هر مدار الکتریکی از عناصر جداگانه تشکیل شده است. هر یک از آنها با مقادیر جریان خاصی مشخص می شود که این عنصر در آن عملیاتی است. افزایش جریان بالاتر از این مقادیر ممکن است باعث آسیب به المنت شود. این به دلیل دمای غیرقابل قبول بالا یا به دلیل تغییر نسبتاً سریع در ساختار این عنصر به دلیل تأثیر جریان رخ می دهد. در چنین شرایطی، فیوزهایی با طرح های مختلف به جلوگیری از آسیب به عناصر کمک می کنند مدارهای الکتریکی.

طبقه بندی آنها بر اساس روشی است که این فیوزها مدار الکتریکی را می شکنند و بنابراین می توانیم مواردی را که بیشترین استفاده را دارند به عنوان انواع فیوزهای زیر فهرست کنیم:

• قابل ذوب،
• الکترومکانیکی،
• الکترونیکی،
• خود درمانی

روش شکستن مدار الکتریکی کل مجموعه فرآیندهایی را که در فیوز هنگام راه اندازی آن رخ می دهد، پوشش می دهد.

• فیوزها در اثر ذوب شدن فیوز، مدار الکتریکی را می شکنند.
• فیوزهای الکترومکانیکی حاوی کنتاکت هایی هستند که توسط یک عنصر دو فلزی قابل تغییر شکل خاموش می شوند.
• فیوزهای الکترونیکی حاوی یک کلید الکترونیکی هستند که توسط یک مدار الکترونیکی خاص کنترل می شود.
• فیوزهای خود تنظیم شونده با استفاده از مواد خاصی ساخته می شوند. هنگامی که جریان جریان پیدا می کند خواص آنها تغییر می کند، اما پس از کاهش یا ناپدید شدن جریان در مدار الکتریکی بازیابی می شوند. بر این اساس، مقاومت ابتدا افزایش می یابد و سپس دوباره کاهش می یابد.

ذوب پذیر

ارزان ترین و قابل اطمینان ترین فیوزها هستند. اتصال فیوز که پس از افزایش جریان بالاتر از مقدار تنظیم شده ذوب می شود یا حتی تبخیر می شود، تضمین می شود که در مدار الکتریکی قطع شود. اثربخشی این روش حفاظت عمدتاً با میزان تخریب فیوز پیوند تعیین می شود. برای این منظور از فلزات و آلیاژهای خاصی ساخته می شود. اینها عمدتاً فلزاتی مانند روی، مس، آهن و سرب هستند. از آنجایی که پیوند فیوز اساسا یک هادی است، مانند یک هادی رفتار می کند که با نمودارهای نشان داده شده در زیر مشخص می شود.

بنابراین برای عملکرد مناسبفیوز، گرمای تولید شده در فیوز لینک در جریان بار نامی نباید منجر به گرم شدن بیش از حد و تخریب آن شود. از طریق عناصر بدنه فیوز به محیط پراکنده می شود و درج را گرم می کند، اما بدون عواقب مخرب برای آن.

اما در صورت افزایش جریان، تعادل حرارتی به هم می خورد و دمای درج شروع به افزایش می کند.

در این حالت به دلیل افزایش مقاومت فعال فیوز لینک، افزایش دما شبیه بهمن رخ خواهد داد. بسته به سرعت افزایش دما، درج یا ذوب یا تبخیر می شود. تبخیر توسط یک قوس ولتایی تسهیل می شود، که می تواند در یک فیوز در مقادیر قابل توجهی از ولتاژ و جریان رخ دهد. قوس به طور موقت جایگزین فیوز پیوند تخریب شده می شود و جریان را در مدار الکتریکی حفظ می کند. بنابراین، وجود آن ویژگی های زمان بندی قطع اتصال فیوز را نیز تعیین می کند.

• مشخصه زمان-جریان پارامتر اصلی یک فیوز لینک است که توسط آن برای یک مدار الکتریکی خاص انتخاب می شود.

در حالت اضطراری، مهم است که مدار الکتریکی را در اسرع وقت قطع کنید. برای این منظور از روش های خاصی برای فیوز لینک استفاده می شود مانند:

• کاهش موضعی قطر آن؛
• "اثر متالورژیکی".

در اصل، اینها روشهای مشابهی هستند که به هر طریقی اجازه می دهند تا باعث گرم شدن محلی و سریعتر درج شوند. سطح مقطع متغیر با قطر کمتر سریعتر از سطح مقطع بزرگتر گرم می شود. برای تسریع بیشتر از بین رفتن فیوز پیوند، از مجموعه ای از هادی های یکسان ساخته شده است. به محض سوختن یکی از این هادی ها، سطح مقطع کل کاهش می یابد و هادی بعدی می سوزد و به همین ترتیب تا زمانی که کل پک هادی ها به طور کامل از بین برود.

اثر متالورژیکی در درج های نازک استفاده می شود. این بر اساس به دست آوردن یک مذاب موضعی با مقاومت بالاتر و حل کردن ماده پایه درج با مقاومت کم در آن است. در نتیجه مقاومت موضعی افزایش می‌یابد و درج با سرعت بیشتری ذوب می‌شود. مذاب از قطرات قلع یا سرب به دست می آید که روی هسته مسی ریخته می شود. چنین روش هایی برای فیوزهای کم مصرف برای جریان تا چندین واحد آمپر استفاده می شود. آنها عمدتاً برای لوازم خانگی و وسایل برقی مختلف استفاده می شوند.

شکل، ابعاد و جنس بدنه بسته به مدل فیوز ممکن است متفاوت باشد. محفظه شیشه ای راحت است زیرا به شما امکان می دهد وضعیت درج قابل ذوب را مشاهده کنید. اما مورد سرامیکی ارزان تر و قوی تر است. زیر وظایف خاصطرح های دیگر اقتباس شده است. برخی از آنها در تصویر زیر نشان داده شده است.

دوشاخه های الکتریکی معمولی بر پایه بدنه های سرامیکی لوله ای ساخته شده اند. خود دوشاخه بدنه ای است که به طور ویژه برای استفاده راحت از فیوز برای کارتریج ساخته شده است. برخی از طرح های دوشاخه و فیوزهای سرامیکی مجهز به نشانگر مکانیکی وضعیت فیوز لینک هستند. وقتی می سوزد، یک دستگاه سمافور فعال می شود.

هنگامی که جریان از 5 تا 10 آمپر افزایش می یابد، خاموش کردن قوس ولتاژ داخل بدنه فیوز ضروری می شود. برای انجام این کار، فضای داخلی اطراف درج قابل ذوب با ماسه کوارتز پر می شود. قوس به سرعت شن و ماسه را گرم می کند تا زمانی که گازها آزاد شوند که از توسعه بیشتر قوس ولتایی جلوگیری می کند.

علیرغم برخی مشکلات ناشی از نیاز به تامین فیوز برای تعویض و همچنین عملکرد کند و ناکافی برای برخی مدارهای الکتریکی، این نوع فیوزها از همه قابل اعتمادتر هستند. هر چه میزان افزایش جریان عبوری از آن بیشتر باشد، قابلیت اطمینان عملیات بیشتر است.

الکترومکانیکی

فیوزهای طراحی الکترومکانیکی اساساً با فیوزها متفاوت هستند. آنها دارای کنتاکت های مکانیکی و عناصر مکانیکی برای کنترل آنها هستند. از آنجایی که قابلیت اطمینان هر دستگاهی با پیچیده‌تر شدن کاهش می‌یابد، برای این فیوزها، حداقل از نظر تئوری، احتمال چنین نقصی وجود دارد که در آن جریان قطع تنظیم شده خاموش نشود. عملکرد مکرر مزیت قابل توجه این دستگاه ها نسبت به فیوزها است. معایب را می توان به شرح زیر شناسایی کرد:

• ظاهر یک قوس در هنگام خاموش شدن و از بین رفتن تدریجی مخاطبین به دلیل تأثیر آن. این امکان وجود دارد که کنتاکت ها به یکدیگر جوش داده شوند.
• درایو تماس مکانیکی، که برای اتوماسیون کامل هزینه بر است. به همین دلیل، فعال کردن مجدد باید به صورت دستی انجام شود.
• پاسخ سریع ناکافی، که نمی تواند ایمنی برخی از مصرف کنندگان برق "فاسد شدنی" را تضمین کند.

فیوز الکترومکانیکی اغلب به عنوان "شکن مدار" نامیده می شود و یا توسط یک پایه یا توسط پایانه های سیمی که از عایق جدا شده اند به مدار الکتریکی متصل می شود.

الکترونیکی

در این دستگاه ها مکانیک به طور کامل با الکترونیک جایگزین می شود. آنها تنها یک اشکال با چندین مظاهر آن دارند:

• خواص فیزیکی نیمه هادی ها

این نقص خود را نشان می دهد:

• در آسیب داخلی غیرقابل برگشت به کلید الکترونیکی از تأثیرات فیزیکی غیرعادی (ولتاژ، جریان، دما، تشعشع اضافی).
• عملکرد غلط یا خرابی مدار کنترل کلید الکترونیکی به دلیل تأثیرات فیزیکی غیرعادی (بیش از حد دما، تابش، تابش الکترومغناطیسی).

خود درمانی

یک میله از یک ماده پلیمری مخصوص ساخته شده و مجهز به الکترود برای اتصال به مدار الکتریکی است. این طراحی این نوع فیوز است. مقاومت یک ماده در یک محدوده دمایی معین کم است، اما با شروع یک دمای خاص به شدت افزایش می یابد. با سرد شدن، مقاومت دوباره کاهش می یابد. ایرادات:

• وابستگی مقاومت به دمای محیط؛
• بهبودی طولانی پس از تحریک؛
• خرابی توسط ولتاژ اضافی و خرابی به این دلیل.

انتخاب فیوز مناسب باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه می شود. تجهیزات گران قیمت که در صورت بروز حادثه در مدار الکتریکی به موقع توسط فیوز خاموش می شوند، همچنان فعال هستند.

فیوز یک وسیله سوئیچینگ الکتریکی است که برای قطع مدار محافظت شده با تخریب قطعات برقی که مخصوص این منظور طراحی شده اند تحت تأثیر جریان بیش از مقدار معین طراحی شده است.

در فیوزها، مدار به دلیل ذوب شدن فیوز پیوند قطع می شود که توسط جریان مدار محافظت شده که از آن عبور می کند گرم می شود. پس از قطع مدار، لازم است فیوز لینک را با فیوز کار تعویض کنید.

فیوز به صورت سری به مدار محافظت شده متصل می شود و برای ایجاد وقفه قابل مشاهده در مدار الکتریکی و نگهداری ایمن از کلیدهای غیر اتوماتیک یا قطع کننده مدار به همراه فیوزها استفاده می شود.

فیوزها برای ولتاژ تولید می شوند جریان متناوب 42، 220، 380، 660 ولت و جریان مستقیم 24، 110، 220، 440 ولت.

عناصر اصلی فیوز عبارتند از بدنه، فیوز لینک (عنصر فیوز)، قسمت تماس، دستگاه خاموش کننده قوس و محیط اطفاء قوس.

فیوزها با جریان نامی پیوند فیوز مشخص می شوند، یعنی جریانی که فیوز برای عملکرد طولانی مدت برای آن طراحی شده است. عناصر همجوشی قابل تعویض برای جریان های نامی مختلف را می توان در بدنه یک فیوز قرار داد، بنابراین خود فیوز با جریان نامی مشخص می شود.

فیوز (پایه)، که برابر با بالاترین جریان نامی فیوز لینک های در نظر گرفته شده برای این طرح فیوز است. به عنوان مثال، فیوزهای سری PN2 و PR2 دارای فیوزهای قابل تعویض هستند. بنابراین، فیوز سری PN2-100 دارای محفظه ای است که برای جریان تا 100 آمپر و فیوزهای قابل تعویض برای جریان های 30، 40، 50، 60، 80، 100 آمپر طراحی شده است.

فیوزهای تا 1 کیلو ولت برای جریان های نامی تا 1000 آمپر ساخته می شوند.

در حالت عادی گرمای ایجاد شده توسط جریان بار در فیوز لینک به محیط منتقل می شود و دمای تمام قسمت های فیوز از حد مجاز فراتر نمی رود. هنگام بارگذاری بیش از حد یا اتصال کوتاه، دمای درج افزایش می یابد و ذوب می شود. هرچه جریان بیشتر باشد زمان ذوب کوتاهتر است. وابستگی زمان ذوب فیوز لینک به مقدار جریان (تعدد جریان عملیاتی نسبت به جریان نامی فیوز لینک) مشخصه محافظ (زمان - جریان) فیوز نامیده می شود (شکل 3.1). .). در همان جریان، زمان ذوب فیوز لینک به دلایل زیادی (مواد درج، وضعیت سطح آن، شرایط خنک کننده و غیره) بستگی دارد. برای کاهش زمان پاسخگویی فیوز از فیوز لینک استفاده می شود مواد مختلف، شکل خاصی دارد و از جلوه متالورژیکی نیز استفاده می کند.

رایج ترین مواد پیوند فیوز عبارتند از مس، روی، آلومینیوم، سرب و نقره.

درج های مسی در معرض اکسیداسیون هستند، سطح مقطع آنها با گذشت زمان کاهش می یابد و ویژگی های محافظ فیوز تغییر می کند. برای کاهش اکسیداسیون معمولا از درج های مس قلع دار استفاده می شود. نقطه ذوب مس 1080 درجه سانتیگراد است، بنابراین در جریانهای نزدیک به حداقل جریان ذوب، دمای تمام عناصر فیوز به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

روی و سرب نقطه ذوب پایینی دارند (419 درجه سانتیگراد و 327 درجه سانتیگراد) که گرم شدن جزئی فیوزها را در کار مداوم تضمین می کند.

روی در برابر خوردگی مقاوم است، بنابراین سطح مقطع فیوز در حین کار تغییر نمی کند، ویژگی محافظ ثابت می ماند. روی و سرب مقاومت بالایی دارند، بنابراین فیوزها دارای سطح مقطع بزرگی هستند. اینگونه فیوزها معمولاً در فیوزهای بدون پرکننده استفاده می شوند. فیوزهای دارای درج روی و سرب در هنگام اضافه بار تاخیر طولانی دارند.

برنج. 3.1.مشخصات زمان-جریان فیوز

درج های نقره اکسید نمی شوند و ویژگی های آنها پایدارترین هستند.

درج آلومینیومی به دلیل کمبود فلزات غیرآهنی در فیوزها استفاده می شود. مقاومت بالای فیلم های اکسید روی آلومینیوم، ایجاد کنتاکت های قابل جدا شدن قابل اعتماد را دشوار می کند. در طراحی های جدید فیوزهای سری PP31 از درج آلومینیومی استفاده می شود.

در جریان های زیاد، فیوزها از سیم های موازی یا نوارهای مسی نازک ساخته می شوند.

مشخصه اصلی فیوز مشخصه زمان-جریان است که وابستگی زمان ذوب درج به جریان جاری است. برای محافظت کامل، مطلوب است که مشخصه زمان-جریان فیوز (منحنی 1 در شکل 1.1) در تمام نقاط کمی کمتر از مشخصات مدار یا جسم محافظت شده بود (منحنی 2 در شکل 3.1). با این حال، ویژگی های واقعی فیوز (منحنی 3) از منحنی عبور می کند 2. بیایید این را توضیح دهیم. اگر مشخصه فیوز با منحنی مطابقت داشته باشد 1, سپس به دلیل کهنه شدن یا هنگام راه اندازی موتور می سوزد. مدار در صورت عدم وجود بارهای غیرقابل قبول خاموش می شود. بنابراین، جریان ذوب درج بیشتر از جریان بار نامی انتخاب می شود. در عین حال، منحنی ها 2 و 3 تقاطع در منطقه اضافه بار زیاد (منطقه ب)فیوز از جسم محافظت می کند. در منطقه آفیوز از جسم محافظت نمی کند.

در اضافه بارهای کوچک (1.5-2) منگرمایش فیوز H 0 M کند است. بیشتر گرما به محیط از دست می رود. شرایط پیچیده انتقال حرارت، محاسبه لینک فیوز را دشوار می کند.

جریانی که فیوز لینک با رسیدن به دمای ثابت می سوزد، جریان مرزی نامیده می شود. من POGR.

برای تسریع ذوب درج های ساخته شده از مس و نقره، از اثر متالورژیکی استفاده می شود - پدیده انحلال فلزات نسوز در فلزات مذاب و کمتر نسوز. به عنوان مثال، اگر یک گلوله از آلیاژ قلع-سرب با نقطه ذوب 182 درجه سانتیگراد بر روی یک سیم مسی با قطر 0.25 میلی متر لحیم شود، سپس در دمای سیم 650 درجه سانتیگراد در عرض 4 دقیقه ذوب می شود. در 350 درجه سانتیگراد - در عرض 40 دقیقه. همان سیم بدون حلال در دمای حداقل 1000 درجه سانتیگراد ذوب می شود. برای ایجاد اثر متالورژیکی روی درج های مس و نقره از قلع خالص که خواص پایدارتری دارد استفاده می شود. در عملکرد عادی، توپ عملاً هیچ تأثیری بر دمای درج ندارد.

شکل 3.2.فیوزسری PR2: آ -کارتریج; ب -اشکال پیوند فیوز

تسریع ذوب درج نیز با استفاده از یک فیوز با شکل خاص به دست می آید (شکل 3.2، ب).با جریان های اتصال کوتاه، مناطق باریک آنقدر سریع گرم می شوند که تقریباً هیچ گرمایی حذف نمی شود. درج به طور همزمان در چندین مکان باریک می سوزد (بخش A - A و B - B، شکل 3.2، ب)قبل از اینکه جریان اتصال کوتاه به مقدار ثابت خود در مدار جریان مستقیم یا جریان شوک در مدار جریان متناوب برسد (شکل 3.3).

برنج. 3.3.اثر محدود کننده جریان فیوز پیوندها

فیوزها: آ -در جریان ثابت؛

ب -در جریان متناوب

جریان اتصال کوتاه به مقدار i محدود (2-5 بار) محدود می شود. این پدیده عمل محدود کننده جریان نامیده می شود و شرایط خاموش کردن قوس در فیوزها را بهبود می بخشد.

خاموش کردن قوس الکتریکی که پس از سوختن فیوز رخ می دهد باید در سریع ترین زمان ممکن انجام شود. زمان خاموش شدن قوس به طراحی فیوز بستگی دارد.

بالاترین جریانی که یک فیوز می تواند بدون ایجاد آسیب یا تغییر شکل بشکند حد جریان قطعی نامیده می شود.

فیوزها به طور گسترده ای برای محافظت از موتورهای الکتریکی، تجهیزات الکتریکی، شبکه های الکتریکی در تاسیسات برق صنعتی و خانگی استفاده می شوند و دارای طرح های متفاوتی هستند.

فیوزها در کنار سادگی طراحی و هزینه کم، دارای معایب قابل توجهی نیز هستند:

آنها نمی توانند خط را از اضافه بار محافظت کنند زیرا اجازه می دهند
اضافه بار طولانی مدت تا ذوب شدن؛

آنها همیشه حفاظت انتخابی را در شبکه زیر ارائه نمی کنند
گسترش ویژگی های آنها؛

در صورت اتصال کوتاه در شبکه سه فاز،
یکی از سه فیوز را می دمد و خط کار می کند
در دو فاز

در این حالت الکتروموتورهای سه فاز متصل به شبکه دو فاز روشن می شوند و این امر منجر به گرم شدن بیش از حد سیم پیچ الکتروموتور و خرابی آنها می شود.

فیوزهای با محفظه تاشو بسته (کارتریج) بدون پرکننده از سری PR2 (شکل 3.2) برای ولتاژهای 220 و 500 ولت و جریان نامی 100-1000 A ساخته شده اند. نگهدارنده فیوز PR2 (شکل 3.2، آ)برای جریان های 100 آمپر و بالاتر از یک لوله الیافی با دیواره ضخیم 1 تشکیل شده است که بوش های برنجی محکم روی آن نصب شده است. 3, داشتن نخ های ظریف درپوش های برنجی روی لوله ها پیچ می شوند 4, که فیوز لینک 2 را قبل از نصب در کارتریج به چاقوهای 6 پیچ می کند. فیوزهای این سری مجهز به واشر 5 هستند که دارای شیاری برای چاقو بوده و از چرخش چاقوها جلوگیری می کند.

کارتریج در پست های تماس ثابت نصب شده بر روی یک صفحه عایق قرار می گیرد. فشار تماس لازم توسط فنرها تامین می شود.

فیوز لینک ها از روی به شکل صفحه با برش ساخته شده اند. مناطق باریک گرمای بیشتری نسبت به مناطق وسیع تولید می کنند. در جریان نامی، گرمای اضافی ناشی از رسانایی حرارتی روی به قسمت‌های پهن منتقل می‌شود، بنابراین دمای کل درج تقریباً یکسان است. در هنگام اضافه بار، گرم کردن بخش های باریک سریعتر اتفاق می افتد و درج در گرم ترین مکان ذوب می شود (بخش A - A، شکل 3.2، b).

در طول یک اتصال کوتاه، درج در بخش های باریک A - A و B - B ذوب می شود. قوس حاصل باعث تشکیل گازها می شود (50٪ CO 2، 40٪ H 2، 10٪ بخار H 2 O)، زیرا دیواره های کارتریج از مواد مولد گاز - فیبر ساخته شده است. فشار بسته به جریان خاموش می تواند به 10 مگاپاسکال یا بیشتر برسد که خاموش شدن سریع قوس و اثر محدود کننده جریان فیوز را تضمین می کند. برای کاهش ولتاژ اضافی که هنگام قطع جریان اتصال کوتاه رخ می دهد، فیوز پیوند چندین مکان باریک دارد. هنگامی که آنها یکی یکی ذوب می شوند، تمام طول شکاف قوس نه بلافاصله، بلکه در مراحل به مدار وارد می شود.

فیوزهای حجیم سری PN2 (شکل 3.4) به طور گسترده برای محافظت از مدارهای برق تا 500 ولت AC و 440 ولت DC استفاده می شوند و برای جریان های نامی 100-1000 آمپر در دسترس هستند.

1 2

برنج. 3.4.فیوز سری PN2

چینی، بیرون مربع و داخل گرد، لوله 1 دارای چهار سوراخ رزوه ای برای پیچ برای محکم کردن پوشش 4 با واشر آب بندی 5. لینک فیوز 2 جوش داده شده توسط جوش نقطه تماس الکتریکی به واشر تیغه تماس 3. درپوش‌هایی با واشر آزبستی لوله را به‌صورت هرمتیک می‌بندند. لوله با ماسه کوارتز خشک پر شده است 6. فیوز لینک از یک یا چند نوار مسی با ضخامت 0.15-0.35 میلی متر و عرض حداکثر 4 میلی متر ساخته شده است. شکاف های 7 روی درج ساخته می شوند و سطح مقطع درج را 2 برابر کاهش می دهند. برای کاهش دمای ذوب درج، از یک اثر متالورژیکی استفاده می شود - توپ های قلع بر روی نوارهای مسی لحیم می شوند. 8, دمای ذوب در این حالت از 475 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند ، قوس در چندین کانال موازی (مطابق با تعداد درج ها) رخ می دهد. این امر حداقل بخار فلز را در کانال بین دانه های کوارتز و بهترین شرایط را برای خاموش کردن قوس در یک شکاف باریک تضمین می کند. فله

فیوزها، درست مانند فیوزهای سری PR2، دارای خاصیت محدودکننده جریان هستند.

برای کاهش اضافه ولتاژهای حاصل، فیوز لینک دارای شکاف هایی در طول خود است و تعداد آنها به ولتاژ نامی فیوز (بر اساس 100-150 ولت در هر منطقه بین شکاف ها) بستگی دارد. از آنجایی که درج در مکان های باریک می سوزد، قوس بلند به تعدادی قوس کوتاه تقسیم می شود که ولتاژ کل آنها از مجموع افت ولتاژ کاتد و آند تجاوز نمی کند.

پرکننده در فیوزهای سری PN از ماسه کوارتز خالص (99% SiO2) است. به جای کوارتز می توان از گچ (CaCO3) استفاده کرد؛ گاهی اوقات آن را با الیاف آزبست مخلوط می کنند. هنگامی که یک قوس رخ می دهد، گچ با آزاد شدن دی اکسید کربن CO 2 و CaO، یک ماده نسوز تجزیه می شود. واکنش با جذب انرژی رخ می دهد که به خاموش کردن قوس کمک می کند.

حداکثر جریان قابل تعویض فیوزهای سری PN2 به 50 کیلو آمپر می رسد.

فیوزهای حجیم سری NPN دارای کارتریج شیشه ای غیرقابل جابجایی بدون تیغه تماسی هستند و برای جریان تا 60 آمپر طراحی شده اند.

به جای فیوزهای PN2، فیوزهای سری PP-31 با درج های آلومینیومی برای جریان های نامی 63-1000 A و حداکثر جریان خاموش شدن تا 100 کیلو آمپر در ولتاژ 660 ولت ساخته شده است.

فیوزهای سری PP-17 برای جریان های 500-1000 A، ولتاژ AC 380 V و DC 220 V تولید می شوند. حداکثر ظرفیت شکست فیوزهای PP-17 100-120 کیلو آمپر است. فیوز شامل یک عنصر فیوز است که در یک محفظه سرامیکی پر از ماسه کوارتز، یک نشانگر سفر و یک تماس آزاد قرار گرفته است. هنگامی که عنصر فیوز ذوب می شود، عنصر همجوشی نشانگر عملکرد می سوزد و ضربه گیر وارد شده در هنگام مونتاژ نشانگر آزاد می شود، که تماس آزاد را تغییر می دهد و مدار سیگنال دهی عملکرد فیوز بسته می شود.

برای نگهبانی دستگاه های نیمه هادیفیوزهای پرسرعت سری PP-41، PP-57، PP-59، PP-71 توسعه یافته است. این فیوزها با فیوزهای ساخته شده از فویل نقره در کارتریج های بسته پر شده با ماسه کوارتز ساخته می شوند. آنها برای نصب در مدارهای جریان متناوب با ولتاژ طراحی شده اند

380-1250 V و DC 230-1050 V. صنعت برق فیوزهایی برای جریان های نامی 100-2000 A، حداکثر جریان های خاموش تا 200 کیلو آمپر تولید می کند. این فیوزها اثر محدود کننده جریان موثری دارند.

فیوزهای دوشاخه سری PRS به طور گسترده در مدارهای کنترل ماشین ابزار، مکانیزم ها، ماشین آلات و همچنین در سیستم های منبع تغذیه ساختمان های مسکونی و عمومی استفاده می شود. جریان نامی کیس 6; 25; 63; 100 A.

ELECTROSPETS

ELECTROSPETS

مواد فیوز

فیوزها از مس، روی، سرب یا نقره ساخته شده اند. داده های فنی اصلی این مواد از نظر کاربرد آنها برای فیوز لینک ها در جدول آورده شده است. 1.

میز 1.

در پیشرفته ترین فیوزهای امروزی، اولویت به درج های مسی با حلال قلع داده می شود. درج روی نیز گسترده است. درج های فیوز مسی راحت ترین، ساده ترین و ارزان ترین هستند. بهبود ویژگی های آنها با ذوب یک توپ حلبی در یک مکان خاص، تقریباً در وسط درج به دست می آید. از این گونه درج ها به عنوان مثال در سری فیوزهای فله PN2 ذکر شده استفاده می شود. قلع در دمای 232 درجه سانتیگراد، به میزان قابل توجهی کمتر از نقطه ذوب مس ذوب می شود و مس درج را در نقطه تماس با آن حل می کند. قوسی که در این مورد ظاهر می شود، از قبل کل درج را ذوب می کند و خاموش می شود. مدار جریان خاموش می شود.
بنابراین، ادغام یک توپ حلبی به موارد زیر منجر می شود.
اولاً، درج‌های مسی با تأخیر زمانی در برابر بارهای اضافه کوچک شروع به واکنش می‌کنند، که در غیاب حلال اصلاً به آن واکنش نشان نمی‌دهند. به عنوان مثال، یک سیم مسی با قطر 0.25 میلی متر با یک حلال در دمای 280 درجه سانتیگراد در 120 دقیقه ذوب می شود.
ثانیاً، در همان دمای به اندازه کافی بالا (یعنی تحت بار یکسان)، درج های دارای حلال بسیار سریعتر از درج های بدون حلال واکنش نشان می دهند. به عنوان مثال، یک سیم مسی با قطر 0.25 میلی متر بدون حلال در دمای متوسط ​​1000 درجه سانتیگراد در 120 دقیقه ذوب می شود و همان سیم، اما با حلال در دمای متوسط ​​تنها 650 درجه سانتیگراد، فقط در مدت زمان ذوب می شود. 4 دقیقه.
استفاده از حلال قلع این امکان را فراهم می کند که درج های مسی قابل اعتماد و ارزانی داشته باشید که در دمای عملیاتی نسبتاً پایین کار می کنند، دارای حجم و وزن نسبتاً کمی فلز (که به قابلیت سوئیچینگ فیوز کمک می کند) و در عین حال دارای سرعت بیشتر در اضافه بارهای زیاد و واکنش با تاخیر زمانی به اضافه بارهای نسبتا کوچک. نسبت Ip og:Iv برای چنین درج‌هایی نسبتاً کوچک است (بیش از 1.45) که انتخاب هادی‌هایی را که توسط چنین فیوز لینک‌هایی از بار اضافی محافظت می‌شوند را تسهیل می‌کند.
روی اغلب برای ساخت فیوز لینک استفاده می شود. به ویژه در سری های ذکر شده فیوزهای PR2 از چنین درج هایی استفاده می شود. اینسرت های روی در برابر خوردگی مقاومت بیشتری دارند. بنابراین، علیرغم نقطه ذوب نسبتاً پایین، برای آنها، به طور کلی، می توان حداکثر دمای عملیاتی مشابه (مس 250 درجه سانتیگراد) و طراحی درج با سطح مقطع کوچکتر را در نظر گرفت. با این حال، مقاومت الکتریکی روی تقریباً 3.4 برابر بیشتر از مس است. برای حفظ دمای یکسان، لازم است تلفات انرژی در آن کاهش یابد و بر این اساس سطح مقطع آن افزایش یابد. به نظر می رسد که درج بسیار حجیم تر است. این، با مساوی بودن سایر موارد، منجر به کاهش ظرفیت سوئیچینگ فیوز می شود. علاوه بر این، با یک درج عظیم با دمای 250 درجه سانتیگراد، نمی توان دمای کارتریج و کنتاکت ها را در همان ابعاد در حد قابل قبولی حفظ کرد. همه اینها باعث می شود که حداکثر دمای درج روی تا 200 درجه سانتیگراد کاهش یابد و در نتیجه سطح مقطع درج را بیشتر افزایش دهید. در نتیجه، فیوزهایی با درج‌های روی با ابعاد یکسان، نسبت به فیوزهای دارای درج‌های مسی و حلال‌های قلع، به طور قابل‌توجهی مقاومت کمتری در برابر جریان‌های اتصال کوتاه دارند.
در صورت نیاز شدید، تعدادی از شرکت ها فیوز لینک ها را در تعمیرگاه های برق خود تولید می کنند. در عین حال، موادی که عناصر فیوز لینک از آنها ساخته شده اند باید به دقت کالیبره شوند و حداقل 10 درصد فیوز پیوندهای تمام شده باید به طور انتخابی برای حداقل و حداکثر جریان آزمایش شوند.
حداقل جریانی گرفته می شود که در آن فیوز لینک نباید در کمتر از 1 ساعت بسوزد. معمولاً این جریان برابر با 1.3-1.5 جریان نامی آن است، یعنی Imin = (l.3-1.5)In.
حداکثر جریانی گرفته می شود که در آن فیوز باید در کمتر از 1 ساعت بسوزد؛ معمولاً (l.6-2.l)In است.
فیوزهای تولیدی باید الزامات GOST های مربوطه را از نظر کیفیت، ویژگی ها و جریان نامی برآورده کنند.
استفاده از درج های خانگی غیرقابل قبول است، زیرا در بهترین حالت آنها نصب را فقط در برابر جریان های اتصال کوتاه محافظت می کنند. برای بستن پیوند فیوز روی باید از واشر فولادی با قطر افزایش یافته و واشر فنری استفاده شود. در غیاب این واشرها، روی به تدریج از زیر پیچ تماسی فشرده شده و تماس را ضعیف می کند. از چه زمانی نمی‌توانید یک درج مسی را در نگهدارنده فیوز PR بدون حلال قلع نصب کنید درجه حرارت بالاذوب درج مس، کارتریج فیبر به سرعت از بین می رود.

فیوزهای سوخته باید با فیوزهای یدکی کالیبره شده در کارخانه جایگزین شوند. اگر هیچ کدام وجود نداشته باشد، می توان آنها را به طور موقت با سیم های از پیش آماده شده که برای جریان خاصی طراحی شده اند جایگزین کرد. قطر و مواد سیم ها در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2.

دستگاهی متشکل از یک عنصر فلزی قابل ذوب به شکل صفحه یا سیم نازک و محفظه ای با دستگاه تماس فیوز نامیده می شود. این برای محافظت از مدارهای الکتریکی از اضافه بار و جریان اتصال کوتاه طراحی شده است.

جریان جریان طولانی مدت حالت عادی عملکرد فیوز لینک است. اما هنگامی که بار از مقدار نامی افزایش می یابد یا اتصال کوتاهی رخ می دهد (I network > I insert)، فلز تا دمای ذوب گرم می شود و با ذوب شدن، مدار را می شکند. در مقابل، فیوز لینک یکبار مصرف است و در صورت فعال شدن، باید با فیوز جدید جایگزین شود.

فیوزها معمولاً از آلیاژ سرب و مس با قلع و همچنین با فلزات دیگر ساخته می شوند. درج‌های مسی قبل از نصب قلع‌بندی می‌شوند تا از اکسید شدن فلز و بدتر شدن خواص رسانایی آن جلوگیری شود. آنها سطح مقطع کوچکی دارند زیرا مقاومت کمی دارند. تعداد زیادی از فیوزها با مواد خاموش کننده قوس در داخل محفظه خود (مثلاً فیبر یا ماسه کوارتز) مجهز شده اند. جریانی که فیوز فیوز برای آن محاسبه می شود، جریان نامی فیوز لینکی که من وارد می کنم نامیده می شود، برخلاف فیوز نامی که فیوز می کنم. ، که قطعات حامل جریان دستگاه و همچنین قطعات تماس و خاموش کننده قوس برای آن محاسبه می شود.

زمان فرسودگی فیوز به جریانی که از آن می گذرد بستگی دارد و وابستگی این جریان به زمان فرسودگی t=f(I) مشخصه حفاظتی نامیده می شود. در زیر نشان داده شده است:

شکل، مشخصات دو فیوز مختلف 1 و 2 را نشان می دهد. آنها دارای جریان نامی متفاوت هستند و همانطور که از نمودار می بینیم، در جریان اضافه بار یکسان، دستگاه 1 سریعتر از 2 می سوزد. بر این اساس، درجه بندی پایین تر دستگاه، سریعتر خواهد سوخت. این ویژگی امکان حفاظت انتخابی از مدارهای الکتریکی را فراهم می کند.

توسط ویژگی های طراحیفیوزهای لوله ای و پلاگین را می توان تشخیص داد.

لوله ای - آنها با محفظه های ساخته شده از مواد مولد گاز - فیبر بسته می شوند؛ هنگامی که دما افزایش می یابد، فشار زیادی در لوله ایجاد می کند که به همین دلیل زنجیره می شکند. فیوز نوع PR:

جایی که: 1 – کنتاکت های بسته، 2 – کلاهک های برنجی، 3 – حلقه های برنجی، 4 – درج قابل ذوب، 5 – لوله فیبر.

چنین وسیله ای از یک فیوز-لینک 4 تشکیل شده است که در یک لوله فیبر نوع جمع شونده 5 محصور شده است که با حلقه های برنجی انتهایی 2 تقویت شده است که تماس های 1 را می بندد.

فیوزهای دوشاخه معمولاً در تأسیسات روشنایی برای محافظت از مصرف کنندگان خانگی (کنتورهای برق) و همچنین برای موتورهای الکتریکی کم و متوسط ​​استفاده می شود. آنها در روش چسباندن درج قابل ذوب با لوله های لوله ای متفاوت هستند.

فیوزهای خودتنظیم شونده نیز وجود دارد. ماهیت کار آنها این است که هنگام گرم شدن، مقاومت خود را به شدت به سمت بالا تغییر می دهند که منجر به قطع شدن مدار می شود. به محض اینکه دمای آنها به دمای عملیاتی کاهش می یابد، مقاومت کاهش می یابد و مدار دوباره بسته می شود. طراحی آنها بر اساس مواد پلیمری است که در شرایط دمایی معمولی دارای شبکه کریستالی هستند و هنگام گرم شدن به شدت به حالت آمورف تبدیل می شوند.

چنین فیوزهایی به طور گسترده در فناوری دیجیتال (کامپیوتر، تلفن های همراه، سیستم های کنترل فرآیند خودکار). به دلیل هزینه بالای آنها معمولاً در مدارهای برق مورد استفاده قرار نمی گیرند. آنها بسیار راحت هستند زیرا پس از پاره شدن زنجیره نیازی به تعویض ندارند.

بسیاری از برقکاران برای جلوگیری از فرسودگی مکرر پیوندهای فیوز، به اصطلاح "اشکالات" ایجاد می کنند - به جای آلیاژ خاصی از فیوز، سیم معمولی با بخش کوچک را وصل می کنند. این کار نباید انجام شود، زیرا زمان فرسودگی آلیاژ و سیم معمولی از همان مقطع می تواند بسیار متفاوت باشد، که می تواند منجر به عواقب بدی شود. بنابراین، اگر فیوزهای شما مکرراً خاموش می شوند، باید دلیل خاموش شدن آنها را مشخص کنید و سعی نکنید با نصب "باگ" محافظ را سخت کنید.

همچنین می توانید طراحی و عملکرد فیوزها را در اینجا مشاهده کنید:

برای مصارف خانگی و صنعتی شبکه برقهمیشه خطر آسیب الکتریکی یا آسیب تجهیزات وجود دارد. آنها می توانند در هر زمانی که شرایط بحرانی ظاهر می شوند رخ دهند. وسایل حفاظتی می توانند چنین عواقبی را کاهش دهند. استفاده از آنها ایمنی استفاده از برق را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

حفاظت مدارهای الکتریکی بر اساس موارد زیر عمل می کنند:

فیوز؛

مدار شکن مکانیکی

اصل عملیات و طراحی فیوز

دو دانشمند باهوش، ژول و لنز، به طور همزمان قوانین روابط متقابل بین مقدار جریان عبوری در یک هادی و آزاد شدن گرما از آن را ایجاد کردند و وابستگی به مقاومت مدار و مدت زمان بازه زمانی را آشکار کردند.

یافته های آنها ایجاد ساده ترین ساختارهای محافظ را بر اساس اثر حرارتی جریان روی سیم فلزی ممکن ساخت. از یک درج فلزی نازک استفاده می کند که جریان کامل مدار از آن عبور می کند.

در پارامترهای نامی برای انتقال برق، این "سیم" به طور قابل اعتماد بار حرارتی را تحمل می کند و اگر مقادیر آن بیش از حد معمول باشد، می سوزد، مدار را می شکند و ولتاژ را از مصرف کنندگان تخلیه می کند. برای بازیابی عملکرد مدار، لازم است عنصر سوخته را جایگزین کنید: فیوز لینک.

این به وضوح بر روی طرح های فیوزهای تجهیزات تلویزیونی و رادیویی خانگی با محفظه های شیشه ای شفاف قابل مشاهده است.

لنت های فلزی ویژه ای در انتهای آن نصب می شود و هنگام نصب در سوکت ها، تماس الکتریکی ایجاد می کند. این اصل در دوشاخه‌های الکتریکی با پیوندهای قابل ذوب، که برای چندین دهه از والدین و نسل‌های قدیمی‌تر ما در برابر آسیب سیم‌کشی برق محافظت می‌کرد، تجسم یافته است.

سازه های اتوماتیک با استفاده از همان فرم توسعه یافتند که به جای دوشاخه به سوکت ها پیچ می شدند. اما هنگام فعال شدن نیازی به تعویض نداشتند اجزاء. برای بازیابی منبع تغذیه کافی است دکمه داخل کیس را فشار دهید.

اتصالات برق قدیمی آپارتمان به این ترتیب محافظت می شد. سپس همراه با فیوزها ظاهر شدند.

انتخاب فیوز بر اساس موارد زیر است:

مقادیر جریان نامی خود فیوز و درج آن؛

ضرایب حداقل/حداکثر تعدد جریان تست؛

محدود کردن جریان الکتریکی قابل تعویض و امکان قطع برق انتقال یافته.

ویژگی های حفاظتی پیوند فیوز؛

ولتاژ نامی فیوز؛

رعایت اصول گزینش پذیری

فیوزها طراحی ساده ای دارند. آنها به طور گسترده در تاسیسات الکتریکی از جمله استفاده می شود تجهیزات ولتاژ بالاتا 10 کیلو ولت، به عنوان مثال، در حفاظت از ترانسفورماتورهای ولتاژ ابزار.

اصل عملکرد و طراحی قطع کننده مدار

هدف یک وسیله کلید مکانیکی به نام مدار شکن عبارت است از:

روشن کردن، عبور، خاموش کردن جریان ها در حالت مدار معمولی؛

حذف خودکار ولتاژ از تاسیسات الکتریکی در شرایط اضطراری، به عنوان مثال، جریان های فلزی اتصال کوتاه. کلیدهای مدار در حالت های اتصال کوتاه و حفاظت اضافه بار قابل استفاده مجدد کار می کنند. امکان استفاده مکرر تفاوت اصلی آنها با فیوز محسوب می شود.

در دوران اتحاد جماهیر شوروی، قطع کننده های مدار اتوماتیک سری های AP-50، AK-50، AK-63 و AO-15 به طور گسترده در بخش انرژی مورد استفاده قرار گرفتند.

در مدرن نمودارهای الکتریکیطرح های بهبود یافته از تولید کنندگان خارجی و داخلی در حال استفاده است.

همه آنها در محفظه های دی الکتریک محصور شده اند و دارای دستگاه های اجرایی مشترک هستند که ارائه می دهند:

1. خاموش شدن حرارتی مدار زمانی که مقدار جریان مجاز کمی بیشتر شود.

2. قطع الکترومغناطیسی در طول موج ناگهانی بار.

3. محفظه های سرکوب قوس;

4. سیستم های تماس.

در صورت گرم شدن توسط انرژی گرمای تولید شده، یک صفحه دو فلزی کار می کند که تحت تأثیر دما خم می شود تا مکانیزم آزادسازی فعال شود. این تابع به مقدار گرمای آزاد شده بستگی دارد و در طول زمان تا یک نقطه مشخص تمدید می شود.

قطع کننده در سریع ترین زمان ممکن از عملکرد شیر برقی الکترومغناطیسی با وقوع قوس الکتریکی عمل می کند. برای خاموش کردن آن از تدابیر خاصی استفاده می شود.

کنتاکت های تقویت شده برای مقاومت در برابر شکست های مکرر طراحی شده اند.

تفاوت های عملیاتی بین کلیدهای مدار و فیوزها

خواص حفاظتی هر دو روش با زمان آزمایش شده است و هر روش به تجزیه و تحلیل شرایط عملیاتی خاص هنگام ارزیابی هزینه سازه با در نظر گرفتن مدت زمان و قابلیت اطمینان عملیات نیاز دارد.

قطع کننده مدارطراحی ساده تر، مدار را یک بار غیرفعال کنید، ارزان تر. آنها می توانند تنش را به صورت دستی کاهش دهند، اما این معمولاً خیلی راحت نیست. علاوه بر این، در جریان های کمی بالاتر، آنها بار را برای مدت طولانی قطع می کنند. این عامل ممکن است باعث افزایش خطر آتش سوزی شود.

هر فیوز فقط از یک فاز شبکه محافظت می کند.

قطع کننده مدارپیچیده تر، گران تر، کاربردی تر. اما آنها با دقت بیشتری با تنظیمات مدار الکتریکی محافظت شده تنظیم می شوند که با توجه به جریان طراحی عملیاتی با در نظر گرفتن قدرت های سوئیچ شده انتخاب می شوند.

روکش ماشین های مدرن ساخته شده از ترموست مقاومت در برابر اثرات حرارتی را افزایش داده است. آنها ذوب نمی شوند و در برابر آتش مقاوم هستند. برای مقایسه، محفظه پلی استایرن سوئیچ های قدیمی می تواند دمای بیش از 70 درجه را تحمل کند.

طراحی به شما امکان می دهد مدل هایی را برای باز شدن همزمان یک تا چهار مدار الکتریکی انتخاب کنید. در صورت استفاده از فیوزها در مدار سه فاز، ولتاژ را با تأخیرهای زمانی متفاوت از مدار خارج می کنند که می تواند دلیلی اضافی برای ایجاد حادثه باشد.

فیوزها بدون در نظر گرفتن ویژگی های آن با جریان کار می کنند. کلیدهای مدار برای بار انتخاب شده و با حروف طبقه بندی می شوند:

الف - شبکه های الکتریکی با طول افزایش یافته؛

ب - روشنایی راهروها و محوطه ها.

ج - سیستم های برق و روشنایی با جریان شروع متوسط.

D- بارهای غالب ناشی از روشن کردن موتورهای الکتریکی با پارامترهای راه اندازی بالا.

K - کوره های القایی و خشک کن های الکتریکی؛