फ्यूज वायर सामग्री

फ्यूज तत्वों की विशेषताएँ और सामग्री

फ्यूज तत्वों के लिए चुनी गई सामग्री को एक विशिष्ट सेट का मालिक होना चाहिए। उन्हें कम पिघलने का बिंदु होना चाहिए, जिससे अतिरिक्त धारा द्वारा फ्यूज तेजी से पिघल जाए, इस प्रकार सर्किट को रोक दिया जाए और विद्युत प्रणाली की सुरक्षा की जा सके। इसके अलावा, ये सामग्री सामान्य संचालन के दौरान ऊर्जा क्षय को न्यूनतम रखने के लिए कम ओहमिक नुकसान दिखानी चाहिए। उच्च विद्युत चालकता (कम प्रतिरोधता के समतुल्य) संभवतः की धारा प्रवाह के लिए आवश्यक है, जिससे महत्वपूर्ण वोल्टेज गिरावट न हो। लागत-अभिप्रायता एक और महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि फ्यूज का उपयोग विभिन्न विद्युत अनुप्रयोगों में बड़ी मात्रा में किया जाता है। इसके अलावा, सामग्री को समय के साथ अवक्रमण या विफलता के कारण बनने वाली किसी भी विशेषता से मुक्त रहना चाहिए, जिससे विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित किया जा सके।

आम तौर पर, फ्यूज तत्व सीसे, लेड, या जिंक जैसी कम पिघलने वाली सामग्री से बने होते हैं। यद्यपि ये धातुएँ अपने कम पिघलने की विशेषताओं के लिए जानी जाती हैं, फिर भी यह ध्यान देने योग्य है कि कुछ उच्च विशिष्ट प्रतिरोध वाले धातुओं को भी कम पिघलने का बिंदु हो सकता है, जैसा कि नीचे दिए गए तालिका में दिखाया गया है। ये सामग्री दोष की स्थितियों के तहत तेजी से पिघलने की क्षमता और सामान्य संचालन के दौरान स्वीकार्य विद्युत प्रदर्शन बनाए रखने की आवश्यकता के बीच एक संतुलन प्रदान करती हैं।

फ्यूज तत्व सामग्री: विशेषताएँ, अनुप्रयोग, और दोष

फ्यूज तत्वों के लिए आमतौर पर सीसे, लेड, चांदी, तांबे, जिंक, एल्युमिनियम, और लेड और टिन के मिश्रधातु का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक सामग्री की विशिष्ट विशेषताएँ होती हैं, जो इसे विद्युत सर्किटों के विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

लेड और टिन की मिश्रधातु छोटे धारा रेटिंग वाले फ्यूजों के लिए आमतौर पर उपयोग की जाती है। हालांकि, जब धारा 15A से अधिक हो जाती है, तो यह मिश्रधातु कम व्यावहारिक हो जाती है। उच्च-धारा अनुप्रयोगों के लिए, लेड-टिन मिश्रधातु का उपयोग करने के लिए फ्यूज तारों के बड़े व्यास की आवश्यकता होती है। इस परिणामस्वरूप, जब फ्यूज पिघल जाता है, तो अत्यधिक मात्रा में पिघला हुआ धातु निकलता है, जो सुरक्षा जोखिम बढ़ा सकता है और आसपास के घटकों को अधिक नुकसान पहुंचा सकता है।

15A से अधिक धारा रेटिंग वाले सर्किटों के लिए, तांबे के तार वाले फ्यूज अक्सर पसंद किए जाते हैं। इसके व्यापक उपयोग के बावजूद, तांबे के कुछ उल्लेखनीय दोष हैं। तांबे के तार वाले फ्यूज को निम्न फ्यूजिंग गुणांक (न्यूनतम फ्यूजिंग धारा और रेटिंग धारा के अनुपात) प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर संचालन करना पड़ता है। यह उच्च संचालन तापमान समय के साथ तार को गर्म होने का कारण बन सकता है। इस परिणामस्वरूप, तार का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र धीरे-धीरे कम हो जाता है, और फ्यूजिंग धारा भी गिर जाती है। यह घटना प्रारंभिक पिघलने की संभावना बढ़ाती है, जो अनावश्यक सर्किट अवरोध और विद्युत सेवा में विघटन का कारण बन सकती है।

दूसरी ओर, चांदी फ्यूज तत्व सामग्री के रूप में कई लाभ प्रदान करती है। इसके प्रमुख लाभों में से एक यह है कि यह ऑक्सीकरण के विरोधी होती है; चांदी तेजी से स्थिर ऑक्साइड नहीं बनाती है। भले ही एक पतली ऑक्साइड परत बन जाए, वह अस्थिर और आसानी से टूट जाती है। यह गुण यह सुनिश्चित करता है कि चांदी की चालकता ऑक्सीकरण के कारण प्रभावित नहीं होती है, जिससे इसका विद्युत प्रदर्शन इसके सेवा जीवन के दौरान संगत रहता है। इसके अलावा, उच्च विद्युत चालकता के कारण, फ्यूज के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाली पिघला हुआ धातु की मात्रा कम होती है। यह पिघला हुआ धातु की मात्रा की कमी फ्यूज को अतिधारा की स्थिति में तेजी से सर्किट को अवरुद्ध करने में सक्षम बनाती है। हालांकि, चांदी की उच्च लागत तांबे या लेड-टिन मिश्रधातु जैसी अन्य धातुओं की तुलना में इसके व्यापक उपयोग को सीमित करती है। अधिकांश व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, जहां लागत-अभिप्रायता एक महत्वपूर्ण विचार है, तांबे या लेड-टिन मिश्रधातु के तार अधिक सामान्य रूप से फ्यूज के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

जिंक, जब फ्यूज तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है, तो आमतौर पर टुकड़े के रूप में होता है। यह इसलिए है क्योंकि जिंक छोटे ओवरलोड की स्थितियों में तेजी से नहीं पिघलता है। इसका धीमा पिघलने का व्यवहार ट्रांसिएंट या छोटे ओवरकरंट के लिए एक डिग्री की सहनशीलता प्रदान करता है, जिससे अनावश्यक फ्यूज संचालन को रोका जा सकता है और विद्युत सर्किटों में गलत ट्रिप की संभावना कम होती है।