فیوز صنعتی یک تجهیز حفاظتی یک‌بارمصرف است که در صورت عبور جریان بیش از محدوده طراحی، المان داخلی آن ذوب شده و مدار را قطع می‌کند. فیوزهای صنعتی در انواع NH یا کاردی، سیلندری، DIAZED، NEOZED و مدل‌های تخصصی برای موتور، نیمه‌هادی و سیستم‌های DC تولید می‌شوند. هنگام انتخاب باید جریان و ولتاژ نامی، قدرت قطع، کلاس بهره‌برداری مانند gG یا aM، منحنی زمان-جریان، ابعاد و پایه فیوز بررسی شوند. فیوز gG حفاظت Full-Range در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه ارائه می‌کند، اما aM عمدتاً برای اتصال کوتاه مدار موتور استفاده شده و به حفاظت اضافه‌بار جداگانه نیاز دارد.
فیوز صنعتی یکی از ساده‌ترین و در عین حال مهم‌ترین تجهیزات حفاظت مدار است. برخلاف Circuit Breaker که پس از Trip معمولاً امکان Reset دارد، Fuse Link پس از عملکرد باید تعویض شود. داخل فیوز یک المان رسانا با مشخصات دقیق قرار دارد که هنگام عبور Overcurrent و ایجاد انرژی حرارتی کافی ذوب می‌شود و مسیر جریان را قطع می‌کند.
اصطلاح فیوز صنعتی طیف وسیعی از محصولات را پوشش می‌دهد و انتخاب آن فقط با آمپر انجام نمی‌شود. نوع Fuse، Voltage Rating، Breaking Capacity، Utilization Category، Physical Size، Holder، Time-Current Characteristic و در تجهیزات حساس مقدار I²t نیز اهمیت دارند. همچنین در بازار ایران گاهی MCB با نام «فیوز مینیاتوری» شناخته می‌شود، اما از نظر فنی کلید مینیاتوری Fuse Link نیست و در این دسته منظور تجهیزات ذوب‌شونده واقعی است.
المان داخلی فیوز دارای سطح مقطع و جنس مشخص است. عبور جریان باعث ایجاد حرارت می‌شود. اگر جریان و مدت عبور آن از Characteristic طراحی فیوز عبور کند، المان ذوب شده و Arc ایجادشده هنگام قطع باید در داخل بدنه فیوز خاموش شود.
در Fuse Linkهای صنعتی High Breaking Capacity معمولاً ساختار داخلی به‌گونه‌ای طراحی شده که Arc سریع کنترل شود و جریان اتصال کوتاه محدود شود. این Current-Limiting Behavior می‌تواند Peak Current و انرژی عبوری از تجهیزات پایین‌دست را کاهش دهد.
فیوزهای فشار ضعیف از نظر شکل، استاندارد و Application در گروه‌های مختلف تولید می‌شوند. NH، Cylindrical، DIAZED و NEOZED از سیستم‌های شناخته‌شده IEC هستند و در کنار آن‌ها Fuse Linkهای تخصصی برای موتور، Semiconductor و سیستم‌های Photovoltaic نیز وجود دارند.
| نوع فیوز | ساختار کلی | کاربرد رایج | نکته انتخاب |
|---|---|---|---|
| NH | Fuse Link تیغه‌ای در Sizeهای مختلف | تابلوهای توزیع و مدارهای صنعتی پرجریان | Size، Current، Voltage و Class بررسی شوند |
| Cylindrical | بدنه استوانه‌ای با ابعاد استاندارد | مدار فرمان، کنترل و توزیع | ابعاد مانند 10×38، 14×51 یا 22×58 به محصول وابسته است |
| DIAZED / NEOZED | سیستم Fuse پیچی و پایه مخصوص | توزیع و تابلوهای برق | Size، Base و Adapter باید سازگار باشند |
| Semiconductor Fuse | High-Speed Fuse | Diode، Thyristor، IGBT، Drive و Power Electronics | I²t و Class مانند aR/gR/gS اهمیت دارد |
| PV Fuse | Fuse مخصوص DC و Photovoltaic | String و مدار DC خورشیدی | gPV و DC Voltage مطابق سیستم بررسی شود |
NH Fuse Link که در بازار ایران معمولاً با نام فیوز کاردی یا تیغه‌ای شناخته می‌شود، یکی از رایج‌ترین Fuseهای صنعتی فشار ضعیف است. این فیوز دارای Contact Blade بوده و داخل Base، Fuse Switch Disconnector یا Fuse Holder مناسب قرار می‌گیرد.
NHها با Sizeهایی مانند NH000، NH00، NH0، NH1، NH2، NH3 و در برخی خانواده‌ها Sizeهای بزرگ‌تر عرضه می‌شوند. Size فقط آمپر را نشان نمی‌دهد؛ ابعاد، پایه و محدوده جریان مجاز نیز به آن مرتبط هستند.
برای نمونه در سبد فعلی سازندگان می‌توان NH gG، NH aM و سایر Characteristicها را مشاهده کرد. بنابراین عبارت «فیوز NH 160A» برای سفارش کامل کافی نیست و Voltage، Class و Size نیز باید مشخص باشند.
gG یکی از مهم‌ترین Utilization Categoryهای IEC برای Fuse Link است. حرف اول «g» نشان‌دهنده Full-Range Breaking Capacity است؛ یعنی Fuse برای قطع Overcurrent از محدوده اضافه‌بار تا اتصال کوتاه طراحی شده است. حرف G به General Application اشاره دارد.
gG به‌طور گسترده برای حفاظت کابل، هادی و مدارهای توزیع استفاده می‌شود. در مدارهایی که Inrush بسیار بزرگی ندارند، همین Fuse می‌تواند حفاظت Overload و Short Circuit را در محدوده طراحی خود انجام دهد.
gL نام قدیمی‌تری است که هنوز روی بعضی محصولات یا در بازار دیده می‌شود. در استانداردهای فعلی IEC، gG عنوان متداول این Class است. هنگام Replacement بهتر است Characteristic رسمی Fuse جدید از Datasheet بررسی شود و فقط به عبارت قدیمی روی Fuse قبلی اکتفا نشود.
aM برای مدار موتور طراحی شده و از نوع Partial-Range Fuse است. حرف «a» نشان می‌دهد Fuse از یک حد مشخص جریان به بالا عمل می‌کند و Full-Range Overload Protection ارائه نمی‌دهد. M نیز به کاربرد Motor مربوط است.
مزیت aM این است که Starting Current موتور را بهتر تحمل می‌کند و در عین حال حفاظت سریع Short Circuit را برای مدار موتور فراهم می‌کند. اما چون حفاظت کامل Overload ندارد، استفاده از Overload Relay، Electronic Motor Protection یا تجهیز حفاظتی مناسب دیگری برای اضافه‌بار الزامی است.
| ویژگی | gG | aM |
|---|---|---|
| Breaking Range | Full Range | Partial Range |
| Overload Protection | در محدوده طراحی دارد | برای حفاظت کامل اضافه‌بار مناسب نیست |
| Short-Circuit Protection | دارد | دارد |
| کاربرد شاخص | کابل و توزیع عمومی | Short-Circuit Protection مدار موتور |
Semiconductorهایی مانند Diode، Thyristor و IGBT نسبت به انرژی اتصال کوتاه بسیار حساس هستند. برای این تجهیزات Fuseهای High-Speed با Characteristic مخصوص استفاده می‌شوند. انتخاب این گروه با فیوز عمومی gG یکسان نیست.
aR یک Fuse Partial-Range برای حفاظت Semiconductor در برابر اتصال کوتاه است. gR و gS از نوع Full-Range هستند و دامنه وسیع‌تری از Overcurrent را پوشش می‌دهند. Siemens در خانواده SITOR نیز Fuseهای مخصوص Semiconductor را جدا از NH عمومی عرضه می‌کند.
در انتخاب این Fuseها پارامترهایی مانند Pre-Arcing I²t، Total I²t، Voltage، Current و Coordination با Semiconductor اهمیت دارند. انتخاب فقط با آمپر می‌تواند باعث از بین رفتن Semiconductor قبل از عملکرد مؤثر Fuse شود.
مدار Photovoltaic شرایط متفاوتی نسبت به مدار AC معمولی دارد. ولتاژ DC بالا، جریان برگشتی Stringها و رفتار خاص آرایه PV باعث شده Fuseهای مخصوص gPV برای این Application توسعه داده شوند.
نباید Fuse AC عمومی را فقط به دلیل یکسان بودن Current در String DC استفاده کرد. Rated DC Voltage، gPV Classification، Breaking Capacity و اندازه Fuse Holder باید با سیستم خورشیدی هماهنگ باشند.
Cylindrical Fuse Link دارای بدنه استوانه‌ای است و داخل Fuse Holder یا Fuse Switch مخصوص قرار می‌گیرد. این ساختار در مدارهای صنعتی، کنترل، توزیع و تجهیزات OEM بسیار رایج است.
سایز فیزیکی باید دقیقاً با Holder مطابقت داشته باشد. Fuseهای 10×38، 14×51 و 22×58 نمونه‌های شناخته‌شده هستند، اما Current و Voltage قابل استفاده در هر Size به خانواده و Characteristic محصول وابسته است.
DIAZED و NEOZED سیستم‌های Fuse پیچی هستند که Fuse Link، Base، Cap و اجزای مربوطه را شامل می‌شوند. Siemens همچنان هر دو گروه را در خانواده SENTRON ارائه می‌کند و آن‌ها در توزیع برق و تابلوهای صنعتی کاربرد دارند.
NEOZED ساختار Compactتری دارد و Sizeهایی مانند D01 و D02 در آن رایج هستند. DIAZED نیز با Sizeهایی مانند DII و DIII شناخته می‌شود. Current Range، Thread و Voltage بین Sizeها تفاوت دارد و باید مجموعه Base و Fuse با یکدیگر سازگار باشند.
Current Rating فیوز نباید فقط برابر جریان لحظه‌ای مصرف‌کننده انتخاب شود. جریان بار، ظرفیت کابل، Ambient Temperature، Inrush Current، Duty و Time-Current Curve باید بررسی شوند.
در مدار کابل، Fuse باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که قبل از افزایش دمای خطرناک هادی عمل کند. در مدار موتور، Starting Current باید بدون Trip ناخواسته تحمل شود. در Transformer، Capacitor یا Power Electronics نیز Inrush و I²t می‌توانند تعیین‌کننده باشند.
Rated Voltage فیوز باید برای Voltage واقعی مدار مناسب باشد. استفاده از Fuse با Voltage Rating پایین‌تر از شبکه می‌تواند باعث شود Arc پس از ذوب المان به‌درستی خاموش نشود.
AC و DC نیز باید جداگانه بررسی شوند. یک Fuse ممکن است برای 500V AC و Voltage پایین‌تری در DC Rating شده باشد. برای مثال در محصولات NH فعلی Siemens، یک کد می‌تواند Rating مستقل AC و DC داشته باشد.
Breaking Capacity حداکثر جریان اتصال کوتاهی را مشخص می‌کند که Fuse تحت شرایط استاندارد قادر به قطع ایمن آن است. این عدد با Rated Current فیوز کاملاً متفاوت است.
برای مثال یک Fuse Link با جریان نامی چند ده یا چند صد آمپر ممکن است Breaking Capacity بسیار بالاتری در حد ده‌ها یا بیش از 100kA داشته باشد. Rating دقیق به Voltage، استاندارد و محصول بستگی دارد و باید از Datasheet کد دقیق استخراج شود.
I²t شاخص انرژی حرارتی عبوری در مدت Fault است و برای Coordination تجهیزات اهمیت دارد. Fuseهای Current-Limiting می‌توانند با قطع سریع، انرژی عبوری از مدار را محدود کنند.
در حفاظت Semiconductor، مقایسه I²t فیوز با تحمل قطعه اهمیت زیادی دارد. در انتخاب Backup Protection نیز I²t می‌تواند برای بررسی تنش حرارتی کابل، Busbar یا تجهیز پایین‌دست استفاده شود.
در زبان بازار ایران MCB گاهی «فیوز مینیاتوری» نامیده می‌شود، اما از نظر فنی MCB یک Circuit Breaker حرارتی-مغناطیسی Resettable است و Fuse Link نیست. Fuse پس از عملکرد نیاز به تعویض دارد.
Fuseهای صنعتی می‌توانند Current Limiting بسیار بالایی داشته باشند و در بسیاری از کاربردها Breaking Capacity بسیار زیادی ارائه کنند. در مقابل MCB امکان Reset سریع، Switching راحت و عدم نیاز به قطعه یدکی پس از Trip را دارد. انتخاب میان آن‌ها به طراحی شبکه و Coordination بستگی دارد.
MCCB یک Circuit Breaker قابل Reset است و در بسیاری از مدل‌ها امکان تنظیم Protection وجود دارد. Fuse دارای Characteristic ثابت خود است و برای تغییر Rating باید Fuse Link عوض شود.
در برخی شبکه‌ها Fuse و MCCB مکمل یکدیگر نیز هستند و Fuse می‌تواند Backup Protection ایجاد کند. چنین Coordinationهایی باید از جدول رسمی سازنده یا محاسبات حفاظتی بررسی شوند و نباید صرفاً بر اساس آمپر انجام شوند.
Fuse Link بدون Base یا Holder سازگار قابل استفاده نیست. NH Base، Fuse Switch Disconnector، Cylindrical Holder و D-System Base ساختارهای متفاوتی دارند و ابعاد Fuse باید با آن‌ها هماهنگ باشد.
جریان و Voltage خود Holder نیز باید بررسی شود. قرار گرفتن Fuse با Rating مناسب داخل پایه‌ای که برای Current یا Voltage پایین‌تر طراحی شده است، مجموعه‌ای با Rating بالاتر ایجاد نمی‌کند.
برای Motor Circuit می‌توان بسته به طراحی از gG یا aM استفاده کرد، اما Rating و Coordination این دو یکسان نیست. aM برای تحمل Starting Current موتور و حفاظت Short Circuit مناسب است و باید همراه Overload Protection استفاده شود.
در Starterهای صنعتی، سازندگان جداول Coordination برای Fuse، Contactor و Overload Relay ارائه می‌کنند. اگر پروژه نیازمند IEC Type 1 یا Type 2 Coordination باشد، کد دقیق Fuse نباید به‌صورت تجربی و فقط بر اساس Motor Current انتخاب شود.
انتخاب با مشخص کردن Application آغاز می‌شود. ابتدا باید مشخص شود Fuse برای کابل، Motor، Semiconductor، Solar، Transformer یا مدار Control استفاده می‌شود. سپس Characteristic مناسب انتخاب خواهد شد.
| معیار انتخاب | چه چیزی بررسی شود؟ | علت اهمیت |
|---|---|---|
| Application | Distribution، Motor، Semiconductor، PV یا Control | تعیین Fuse Class |
| Utilization Category | gG، aM، aR، gR، gS، gPV یا Class مرتبط | تعیین محدوده Protection |
| Rated Current | In | هماهنگی با Load و Cable |
| Rated Voltage | AC یا DC و مقدار Voltage | خاموش کردن ایمن Arc |
| Breaking Capacity | قدرت قطع در Voltage موردنظر | هماهنگی با Prospective Short-Circuit Current |
| Physical Size | NH Size، Cylindrical Size یا D-System | هماهنگی با Fuse Holder |
| Time-Current Curve | زمان عملکرد در جریان‌های مختلف | Selectivity و جلوگیری از عملکرد ناخواسته |
| I²t | Pre-Arcing و Total I²t در صورت نیاز | حفاظت Semiconductor و Coordination |
جایگزینی Fuse فقط با خواندن آمپر آن صحیح نیست. ابتدا Type و Characteristic قبلی مانند gG یا aM مشخص شود. سپس Rated Voltage، Breaking Capacity و Size بررسی شوند.
برای NH باید Size و Blade Dimension با Base موجود سازگار باشند. در Cylindrical Fuse باید ابعاد دقیق Fuse Link بررسی شوند. در Semiconductor Fuse نیز I²t و Characteristic اهمیت بیشتری از شباهت ظاهری دارند.
در پروژه‌هایی که Fuse بخشی از یک Coordination تأییدشده با Contactor، Overload Relay، MCCB یا Inverter است، تغییر برند یا Class ممکن است Coordination اولیه را تغییر دهد. در این حالت بهتر است جدول سازنده مجدداً بررسی شود.
کد کامل محصول، Fuse Type، gG/aM/aR/gR/gS/gPV، Rated Current، AC/DC Voltage، Breaking Capacity، NH/Cylindrical Size، Base، Time-Current Curve، I²t، Indicator، Application و Coordination با تجهیزات دیگر بررسی شوند.
قیمت فیوز صنعتی به برند، Current، Voltage، Breaking Capacity، Physical Size و Characteristic بستگی دارد. یک NH gG عمومی و یک Fuse نیمه‌هادی فوق سریع با آمپر مشابه از نظر ساختار، Application و قیمت قابل مقایسه مستقیم نیستند.
نوع Indicator، Blade، Size و استاندارد نیز روی قیمت اثر دارند. در بعضی پروژه‌ها Base یا Fuse Switch نیز باید همراه Fuse تهیه شود و هزینه این بخش باید جداگانه در نظر گرفته شود.
در صورت عبور Overcurrent مطابق Characteristic طراحی، المان داخلی Fuse ذوب می‌شود و مدار را قطع می‌کند. نوع Protection به Class فیوز بستگی دارد.
gG یک Fuse Full-Range برای حفاظت عمومی از Overload و Short Circuit است. aM یک Fuse Partial-Range مخصوص مدار موتور است و برای Overload به حفاظت جداگانه نیاز دارد.
NH یک سیستم Fuse Link تیغه‌ای صنعتی با قدرت قطع بالا است که در Sizeهای مختلف برای تابلوهای توزیع و مدارهای پرجریان استفاده می‌شود.
اصطلاح «فیوز مینیاتوری» در بازار برای MCB رایج است، اما MCB از نظر فنی Circuit Breaker قابل Reset است و Fuse Link ذوب‌شونده محسوب نمی‌شود.
خیر، aM Full-Range Overload Protection ندارد. برای موتور باید Overload Relay یا تجهیز حفاظت اضافه‌بار مناسب دیگری نیز وجود داشته باشد.
حداکثر جریان اتصال کوتاهی است که Fuse تحت شرایط تعریف‌شده می‌تواند ایمن قطع کند. این مقدار با جریان نامی Fuse تفاوت دارد.
بسته به طراحی سازنده ممکن است Fuseهای High-Speed مانند aR، gR یا gS موردنیاز باشند. Class، Current و I²t باید از دستورالعمل تجهیز موردنظر انتخاب شوند.
فقط زمانی که سازنده برای همان Fuse، DC Voltage Rating مناسب اعلام کرده باشد. خاموش کردن Arc در DC متفاوت است و Rating AC را نباید خودکار به DC تعمیم داد.
Current، Voltage، Class، Breaking Capacity، Size، Holder، Characteristic و در مدل‌های Semiconductor مقدار I²t باید با فیوز جدید تطبیق داده شوند.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!