퓨즈의 종류

모든 전기 시스템은 공급된 에너지와 소비된 에너지의 균형에 따라 작동합니다. 전기 회로에 전압이 가해지면 회로의 특정 저항에 전압이 가해집니다. 결과적으로 옴의 법칙에 따라 작업이 수행되는 동작으로 인해 전류가 생성됩니다.

절연 결함, 조립 오류, 비상 모드의 경우 전기 회로의 저항이 점차 감소하거나 급격히 떨어집니다. 이로 인해 전류가 증가하여 공칭 값을 초과하면 장비와 사람이 손상됩니다.

안전 문제는 항상 전기 에너지를 사용할 때 관련되어 왔으며 앞으로도 항상 관련될 것입니다. 따라서 보호 장치에 지속적으로 특별한 주의를 기울입니다. 퓨즈라고 하는 첫 번째 설계는 오늘날에도 여전히 널리 사용됩니다.

전기 퓨즈는 작동 회로의 일부이며 전원 와이어 섹션에서 절단되며 작동 부하를 안정적으로 견디고 과전류 발생으로부터 회로를 보호해야합니다.이 기능은 정격 전류 분류의 기초가 됩니다.

적용된 작동 원리 및 회로 차단 방법에 따라 모든 퓨즈는 4 그룹으로 나뉩니다.

1. 가용 링크 포함

2. 전기 기계 설계;

3. 전자 부품을 기반으로 합니다.

4. 과전류 작용 후 비선형 가역 특성을 갖는 자가 치유 모델.

핫링크

이 디자인의 퓨즈에는 공칭 설정 값을 초과하는 전류의 작용으로 과열로 인해 녹아 증발하는 전도성 요소가 포함됩니다. 이것은 회로에서 전압을 제거하고 보호합니다.

가용성 링크는 구리, 납, 철, 아연 또는 전기 장비의 보호 특성을 제공하는 열팽창 계수가 있는 일부 합금과 같은 금속으로 만들 수 있습니다.

고정 작동 조건에서 전기 장비용 전선의 가열 및 냉각 특성이 그림에 나와 있습니다.

설계 부하에서 퓨즈의 작동은 작동 전류가 통과하여 금속에서 방출되는 열과 소실로 인한 환경으로의 열 제거 사이에 신뢰할 수 있는 온도 균형을 생성하여 보장됩니다.

비상 모드의 경우 이 균형이 빠르게 깨집니다.

퓨즈의 금속 부분은 가열되면 활성 저항 값을 증가시킵니다. 이로 인해 생성된 열이 I2R 값에 정비례하기 때문에 더 많은 열이 발생합니다. 동시에 저항과 열 발생이 다시 증가합니다. 이 과정은 퓨즈가 녹고 끓고 기계적 파괴가 발생할 때까지 눈사태처럼 계속됩니다.

회로가 끊어지면 퓨즈 내부에 전기 아크가 발생합니다. 완전히 사라지는 순간까지 설치에 위험한 전류가 흐르며 아래 그림에 표시된 특성에 따라 변경됩니다.

퓨즈의 주요 작동 매개변수는 응답 시간에 대한 비상 전류(공칭 값에 대한) 배수의 종속성을 결정하는 시간에 따른 특성 전류입니다.

낮은 속도의 비상 전류에서 퓨즈 작동 속도를 높이기 위해 특수 기술이 사용됩니다.

• 감소된 영역으로 가변 단면 형상 생성;

• 금속 효과를 사용합니다.

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플레이트가 좁아지면 저항이 증가하고 더 많은 열이 발생합니다. 정상 작동 시 이 에너지는 전체 표면에 고르게 퍼질 시간이 있으며 과부하의 경우 좁은 곳에 임계 영역이 생성됩니다. 그들의 온도는 금속이 녹고 전기 회로를 끊는 상태에 빠르게 도달합니다.

속도를 높이기 위해 플레이트는 얇은 호일로 만들어지고 병렬로 연결된 여러 레이어에 사용됩니다. 레이어 중 하나의 각 영역을 태우면 보호 작업 속도가 빨라집니다.

야금 효과의 원리

예를 들어 납이나 주석과 같은 특정 저융점 금속의 특성을 기반으로 내화성 구리, 은 및 특정 합금을 구조에 용해합니다.

이를 위해 가용성 링크가 만들어지는 연선에 주석 방울을 적용합니다.와이어 금속의 허용 온도에서 이러한 첨가제는 아무런 영향을 미치지 않지만 비상 모드에서는 빠르게 녹고 모재의 일부를 용해하며 퓨즈 작동을 가속화합니다.

이 방법의 효과는 얇은 와이어에서만 나타나고 단면적이 증가함에 따라 크게 감소합니다.

퓨즈의 주요 단점은 트리거될 때 수동으로 새 퓨즈로 교체해야 한다는 것입니다. 이를 위해서는 재고를 유지해야 합니다.

전기 기계식 퓨즈

보호 장치를 공급선으로 절단하고 전압을 완화하기 위해 차단을 보장하는 원리는 이를 위해 생성된 전기 기계 제품을 퓨즈로 분류할 수 있게 합니다. 그러나 대부분의 전기기사는 이를 별도의 등급으로 분류하여 호칭한다. 회로 차단기 또는 자동 기계로 약칭됩니다.

작동 중에 특수 센서는 통과 전류 값을 지속적으로 모니터링합니다. 임계값에 도달하면 제어 신호가 드라이브로 전송됩니다. 즉, 열 또는 자기 릴리스에서 충전된 스프링입니다.

전자 부품 퓨즈

이러한 설계에서 전기 회로 보호 기능은 다이오드, 트랜지스터 또는 사이리스터의 전력 반도체 장치를 기반으로 하는 비접촉 전자 스위치에 의해 인계됩니다.

이를 전자 퓨즈(EP) 또는 전류 제어 및 스위칭 모듈(MKKT)이라고 합니다.

예를 들어 그림은 트랜지스터 퓨즈의 작동 원리를 보여주는 블록 다이어그램을 보여줍니다.

이러한 퓨즈의 제어 회로는 저항 분로에서 측정된 전류 값 신호를 제거합니다.절연된 반도체 게이트의 입력에 수정 적용 MOSFET 유형 전계 효과 트랜지스터. 

퓨즈를 통과하는 전류가 허용 값을 초과하기 시작하면 게이트가 닫히고 부하가 꺼집니다. 이 경우 퓨즈가 자동 잠금 모드로 전환됩니다.

회로에 비디오 감시를 많이 사용하면 끊어진 퓨즈를 판단하기 어려워집니다. 더 쉽게 찾을 수 있도록 "경보" 신호 기능이 도입되었습니다. 이 기능은 LED 깜박임 또는 솔리드 또는 전기 기계식 릴레이를 트리거하여 감지할 수 있습니다.

이러한 전자 퓨즈는 빠르게 작동하며 응답 시간은 30밀리초를 초과하지 않습니다.

위에서 논의한 계획은 단순한 것으로 간주되며 새로운 추가 기능으로 크게 확장될 수 있습니다.

• 전류가 공칭 값의 30%를 초과할 때 종료 명령을 형성하여 부하 회로의 전류를 지속적으로 모니터링합니다.

• 부하의 전류가 설정된 설정의 10% 이상으로 증가할 때 신호로 단락 또는 과부하의 경우 보호 영역 종료;

• 100도 이상의 온도에서 트랜지스터의 전력 요소 보호.

이러한 방식의 경우 사용되는 ICKT 모듈은 4개의 응답 시간 그룹으로 나뉩니다. 가장 빠른 장치는 클래스 «0»으로 분류됩니다. 설정을 초과하는 전류를 최대 5ms 동안 50%, 1.5ms 동안 300%, 10μs 동안 400% 차단합니다.

자가 복구 퓨즈

이러한 보호 장치는 비상 부하가 꺼진 후에도 추가 반복 사용을 위해 작동성을 유지한다는 점에서 퓨즈와 다릅니다.그래서 자기 치유라고 불렀습니다.

이 설계는 양의 전기 저항 온도 계수를 갖는 폴리머 재료를 기반으로 합니다. 그들은 정상적이고 정상적인 조건에서 결정 격자 구조를 가지며 가열되면 갑자기 비정질 상태로 변합니다.

이러한 퓨즈의 트리핑 특성은 일반적으로 저항 대 재료 온도의 대수로 표시됩니다.

고분자가 결정 격자를 가지면 금속처럼 전기가 잘 통한다. 비정질 상태에서는 전도성이 크게 저하되어 비정상 모드가 발생하면 부하가 꺼집니다.

이러한 퓨즈는 퓨즈 교체 또는 작업자의 수동 조치가 어려울 때 반복되는 과부하 발생을 제거하기 위한 보호 장치에 사용됩니다. 컴퓨터 기술, 모바일 장치, 측정 및 의료 기술, 차량에 널리 사용되는 자동 전자 장치 분야입니다.

자체 재설정 퓨즈의 안정적인 작동은 주변 온도와 퓨즈를 통해 흐르는 전류의 양에 영향을 받습니다. 설명하기 위해 다음과 같은 기술적 조건이 도입되었습니다.

• 장치를 트리거하지 않는 섭씨 +23도의 온도에서 최대값으로 정의되는 전송 전류;

• 동일한 온도에서 폴리머를 비정질 상태로 전이시키는 최소값으로서의 작동 전류;

• 인가된 작동 전압의 최대값;

• 비상 전류가 발생한 순간부터 부하가 꺼질 때까지 측정된 응답 시간;

• 열을 환경으로 전달하는 +23도에서 퓨즈의 능력을 결정하는 전력 손실;

• 작업에 연결하기 전에 초기 저항;

• 저항은 작동 종료 후 1시간에 도달합니다.

자가 치유 프로텍터에는 다음이 있습니다.

• 작은 크기;

• 빠른 응답;

• 안정적인 직업;

• 과부하 및 과열로부터 장치를 결합하여 보호합니다.

• 유지 보수가 필요 없습니다.

다양한 퓨즈 설계

작업에 따라 회로에서 작동하도록 퓨즈가 생성됩니다.

• 산업 설비;

• 일반용 가전제품.

전압이 다른 회로에서 작동하기 때문에 인클로저는 고유한 유전 특성으로 제조됩니다. 이 원칙에 따라 퓨즈는 작동하는 구조로 나뉩니다.

• 저전압 장치로;

• 1000볼트 이하의 회로에서;

• 고전압 산업 장비 회로에서.

특수 설계에는 퓨즈가 포함됩니다.

• 폭발물;

• 천공;

• 미세 입자 필러의 좁은 채널 또는 자동 가스 또는 액체 폭발의 형성에서 회로가 열릴 때 아크 소멸;

• 차량용.

퓨즈의 제한된 고장 전류는 암페어에서 킬로암페어까지 다양할 수 있습니다.

때때로 전기 기사는 퓨즈 대신 보정된 전선을 하우징에 설치합니다. 이 방법은 단면을 정확하게 선택하더라도 금속 또는 합금 자체의 특성으로 인해 와이어의 전기 저항이 권장 사항과 다를 수 있으므로 권장되지 않습니다. 이러한 퓨즈는 확실히 작동하지 않습니다.

더 큰 실수는 수제 "벌레"를 실수로 사용하는 것입니다.그들은 전기 배선의 사고 및 화재의 가장 흔한 원인입니다.