วงจรไฟฟ้าใด ๆ ประกอบด้วยองค์ประกอบแต่ละส่วน แต่ละรายการมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าปัจจุบันบางอย่างที่องค์ประกอบนี้ใช้งานได้ การเพิ่มกระแสให้สูงกว่าค่าเหล่านี้อาจทำให้องค์ประกอบเสียหายได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูงอย่างไม่อาจยอมรับได้หรือเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างขององค์ประกอบนี้ค่อนข้างรวดเร็วเนื่องจากอิทธิพลของกระแส ในสถานการณ์เช่นนี้ ฟิวส์ที่มีการออกแบบหลากหลายจะช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อองค์ประกอบต่างๆ วงจรไฟฟ้า.

การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับวิธีที่ฟิวส์เหล่านี้ทำลายวงจรไฟฟ้า ดังนั้นเราจึงสามารถแสดงรายการฟิวส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเป็นฟิวส์ประเภทต่อไปนี้:

• หลอมละลาย,
• เครื่องกลไฟฟ้า,
• อิเล็กทรอนิกส์,
• การรักษาด้วยตนเอง

วิธีการทำลายวงจรไฟฟ้าครอบคลุมกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในฟิวส์เมื่อถูกกระตุ้น

• ฟิวส์ทำลายวงจรไฟฟ้าเนื่องจากการหลอมละลายของตัวฟิวส์
• ฟิวส์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยหน้าสัมผัสที่ถูกปิดโดยองค์ประกอบ bimetallic ที่เปลี่ยนรูปได้
• ฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งควบคุมโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์พิเศษ
• ฟิวส์รีเซ็ตตัวเองทำจากวัสดุพิเศษ คุณสมบัติเปลี่ยนแปลงเมื่อกระแสไหล แต่จะถูกเรียกคืนหลังจากกระแสในวงจรไฟฟ้าลดลงหรือหายไป ดังนั้นความต้านทานจะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงอีกครั้ง

หลอมละลายได้

ฟิวส์ที่ถูกที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุด ฟิวส์ลิงค์ซึ่งละลายหรือระเหยหลังจากเพิ่มกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้รับประกันว่าจะทำให้เกิดการแตกหักในวงจรไฟฟ้า ประสิทธิผลของวิธีการป้องกันนี้พิจารณาจากอัตราการทำลายตัวฟิวส์เป็นหลัก ด้วยเหตุนี้จึงทำจากโลหะและโลหะผสมพิเศษ ส่วนใหญ่เป็นโลหะ เช่น สังกะสี ทองแดง เหล็ก และตะกั่ว เนื่องจากตัวฟิวส์โดยพื้นฐานแล้วเป็นตัวนำ จึงมีลักษณะเหมือนตัวนำ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะตามกราฟที่แสดงด้านล่าง

ดังนั้นเพื่อ การดำเนินงานที่เหมาะสมฟิวส์ ความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวฟิวส์ที่กระแสโหลดที่กำหนดไม่ควรทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและการทำลาย มันกระจายออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านองค์ประกอบของตัวฟิวส์ทำให้เม็ดมีดร้อนขึ้น แต่ไม่มีผลทำลายล้าง

แต่หากกระแสเพิ่มขึ้น สมดุลความร้อนจะหยุดชะงัก และอุณหภูมิของเม็ดมีดจะเริ่มเพิ่มขึ้น

ในกรณีนี้ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเหมือนหิมะถล่มจะเกิดขึ้นเนื่องจากความต้านทานเชิงแอคทีฟของตัวฟิวส์เพิ่มขึ้น เม็ดมีดจะละลายหรือระเหยขึ้นอยู่กับอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ การระเหยจะอำนวยความสะดวกโดยส่วนโค้งของโวลตาอิกซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในฟิวส์ที่ค่าแรงดันและกระแสที่สำคัญ ส่วนโค้งจะเข้ามาแทนที่ฟิวส์ลิงค์ที่ถูกทำลายชั่วคราว เพื่อรักษากระแสไฟในวงจรไฟฟ้า ดังนั้นการมีอยู่ของมันยังกำหนดลักษณะเวลาของการตัดการเชื่อมต่อฟิวส์ด้วย

• ลักษณะเฉพาะของกระแสเวลาเป็นพารามิเตอร์หลักของตัวฟิวส์ ซึ่งจะถูกเลือกสำหรับวงจรไฟฟ้าเฉพาะ

ในโหมดฉุกเฉิน สิ่งสำคัญคือต้องตัดวงจรไฟฟ้าโดยเร็วที่สุด เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้วิธีพิเศษกับตัวฟิวส์ เช่น:

• การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในท้องถิ่น
• "ผลทางโลหะวิทยา".

โดยหลักการแล้ว วิธีการเหล่านี้เป็นวิธีการที่คล้ายกันซึ่งอนุญาตให้ทำให้เม็ดมีดร้อนเร็วขึ้นไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง หน้าตัดที่แปรผันได้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะร้อนเร็วกว่าหน้าตัดที่ใหญ่กว่า เพื่อเร่งการทำลายตัวฟิวส์ให้เร็วขึ้น ฟิวส์จะต้องประกอบด้วยตัวนำที่เหมือนกันจำนวนหนึ่ง ทันทีที่ตัวนำตัวใดตัวหนึ่งเกิดไฟไหม้ หน้าตัดทั้งหมดจะลดลงและตัวนำตัวต่อไปจะไหม้ และต่อๆ ไปจนกว่าตัวนำทั้งหมดจะถูกทำลายจนหมด

เอฟเฟกต์ทางโลหะวิทยาถูกใช้ในเม็ดมีดแบบบาง ขึ้นอยู่กับการหลอมเหลวเฉพาะจุดที่มีความต้านทานสูงกว่า แล้วละลายวัสดุฐานของเม็ดมีดที่มีความต้านทานต่ำที่อยู่ภายในนั้น เป็นผลให้ความต้านทานเฉพาะเพิ่มขึ้นและเม็ดมีดละลายเร็วขึ้น การหลอมได้มาจากหยดดีบุกหรือตะกั่วซึ่งนำไปใช้กับแกนทองแดง วิธีการดังกล่าวใช้สำหรับฟิวส์กำลังต่ำสำหรับกระแสสูงถึงหลายหน่วยแอมแปร์ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ในครัวเรือนต่างๆ

รูปร่าง ขนาด และวัสดุของตัวเรือนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นฟิวส์ กล่องแก้วมีความสะดวกเนื่องจากช่วยให้คุณเห็นสถานะของเม็ดมีดที่หลอมละลายได้ แต่ตัวเรือนเซรามิกนั้นราคาถูกกว่าและแข็งแกร่งกว่า ภายใต้ งานบางอย่างมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบอื่นๆ บางส่วนแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง

ปลั๊กไฟฟ้าทั่วไปมีพื้นฐานมาจากตัวเครื่องเซรามิกแบบท่อ ตัวปลั๊กเป็นตัวที่ทำขึ้นเป็นพิเศษเพื่อให้พอดีกับคาร์ทริดจ์เพื่อความสะดวกในการใช้งานฟิวส์ ปลั๊กและฟิวส์เซรามิกบางแบบมีตัวบ่งชี้ทางกลของสถานะของตัวฟิวส์ เมื่อมันไหม้ อุปกรณ์ประเภทเซมาฟอร์จะถูกกระตุ้น

เมื่อกระแสเพิ่มขึ้นเกิน 5 - 10 A จำเป็นต้องดับส่วนโค้งของแรงดันไฟฟ้าภายในตัวฟิวส์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พื้นที่ภายในรอบๆ เม็ดมีดที่หลอมละลายได้จะเต็มไปด้วยทรายควอทซ์ ส่วนโค้งจะทำให้ทรายร้อนอย่างรวดเร็วจนกระทั่งก๊าซถูกปล่อยออกมา ซึ่งป้องกันไม่ให้เกิดการพัฒนาส่วนโค้งของโวลตาอิกต่อไป

แม้จะมีความไม่สะดวกบางประการที่เกิดจากความจำเป็นในการจัดหาฟิวส์เพื่อทดแทนตลอดจนการทำงานที่ช้าและแม่นยำไม่เพียงพอสำหรับวงจรไฟฟ้าบางชนิด แต่ฟิวส์ประเภทนี้มีความน่าเชื่อถือมากที่สุด ยิ่งอัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าสูงขึ้นเท่าใดความน่าเชื่อถือของการทำงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เครื่องกลไฟฟ้า

ฟิวส์ของการออกแบบระบบเครื่องกลไฟฟ้านั้นแตกต่างจากฟิวส์โดยพื้นฐาน พวกเขามีหน้าสัมผัสทางกลและองค์ประกอบทางกลเพื่อควบคุม เนื่องจากความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ใด ๆ ลดลงเมื่อมีความซับซ้อนมากขึ้น สำหรับฟิวส์เหล่านี้ อย่างน้อยในทางทฤษฎี มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดความผิดปกติดังกล่าวซึ่งกระแสไฟสะดุดที่ตั้งไว้จะไม่ถูกปิด การทำงานซ้ำๆ เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้เหนือฟิวส์ ข้อเสียสามารถระบุได้ดังนี้:

• การปรากฏตัวของส่วนโค้งเมื่อปิดและการทำลายผู้ติดต่ออย่างค่อยเป็นค่อยไปเนื่องจากอิทธิพลของมัน เป็นไปได้ว่าหน้าสัมผัสอาจเชื่อมเข้าด้วยกัน
• ไดรฟ์แบบสัมผัสทางกลซึ่งมีราคาแพงในการทำแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ด้วยเหตุนี้ การเปิดใช้งานใหม่จึงต้องดำเนินการด้วยตนเอง
• การตอบสนองที่รวดเร็วไม่เพียงพอซึ่งไม่สามารถรับประกันความปลอดภัยของผู้ใช้ไฟฟ้าที่ "เน่าเสียง่าย" บางรายได้

ฟิวส์ระบบเครื่องกลไฟฟ้ามักเรียกว่า "เซอร์กิตเบรกเกอร์" และเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าไม่ว่าจะโดยฐานหรือขั้วต่อสายไฟที่ปอกฉนวน

อิเล็กทรอนิกส์

ในอุปกรณ์เหล่านี้ กลไกจะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยสิ้นเชิง พวกเขามีข้อเสียเปรียบเพียงข้อเดียวที่มีอาการหลายอย่าง:

• คุณสมบัติทางกายภาพของสารกึ่งตัวนำ

ข้อเสียนี้แสดงออกมา:

• ในความเสียหายภายในกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จากอิทธิพลทางกายภาพที่ผิดปกติ (แรงดันไฟเกิน กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ การแผ่รังสี)
• การเปิดใช้งานผิดพลาดหรือการพังของวงจรควบคุมกุญแจอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากอิทธิพลทางกายภาพที่ผิดปกติ (อุณหภูมิที่มากเกินไป การแผ่รังสี การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า)

การรักษาด้วยตนเอง

แท่งทำจากวัสดุโพลีเมอร์พิเศษและมีอิเล็กโทรดสำหรับเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้า นี่คือการออกแบบฟิวส์ประเภทนี้ ความต้านทานของวัสดุในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดนั้นมีน้อย แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยเริ่มจากอุณหภูมิที่กำหนด เมื่อเย็นลง ความต้านทานก็จะลดลงอีกครั้ง ข้อบกพร่อง:

• การพึ่งพาความต้านทานต่ออุณหภูมิโดยรอบ
• การฟื้นตัวที่ยาวนานหลังจากการกระตุ้น;
• พังทลายโดยแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินและความล้มเหลวด้วยเหตุนี้

การเลือกฟิวส์ที่เหมาะสมช่วยประหยัดต้นทุนได้มาก อุปกรณ์ราคาแพงซึ่งปิดสวิตช์ตามเวลาที่กำหนดโดยฟิวส์ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุในวงจรไฟฟ้ายังคงใช้งานได้

ฟิวส์เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อตัดการเชื่อมต่อวงจรที่ได้รับการป้องกันโดยการทำลายชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าซึ่งออกแบบเป็นพิเศษเพื่อการนี้ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าที่เกินค่าที่กำหนด

ในฟิวส์วงจรจะถูกตัดการเชื่อมต่อเนื่องจากการละลายของฟิวส์ลิงค์ซึ่งได้รับความร้อนจากกระแสของวงจรป้องกันที่ไหลผ่าน หลังจากตัดการเชื่อมต่อวงจรแล้วจำเป็นต้องเปลี่ยนฟิวส์ลิงค์เป็นอันที่ใช้งานได้

ฟิวส์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรที่ได้รับการป้องกัน และเพื่อให้มองเห็นการแตกหักของวงจรไฟฟ้าและการบำรุงรักษาที่ปลอดภัย จึงมีการใช้สวิตช์หรือเบรกเกอร์แบบไม่อัตโนมัติร่วมกับฟิวส์

ฟิวส์ผลิตขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับ 42, 220, 380, 660 โวลต์ และ กระแสตรง 24, 110, 220, 440 โวลต์

องค์ประกอบหลักของฟิวส์ได้แก่ ตัวฟิวส์ ตัวเชื่อมฟิวส์ (ส่วนประกอบฟิวส์) ส่วนสัมผัส อุปกรณ์ดับเพลิงส่วนโค้ง และตัวกลางดับเพลิง

ฟิวส์มีลักษณะเฉพาะด้วยกระแสไฟที่กำหนดของตัวฟิวส์ กล่าวคือ กระแสไฟที่ตัวฟิวส์ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานในระยะยาว องค์ประกอบหลอมที่ถอดเปลี่ยนได้สำหรับกระแสพิกัดที่แตกต่างกันสามารถแทรกเข้าไปในตัวฟิวส์เดียวกันได้ ดังนั้นตัวฟิวส์จึงมีคุณลักษณะเฉพาะด้วยกระแสพิกัด

ฟิวส์ (ฐาน) ซึ่งเท่ากับกระแสไฟพิกัดสูงสุดของตัวฟิวส์ที่มีไว้สำหรับการออกแบบฟิวส์นี้ ตัวอย่างเช่น ฟิวส์ของซีรีส์ PN2 และ PR2 มีข้อต่อฟิวส์แบบเปลี่ยนได้ ดังนั้นฟิวส์ซีรีส์ PN2-100 จึงมีตัวเรือนที่ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงถึง 100 A และข้อต่อฟิวส์แบบเปลี่ยนได้สำหรับกระแส 30, 40, 50, 60, 80, 100 A

ฟิวส์สูงถึง 1 kV ผลิตขึ้นสำหรับกระแสพิกัดสูงถึง 1,000 A

ในโหมดปกติ ความร้อนที่เกิดจากกระแสโหลดในตัวฟิวส์จะถูกถ่ายโอนไปยังสภาพแวดล้อม และอุณหภูมิของทุกส่วนของฟิวส์จะต้องไม่เกินขีดจำกัดที่อนุญาต เมื่อโอเวอร์โหลดหรือลัดวงจร อุณหภูมิของเม็ดมีดจะเพิ่มขึ้นและจะละลาย ยิ่งกระแสไหลมากเท่าไร ระยะเวลาการหลอมก็จะสั้นลงเท่านั้น การขึ้นอยู่กับเวลาหลอมละลายของฟิวส์ลิงค์กับค่าปัจจุบัน (หลายหลากของกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานสัมพันธ์กับกระแสไฟที่กำหนดของฟิวส์ลิงค์) เรียกว่าคุณสมบัติป้องกัน (เวลา - กระแส) ของฟิวส์ (รูปที่ 3.1 .) ที่กระแสเดียวกัน เวลาในการหลอมละลายของตัวฟิวส์ขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุ (วัสดุของเม็ดมีด สภาพพื้นผิว สภาพการทำความเย็น ฯลฯ) เพื่อลดเวลาตอบสนองของฟิวส์ จึงใช้ข้อต่อฟิวส์ วัสดุที่แตกต่างกันมีรูปร่างพิเศษและยังใช้ลักษณะทางโลหะวิทยาอีกด้วย

วัสดุเชื่อมต่อฟิวส์ที่พบมากที่สุด ได้แก่ ทองแดง สังกะสี อลูมิเนียม ตะกั่ว และเงิน

เม็ดมีดทองแดงอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น หน้าตัดจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป และลักษณะการป้องกันของฟิวส์จะเปลี่ยนไป เพื่อลดการเกิดออกซิเดชัน มักใช้เม็ดมีดทองแดงกระป๋อง จุดหลอมเหลวของทองแดงคือ 1,080 °C ดังนั้นที่กระแสใกล้กับกระแสหลอมเหลวขั้นต่ำ อุณหภูมิของส่วนประกอบฟิวส์ทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

สังกะสีและตะกั่วมีจุดหลอมเหลวต่ำ (419 °C และ 327 °C) ซึ่งช่วยให้ฟิวส์ได้รับความร้อนเล็กน้อยในการทำงานต่อเนื่อง

สังกะสีทนต่อการกัดกร่อน ดังนั้นหน้าตัดของลิงค์ฟิวส์จึงไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงาน ลักษณะการป้องกันยังคงที่ สังกะสีและตะกั่วมีความต้านทานสูง ดังนั้นข้อต่อฟิวส์จึงมีหน้าตัดขนาดใหญ่ ลิงค์ฟิวส์ดังกล่าวมักจะใช้ในฟิวส์ที่ไม่มีตัวเติม ฟิวส์ที่มีสังกะสีและตะกั่วจะเกิดการหน่วงเวลานานในระหว่างการโอเวอร์โหลด

ข้าว. 3.1.ลักษณะกระแสเวลาของฟิวส์

เม็ดมีดสีเงินจะไม่ออกซิไดซ์และคุณลักษณะของเม็ดมีดจะเสถียรที่สุด

เม็ดมีดอลูมิเนียมถูกใช้ในฟิวส์เนื่องจากการขาดแคลนโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ความต้านทานสูงของฟิล์มออกไซด์บนอะลูมิเนียมทำให้ยากต่อการสร้างหน้าสัมผัสที่ถอดออกได้ที่เชื่อถือได้ เม็ดมีดอะลูมิเนียมใช้ในการออกแบบฟิวส์ใหม่ของซีรีส์ PP31

ที่กระแสไฟสูง ฟิวส์จะทำโดยใช้สายขนานหรือแถบทองแดงบางๆ

ลักษณะสำคัญของฟิวส์คือลักษณะกระแสเวลาซึ่งขึ้นอยู่กับเวลาหลอมละลายของเม็ดมีดกับกระแสที่ไหล เพื่อการป้องกันที่สมบูรณ์แบบ เป็นที่พึงประสงค์ว่าลักษณะกระแสเวลาของฟิวส์ (ส่วนโค้ง 1 ในรูป 1.1) ทุกจุดต่ำกว่าคุณลักษณะของวงจรหรือวัตถุที่ได้รับการป้องกันเล็กน้อย (ส่วนโค้ง 2 ในรูป 3.1) อย่างไรก็ตามลักษณะที่แท้จริงของฟิวส์ (ส่วนโค้ง 3) ข้ามโค้ง 2. มาอธิบายเรื่องนี้กัน หากลักษณะฟิวส์สอดคล้องกับส่วนโค้ง 1, แล้วจะเผาไหม้ตามอายุหรือเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ วงจรจะปิดลงหากไม่มีการโอเวอร์โหลดที่ยอมรับไม่ได้ ดังนั้นกระแสหลอมเหลวของเม็ดมีดจึงถูกเลือกให้มากกว่ากระแสโหลดที่กำหนด ในขณะเดียวกันก็มีส่วนโค้ง 2 และ 3 ตัด. ในพื้นที่ที่มีการโอเวอร์โหลดสูง (พื้นที่ ข)ฟิวส์ช่วยปกป้องวัตถุ ในพื้นที่ กฟิวส์ไม่ได้ป้องกันวัตถุ

เมื่อโอเวอร์โหลดเล็กน้อย (l.5–2) ฉัน H 0 M ความร้อนฟิวส์ช้า ความร้อนส่วนใหญ่สูญเสียไปกับสิ่งแวดล้อม สภาวะการถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อนทำให้การคำนวณตัวฟิวส์ทำได้ยาก

กระแสไฟที่ตัวฟิวส์ไหม้เมื่อถึงอุณหภูมิคงที่เรียกว่ากระแสขอบเขต ฉัน POGR

เพื่อเร่งการละลายของเม็ดมีดที่ทำจากทองแดงและเงินจึงใช้เอฟเฟกต์ทางโลหะวิทยา - ปรากฏการณ์ของการละลายของโลหะทนไฟเป็นโลหะหลอมเหลวและทนไฟน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น หากลูกบอลโลหะผสมตะกั่วดีบุกที่มีจุดหลอมเหลว 182 °C ถูกบัดกรีบนลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 มม. จากนั้นที่อุณหภูมิลวด 650 °C มันจะละลายภายใน 4 นาที และ ที่อุณหภูมิ 350 °C - ภายใน 40 นาที . ลวดเส้นเดียวกันที่ไม่มีตัวทำละลายจะหลอมละลายที่อุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 1,000 ° C ในการสร้างเอฟเฟกต์ทางโลหะวิทยาให้กับเม็ดมีดทองแดงและเงินจึงใช้ดีบุกบริสุทธิ์ซึ่งมีคุณสมบัติมีเสถียรภาพมากกว่า ในการทำงานตามปกติ ลูกบอลแทบไม่มีผลกระทบต่ออุณหภูมิของเม็ดมีด

รูปที่ 3.2.ฟิวส์ซีรี่ส์ PR2: เอ -ตลับหมึก; ข -รูปร่างลิงค์ฟิวส์

การเร่งการหลอมของเม็ดมีดก็ทำได้โดยใช้เม็ดมีดฟิวส์ที่มีรูปร่างพิเศษ (รูปที่ 3.2, ข)เมื่อมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจร พื้นที่แคบจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วจนแทบไม่มีการเอาความร้อนออกเลย เม็ดมีดไหม้พร้อมกันในที่แคบหลายแห่ง (ส่วน A - A และ B - B, รูปที่ 3.2, ข)ก่อนที่กระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะถึงค่าสถานะคงตัวในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสไฟช็อตในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (รูปที่ 3.3)

ข้าว. 3.3.ผลจำกัดกระแสของฟิวส์ลิงค์

ฟิวส์: เอ -ที่กระแสคงที่

ข -ที่กระแสสลับ

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรถูกจำกัดไว้ที่ค่าที่ฉันจำกัด (2-5 ครั้ง) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการดำเนินการจำกัดกระแส และปรับปรุงสภาวะการดับส่วนโค้งในฟิวส์

การดับอาร์คไฟฟ้าที่เกิดขึ้นหลังจากที่ตัวฟิวส์ขาดจะต้องดำเนินการโดยเร็วที่สุด เวลาในการสูญพันธุ์ของส่วนโค้งขึ้นอยู่กับการออกแบบของฟิวส์

กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ฟิวส์สามารถแตกหักได้โดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายหรือการเสียรูปเรียกว่าขีดจำกัดกระแสไฟกระชาก

ฟิวส์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า เครือข่ายไฟฟ้าในการติดตั้งระบบไฟฟ้าในครัวเรือนและอุตสาหกรรม และมีการออกแบบที่แตกต่างกัน

ฟิวส์พร้อมกับความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนต่ำมีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ:

ไม่สามารถป้องกันสายจากการโอเวอร์โหลดได้เนื่องจากอนุญาต
โอเวอร์โหลดเป็นเวลานานจนละลาย

พวกเขาไม่ได้ให้การป้องกันแบบเลือกสรรบนเครือข่ายต่อไปนี้เสมอไป
การแพร่กระจายของลักษณะของพวกเขา

ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรในเครือข่ายสามเฟส
ฟิวส์ขาดหนึ่งในสามตัวและสายยังคงทำงานอยู่
ในสองเฟส

ในกรณีนี้มอเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายจะเปิดสองเฟสและสิ่งนี้นำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของขดลวดมอเตอร์ไฟฟ้าและความล้มเหลว

ฟิวส์ที่มีตัวเรือนแบบพับได้แบบปิด (คาร์ทริดจ์) ที่ไม่มีตัวเติมของซีรีย์ PR2 (รูปที่ 3.2) ผลิตขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้า 220 และ 500 V และกระแสไฟพิกัด 100-1,000 A. ตัวยึดฟิวส์ PR2 (รูปที่ 3.2, ก)สำหรับกระแส 100 A ขึ้นไปประกอบด้วยท่อไฟเบอร์หนา 1 ซึ่งยึดบูชทองเหลืองไว้แน่น 3, มีด้ายละเอียด ฝาทองเหลืองถูกขันเข้ากับท่อ 4, ซึ่งยึดฟิวส์ลิงค์ 2 ไว้กับมีด 6 ก่อนที่จะติดตั้งลงในคาร์ทริดจ์ ฟิวส์ของซีรีย์นี้มาพร้อมกับแหวนรอง 5 ซึ่งมีร่องสำหรับมีดและป้องกันการหมุนของมีด

ใส่คาร์ทริดจ์เข้าไปในโพสต์หน้าสัมผัสคงที่ซึ่งติดตั้งบนแผ่นฉนวน แรงกดสัมผัสที่จำเป็นนั้นมาจากสปริง

ลิงค์ฟิวส์ทำจากสังกะสีในรูปแบบของแผ่นที่มีช่องเจาะ พื้นที่แคบจะทำให้เกิดความร้อนมากกว่าบริเวณกว้าง ที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด ความร้อนส่วนเกินเนื่องจากการนำความร้อนของสังกะสีจะถูกถ่ายโอนไปยังส่วนที่กว้าง ดังนั้นเม็ดมีดทั้งหมดจึงมีอุณหภูมิเท่ากันโดยประมาณ ในระหว่างการโอเวอร์โหลด การให้ความร้อนในส่วนแคบจะเกิดขึ้นเร็วขึ้น และเม็ดมีดจะละลายในตำแหน่งที่ร้อนที่สุด (ส่วน A - A, รูปที่ 3.2, b)

ในระหว่างการลัดวงจร เม็ดมีดจะละลายในส่วนแคบ A - A และ B - B ส่วนโค้งที่เกิดขึ้นทำให้เกิดการก่อตัวของก๊าซ (50% CO 2, 40% H 2, 10% H 2 O ไอ) เนื่องจากผนังของ ตลับทำจากวัสดุสร้างก๊าซ - ไฟเบอร์ ความดันอาจสูงถึง 10 MPa หรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับกระแสไฟที่ถูกปิด ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการดับส่วนโค้งอย่างรวดเร็วและผลการจำกัดกระแสของฟิวส์ เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรถูกปิด ฟิวส์ลิงค์จะมีตำแหน่งแคบลงหลายตำแหน่ง เมื่อพวกมันละลายทีละส่วน ความยาวเต็มของช่องว่างส่วนโค้งจะถูกนำเข้าสู่วงจรไม่ใช่ในทันที แต่เป็นขั้นตอน

ฟิวส์จำนวนมากของซีรีส์ PN2 (รูปที่ 3.4) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันวงจรไฟฟ้าสูงถึง 500 V AC และ 440 V DC และมีจำหน่ายสำหรับกระแสพิกัด 100-1,000 A

1 2

ข้าว. 3.4.ฟิวส์ซีรีส์ PN2

กระเบื้อง Porcelain ทรงสี่เหลี่ยมด้านนอกและทรงกลมด้านในแบบท่อ 1 มีรูเกลียวสี่รูสำหรับสกรูเพื่อยึดฝาครอบ 4 พร้อมปะเก็นซีล 5. ลิงค์ฟิวส์ 2 เชื่อมโดยการเชื่อมจุดสัมผัสไฟฟ้ากับแหวนรองใบมีดแบบสัมผัส 3. ฝาปิดที่มีปะเก็นใยหินปิดผนึกท่ออย่างแน่นหนา ท่อเต็มไปด้วยทรายควอทซ์แห้ง 6. ลิงค์ฟิวส์ทำจากแถบทองแดงหนึ่งแถบขึ้นไปที่มีความหนา 0.15-0.35 มม. และความกว้างสูงสุด 4 มม. เม็ดมีดทำช่อง 7 ช่วยลดหน้าตัดของเม็ดมีดลง 2 เท่า เพื่อลดอุณหภูมิหลอมเหลวของเม็ดมีดจึงใช้เอฟเฟกต์ทางโลหะวิทยา - บัดกรีลูกบอลดีบุกบนแถบทองแดง 8, อุณหภูมิหลอมเหลวในกรณีนี้จะต้องไม่เกิน 475 °C ส่วนโค้งจะเกิดขึ้นในช่องขนานหลายช่อง (ตามจำนวนเม็ดมีด) สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าไอโลหะในช่องระหว่างเม็ดควอตซ์จะมีปริมาณน้อยที่สุดและมีสภาวะที่ดีที่สุดในการดับส่วนโค้งในช่องว่างแคบ เป็นกลุ่ม

ฟิวส์มีคุณสมบัติจำกัดกระแสเช่นเดียวกับฟิวส์ของซีรีส์ PR2

เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดขึ้น ตัวฟิวส์จะมีช่องตามความยาว และจำนวนจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของฟิวส์ (ขึ้นอยู่กับ 100-150 V ต่อพื้นที่ระหว่างช่อง) เนื่องจากเม็ดมีดไหม้ในที่แคบ ส่วนโค้งยาวจึงถูกแบ่งออกเป็นส่วนโค้งสั้นจำนวนหนึ่ง แรงดันไฟฟ้ารวมซึ่งไม่เกินผลรวมของแรงดันแคโทดและขั้วบวกลดลง

ตัวเติมในฟิวส์ซีรีส์ PN คือทรายควอตซ์บริสุทธิ์ (99% SiO2) สามารถใช้ชอล์ก (CaCO3) แทนควอตซ์ได้ บางครั้งผสมกับใยหิน เมื่อเกิดการส่วนโค้ง ชอล์กจะสลายตัวพร้อมกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 และ CaO ซึ่งเป็นวัสดุทนไฟ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นกับการดูดซับพลังงานซึ่งช่วยดับส่วนโค้ง

กระแสไฟสลับสูงสุดของฟิวส์ซีรีส์ PN2 สูงถึง 50 kA

ฟิวส์จำนวนมากของซีรีส์ NPN มีตลับแก้วที่ไม่สามารถถอดออกได้โดยไม่ต้องใช้ใบมีดแบบสัมผัส และได้รับการออกแบบสำหรับกระแสสูงถึง 60 A

แทนที่จะใช้ฟิวส์ PN2 ฟิวส์ของซีรีย์ PP-31 พร้อมเม็ดมีดอะลูมิเนียมได้รับการพัฒนาสำหรับกระแสพิกัด 63-1,000 A และมีกระแสไฟปิดสูงสุด 100 kA ที่แรงดันไฟฟ้า 660 V

ฟิวส์ซีรีส์ PP-17 ผลิตขึ้นสำหรับกระแส 500-1000 A, แรงดันไฟฟ้า AC 380 V และ DC 220 V ความสามารถในการแตกหักสูงสุดของฟิวส์ PP-17 คือ 100-120 kA ฟิวส์ประกอบด้วยส่วนประกอบฟิวส์ที่อยู่ในตัวเรือนเซรามิกที่บรรจุทรายควอทซ์ ตัวแสดงการตัดการทำงาน และหน้าสัมผัสแบบอิสระ เมื่อองค์ประกอบฟิวส์ละลายองค์ประกอบที่หลอมละลายของตัวบ่งชี้การทำงานจะไหม้โดยปล่อยกองหน้าที่นำมาใช้ระหว่างการประกอบตัวบ่งชี้ซึ่งจะสลับหน้าสัมผัสอิสระและวงจรการส่งสัญญาณการทำงานของฟิวส์จะปิด

สำหรับยาม อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ฟิวส์ความเร็วสูงของซีรีส์ PP-41, PP-57, PP-59, PP-71 ได้รับการพัฒนา ฟิวส์เหล่านี้ทำด้วยตัวฟิวส์ที่ทำจากฟอยล์สีเงินในตลับปิดที่เต็มไปด้วยทรายควอทซ์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตั้งในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า

380-1250 V และ DC 230-1050 V อุตสาหกรรมไฟฟ้าผลิตฟิวส์สำหรับกระแสไฟพิกัด 100-2000 A กระแสไฟปิดสูงสุด 200 kA ฟิวส์เหล่านี้มีผลในการจำกัดกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ

ปลั๊กฟิวส์ซีรีส์ PRS ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรควบคุมของเครื่องมือกล กลไก เครื่องจักร รวมถึงในระบบจ่ายไฟของอาคารที่พักอาศัยและสาธารณะ พิกัดกระแสของเคส 6; 25; 63; 100 ก.

อิเล็กโทรสเปต

อิเล็กโทรสเปต

วัสดุฟิวส์

ตัวฟิวส์ทำจากทองแดง สังกะสี ตะกั่ว หรือเงิน ข้อมูลทางเทคนิคหลักของวัสดุเหล่านี้ในแง่ของการบังคับใช้ลิงค์ฟิวส์แสดงไว้ในตาราง 1 1.

ตารางที่ 1.

ในฟิวส์ที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ให้ความสำคัญกับเม็ดมีดทองแดงที่มีตัวทำละลายดีบุก เม็ดมีดสังกะสีก็แพร่หลายเช่นกัน เม็ดมีดฟิวส์ทองแดงเป็นวิธีที่สะดวก เรียบง่าย และราคาถูกที่สุด การปรับปรุงลักษณะเฉพาะสามารถทำได้โดยการหลอมรวมลูกบอลดีบุกในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ประมาณตรงกลางของเม็ดมีด ตัวอย่างเช่นมีการใช้เม็ดมีดดังกล่าวในชุดฟิวส์จำนวนมาก PN2 ที่กล่าวถึง ดีบุกละลายที่อุณหภูมิ 232° C ซึ่งต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของทองแดงอย่างมาก และละลายทองแดงของส่วนที่แทรก ณ จุดที่สัมผัสกับมัน ส่วนโค้งที่ปรากฏในกรณีนี้ละลายเม็ดมีดทั้งหมดแล้วและดับลง วงจรกระแสไฟดับลง
ดังนั้นการหลอมรวมลูกบอลดีบุกจึงได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้
ประการแรก เม็ดมีดทองแดงจะเริ่มทำปฏิกิริยาด้วยการหน่วงเวลาต่อโหลดเกินเล็กน้อยดังกล่าว ซึ่งจะไม่ทำปฏิกิริยาเลยหากไม่มีตัวทำละลาย เช่น ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 มม. มีตัวทำละลาย หลอมละลายที่อุณหภูมิ 280°C ในเวลา 120 นาที
ประการที่สอง ที่อุณหภูมิสูงเพียงพอเท่ากัน (เช่น ภายใต้ภาระที่เท่ากัน) เม็ดมีดที่มีตัวทำละลายจะทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าเม็ดมีดที่ไม่มีตัวทำละลายมาก เช่น ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 มม. โดยไม่มีตัวทำละลายที่อุณหภูมิเฉลี่ย 1,000°C หลอมใน 120 นาที และลวดชนิดเดียวกันแต่ใช้ตัวทำละลายที่อุณหภูมิเฉลี่ยเพียง 650°C หลอมในเวลาเพียง 4 นาที
การใช้ตัวทำละลายดีบุกทำให้มีเม็ดมีดทองแดงที่เชื่อถือได้และราคาถูกซึ่งทำงานที่อุณหภูมิการทำงานค่อนข้างต่ำมีปริมาตรและน้ำหนักของโลหะค่อนข้างน้อย (ซึ่งเอื้อต่อความสามารถในการเปลี่ยนฟิวส์) และในเวลาเดียวกันก็มี ความเร็วที่มากขึ้นเมื่อโอเวอร์โหลดสูงและตอบสนองด้วยการหน่วงเวลาต่อการโอเวอร์โหลดที่ค่อนข้างเล็ก อัตราส่วน Ip og:Iv สำหรับส่วนแทรกดังกล่าวมีขนาดค่อนข้างเล็ก (ไม่เกิน 1.45) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการเลือกตัวนำที่ป้องกันโดยฟิวส์ลิงค์ดังกล่าวจากการโอเวอร์โหลด
สังกะสีมักใช้ทำข้อต่อฟิวส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เม็ดมีดดังกล่าวใช้ในฟิวส์ซีรีส์ PR2 ดังกล่าว เม็ดมีดสังกะสีมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า ดังนั้น แม้จะมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปแล้ว ก็เป็นไปได้ที่จะให้อุณหภูมิการทำงานสูงสุดเท่ากัน (ทองแดง 250°C) และการออกแบบเม็ดมีดที่มีหน้าตัดที่เล็กกว่า อย่างไรก็ตาม ความต้านทานไฟฟ้าของสังกะสีมีค่ามากกว่าความต้านทานไฟฟ้าของทองแดงประมาณ 3.4 เท่า เพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่จำเป็นต้องลดการสูญเสียพลังงานในนั้นและเพิ่มหน้าตัดตามนั้น เม็ดมีดจะมีขนาดใหญ่กว่ามาก สิ่งนี้สิ่งอื่น ๆ ที่เท่าเทียมกันทำให้ความสามารถในการสลับของฟิวส์ลดลง นอกจากนี้ ด้วยเม็ดมีดขนาดใหญ่ที่มีอุณหภูมิ 250°C จึงไม่สามารถรักษาอุณหภูมิของคาร์ทริดจ์และหน้าสัมผัสให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ในขนาดเดียวกัน ทั้งหมดนี้ทำให้จำเป็นต้องลดอุณหภูมิสูงสุดของเม็ดมีดสังกะสีลงเหลือ 200°C ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มหน้าตัดขวางของเม็ดมีดเพิ่มเติม เป็นผลให้ฟิวส์ที่มีส่วนแทรกสังกะสีที่มีขนาดเท่ากันมีความต้านทานต่อกระแสลัดวงจรน้อยกว่าฟิวส์ที่มีส่วนแทรกทองแดงและตัวทำละลายดีบุกอย่างมีนัยสำคัญ
เมื่อมีความต้องการอย่างมาก องค์กรหลายแห่งจะผลิตฟิวส์ลิงค์ในร้านซ่อมไฟฟ้าของตนเอง ในเวลาเดียวกัน วัสดุที่ใช้สร้างส่วนประกอบตัวฟิวส์จะต้องได้รับการสอบเทียบอย่างระมัดระวัง และอย่างน้อยร้อยละ 10 ของตัวฟิวส์ที่เสร็จแล้วจะต้องได้รับการทดสอบแบบเลือกสำหรับกระแสต่ำสุดและสูงสุด
กระแสไฟขั้นต่ำถูกนำมาใช้โดยที่ฟิวส์ลิงค์ไม่ควรไหม้ภายในเวลาไม่ถึง 1 ชั่วโมง โดยปกติกระแสนี้จะเท่ากับ 1.3-1.5 ของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับเช่น Imin = (l.3-1.5)In
กระแสไฟสูงสุดที่ฟิวส์จะต้องเผาไหม้ภายในเวลาไม่ถึง 1 ชั่วโมง โดยปกติจะอยู่ที่ (l.6-2.l)In
เม็ดมีดฟิวส์ที่ผลิตขึ้นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST ที่เกี่ยวข้องทั้งในด้านคุณภาพ คุณลักษณะ และกระแสพิกัด
ไม่สามารถใช้เม็ดมีดแบบโฮมเมดได้เนื่องจากอย่างดีที่สุดจะป้องกันการติดตั้งจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเท่านั้น ในการยึดข้อต่อฟิวส์สังกะสี ต้องใช้แหวนรองเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นและแหวนรองสปริง ในกรณีที่ไม่มีแหวนรองเหล่านี้ สังกะสีจะค่อยๆ บีบออกมาจากใต้สลักเกลียวและทำให้หน้าสัมผัสอ่อนตัวลง คุณไม่สามารถติดตั้งเม็ดมีดทองแดงในตัวยึดฟิวส์ PR โดยไม่มีตัวทำละลายดีบุกได้ตั้งแต่เมื่อไหร่ อุณหภูมิสูงเม็ดมีดทองแดงละลายทำให้ตลับไฟเบอร์ถูกทำลายอย่างรวดเร็ว

ควรเปลี่ยนข้อต่อฟิวส์ที่ขาดด้วยฟิวส์สำรองที่ปรับเทียบจากโรงงาน หากไม่มีก็สามารถแทนที่ชั่วคราวด้วยสายไฟที่เตรียมไว้ล่วงหน้าซึ่งออกแบบมาสำหรับกระแสที่แน่นอน เส้นผ่านศูนย์กลางและวัสดุของสายไฟแสดงไว้ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2.

อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบโลหะที่หลอมละลายได้ในรูปแบบของแผ่นบางหรือลวดและตัวเรือนพร้อมอุปกรณ์สัมผัสเรียกว่าฟิวส์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดและกระแสลัดวงจร

การไหลของกระแสไฟในระยะยาวคือโหมดการทำงานปกติของตัวฟิวส์ แต่เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นเกินค่าที่กำหนดหรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร (I เครือข่าย > ฉันใส่เข้าไป) โลหะจะร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมเหลว และเมื่อหลอมละลาย จะทำให้วงจรขาด ในทางตรงกันข้าม ข้อต่อฟิวส์เป็นแบบใช้แล้วทิ้ง และเมื่อถูกกระตุ้น จะต้องเปลี่ยนฟิวส์ใหม่

ตัวฟิวส์มักทำจากโลหะผสมของตะกั่วและทองแดง ดีบุก และโลหะอื่นๆ ด้วย เม็ดมีดทองแดงจะถูกกระป๋องก่อนการติดตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของโลหะและการเสื่อมสภาพของคุณสมบัตินำไฟฟ้า พวกมันมีหน้าตัดเล็กเพราะมีความต้านทานต่ำ ฟิวส์จำนวนมากติดตั้งสารดับเพลิงแบบอาร์คภายในตัวเครื่อง (เช่น ไฟเบอร์หรือทรายควอทซ์) กระแสไฟที่ใช้คำนวณตัวฟิวส์เรียกว่ากระแสไฟที่กำหนดของตัวฟิวส์ที่ฉันใส่ ตรงกันข้ามกับฟิวส์พิกัดที่ฉันใส่ ซึ่งคำนวณชิ้นส่วนที่นำกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์ตลอดจนชิ้นส่วนสัมผัสและส่วนดับเพลิงส่วนโค้ง

เวลาเหนื่อยหน่ายของลิงค์ฟิวส์ขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่าน และการพึ่งพาของกระแสนี้กับเวลาเหนื่อยหน่าย t=f(I) เรียกว่าลักษณะการป้องกัน มันแสดงไว้ด้านล่าง:

รูปนี้แสดงคุณลักษณะของฟิวส์ 1 และ 2 ที่แตกต่างกันสองตัว มีกระแสพิกัดที่แตกต่างกัน และดังที่เราเห็นจากกราฟ ที่กระแสโอเวอร์โหลดเดียวกัน อุปกรณ์ 1 จะเผาไหม้เร็วกว่า 2 ดังนั้น ยิ่งพิกัดของยิ่งต่ำลง อุปกรณ์ก็จะยิ่งไหม้เร็วขึ้นเท่านั้น คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถเลือกการป้องกันวงจรไฟฟ้าได้

โดย คุณสมบัติการออกแบบสามารถแยกแยะฟิวส์แบบท่อและปลั๊กได้

ท่อ - ปิดด้วยตัวเรือนที่ทำจากวัสดุที่สร้างก๊าซ - ไฟเบอร์ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะสร้างแรงดันสูงในท่อเนื่องจากโซ่แตก ฟิวส์ชนิด PR:

โดยที่: 1 – หน้าสัมผัสปิด, 2 – ฝาทองเหลือง, 3 – แหวนทองเหลือง, 4 – เม็ดมีดแบบหลอมได้, 5 – ท่อไฟเบอร์

อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยตัวฟิวส์ 4 ซึ่งอยู่ในท่อไฟเบอร์ชนิดพับได้ 5 เสริมด้วยวงแหวนทองเหลืองปลาย 2 ซึ่งปิดหน้าสัมผัส 1

ตามกฎแล้วจะใช้ฟิวส์ปลั๊กในการติดตั้งระบบไฟส่องสว่างเพื่อปกป้องผู้บริโภคในครัวเรือน (มิเตอร์ไฟฟ้า) รวมถึงมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังต่ำและปานกลาง พวกเขาแตกต่างจากท่อในวิธีการยึดเม็ดมีดที่หลอมละลายได้

นอกจากนี้ยังมีฟิวส์รีเซ็ตตัวเอง สาระสำคัญของงานของพวกเขาคือเมื่อถูกความร้อนพวกเขาจะเปลี่ยนความต้านทานขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่การแตกหักของวงจร ทันทีที่อุณหภูมิลดลงจนถึงอุณหภูมิใช้งาน ความต้านทานจะลดลงและวงจรปิดอีกครั้ง การออกแบบของพวกเขาขึ้นอยู่กับวัสดุโพลีเมอร์ซึ่งมีโครงตาข่ายคริสตัลภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติและเปลี่ยนเป็นสถานะอสัณฐานอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน

ฟิวส์ดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีดิจิทัล (คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ) เนื่องจากมีราคาสูงจึงมักไม่ใช้ในวงจรไฟฟ้า สะดวกมากเพราะไม่ต้องเปลี่ยนหลังจากโซ่ขาด

ช่างไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ฟิวส์ลิงค์เสียหายบ่อยครั้งจึงสร้างสิ่งที่เรียกว่า "บั๊ก" - แทนที่จะใช้โลหะผสมพิเศษของลิงค์ฟิวส์พวกเขาจะติดลวดส่วนเล็ก ๆ ธรรมดา สิ่งนี้ไม่ควรทำ เนื่องจากเวลาเหนื่อยหน่ายของโลหะผสมและลวดธรรมดาที่มีหน้าตัดเดียวกันอาจแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่ผลที่ตามมาร้ายแรง ดังนั้น หากฟิวส์ของคุณสะดุดบ่อยครั้ง คุณควรระบุสาเหตุของการสะดุด และอย่าพยายามทำให้การป้องกันแข็งขึ้นโดยการติดตั้ง "ข้อบกพร่อง"

คุณสามารถดูการออกแบบและการทำงานของฟิวส์ได้ที่นี่:

สำหรับใช้ในบ้านและอุตสาหกรรม เครือข่ายไฟฟ้ามีความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บทางไฟฟ้าหรืออุปกรณ์เสียหายอยู่เสมอ สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาเมื่อเกิดสภาวะวิกฤติ อุปกรณ์ป้องกันสามารถลดผลกระทบดังกล่าวได้ การใช้งานช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการใช้ไฟฟ้าอย่างมาก

การป้องกันวงจรไฟฟ้าทำงานบนพื้นฐานของ:

ฟิวส์;

เบรกเกอร์วงจรกล

หลักการทำงานและการออกแบบฟิวส์

นักวิทยาศาสตร์ที่เก่งสองคน Joule และ Lenz ได้สร้างกฎของความสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างปริมาณกระแสที่ไหลผ่านในตัวนำและการปล่อยความร้อนจากตัวนำไปพร้อม ๆ กันเผยให้เห็นการพึ่งพาความต้านทานของวงจรและระยะเวลาของช่วงเวลา

การค้นพบของพวกเขาทำให้สามารถสร้างโครงสร้างป้องกันที่ง่ายที่สุดโดยอาศัยผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าบนเส้นลวดโลหะ ใช้แผ่นโลหะบางๆ ซึ่งกระแสไฟเต็มของวงจรจะถูกส่งผ่าน

ที่พารามิเตอร์ที่กำหนดสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้า "ลวด" นี้สามารถทนทานต่อภาระความร้อนได้อย่างน่าเชื่อถือและหากค่าของมันเกินค่าปกติก็จะไหม้หมดทำให้วงจรแตกและลดแรงดันไฟฟ้าจากผู้บริโภค ในการคืนค่าการทำงานของวงจรจำเป็นต้องเปลี่ยนองค์ประกอบที่ถูกไฟไหม้: ฟิวส์ลิงค์

สามารถมองเห็นได้ชัดเจนในการออกแบบฟิวส์สำหรับอุปกรณ์โทรทัศน์และวิทยุในครัวเรือนที่มีตัวเรือนแก้วและใส

แผ่นโลหะพิเศษติดตั้งอยู่ที่ปลาย ทำให้เกิดหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าเมื่อติดตั้งในเต้ารับ หลักการนี้รวมอยู่ในปลั๊กไฟฟ้าที่มีข้อต่อแบบหลอมได้ซึ่งเป็นเวลาหลายทศวรรษที่ปกป้องพ่อแม่และคนรุ่นเก่าของเราจากความเสียหายในการเดินสายไฟฟ้า

โครงสร้างอัตโนมัติได้รับการพัฒนาโดยใช้รูปแบบเดียวกันซึ่งถูกขันเข้ากับเต้ารับแทนปลั๊ก แต่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเมื่อถูกกระตุ้น ส่วนประกอบ. หากต้องการคืนแหล่งจ่ายไฟ เพียงกดปุ่มภายในเคส

การเชื่อมต่อไฟฟ้าเก่ากับอพาร์ตเมนต์ได้รับการคุ้มครองในลักษณะนี้ จากนั้นพวกเขาก็เริ่มปรากฏขึ้นพร้อมกับฟิวส์

การเลือกใช้ฟิวส์ขึ้นอยู่กับ:

จัดอันดับค่าปัจจุบันของฟิวส์เองและส่วนแทรก

สัมประสิทธิ์ของกระแสหลายหลากของการทดสอบขั้นต่ำ/สูงสุด

จำกัด กระแสไฟฟ้าที่สลับได้และความเป็นไปได้ที่จะหยุดชะงักของพลังงานที่ขนส่ง

ลักษณะการป้องกันของลิงค์ฟิวส์

แรงดันไฟฟ้าของฟิวส์

การปฏิบัติตามหลักการของการคัดเลือก

ฟิวส์มีการออกแบบที่เรียบง่าย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการติดตั้งระบบไฟฟ้า ได้แก่ อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงตัวอย่างเช่นสูงถึง 10 kV ในการป้องกันหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์

หลักการทำงานและการออกแบบเซอร์กิตเบรกเกอร์

วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์สวิตชิ่งทางกลที่เรียกว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์คือ:

การเปิด, การส่งผ่าน, การปิดกระแสในโหมดวงจรปกติ

การกำจัดแรงดันไฟฟ้าจากการติดตั้งระบบไฟฟ้าโดยอัตโนมัติในภาวะฉุกเฉิน เช่น กระแสโลหะ ลัดวงจร. เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงานในโหมดป้องกันการลัดวงจรและป้องกันการโอเวอร์โหลดแบบใช้ซ้ำได้ ความเป็นไปได้ของการใช้ซ้ำถือเป็นความแตกต่างหลักจากฟิวส์

ในช่วงยุคโซเวียต เซอร์กิตเบรกเกอร์อัตโนมัติของซีรีส์ AP-50, AK-50, AK-63 และ AO-15 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคพลังงาน

ในความทันสมัย ไดอะแกรมไฟฟ้ามีการใช้การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงจากผู้ผลิตทั้งในและต่างประเทศ

ทั้งหมดถูกปิดล้อมในเรือนอิเล็กทริกและมีผู้บริหารร่วมกันที่ให้:

1. การสะดุดความร้อนของวงจรเมื่อค่ากระแสไฟฟ้าที่อนุญาตเกินเล็กน้อย

2. การตัดแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างโหลดฉับพลัน

3. ห้องปราบปรามส่วนโค้ง;

4.ระบบการติดต่อ

ในกรณีของการให้ความร้อนด้วยพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้น แผ่น bimetallic จะทำงานโดยดัดงอภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิจนกระทั่งกลไกการปล่อยถูกเปิดใช้งาน ฟังก์ชันนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาและขยายออกไปเมื่อเวลาผ่านไปจนถึงจุดหนึ่ง

เครื่องตัดจะทำงานโดยเร็วที่สุดจากการทำงานของโซลินอยด์แม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมกับเกิดอาร์คไฟฟ้า เพื่อดับไฟจะใช้มาตรการพิเศษ

หน้าสัมผัสเสริมได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อการแตกหักซ้ำๆ

ความแตกต่างในการทำงานระหว่างเซอร์กิตเบรกเกอร์และฟิวส์

คุณสมบัติการป้องกันของทั้งสองวิธีได้รับการทดสอบตามเวลา และแต่ละวิธีต้องมีการวิเคราะห์สภาพการทำงานเฉพาะเมื่อประเมินต้นทุนของโครงสร้าง โดยคำนึงถึงระยะเวลาและความน่าเชื่อถือของการดำเนินงาน

เบรกเกอร์วงจรดีไซน์เรียบง่าย ปิดวงจรครั้งเดียว ราคาถูกกว่า พวกเขาสามารถคลายความตึงเครียดได้ด้วยตนเอง แต่โดยปกติแล้วจะไม่สะดวกนัก นอกจากนี้ที่กระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นเล็กน้อยพวกเขาจะตัดการเชื่อมต่อโหลดเป็นเวลานาน ปัจจัยนี้อาจทำให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้เพิ่มขึ้น

ฟิวส์ใด ๆ จะป้องกันเครือข่ายเพียงเฟสเดียว

เบรกเกอร์วงจรซับซ้อนกว่า แพงกว่า และใช้งานได้ดีกว่า แต่จะปรับให้เข้ากับการตั้งค่าของวงจรไฟฟ้าที่ได้รับการป้องกันได้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยเลือกตามกระแสการออกแบบการทำงานโดยคำนึงถึงกำลังไฟที่เปลี่ยน

ปลอกของเครื่องจักรสมัยใหม่ที่ทำจากเทอร์โมเซ็ตได้เพิ่มความต้านทานต่อผลกระทบจากความร้อน พวกเขาไม่ละลายและทนต่อไฟ เพื่อการเปรียบเทียบ ตัวเรือนโพลีสไตรีนของสวิตช์รุ่นเก่าสามารถทนต่ออุณหภูมิได้ไม่สูงกว่า 70 องศา

การออกแบบช่วยให้คุณเลือกรุ่นสำหรับการเปิดวงจรไฟฟ้าหนึ่งถึงสี่พร้อมกัน หากใช้ฟิวส์ในวงจรสามเฟส ฟิวส์จะขจัดแรงดันไฟฟ้าออกจากวงจรที่มีการหน่วงเวลาต่างกัน ซึ่งอาจกลายเป็นสาเหตุเพิ่มเติมที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุได้

ฟิวส์ทำงานด้วยกระแสไฟโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของฟิวส์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ถูกเลือกสำหรับโหลดและจำแนกตามตัวอักษร:

เอ - เครือข่ายไฟฟ้าที่มีความยาวเพิ่มขึ้น

B - แสงสว่างของทางเดินและพื้นที่;

C - ระบบไฟฟ้าและแสงสว่างที่มีกระแสเริ่มต้นปานกลาง

D—โหลดที่เด่นกว่าจากการเปิดมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีพารามิเตอร์สตาร์ทสูง

K - เตาเหนี่ยวนำและเครื่องอบผ้าไฟฟ้า