امروزه نمی‌توان منکر نقش کلیدی و گسترده تجهیزات برقی حفاظتی در زندگی انسان‌ها شد. در عین حال با توجه به خطرات گوناگونی که دارد، حفاظت و امنیت آن خصوصا در قبال وسایل و تجهیزات برقی مسئله بسیار مهمی به شمار می‌رود. یکی از این تجهیزات حفاظتی مهم فیوز می‌باشد، که می‌توان گفت هنوز در خانه‌های قدیمی رایج است. در واقع نقش اصلی فیوز در جلوگیری از خرابی قطعات برقی می‌باشد.
حال در این مطلب قصد داریم آموزش فیوز را به صورت جامع از تعاریف و کاربرد تا انواع آن را برای شما شرح دهیم.
بنابراین اگر به دنبال کامل‌ترین اطلاعات درباره فیوز برق هستید، این مقاله توس فیوز برای شما نوشته شده است. پس از خواندن این مقاله، به پاسخ سوالات مهم و اساسی خود درباره فیوز خواهید رسید و نکات مهمی را متوجه خواهید شد.
فیوز چیست؟
فیوز چگونه کار می‌کند؟
انفجار فیوزها
فیوز یا کلید مینیاتوری؟
کاربرد فیوزها
انواع فیوزها
سخن پایانی
تا انتهای مقاله با ما همراه باشید…
فیوز چیست؟
بدون شک یکی از عناوین پرکاربرد در عرصه برق و الکترونیک فیوز است که آن را تحت عنوان مدار شکن یا پایدارساز نیز می‌شناسند. این کلمه معادل واژه fuse می‌باشد.
این تجهیز که برای اولین بار توسط توماس ادیسون در سال 1890 اختراع شد، یک تجهیز ایمنی – محافظتی در برابر اتصال کوتاه و اضافه‌بار می‌باشد. به زبان ساده برای محافظت از وسایل برقی مختلف در برابر آسیب‌های الکتریکی از فیوز استفاده می‌شود.
این را باید بدانید که در صورت عدم استفاده از فیوز، بایستی منتظر آسیب دیدگی، سوختن و یا انفجار تجهیزات برقی خود باشید. پس بدیهی است که نمی‌توان نقش پررنگ آن را انکار کرد.
فیوز چگونه کار می‌کند؟
اصولا فیوز زمانی کار می‌کند که میزان جریان عبوری در مدار بالاتر از حد استاندارد باشد. در چنین موقعی فیوز با هوشمندی این موضوع را تشخیص می‌دهد و مسیر جریان را قطع می‌کند.
در فیوزها المنتی وجود دارد که قابل ذوب می‌باشد. زمانی که اتفاقی غیرعادی در مدار رخ دهد و میزان جریان عبوری بیشتر از توان آن قسمت شود. این المنت گرم شده و در نتیجه ذوب می‌شود و در نهایت باعث قطع مدار می‌گردد. که این مسئله نشانه عملکرد درست فیوز می‌باشد و به این صورت از تجهیزات محافظت می‌شود.
نکته مهمی که در قبال فیوزها وجود دارد، یک‌بار مصرف بودن آن‌هاست. در چنین حالتی باید یک فیوز جدید جایگزین فیوز سوخته شود. البته فیوزهای برق در برخی موارد قابلیت ریست شدن نیز دارند، که در ادامه مقاله در بخش انواع فیوزها، این موضوع کامل شرح داده می‌شود.
انفجار فیوزها
همانطور که به آن اشاره شد، در فیوزها زمانی که حجم میزان جریان عبوری از سیم بالا و مقاومت کم باشد، اتصال کوتاه رخ می‌دهد. و به دلیل افزایش دمای داخل مدار احتمال وقوع انفجار بالا می‌رود. همچنین اگر کابل‌های برق سوراخ باشند، امکان ورود آب به داخل آن‌ها میسر می‌شود. در این صورت فلز می‌تواند بسوزد و در قوس‌ها آتش ایجاد کند که در نهایت باعث انفجار در مدار می‌شود. برای تشخیص اینکه بتوانیم بفهمیم فیوز منفجر شده است یا نه، از ابزار اهم‌‌متر(تستر پیوستگی) برای تعیین مقاومت می‌توان استفاده کرد.
اصولا به این دلیل که انفجار فیوزها موضوعی خطرناک است، بهتر است بررسی آن با کمک یک متخصص برق انجام شود.
فیوز یا کلید مینیاتوری؟
تمامی فیوزها برای ایمنی و کنترل بهتر در زمانی که کار خود را در گذشته انجام داده‌اند، باید با کلیدهای مینیاتوری جایگزین شوند. در نتیجه امروزه به ندرت از فیوزها استفاده می‌شود و این تجهیز عملا جای خود را به کلیدهای مینیاتوری داده است. به همین خاطر کلیدهای مینیاتوری را عموما با نام فیوز مینیاتوری نیز می‌شناسند.
همه چیز درباره کلید مینیاتوری
حال در ادامه به بررسی مهم‌ترین تفاوت‌های این دو می‌پردازیم.
- کلیدهای مینیاتوری از نظر حفاظتی به مراتب دقت عمل بیشتری نسبت به فیوزها دارند و حساسیت فیوزها نسبت به کلیدهای مینیاتوری کمتر است.
- کلیدهای مینیاتوری پس از قطع آسیبی نمی‌بینند و پس از حل مشکل می‌توان آن‌ها را مجدد و بدون هزینه راه‌اندازی کرد ولی تعمیر فیوزها امکان‌پذیر نیست و نیاز به باز کردن فیوز و یا جایگزینی آن با یک فیوز دیگر وجود دارد، البته به جز فیوزهای با قابلیت سیم‌کشی مجدد.
- کلید مینیاتوری دو عمل حفاظت و کنترل را انجام می‌دهد، در حالی که فیوز تنها عمل حفاظت را انجام می‌دهد.
- از نظر قیمتی کلیدهای مینیاتوری نسبت به فیوزها گران‌تر هستند.
- کلیدهای مینیاتوری به دو صورت دستی و خودکار کار می‌کنند، در حالی که فیوزها کاملا اتوماتیک هستند.
- فیوزها برای قطع مدار زمانی که جریان بیش از حد از فیوز عبور کند مواد رسانا را ذوب می‌کنند و مسیر جریان را به این صورت قطع می‌کنند. ولی در کلیدهای مینیاتوری برای اتصال کوتاه از عملکرد مغناطیسی و برای اضافه بار از رله بی‌متال استفاده می‌کنند.
- فیوزها فقط از اضافه‌بارهای برق محافظت می‌کنند، در حالی که کلیدهای مینیاتوری هم از اضافه بار و هم از اتصال کوتاه محافظت می‌کنند.
کاربرد فیوزها
اصولا فیوزها در هر جایی که با برق سر و کار داریم، کاربرد دارند و استفاده می‌شوند. حال در ادامه به تعدادی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.
- وسایل الکتریکی خانگی مانند کولر،لباسشویی و…
- در سیستم توزیع برق، خازن‌ها، ترانسفورماتورها، مبدل‌های قدرت و استارتر موتورها
- وسایل الکتریکی مانند هارد دیسک، اسکنر، چاپگر، دوربین‌های دیجیتال، کنسول‌های بازی، لپتاپ‌ها، تلفن‌های همراه و…
- انواع خودروها
- سیستم‌های تهویه مطبوع
انواع فیوزها
فیوزها در تکنولوژی و ابعاد مختلفی تولید می‌شوند. حال در ادامه این مقاله به بررسی کامل انواع مختلف آن می‌پردازیم.
خانواده فیوزها بر اساس منبع ورودی به دو دسته اصلی و کلی AC و DC تقسیم می‌شوند.
فیوزهای AC
این مدل از فیوزها خود به دو دسته اصلی ولتاژ پایین (فشار ضعیف) و ولتاژ بالا (فشار قوی) تقسیم‌بندی می‌شوند. در این نوع از فیوزها به این دلیل که در هر ثانیه از حداقل تا حداکثر جریان، 50 تا 60 بار نوسان می‌کنند. احتمال آرک زدن بین سیم‌های ذوب شده کم است و به همین دلیل در اندازه‌های کوچک‌تری تولید می‌شوند.
فیوزهای DC
این نوع از فیوزها معکوس‌پذیر نیستند و تنها در یک جهت حرکت می‌کنند. همچنین فیوزهای DC معمولا در اندازه‌های بزرگتری ساخته می‌شوند. چون زمانی که منبع تغذیه ولتاژ ثابتی بیشتر از صفر ولت را دارا می‌باشد، احتمال وقوع آرک بین سیم‌های ذوب شده دشوار است، در نتیجه امکان قطع مدار دشوار می‌شود.
فیوزهای کارتریج
این نوع فیوزها را با نام فشنگی نیز می‌شناسند. رایج‌ترین نوع فیوز نیز همین فیوزهای کارتریج هستند. فیوزهای کارتریج داخل یک محفظه بسته قرار دارند، که در دو سر آن کنتاکت‌ها قرار دارند. اجزای داخلی این فیوز نیز درپوش، پایه فیوز و حلقه آداپتور می‌باشد.
نحوه عملکرد این فیوز به این صورت است که با کمک حلقه آداپتور، درپوش به کارتریج وصل می‌گردد. هنگامی که نوک فشنگ با هادی ارتباط برقرار کند، مدار کامل می‌شود.
فیوزهای فشنگی یا کارتریج نیز خود به دو نوع HRC و D ساخته می‌شوند.
فیوز کارتریج نوع D
اجزای تشکیل‌دهنده فیوزهای D Type کارتریج درپوش فیوز، کارتریج، پایه فیوز و حلقه آداپتور می‌باشد. وظیفه درپوش نگهداری از کارتریج است و پایه فیوز دارای درپوش می‌باشد. این فیوز زمانی عمل می‌کند که نوک فشنگ هادی را لمس کند.
فیوز کارتریج HRC
این نوع فیوز را با نام LINK نیز در بازار می‌شناسند و توانایی بارز آن‌ها تشخیص و تحمل جریان اشتباه در مدار می‌باشد. ولی در عین حال این نوع فیوز نیاز به تعویض مداوم نیز دارد.
جنس آن‌ها نیز از سرامیک، نقره و چینی می‌باشد.
فیوزهای کارتریج HRC معمولا به دو نوع ساخته می‌شوند. نوع اول آن‌ها تیغه‌ای می‌باشد. این نوع از فیوزهای کارتریج قابلیت تعویض در مدار بدون بار را به راحتی دارند و جنس بدنه آن‌ها نیز پلاستیکی می‌باشد.
نوع دوم آن‌ها نیز فیوزهای پیچی هستند که پایه آن‌ها رسانا می‌باشد. همچنین آن‌ها با چرخاندن در نگهدار محکم می‌شوند.
فیوزهای خودرو
این نوع از فیوزها با کاربردی خاص برای سیستم‌های خودرویی طراحی و تولید می‌شوند. فیوزهای خودرو به صورت تیغه‌ای داخل یک محفظه پلاستیکی شفاف قرار می‌گیرند و حداکثر تا 42 ولت را پشتیبانی می‌کنند. این فیوزها بر اساس جریان نامی کدبندی رنگی، دسته‌بندی می‌شوند.
فیوز حرارتی
این نوع از فیوزها همانطور که از نام آن‌ها نیز پیداست، به دما حساسیت دارند و در صورت افزایش درجه حرارت در مدار وارد عمل می‌شوند. در این فیوز هنگامی که دما افزایش پیدا می‌کند، المنت فنر آن ذوب می‌شود و با آزاد شدن فنر فیوز عمل می‌کند. بنابراین به این صورت وظیفه محافظت از مدار صورت می‌گیرد. فیوزهای حرارتی در اندازه‌ها و ابعاد متفاوتی به بازار عرضه و تولید می‌شوند.
فیوزهای نیمه هادی
کاربرد این نوع از فیوزها معمولاً برای حفاظت از دستگاه‌های سوئیچینگ نیمه هادی می‌باشد. اصولا فیوزهای نیمه هادی به جریان‌های کم حساسیت دارند و توان تلف شده آن‌ها به صورت صعودی با میزان حرکت جریان افزایش می‌یابد.
فیوزهای قابل تنظیم مجدد
این نوع از فیوزها همانطور که از نام آن‌ها نیز مشهود است، قابلیت تنظیم مجدد را دارند و به اصطلاح خود تنظیم شونده هستند. یکی از مزایای این فیوز عدم نیاز به تعویض فیزیکی آن‌ها می‌باشد. یعنی اگر در مدار اتصال کوتاه یا هر مشکل دیگری رخ دهد، فیوز به صورت اتوماتیک تنظیم می‌شود و مدار به صورت طبیعی به کار خود ادامه می‌دهد.
سخن پایانی
همانطور که در این مقاله به آن اشاره گردید، فیوز یکی از اصلی‌ترین تجهیزات برقی می‌باشد که نقش کلیدی در جلوگیری از وارد شدن صدمات به لوازم الکترونیکی دارد. در این مطلب به طور مختصر به بررسی این قطعه، انواع آن و کاربردهایش پرداختیم. بدیهی است که اتصال کوتاه و اضافه بار می‌تواند باعث آسیب به لوازم برقی و حتی جان انسان‌ها شود. در نهایت این امر می‌تواند سبب وقوع آتش‌سوزی، انفجار و سایر حوادث ناگوار شود. بنابراین وجود یک دستگاه حفاظتی مناسب امری ضروری می‌باشد، تا تجهیزات مورد استفاده در برابر هر خطر برقی ایمن شوند.
لذا در دنیای امروز فیوزها بر خلاف گذشته دیگر کاربردی ندارند و عملا کلیدهای مینیاتوری با توجه به قابلیت‌ها و کاربردهای بیشتر در حوزه حفاظت و امنیت جایگزین آن‌ها شده‌اند.
برای مشاهده اطلاعات بیشتر درباره کلید مینیاتوری کلیک کنید.