Το φουζ είναι ένα συστηματικό στοιχείο που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές κυκλωμάτων για την προστασία των ηλεκτρικών εξοπλισμών από υπερφόρτωση και σύνδεση. Είναι το απλούστερο και φθηνότερο στοιχείο για τη διακοπή ενός ηλεκτρικού κυκλώματος όταν εκτίθεται σε ρεύματα σύνδεσης ή εξαιρετικά μεγάλες υπερφορτώσεις.
Τα φουζ χρησιμοποιούνται για την προστασία από υπερφόρτωση ή σύνδεση σε υψηλότενση συστήματα μέχρι 66 kV και σε χαμηλότενση συστήματα μέχρι 400 V. Σε ορισμένες εφαρμογές, η χρήση τους περιορίζεται σε σενάρια όπου οι χαρακτηριστικές τους παραμέτρους είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για τη διακοπή του ρεύματος.
Λειτουργικό Πρίγκιπιο του Φουζ
Το φουζ λειτουργεί με βάση τη θερμοποίηση που προκαλεί το ηλεκτρικό ρεύμα. Κατά την κανονική λειτουργία:
Το στοιχείο του φουζ μεταφέρει το κανονικό ρεύμα λειτουργίας, παράγοντας θερμότητα που διασπαράζει στο περιβάλλον.
Αυτό διατηρεί τη θερμοκρασία του στοιχείου κάτω από το σημείο της άντλησης, εξασφαλίζοντας τη συνεχή λειτουργία του κυκλώματος.
Κατά τη διάρκεια μιας παραβίασης (π.χ., σύνδεση ή υπερφόρτωση):
Η μέγεθος του ρεύματος αυξάνεται σημαντικά πάνω από το κανονικό επίπεδο.
Η αποτέλεσμα υπερβολική θερμότητα ανατρέχει γρήγορα το στοιχείο του φουζ, διακόπτοντας το κύκλωμα και απομονώνοντας την παραβίαση.
Αυτό προστατεύει το συνδεδεμένο μηχανολογικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό από τις βλάβες που προκαλούνται από ανόμοια ρεύματα.
Σχεδιασμός και Λειτουργία
Υλικό Στοιχείου: Κατασκευάζεται από επιλεγμένα ηλεκτροληπτικά μέταλλα (π.χ., χάλκο, αργυρό ή σύνθεση στανίου-βλευκού) με χαμηλά σημεία άντλησης για να εξασφαλίζεται η γρήγορη άντληση κατά την παραβίαση.
Καρτούλα: Περιβάλλει το στοιχείο, παρέχοντας μηχανική υποστήριξη και (σε κλειστούς τύπους) υλικά καταστολής της φωτιάς (π.χ., άμμος κρύσταλλου) για την καταστολή της φωτιάς κατά τη διακοπή.
Βασική Λειτουργία: Επιτρέπει την κανονική ροή ρεύματος ενώ διακόπτει γρήγορα τα υψηλά μεγέθη των ρευμάτων παραβίασης.
Πλεονεκτήματα των Ηλεκτρικών Φουζ
Οικονομική Προστασία: Ο πιο οικονομικός τρόπος προστασίας του κυκλώματος, χωρίς ανάγκη συνεχούς συντήρησης.
Αυτόματη Λειτουργία: Ανταποκρίνεται αμέσως σε παραβιάσεις χωρίς εξωτερική παρέμβαση, συχνά γρηγορότερα από τους διακόπτες.
Περιορισμός Ρεύματος: Τα μικρότερα στοιχεία φουζ περιορίζουν φυσικά τα ρεύματα παραβίασης, μειώνοντας τον άντληση στα συστατικά του συστήματος.
Αντίστροφη Χαρακτηριστική Ρεύμα-Χρόνος: Φυσική ικανότητα να διακρίνει μεταξύ υπερφορτώσεων (αργή ανταπόκριση) και συνδέσεων (αμέση διακοπή), καθιστώντας το κατάλληλο για την προστασία από υπερφόρτωση.
Μειονεκτήματα των Ηλεκτρικών Φουζ
Διάκοπτης Αντικατάστασης: Απαιτείται χειροκίνητη αντικατάσταση μετά τη λειτουργία, προκαλώντας προσωρινές διακοπές υπηρεσιών.
Προκλήσεις Συντονισμού: Η αντιστοιχία της χαρακτηριστικής ρεύμα-χρόνος του φουζ με άλλα προστατικά συστήματα (π.χ., διακόπτες) μπορεί να είναι περίπλοκη, δημιουργώντας κίνδυνο λανθασμένης λειτουργίας ή καθυστερημένης διακοπής παραβίασης.
Εφαρμογές
Χαμηλότενση Συστήματα: Προστατεύει καλώδια σε φωτιστικά και ηλεκτροδότησης κυκλώματα, συνήθως μέχρι 400 V.
Μεσαία Τάση Συστήματα: Χρησιμοποιείται σε πρωτογενή διανεμητικά δίκτυα για τρανσφορματορες με ρυθμούς μέχρι 200 kVA, λειτουργώντας σε τάσεις μέχρι 66 kV.
Ειδικές Περιπτώσεις: Ιδανικό για σπάνια λειτουργούντα κυκλώματα ή όπου οι διακόπτες είναι πολύτιμοι, όπως σε οικιακές, επιχειρηματικές και ορισμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
Τα φουζ παραμένουν ένα βασικό στοιχείο ηλεκτρικής προστασίας λόγω της απλότητας, της αξιοπιστίας και της οικονομικότητας, ιδιαίτερα σε εφαρμογές όπου η συχνότητα των παραβιάσεων είναι χαμηλή και η γρήγορη, αυτόματη διακοπή είναι κρίσιμη.
