ヒューズについて知っておくべきこと

電圧降下:

これは、過大な電流が流れ、ヒューズエレメントが溶断して回路が開いたときです。この抵抗変化と電圧により、電圧降下は少なくなります。

気温:

これは、動作温度が高くなり、電流定格が低くなり、ヒューズが溶断する場合です。

下のグラフは、ヒューズの温度と電流容量を示しています。このプロセスは、3 つの線が摂氏 25 度で交わる点で、ヒューズの電流容量が 100% になることを示しています。しばらくすると、スロー ブロー ヒューズで電流容量が減少し、約 65 ℃ まで低下します。結果は、温度が上昇するとヒューズの電流容量が減少することを示しています。

ヒューズの選択に関する考慮事項

以下は、ヒューズの種類を選択する際に考慮すべき事項です:

ヒューズ定格 =(ワット/ボルト) x 1.25

• 電化製品の電力 (ワット) を知る - 通常、電化製品のマニュアルに記載されています
• 定格電圧を知る。デバイスを適切に保護できるように、電圧は回路電圧よりも高くする必要があります。
• 誘導性負荷には時間遅延タイプなどのヒューズを選択し、抵抗性負荷には速断型ヒューズを選択します。
• 計算後、最高のヒューズ定格を使用します。たとえば、計算されたヒューズ定格が 5.334 アンペアである場合、6 アンペアのヒューズを使用する必要があります。

ヒューズの分類

ヒューズの分類は、さまざまなタイプのヒューズが分類されるカテゴリです。すべてのヒューズは、AC ヒューズと DC ヒューズのいずれかに分類できます。 AC ヒューズも 2 つの部分に分かれています。高電圧ヒューズまたは低電圧ヒューズは、その設計と製造された要素に応じて異なります。下の図は、さまざまな種類のヒューズを分類に従って並べたものです。

さまざまな種類のヒューズ

以下は、さまざまな種類のヒューズとその機能です:

DC ヒューズ – DC ヒューズはサイズが大きく、接点値が 0V を超えているため、回路が簡単に無視されてオフになることはありません。溶けたワイヤー間で電気アークが発生する可能性があります。これを克服するために、電極はより大きな距離に配置され、DC のサイズが大きくなります。

AC ヒューズ – AC タイプのヒューズは、最小から最大まで毎秒約 50 ～ 60 回振動するため、サイズが小さくなります。このため、溶融ワイヤ間のアークの可能性が排除されます。したがって、小さいサイズで駐車できます。

前述のように、AC ヒューズはさらに 2 つの部分に分類されます。低電圧ヒューズと高電圧ヒューズ

低電圧ヒューズ (LV) の種類

カートリッジ ヒューズの種類:

これらのタイプのヒューズは容器内で完全に密閉されており、ガラスに金属線の接点が現れています。カートリッジタイプのヒューズには 2 つのタイプがあります。 D タイプおよびリンク タイプまたは HRC (High Rupturing Capacity) ヒューズ。

D タイプ カートリッジ ヒューズ – このヒューズは、カートリッジ、ヒューズ ベース、キャップ、アダプター リングで構成されています。キャップは、アダプターリングを介してカートリッジ付きヒューズエレメントに取り付けられたヒューズベースに取り付けられています。カートリッジの先端が導体に接触すると、ヒューズが作動し始めます。

リンク型または HRC (高破断容量) ヒューズ – これらのタイプのヒューズは、通常の状態で電流の流れを可能にします。ヒューズが磁器、銀、およびセラミックでできているため、溶断したヒューズによって生成されるアークが制御されます。ヒューズエレメントの容器には珪砂が充填されています。これらのタイプのカートリッジ ヒューズは、さらに 2 つに分けられます。

• ブレードまたはプラグイン タイプ - ヒューズの本体はプラスチック製で、回路内で無負荷で簡単に交換できます。
• ボルト締めタイプ – このタイプのヒューズでは、導電板がヒューズ ベースに固定されています。

再配線可能またはキットカット ヒューズ:

再配線可能なタイプのヒューズは、本体全体が絶縁されているという点で優れており、電気ショックや怪我を引き起こすことなく、ヒューズに電流が流れているときに簡単に取り外すことができます。そのベースは、磁器製の入出力端子として機能し、ヒューズ キャリアは、銅、アルミニウム、スズ、鉛などで構成されるヒューズ エレメントを保持するために使用されます。

ストライカー ヒューズ:

ストライカータイプのヒューズは、回路を閉じたりトリップしたりするために使用されます。十分な力と変位があります。

スイッチ ヒューズ:

スイッチヒューズは、基本的にスイッチとヒューズを金属で囲んでいます。低電圧および中電圧レベルに使用されます。

ドロップアウト ヒューズ:

ドロップ アウト ヒューズでは、その溶融により、ヒューズ エレメントがその下部サポートの周りで重力により落下します。それらは保護のために屋外変圧器で使用されます.

高電圧 (HV) ヒューズの種類

すべてのタイプの高電圧ヒューズは、約 1.5 Kv から 138 K までの定格電圧で使用されます。それらは、計器用変圧器および小型変圧器を保護するために使用されます。熱が発生するとアークが生成され、ホウ酸が大量のガスを発生させます。これが、屋外用途で使用される理由です。銀、錫、銅でできています。高電圧ヒューズには 3 つのタイプがあります:

カートリッジ HRC ヒューズ – このヒューズの低電圧バージョンに似ていますが、このタイプにはいくつかの機能が追加されています。下の図は、そのコンポーネントと機能を示しています。

液体 HRC ヒューズ – これらのタイプのヒューズは、定格電流 100A までの回路および約 132 kV のシステムに使用されます。ガラス管に四塩化炭素を充填し、一方の端を詰め、もう一方の端をリン青銅線で固定したものです。その動作中、アークを消すためにヒューズ内で液体が使用され、その結果、短絡容量が増加します。

追放 HRC ヒューズ – これはエスケープ可能なヒューズです。つまり、内部アークによって生成されたガスの排出効果です。ヒューズ リンク チャンバーには、ガスを排出するためのホウ酸が充填されています。

動作原理

ヒューズの動作はそれほど複雑ではなく、電流の加熱効果の原理で動作するため、簡単に理解できます。前述のように、それは不燃性の要素である金属ワイヤの細いストリップまたはストランドで構成されています。この金属ワイヤは、端子の端の間に接続されます。常に電気回路と直列に接続されています。

回路に大電流が流れて過剰な電流や熱が発生すると、ヒューズが溶断します。これは、要素の融点が低く、回路が開いているためです。

この過剰な流れは、ワイヤの破壊につながり、電流の流れを止める可能性があります。ヒューズは、開いているときに再配線するか、同じ定格の新しいものと交換または変更できます。

ヒューズは、回路で突然の障害が発生したときに回路を遮断するために使用される回路遮断器のようにも機能します。プロテクターとしてだけでなく、人体への危害を防ぐための安全対策としても使用されます。下の図は、ヒューズがどのように機能するかを示しています。

ヒューズの仕組みについて詳しくは、以下をご覧ください:

ヒューズの長所と短所

利点:

以下は、さまざまな用途における電気ヒューズの利点です。

• 過負荷または高電流が終了します。
• ヒューズがないと、配線に電気的障害が発生したり、電化製品が焼けたりする可能性があります。
• 電子機器の燃焼が制御不能な火災につながる可能性があるため、電気的危険が軽減されます。
• 電化製品の安全な修理費用
• ヒューズ自体は安価で、簡単に交換できます。
• ほとんどのタイプのヒューズは安価です。
• 追加のお手入れやメンテナンスは必要ありません。
• ポータブルで、簡単に移動できます。

短所:

ヒューズの利点にもかかわらず、いくつかの制限が依然として発生します。以下は、さまざまな用途におけるヒューズの欠点です:

• 時間電流機能は、保護要素の時間同期と毎回同期されるわけではありません。
• 可逆時間電流の機能により、デバイスを過負荷保護に使用できます

結論

ヒューズは、電化製品を過負荷や高電圧電流から守る保護部品です。この記事では、fuse と呼ばれるデバイスについて詳しく説明し、その定義、アプリケーション、コンポーネント、図の種類、動作などについて説明しました。

読んで楽しんでいただければ幸いです。もしそうなら、投稿の興味深い部分に親切にコメントしてください。また、他の技術系の学生と共有することを忘れないでください。役立つ場合があります。ありがとう！