ฟิวส์คืออุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าเพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าจากการโหลดเกินและวงจรลัดวงจร เป็นองค์ประกอบที่ง่ายและประหยัดที่สุดในการตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อเผชิญกับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรหรือการโหลดเกินที่มากเกินไป
ฟิวส์ใช้สำหรับการป้องกันการโหลดเกินหรือวงจรลัดวงจรในระบบแรงดันสูงถึง 66 กิโลโวลต์และระบบแรงดันต่ำถึง 400 โวลต์ ในบางการใช้งาน การใช้ฟิวส์จำกัดอยู่เฉพาะสถานการณ์ที่คุณสมบัติในการตัดกระแสของฟิวส์เหมาะสมเป็นพิเศษ
หลักการทำงานของฟิวส์
ฟิวส์ทำงานตาม ผลของการทำความร้อนจากกระแสไฟฟ้า ในภาวะปกติ:
ระหว่างการเกิดข้อผิดพลาด (เช่น วงจรลัดวงจรหรือการโหลดเกิน):
ขนาดของกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมากเหนือระดับปกติ
ความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างมากทำให้ธาตุฟิวส์หลอมเหลวอย่างรวดเร็ว ตัดวงจรและแยกข้อผิดพลาดออก
นี่ช่วยป้องกันเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจากการเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ
การออกแบบและการทำงาน
วัสดุธาตุฟิวส์: ทำจากโลหะที่นำไฟฟ้าที่เลือกมาอย่างระมัดระวัง (เช่น ทองแดง เงิน หรือสังกะสี-ตะกั่ว) ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เพื่อให้หลอมเหลวอย่างรวดเร็วในภาวะข้อผิดพลาด
กระบอกฟิวส์: ครอบคลุมธาตุฟิวส์ ให้การสนับสนุนทางกล และ (ในประเภทที่ปิด) วัสดุที่ทำลายอาร์ค (เช่น ทรายควอตซ์) เพื่อดับอาร์คระหว่างการตัดวงจร
ฟังก์ชันหลัก: อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ตามปกติ ในขณะที่ตัดวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว
ข้อดีของฟิวส์ไฟฟ้า
การป้องกันที่คุ้มค่า: เป็นรูปแบบการป้องกันวงจรที่ประหยัดที่สุด ไม่ต้องการการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง
การทำงานอัตโนมัติ: ตอบสนองทันท่วงทีต่อข้อผิดพลาดโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากภายนอก มักจะเร็วกว่าเบรกเกอร์วงจร
การจำกัดกระแส: ธาตุฟิวส์ขนาดเล็กมีความสามารถในการจำกัดกระแสไฟฟ้าโดยหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว ลดความเครียดบนส่วนประกอบของระบบ
คุณสมบัติเวลา-กระแสแบบผกผัน: ความสามารถตามธรรมชาติในการแยกแยะระหว่างการโหลดเกิน (ตอบสนองช้า) และวงจรลัดวงจร (หยุดทันที) ทำให้เหมาะสมสำหรับการป้องกันการโหลดเกิน
ข้อเสียของฟิวส์ไฟฟ้า
ระยะเวลาการเปลี่ยนทดแทน: ต้องการการเปลี่ยนทดแทนด้วยมือหลังจากทำงาน ทำให้มีการหยุดให้บริการชั่วคราว
ความยากในการประสานงาน: การจับคู่คุณสมบัติเวลา-กระแสของฟิวส์กับอุปกรณ์ป้องกันอื่น ๆ (เช่น เบรกเกอร์วงจร) อาจซับซ้อน ทำให้มีความเสี่ยงในการทำงานผิดพลาดหรือการกำจัดข้อผิดพลาดล่าช้า
การใช้งาน
ระบบแรงดันต่ำ: ป้องกันสายเคเบิลในวงจรแสงสว่างและวงจรพลังงาน โดยทั่วไปถึง 400 โวลต์
ระบบแรงดันกลาง: ใช้ในเครือข่ายการกระจายขั้นต้นสำหรับหม้อแปลงที่มีอัตราส่วนถึง 200 kVA ทำงานที่แรงดันถึง 66 กิโลโวลต์
สถานการณ์พิเศษ: เหมาะสำหรับวงจรที่ใช้งานไม่บ่อยหรือที่เบรกเกอร์วงจรแพงเกินไป เช่น ในที่อยู่อาศัย การค้า และบางสถานการณ์ในภาคอุตสาหกรรม
ฟิวส์ยังคงเป็นองค์ประกอบสำคัญของการป้องกันไฟฟ้าเนื่องจากความง่าย ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่ความถี่ของข้อผิดพลาดต่ำและจำเป็นต้องมีการตัดวงจรที่รวดเร็วและอัตโนมัติ
