برق قدرت

ساده ترین و متداول ترین وسایل حفاظتی مدارات در برابر اضافه جریان های پیش آمده ، فیوزها می باشند. جریان اضافی كم و كوتاه مدت كه اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه ای به مدار و وسایل تشكیل دهنده آن وارد نمی كند و لزومی به قطع مدار توسط فیوز نمی باشد ، اما در موارد اتصال كوتاه ، فیوز باید به سرعت عمل كرده و مدار را قطع كند. فیوزهای معمولی ، دو سر مدار را به وسیله سیمی كه در درون آن ها قرار دارد به هم وسل می كنند. این سیم جریان نامی مدار را به راحتی تحمل می كند. هنگامی كه جریان مدار از حدی بالاتر رود ، حرارت ایجاد شده ، سیم فیوز را پس از مدتی ذوب كرده مدار قطع خواهد شد.

تقسیم بندی فیوزها

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول را فیوزهای تند كار می گویند كه بیشتر در مصارف روشنایی به كار می روند. این فیوزها دارای زمان عملكرد كوچك می باشند.

دسته دوم فیوزهای كند كار یا تأخیری می باشند كه زمان قطع مدار در آن ها طولانی تر خواهد بود. این فیوزها در مداراتی به كار می روند كه در آن ها قع مدار باید با تأخیر بیشتری صورت گیرد. یكی از این موارد فیوز محافظ مدار موتورهای برقی است كه این فیوز در طول مدت راه اندازی موتور كه جریان به طور موقت به سه تا هفت برابر جریان نامی می رسد نباید مدار را قطع كند. فیوزهایی كه برای ترانسفورماتورها و خازن ها به كار می روند نیز از نوع كند كار خواهند بود.

علاوه بر این فیوزها از لحاظ ساختار نیز در انواع فشنگی ، اتوماتیك یا آلفا ، مینیاتوری ، بكس ، كاردی(چاقویی) ، شیشه ای یا كارتریج فشار قوی ساخته می شوند.

نكته 1 : فیوزهای تأخیری كه با علامت       بر روی بدنه مشخص می شوند و همچنین ولتاژ و جریان نامی فیوز بر روی بدنه نوشته می شود. علامت فیوز تند كار F است. فیوزهای تند كار 2.5 برابر جریان نامی را در یك ثانیه قطع می نمایند و فیوزهای كند كار 4 برابر شدت جریان نامی را تقریباً در مدت یك ثانیه قطع می كنند.

فیوزهای فشنگی از سه بخش پایه فیوز ، بدنه استوانه ای یا فشنگ و كلاهك تشكیل می شوند. نوار فلزی ذوب شونده از جنس آلیاژ مخصوص و گاهی نقره در داخل بدنه استوانه ای یا فشنگ قرار می گیرد. همچنین اطراف نوار از پودر فشرده كواتز پُر می شود و این نوار به دو سر فلزی در دو انتهای فشنگ وصل می شود. در انتهای فشنگ فیوز پولكی قرار می گیرد كه بسته به جریان نامی فیوز رنگ های مختلفی به خود می گیرد . در جدول زیر رنگ های پولك فیوز و جریان نامی مربوط به آن ها آورده شده است و همچنین جدول بعد از آن   بزرگترین سطح مقطع سیم برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف را نشان می دهد.

جدول رنگ های پولک در جریان های مختلف

جدول بزرگترین مقطع سیم ها برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان دوباره شستی آن را به داخل فشار داد تا دوباره مدار وصل شود.

نکته 2 : در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان با وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد و بخش حرارتی در شرایط اظافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع خواهند کرد.

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که مانند فیوز آلفا از سه قسمت رله مغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع) ، رله حرارتی یا رله بی متال (رله جریان زیاد تأخیری) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیز نامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.

نکته 3 : کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته        می شوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و از نوع کند کار است.

اندازه استاندارد فیوزها

فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخته می شوند. اندازه استاندارد فیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشد به شرح صفحه بعد است :

جدول  اندازه های استاندارد فیوز

محافظت سیم ها و کابل های انشعاب معمولی

برای حفاظت سیم ها و کابل های معمولی که موتورهای برقی را تغذیه نمی کنند  و در لحظه شروع ، جریان های زیادی برای مدت قابل ملاحظه ای از مدار دریافت نمی کنند ، از فیوزهای استانداردی که اندازه جریان نامی آن ها برابر جریان مجاز سیم یا کابل است و یا کمی با آن اختلاف دارد ، استفاده می شود.

نکته 4 : در صورتی که بخواهیم در یک انشعاب ، سیم یا کابل ، تنها در برابر اتصال کوتاه محافظت شود ، می توان به توجه به جداول 1-1 از فیوزی استفاده کرد که سه شماره از فیوز اولیه که برای جریان نامی سیم انتخاب شده است ، بزرگتر باشد.

فیوزهای مناسب برای سیم های عایق دار مسی با عایق پلاستیکی (PVC) برای شرایط مختلف نصب که بر اساس جریان های مجاز جدول 2-1 و ضرایب تصحیح جدول زیر تعیین شده است در جدول 4-1 آمده است.

جدول 2-1 جریان مجاز سیم های عایق دار

جدول 3-1 ضریب تصحیح جریان مجاز سیم های عایق دار

جدول 4-1

نکته 5 :  معمولاً در محل های مسکونی برای حفاظت انشعاب های روشنایی از فیوز 10 آمپر و برای حفاظت سیم انشعاب پریزها از فیوز 16 آمپر استفاده می شود. در کارگاه های صنعتی سیم های روشایی را با فیوز 25 آمپر حفاظت می کنند. در سیم کشی داخل کانال که سیم ها و کابل ها به صورت گروهی کنار یکدیگر قرار می گیرند به دلیل گرمای ایجاد شدخ ناشی از عبور جریان از کابل ها ، جریان مجاز آن ها نسبت به حالت عادی کاهش می یابد.

نکته 6 : مطابق استاندارد اگر 3 کابل داخل یک کانال در کنار یکدیگر قرار گیرند. جریان مجاز آن ها 8/0 و اگر 6 کابل در یک کانال باشند ، جریان مجازشان 75/0 جریان مجاز اولیه خواهد شد و جریان اخیر باید مبنای محاسبه فیوز قرار گیرد.

نکته 7 : نصب فیوز بر روی سیم نوترال زمین شده طبق مقررات مجاز نمی باشد. اندازه فیوزهای مناسب برای کابل ها و سیم های هوایی با توجه به جریان های مجاز و ضرایب تصحیح مربوط به آن ها مشخص می شود.