فیوز شیشه‌ای چیست؟

مقدمه

فیوز یک قطعه‌ی الکتریکی است که وظیفه‌ی آن محافظت از مدارها و دستگاه‌های الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از افزایش غیر مجاز جریان و اتصال کوتاه می‌باشد. به عبارت دیگر می‌توان گفت که فیوز جریان مدار را کنترل می‌کند تا دستگاه مورد نظر آسیب نبیند. فیوزها در شکل‌ها و انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام برای محافظت از مدار یا دستگاه مشخصی طراحی شده‌اند. یکی از رایج‌ترین انواع فیوز، فیوز شیشه‌ای است که در این مقاله به بیان ساختار، انواع و کاربردهای آن می‌پردازیم. با سایت اسکایتک همراه باشید.

ساختار فیوز شیشه‌ای

فیوز شیشه‌ای از یک لوله‌ی شیشه‌ای و یک‌رشته‌ی نازک از جنس مس یا روی و قلع تشکیل شده‌ است. این سیم طوری طراحی شده است که اگر جریان عبوری از آستانه‌ی جریان فیوز (جریان نامی فیوز) بیشتر شود، ذوب شود و مدار را قطع کند. در نتیجه دستگاه یا مدار از جریان بالا و یا اتصال کوتاه محافظت می‌شود.

انواع فیوز شیشه‌ای

انواع مختلفی از فیوز شیشه‌ای وجود دارد که هر کدام برای برآوردن نیازهای الکتریکی و حرارتی خاصی، طراحی شده‌اند. از نظر ولتاژ به دو دسته‌ی AC و DC و از نظر زمانی به سه دسته‌ی اصلی فوق سریع، سریع و تأخیری تقسیم می‌شوند. به طور کلی فیوزهای سریع دارای یک‌رشته‌ی سیم یا نوار فلزی و فیوزهای تأخیر زمانی معمولاً دارای یک‌رشته‌ی سیم‌پیچی شده یا یک فنر هستند.

فیوز شیشه‌ای DC

فیوز DC برای مدارهای جریان مستقیم استفاده می‌شوند. هنگامی که جریان بیش از حد از آن عبور می‌کند، مدار را باز یا قطع می‌کند. تنها مشکل فیوز DC این است که جرقه‌ی حاصل از جریان مستقیم به سختی از بین می‌رود. زیرا جریان صفر DC در مدار وجود ندارد. برای کاهش جرقه، پایه‌های آن با فاصله‌ی بیشتری از هم قرار می‌گیرند که در نتیجه اندازه‌ی فیوز در مقایسه با فیوز AC افزایش می‌یابد.

فیوز شیشه‌ای AC

فیوزهای AC به طور ویژه برای استفاده در مدارهای جریان متناوب طراحی شده‌اند. آن‌ها نسبت به فیوزهای DC، در برابر جرقه‌های الکتریکی مقاومت بیشتری دارند و جرقه‌های الکتریکی به راحتی حذف می‌شوند. آن‌ها با منابع تغذیه‌ی استاندارد ولتاژ سازگار بیش‌تری دارند و معمولاً می‌توانند با ولتاژهای بالاتر نیز کنار بیایند.

فیوز شیشه‌ای فوق سریع

زمان واکنش این فیوزها برای محافظت از قطعات پرسرعت در برابر آسیب‌های ناشی از افزایش جریان لحظه‌ای یا تخلیه‌ی الکترواستاتیک بسیار کوتاه است و به عنوان فیوز FF شناخته می‌شوند. آن‌ها اغلب در پروژه‌های تخصصی مانند تجهیزات مخابراتی، پزشکی و نظامی استفاده می‌شوند.

فیوز شیشه‌ای سریع

این فیوزها در مدت نسبتاً کوتاه به افزایش جریان یا اتصال کوتاه واکنش نشان می‌دهند و برای محافظت از قطعات الکترونیکی حساس مانند رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و تجهیزات صوتی طراحی شده‌اند و با عنوان F در بازار موجود است.

فیوز شیشه‌ای تأخیری

فیوزهای تأخیری یا فیوزهای T برای کنترل نوسانات کوتاه جریان طراحی شده‌اند. آن‌ها معمولاً در مدارهایی با بارهای القایی مانند موتورها و ترانسفورماتورها استفاده می‌شوند که می‌توانند در هنگام راه‌اندازی یا کارکرد، موج‌های موقتی جریان را ایجاد کنند. هم‌چنین فیوزهای TT در بازار موجود هستند که سرعت آن بسیار کندتر از فیوزهای T هستند.

کاربردهای فیوز شیشه‌ای

انواع فیوز شیشه‌ای به دلیل تطبیق پذیری، هزینه‌ی کم و آسانی در نصب، در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از برنامه‌های کاربردی رایج عبارت‌اند از:

لوازم الکترونیکی مصرفی

فیوزهای شیشه‌ای اغلب در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند تلویزیون، رادیو و کنسول‌های بازی برای محافظت از قطعات حساس در برابر آسیب ناشی از شرایط جریان بیش از حد استفاده می‌شوند.

سیستم‌های خودرو

فیوز از مهم‌ترین قطعات ضروری در سیستم‌های الکتریکی خودرو هستند که از ماژول‌های کنترل موتور، سیستم‌های روشنایی و لوازم جانبی برق در برابر آسیب‌ها محافظت می‌کنند.

تجهیزات صنعتی

فیوزهای شیشه‌ای در تجهیزات و ماشین آلات صنعتی مختلف از جمله سیستم‌های اتوماسیون تولید، تابلوهای توزیع برق و مراکز کنترل موتور برای محافظت در برابر خطاهای الکتریکی و اطمینان از عملکرد ایمن استفاده می‌شوند.

انتخاب و رتبه بندی فیوز شیشه‌ای

هنگام انتخاب فیوز شیشه‌ای برای یک کاربرد خاص، مهم است که عواملی مانند جریان نامی، ولتاژ و ظرفیت شکست فیوز را در نظر بگیرید. جریان نامی باید بر اساس حداکثر جریان مدار و یا بیش‌تر از آن، انتخاب شود.
برای اطمینان از عملکرد ایمن، انتخاب فیوز با درجه ولتاژی برابر یا بالاتر از حداکثر ولتاژ مدار ضروری است.
ظرفیت شکست فیوز حداکثر جریان خطای است که یک فیوز می‌تواند به طور ایمن در مدار قطع کند. همچنین به عنوان رتبه بندی قطع یا رتبه‌ی اتصال کوتاه نیز شناخته می‌شود.

مثال کاربردی در مورد فیوز شیشه‌ای

اکثر فیوزهای الکترونیکی دارای مقادیر ولتاژ و آمپر روی پایه‌های فلزی هستند. به طور کلی می‌توان نوع فیوز را تشخیص داد. به عنوان مثال، حروف FF 3A H 250VAC بر روی پایه‌های فلزی درج شده‌اند. نوع این فیوز فوق سریع و برای مدارهای جریان متناوب تا ولتاژ 250 ولت کاربرد دارد. حداکثر جریان قابل تحمل برابر 3 آمپر و ظرفیت شکست آن بالا (High) است.

مزایا و معایب فیوز شیشه‌ای

فیوزهای شیشه‌ای دارای مزایا و معایبی هستند که در زیر برای هر کدام به طور مختصر شرح داده‌ایم:

کم هزینه بودن

فیوزهای شیشه‌ای عموماً نسبت به انواع دیگر فیوزها ارزان‌تر هستند و آن‌ها را به انتخابی جذاب برای بسیاری از کاربردها تبدیل می‌کند.

بررسی آسان

لوله‌ی شیشه‌ای شفاف امکان بررسی آسان برای تعیین سالم بودن سیم داخل فیوز را فراهم می‌کند و تعمیر، نگهداری و عیب یابی را آسان می‌کند.

اندازه‌ی کوچک

فیوزهای شیشه‌ای معمولاً کوچک‌تر از انواع دیگر فیوزها هستند که آن‌ها را برای کاربردهای با محدودیت فضا مناسب می‌کند.

ظرفیت شکست پایین

فیوزهای شیشه‌ای معمولاً در مقایسه با انواع دیگر فیوزها ظرفیت شکستگی پایین‌تری دارند که استفاده از آن‌ها را در کاربردهای پرقدرت محدود می‌کند.

حساسیت محیطی

فیوزهای شیشه‌ای می‌توانند تحت تأثیر تغییرات دما و رطوبت قرار بگیرند که ممکن است باعث کاهش عمر و خرابی زودرس آن‌ها شود.

تعویض و دور انداختن فیوز شیشه‌ای

برای تعویض فیوز شیشه‌ای ناسالم، برای حفظ ایمنی مدار ضروری است که فیوزی با مشخصات مشابه فیوز اصلی را انتخاب کنید. قبل از تعویض فیوز، برق دستگاه یا مدار را قطع کنید. برای جدا کردن فیوز ناسالم، با استفاده از انبر دماغه سوزنی یا یک ابزار تخصصی، آن را به آرامی از روی نگه‌دارنده‌ها بکشید. سپس فیوز جدید را داخل نگه‌دارنده‌ها قرار دهید و از اتصال ایمن آن اطمینان حاصل کنید. برای دور انداختن فیوز شیشه‌ای ناسالم حتماً آن را در پارچه یا کاغذ ضخیم چند بار بپیچید و متن هشدار دهنده مبنی بر شیشه‌ای بودن قطعه برای پاکبان قرار دهید تا از ایجاد آسیب جبران ناپذیر جلوگیری شود.

جمع‌بندی

فیوزهای شیشه‌ای راه حلی پرکاربرد و مقرون به صرفه برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان اضافه و اتصال کوتاه هستند. با فهم انواع مختلف فیوزهای شیشه‌ای، کاربردهای آن‌ها و انتخاب مناسب، کاربران می‌توانند از عملکرد ایمن دستگاه‌ها و تجهیزات الکترونیکی خود اطمینان حاصل کنند.فیوزهای شیشه‌ای راه حلی پرکاربرد و مقرون به صرفه برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان اضافه و اتصال کوتاه هستند. با فهم انواع مختلف فیوزهای شیشه‌ای، کاربردهای آن‌ها و انتخاب مناسب، کاربران می‌توانند از عملکرد ایمن دستگاه‌ها و تجهیزات الکترونیکی خود اطمینان حاصل کنند.