنده
- ظرفیت آمپری کابل و الزامات حفاظتی تجهیزات
- تفاوتهای بین قراردادهای فیوز IEC و UL
یک ضریب ثابت مانند ۱۲۵ درصد، یک قاعده جهانی برای تعیین سایز فیوز نیست. برخی از خانوادههای تجهیزات از دستورالعملهای کاهش نرخ (Rerating) سازنده استفاده میکنند، در حالی که قوانین نصب ممکن است محدودیتهای جداگانهای برای هادی یا حفاظت تجهیزات اعمال کنند. با جریان عملیاتی واقعی شروع کنید، سپس روش مورد نیاز سازنده فیوز و استاندارد مربوط به کد یا تجهیزات را اعمال نمایید.
ولتاژ نامی
ولتاژ نامی فیوز باید برابر یا بیشتر از حداکثر ولتاژی باشد که فیوز ممکن است مجبور به قطع آن شود. بررسی کنید که آیا این رتبهبندی برای جریان متناوب (AC)، جریان مستقیم (DC) یا هر دو اعمال میشود.
ولتاژ نامی در درجه اول مربوط به قطع ایمن پس از ذوب شدن المان فیوز است. اگر ولتاژ نامی یا قابلیت جریان مستقیم (DC) فیوز کافی نباشد، ممکن است فیوز المان را ذوب کند اما در قطع ایمن مدار شکست بخورد. این موضوع بهویژه در سیستمهای فتوولتائیک (PV)، باتریها و سایر سیستمهای DC اهمیت دارد، زیرا قوس الکتریکی در این سیستمها از مزیت عبور طبیعی جریان از صفر که در شکل موج AC رخ میدهد، برخوردار نیست.
مطالعه بیشتر در فیوز AC در مقابل فیوز DC.
ظرفیت قطع یا رتبهبندی قطع
ظرفیت قطع، حداکثر جریان احتمالی است که یک فیوز میتواند در ولتاژ تعیینشده و تحت شرایط مشخص، بهطور ایمن قطع کند.
بررسی ضروری عبارت است از:
ظرفیت قطع فیوز ≥ جریان اتصال کوتاه احتمالی در نقطه نصبجریان خطای موجود به منبع، امپدانس ترانسفورماتور، هادیها و چیدمان مدار بستگی دارد. بدون انجام محاسبات یا داشتن دادههای تأییدشده سیستم، از تعیین مقادیر کلی جریان خطا برای مصارف مسکونی، تجاری یا صنعتی خودداری کنید.
برای سیستمهای فتوولتائیک (PV)، مراجعه کنید به DC Fuse Breaking Capacity for PV Systems.
مشخصه زمان-جریان
منحنی زمان-جریان نشان میدهد که چگونه زمان پیشقوس یا زمان عملکرد فیوز با تغییر جریان تغییر میکند. فیوزهایی با جریان نامی یکسان میتوانند منحنیهای بسیار متفاوتی داشته باشند.
از منحنی استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که فیوز:
- جریان بار عادی را تحمل میکند؛;
- رویدادهای راهاندازی یا جریان هجومی مجاز را تحمل میکند؛;
- در زمان مورد نیاز برای محافظت از کابل یا تجهیزات، مدار را قطع میکند؛;
- با تجهیزات حفاظتی بالادست و پاییندست هماهنگ است.
اصطلاحاتی نظیر سریععمل (fast-acting), تأخیری (time-delay) و پرسرعت (high-speed) تنها زمانی کاربرد دارند که به خانواده فیوز دقیق و برگه اطلاعات (دیتاشیت) آن مرتبط باشند. این اصطلاحات نباید به یک جدول زمان پاسخدهی واحد و کلی تبدیل شوند.
I²t و جریان عبوری پیک (Peak Let-Through Current)
I²t بیانگر انرژی مجذور جریان مرتبط با بخش مشخصی از عملکرد فیوز است.
- I²t پیش از قوس یا ذوب (Pre-arcing or melting I²t) انرژی مورد نیاز برای ذوب شدن المان را توصیف میکند.
- مقدار I²t قوس الکتریکی انرژی در طول بازه زمانی قوس الکتریکی را توصیف میکند.
- مقدار کل I²t قطع مجموع انرژی ذوب و انرژی قوس الکتریکی را ترکیب میکند.
برای بارهایی که دارای جریان هجومی هستند، باید مقاومت فیوز در برابر پالس با شکل موج جریان هجومی بررسی شود. برای حفاظت از نیمههادیها، دادههای کل I²t قطع فیوز باید با دادههای مقاومت دستگاه در شرایط سازگار هماهنگ شود.
هیچ قانون کلی وجود ندارد که مقدار I²t پاییندست همیشه درصد ثابتی از I²t بالادست باشد. انتخابگری (سلکتیویته) به جفت فیوز تستشده، محدوده جریان خطا، جداول هماهنگی سازنده و مشخصات کامل زمان-جریان بستگی دارد.
برای مقایسه دقیق سرعت، به بخش زیر مراجعه کنید زمان پاسخدهی فیوز در مقابل MCB.
رده استفاده
در سیستمهای فیوز مبتنی بر استاندارد IEC، دستهبندی کاربردی (utilization category) محدوده جریانی که فیوز قادر به قطع آن است و کاربردی که برای حفاظت از آن در نظر گرفته شده را توصیف میکند.
| دسته بندی | نقش کلی | مرز مهم |
|---|---|---|
| gG | حفاظت عمومی با دامنه کامل، معمولاً برای کابلها و مدارهای توزیع | الزامات دقیق کابل و هماهنگی (coordination) را تأیید کنید |
| آ.م. | حفاظت از اتصال کوتاه با دامنه جزئی برای مدارهای موتور | نیاز به حفاظت جداگانه در برابر اضافه بار دارد |
| آر | حفاظت نیمههادی با محدوده عملکرد جزئی | باید با نیمههادی هماهنگ شود و جایگزین تمام عملکردهای حفاظتی مدار نمیشود |
| gR | حفاظت نیمههادی با محدوده عملکرد کامل | دادههای I²t و منحنی زمان-جریان (time-current) مختص به دستگاه را بررسی کنید |
| gPV | لینک فیوز فتوولتائیک با دامنه کامل برای حفاظت از آرایههای خورشیدی | نیازمند انتخاب و بررسیهای نصب جریان مستقیم (DC) مخصوص سیستمهای فتوولتائیک است |
برای دستهبندیهایی مانند aR و gR، تیمهای تدارکات باید بخش مربوطه از استاندارد IEC 60269، برگه اطلاعات دقیق سازنده و گواهی یا مستندات آزمون مختص به مدل را بررسی کنند. دستهبندی درجشده در صفحه وب محصول، مدرک کافی برای انطباق یا مناسب بودن کاربرد نیست.
برای توضیحات متمرکز بر استانداردها، از موارد زیر استفاده کنید: راهنمای فیوز IEC 60269: تفاوت gG و aM، سایزهای NH و نحوه انتخاب.
نحوه انتخاب فیوز الکتریکی صحیح
گام ۱: تعیین هدف حفاظتی
مشخص کنید چه چیزی باید محافظت شود و در برابر چه شرایطی. فیوزی که برای محافظت از یک کابل انتخاب میشود ممکن است با فیوزی که برای محافظت از انشعاب موتور، ماژول نیمههادی یا رشتههای فتوولتائیک (PV) در نظر گرفته شده است، متفاوت باشد.
ثبت موارد زیر:
- جزئیات بار و هادی
- جریان کاری عادی و حداکثر جریان کاری
- اضافه بارهایی که باید تحمل یا قطع شوند
- شکل موج راهاندازی یا جریان هجومی
- حداکثر ولتاژ سیستم و عملکرد AC/DC
- جریان اتصال کوتاه احتمالی
- انرژی عبوری مجاز یا زمان قطع
- شرایط محیطی و محفظه
- استاندارد مورد نیاز، تاییدیه بازار و فرمت نگهدارنده
گام ۲: انتخاب کلاس کاربردی و خانواده فیزیکی
قبل از انتخاب جریان نامی، خانواده کلی فیوز را انتخاب کنید. مثالها شامل gG استوانهای برای مدار توزیع، aM با حفاظت اضافه بار جداگانه برای موتور، فیوز سرعت بالای نیمههادی برای مبدل قدرت یا gPV برای رشتههای فتوولتائیک (PV) است.
سپس فرمتی را انتخاب کنید که توسط تاسیسات پشتیبانی میشود: مینیاتوری کارتریجی، استوانهای ۱۰ در ۳۸، NH، فیوز سرعت بالای پیچدار یا سایر سیستمهای مشخصشده.
گام ۳: بررسی ولتاژ و قابلیت جریان متناوب/مستقیم (AC/DC)
ظرفیت نامی فیوز را در حداکثر ولتاژ کاری، با در نظر گرفتن تلورانسهای مورد انتظار، تأیید کنید. از ظرفیت نامی مخصوص AC به عنوان مدرکی برای قابلیت قطع جریان DC استفاده نکنید.
برای مدارهای فتوولتائیک (PV) و باتری، ظرفیت نامی DC قابل اعمال، شرایط تست جریان خطا، ثابت زمانی مدار در صورت لزوم و الزامات نصب سازنده را بررسی کنید.
گام ۴: تعیین جریان نامی پیشنهادی
از حداکثر جریان مداوم و پروفیل بار برای انتخاب جریان نامی استفاده کنید. دستورالعملهای سازنده برای کاهش ظرفیت (Derating) بر اساس دمای محیط، محفظه، خنککاری، پالسهای تکرار شونده و شرایط نصب را اعمال کنید.
گزینه انتخابی باید الزامات حفاظت از هادی و تجهیزات را نیز برآورده کند. افزایش جریان نامی برای جلوگیری از قطع ناخواسته میتواند منجر به حفاظت ناکافی مدار شود؛ ابتدا بررسی کنید که آیا علت مشکل، جریان هجومی، دمای بیش از حد محیط، شل بودن اتصال نگهدارنده فیوز یا اضافه بار واقعی است.
گام ۵: بررسی جریان هجومی با استفاده از منحنی زمان-جریان و دادههای I²t
رویداد راهاندازی واقعی را در برابر منحنی فیوز ترسیم یا مقایسه کنید. برای پالسهای کوتاه، از روش پالس و I²t سازنده استفاده کنید. پالسهای تکرار شونده نیازمند حاشیه اطمینان بیشتری هستند، زیرا چرخههای حرارتی میتوانند بر طول عمر فیوز تأثیر بگذارند.
برای موتورها، جریان راهاندازی، مدت زمان راهاندازی و حفاظت در برابر اضافه بار را تایید کنید. برای ترانسفورماتورها و منابع تغذیه، به جای فرض یک ضریب استاندارد، جریان هجومی مغناطیسکنندگی یا شارژ خازن را بررسی کنید.
گام ۶: تایید ظرفیت قطع
جریان اتصال کوتاه احتمالی در محل فیوز را به دست آورده یا محاسبه کنید. تایید کنید که ظرفیت قطع فیوز در ولتاژ و نوع جریان مربوطه، برابر یا بیشتر از آن مقدار باشد.
گام ۷: بررسی هماهنگی و انرژی عبوری
منحنیهای دقیق فیوز و دادههای انتخابگری سازنده را با تجهیزات بالادست و پاییندست مقایسه کنید. در صورت حفاظت از نیمههادیها، مجموع I²t قطع و جریان پیک عبوری را با محدودیتهای دستگاه و با استفاده از شرایط آزمون سازگار، مقایسه کنید.
گام ۸: تطبیق پایه فیوز و نصب
تایید کنید:
- ابعاد فیوز و نوع اتصال
- مقادیر نامی جریان و ولتاژ نگهدارنده
- توان اتلافی مجاز فیوز
- ظرفیت سیم و ترمینال
- الزامات حفاظت در برابر تماس و ایزولاسیون
- قابلیت قطع و وصل تحت بار
- دمای محفظه، آلودگی و شرایط تهویه
- ابزار تعویض مورد نیاز یا روش ایمن برای کار با آن
یک نگهدارنده فیوز به طور خودکار یک کلید قطعکننده تحت بار نیست. اگر تجهیزات نصبشده باید تحت بار کار کنند، از تجهیزات با درجهبندی مناسب استفاده کنید. مراجعه کنید به تفاوت پایه فیوز و کلید فیوز جداکننده.
گام ۹: بررسی مستندات و اعتبارسنجی ایمن کاربرد
برگه اطلاعات دقیق، منحنیهای زمان-جریان، اطلاعات کاهش توان در دمای بالا، مدارک تاییدیه و مستندات نگهدارنده را بازبینی کنید. در مواردی که فیوز از تجهیزات محافظت میکند یا باید در برابر پالسهای تکراری مقاومت کند، انتخاب را با استفاده از روشهای آزمون تاییدشده، آزمایشهای آزمایشگاهی یا سازنده، محاسبات هماهنگی حفاظتی و دادههای تاییدشده زمان-جریان اعتبارسنجی کنید.
برای اعتبارسنجی فیوز، عمداً در یک تاسیسات برقدار خطایی ایجاد نکنید. هرگونه تست خطای فیزیکی باید صرفاً در محیط آزمایشی مجهز و توسط پرسنل واجد شرایط و تحت یک دستورالعمل تاییدشده انجام شود.
انتخاب فیوز بر اساس کاربرد
| کاربرد | نقطه شروع احتمالی | بررسی بعدی مورد نیاز | راهنمای دقیق VIOX |
|---|---|---|---|
| حفاظت عمومی کابل یا فیدر | فیوز عمومی با دامنه کامل مانند gG در سیستم IEC | حفاظت کابل، سطح خطا و انتخابگری | انتخاب فیوز فشار ضعیف مطابق استاندارد IEC 60269 |
| مدار انشعاب موتور | فیوز نوع aM یا سایر آرایشهای فیوز مناسب برای موتور | حفاظت اضافه بار مجزا، جریان راهاندازی و هماهنگی | مقایسه کلید مینیاتوری (MCB) با فیوز برای مدارهای موتوری |
| نیمههادی قدرت | فیوز نیمههادی سرعت بالا | مجموع انرژی عبوری (I²t)، جریان پیک و ولتاژ دستگاه | زمان پاسخدهی فیوز در مقابل MCB |
| رشته فتوولتائیک یا جعبه ترکیبی (Combiner Box) | فیوز gPV با درجهبندی DC در مواردی که حفاظت در برابر جریان اضافه نیاز است | تعداد رشتهها، جریان معکوس، حداکثر ولتاژ، دما و پایه فیوز | نحوه فیوزگذاری صحیح سیستم خورشیدی فتوولتائیک |
| سیستم ۱۲ ولت خودرو یا سیستم کمکی | فیوز تیغهای خودرویی یا فیوز ولتاژ پایین مناسب | ظرفیت آمپری سیم، جریان خطای منبع، پایه فیوز و استاندارد خودرو | نحوه انتخاب اندازه فیوز برای یک سیستم ۱۲ ولت |
| تابلوی صنعتی نیازمند ایزولاسیون جهت سرویس | فیوز به همراه پایه یا نگهدارنده با درجهبندی مناسب یا کلید فیوز جداکننده | عملکرد قطع بار، اینترلاک، تعویض ایمن و هماهنگی | تفاوت پایه فیوز و کلید فیوز جداکننده |
فیوز الکتریکی در مقابل کلید مینیاتوری (Circuit Breaker)
فیوزها و کلیدهای مینیاتوری هر دو حفاظت در برابر جریان اضافه را فراهم میکنند، اما هیچکدام به طور مطلق بر دیگری برتری ندارند.
| فاکتور تصمیمگیری | فیوز | قطع کننده مدار |
|---|---|---|
| عملکرد پس از بروز خطا | لینک فیوز باید تعویض شود | معمولاً پس از بررسی خطا و اطمینان از سالم بودن دستگاه، قابل بازنشانی (Reset) است |
| محدودیت جریان | محدودسازی جریان قوی در طراحیهای مناسب فیوز در دسترس است | بستگی به نوع کلید، رنج جریان و کلاس محدودکنندگی جریان دارد |
| تنظیم | مشخصه ثابت | برخی از کلیدها تنظیمات حفاظتی قابل تغییر ارائه میدهند |
| عملکردهای کلیدزنی و کنترل از راه دور | نیازمند یک کلید-فیوز یا تجهیز کلیدزنی مناسب است | قابلیت کلیدزنی، تجهیزات جانبی و عملکرد از راه دور ممکن است در دسترس باشد |
| کنترل جایگزینی | فیوز جایگزین صحیح باید در دسترس بوده و نصب شود | بازنشانی (Reset) از تعویض جلوگیری میکند اما ممکن است باعث بازنشانی بدون عیبیابی شود |
| هماهنگی | بر اساس منحنیهای فیوز و دادههای انتخابگری (Selectivity) تستشده | بر اساس منحنیهای قطع، تنظیمات و دادههای هماهنگی سازنده |
همه فیوزها را با همه کلیدهای اتوماتیک بر اساس زمان پاسخ ثابت، قیمت یا مقادیر قوس الکتریکی مقایسه نکنید. عملکرد به تجهیزات دقیق و شرایط خطای سیستم بستگی دارد. برای تصمیمگیری کامل، مراجعه کنید به فیوز در مقابل کلید اتوماتیک: تفاوتهای کلیدی و کاربردها.
اشتباهات رایج در انتخاب فیوز
| اشتباه | چرا این کار پرخطر است | Better practice |
|---|---|---|
| انتخاب تنها بر اساس درجه آمپر | نادیده گرفتن ولتاژ، قدرت قطع، منحنی عملکرد و نوع کاربرد | تدوین مشخصات فنی کامل فیوز |
| فرض اینکه اندازه فیزیکی یکسان به معنای قابلیت جایگزینی است | فیوزهای هماندازه میتوانند منحنیها و قدرت قطع متفاوتی داشته باشند | تطبیق دقیق سری ساخت یا بررسی تکتک پارامترهای مربوطه |
| جایگزینی فیوز با درجه بالاتر پس از عملکرد مکرر آن | میتواند کابل یا تجهیزات را بدون محافظت رها کند | تشخیص شرایط اضافه بار، جریان هجومی، دما و اتصالات |
| استفاده از فیوز با درجهبندی AC در کاربرد DC بدون داشتن درجهبندی DC | ممکن است قوس الکتریکی به طور ایمن قطع نشود | بررسی ولتاژ DC و ظرفیت قطع درج شده |
| نادیده گرفتن جریان اتصال کوتاه احتمالی | اگر شدت جریان خطا از حد مجاز فیوز فراتر رود، بدنه آن ممکن است بترکد | محاسبه یا به دست آوردن جریان خطای موجود |
| در نظر گرفتن فیوزهای aM به عنوان حفاظت کامل موتور | فیوزهای aM در دسته فیوزهای با محدوده حفاظتی جزئی قرار دارند | هماهنگسازی آن با تجهیزات حفاظت در برابر اضافه بار مجزا |
| نادیده گرفتن اتلاف توان پایه فیوز و وضعیت اتصالات | امکان ایجاد گرمای بیش از حد در پایه فیوز به جای المان فیوز | تطبیق پایه فیوز و بررسی کیفیت اتصالات |
| استفاده از درصد کاهش ظرفیت حرارتی عمومی | واکنش متفاوت خانوادههای مختلف فیوز نسبت به دما | از منحنی کاهش توان (Derating) دقیق سازنده استفاده کنید |
استانداردهای فیوز الکتریکی: چه مواردی را باید بررسی کرد
استاندارد قابل اعمال به خانواده فیوز، نوع تجهیزات و بازار هدف بستگی دارد.
- IEC 60269 سیستمهای فیوز فشار ضعیف مشخصشده را پوشش میدهد. جریان IEC 60269-1:2024 دامنه کاربرد شامل لینکهای فیوز محدودکننده جریان محصور با ظرفیت قطع نامی حداقل 6 کیلوآمپر برای مدارهای جریان متناوب با فرکانس قدرت تا 1000 ولت یا مدارهای جریان مستقیم تا 1500 ولت است. بخشهای بعدی الزامات مربوط به کاربران و کاربردهای خاص را اضافه میکنند.
- IEC 60127 به فیوزهای مینیاتوری مورد استفاده برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و کاربردهای مرتبط میپردازد.
- UL 248 سری استاندارد فیوز ایالات متحده است، در حالی که UL 4248 به نگهدارندههای فیوز میپردازد. UL Solutions این دامنهها را در خدمات فیوز و نگهدارنده فیوز خود فهرست میکند..
برای یک خانواده محصول بدون داشتن مدارک خاص مدل، عبارتهای “مطابق با IEC”، “دارای تاییدیه UL” یا “دارای گواهی CE” را ننویسید. گواهی، گزارش تست یا اطلاعات فهرستبندی مربوط به فیوز و نگهدارنده دقیقی که عرضه میشود را درخواست کنید.
سوالات متداول
انواع اصلی فیوزهای الکتریکی کدامند؟
انواع رایج شامل فیوزهای کارتریجی شیشهای یا سرامیکی مینیاتوری، فیوزهای استوانهای صنعتی، فیوزهای کاردی NH، فیوزهای D/D0، فیوزهای تیغهای خودرویی، فیوزهای نیمههادی، فیوزهای PV و فیوزهای باتری/خودروی برقی (EV) هستند. بهترین طبقهبندی بستگی به این دارد که آیا ساختار، فرم فیزیکی، کاربرد یا مشخصات عملکردی را مقایسه میکنید.
اعداد روی فیوز به چه معنا هستند؟
علائم معمولاً جریان و ولتاژ نامی را مشخص میکنند. فیوز ممکن است سرعت عملکرد، کلاس ظرفیت قطع، دستهبندی کاربردی، علائم تأییدیه و کد سری سازنده را نیز نشان دهد. برای تفسیر علائم از دیتاشیت دقیق استفاده کنید، زیرا اختصارات در استانداردهای IEC، UL و سیستمهای سازندگان متفاوت هستند.
آیا میتوانم یک فیوز ۵ در ۲۰ میلیمتری را با هر فیوز ۵ در ۲۰ میلیمتری دیگری جایگزین کنم؟
خیر. اندازه فیزیکی به تنهایی کافی نیست. جریان، ولتاژ، عملکرد AC/DC، ویژگی تندکار یا تأخیری، ظرفیت قطع، تأییدیهها و الزامات پایه فیوز باید مطابقت داشته باشند.
آیا فیوز ۲۵۰ ولت برای مدار ۱۲ ولت مناسب است؟
از نظر سقف ولتاژ ممکن است مناسب باشد، اما تنها در صورتی که فیوز دارای قابلیت قطع DC مورد نیاز، جریان نامی، ظرفیت قطع، رفتار زمانی-جریانی و تأییدیه کاربردی باشد. مدارهای ولتاژ پایین با باتری همچنان میتوانند جریان خطای بسیار بالایی داشته باشند.
تفاوت بین فیوزهای تندکار (Fast-acting) و تأخیری (Time-delay) چیست؟
فیوزهای تندکار برای واکنش سریعتر به اضافه جریانهای مشخص طراحی شدهاند، در حالی که فیوزهای تأخیری جریانهای هجومی موقت تعریفشده را تحمل میکنند. زمان واقعی قطع به مضرب جریان و منحنی دقیق زمان-جریان بستگی دارد؛ برچسب به تنهایی برای هماهنگی کافی نیست.
چگونه جریان صحیح فیوز را محاسبه کنم؟
هیچ ضریب واحدی برای همه فیوزها و کاربردها وجود ندارد. با حداکثر جریان مداوم، تلورانس بار، رفتار راهاندازی یا پالس، شرایط محیطی، حفاظت از هادی و استاندارد تجهیزات شروع کنید. سپس دادههای مربوط به کاهش نرخ (rerating) و منحنی زمان-جریان سازنده فیوز را دقیقاً اعمال کنید.
چرا یک فیوز با درجهبندی صحیح مدام میپرد؟
دلایل احتمالی شامل اضافه بار واقعی، جریان هجومی راهاندازی، پالسهای تکراری، دمای محیط بالا، اتصال ضعیف نگهدارنده فیوز، هادیهای با سطح مقطع کم، خرابی تجهیزات یا انتخاب نادرست مشخصه زمان-جریان است. قبل از افزایش درجهبندی فیوز، مدار را عیبیابی کنید.
آیا فیوز در برابر اضافه ولتاژ محافظت میکند؟
خیر. فیوز در برابر اضافه جریان محافظت میکند. دستگاههای حفاظت از نوسان (SPD) به اضافه ولتاژهای گذرا میپردازند، در حالی که برای شرایط اضافه ولتاژ یا افت ولتاژ پایدار ممکن است به تجهیزات دیگری نیاز باشد.
قبل از درخواست محصول، فیوز را مشخص کنید
قبل از مقایسه محصولات، این جزئیات کاربردی را آماده کنید:
- حداکثر ولتاژ AC یا DC
- جریان مداوم و پروفیل بار
- جریان راهاندازی یا هجومی و مدت زمان آن
- جریان اتصال کوتاه احتمالی
- دستهبندی فیوز مورد نیاز یا تجهیزات تحت حفاظت
- فرمت کارتریجی یا تیغهای و پایه فیوز
- شرایط محیطی و محفظه
- استاندارد قابل اعمال و مدارک تاییدیه مورد نیاز
سپس میتوانید VIOX را بررسی کنید فیوزهای فشار ضعیف و پایهفیوزها یا پارامترهای کاربردی را برای دریافت پشتیبانی جهت انتخاب مدل ارسال نمایید.
