فیوز کاردی

در این مطلب آموزشی قصد داریم به بررسی دقیق و مفصل فیوز کاردی بپردازیم. بدین منظور لازم است در ابتدا به توضیح مختصری درباره فیوز چیست، انواع فیوز و کاربرد آن در صنعت می پردازیم.

فیوز چیست

فیوز (Fuse) قطعه و تجهیزی به منظور حفاظت مدارهای الکتریکی و الکترونیکی در برابر نوسانات و تغییرات غیر معمول جریان الکتریکی می باشد. در مواقع فیوزها با قطع کردن مدار، به عبور جریانی بیش از حد مجاز از وسایل و تجهیزات برقی واکنش نشان می دهند و از آسیب و صدمه دیدن آنها جلوگیری می کنند. فیوز ها در مسیر سیم فاز و بصورت سری در مدار بسته می شوند. 
فیوزها با توجه به نوع کاربرد بر حسب مقدار ولتاژ و مکانیزم عمل در انواع مختلفی تولید می شوند. فیوز حرارتی ذوب شونده یا فیوز فشنگی، فیوز آلفا یا اتوماتیک، فیوز مینیاتوری، فیوز کاردی یا چاقویی، فیوز سیگاری، فیوز کارتریج از انواع شناخته شده و پرکاربرد فیوز می باشند.

فیوز کاردی

فیوز کاردی یا NH یک نوع فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع بالا می باشد که با توجه به نوع عملکرد در دسته فیوزهای ذوب شونده قرار می گیرد. فیوز کاردی با نام های فیوز چاقویی و فیوز تیغه ای نیز شناخته می شود. 

بطور کلی عملکرد فیوز کاردی به این صورت است که المان مرکزی فیوز اجازه عبور جریانهای مجاز را می دهد و در صورت عبور جریان های بالاتر از حد مجاز المان مرکزی، ذوب شده و مسیر جریان قطع می شود و به این ترتیب فیوز کاردی از عبور جریانهای اضافی و خطا جلوگیری می کند.

مشخصه های فیوز کاردی

1. جریان نامی فیوز کاردی

2. جریان نامی فیوز کاردی جریانی است که می تواند به طور نامحدود از فیوز بگذرد بدون آنکه منجر به عمل کردن فیوز کاردی و قطع مدار شود. این جریان توسط سازنده و با توجه به عمل حرارتی فیوز و نوع کاربرد آن مشخص می شود.
3.  

4. قدرت قطع فیوز کاردی

5. حداکثر جریانی که فیوز بدون آسیب رساندن به پایه و حامل خود تحمل می کند، قدرت قطع فیوز نامیده می شود. به عبارت دیگر قدرت قطع فیوز، جریانی است که فیوز قادر است آن را تحت ولتاژ و فرکانس اسمی و ضریب قدرت معین قطع کند. و همانطور که گفته شد فیوز های کاردی نوعی فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع بالا می باشند.
6.  

7. ولتاژ نامی فیوز کاردی

8. ولتاژ نامی فیوز کاردی، ولتاژی است که فیوز برای آن طراحی شده و قادر به تحمل آن به طور دائم است. در واقع هر فیوز کاردی برای یک حداکثر ولتاژ مخصوص طراحی شده است.

مزایای فیوز کاردی

فیوز کاردی یکی از پرکاربردترین انواع فیوز برای حفاظت ترانسفورماتورهای توزیع و در انواع تابلوهای برق و در شبکه های با توان زیاد می باشد. از جمله مزایای این نوع فیوز می توان به سرعت عملکرد بالا، تعویض سریع و راحت، ایمنی مناسب در هنگام تعویض فیوز کاردی (به دلیل استفاده از پایه فیوز و فیوز کش)، کاهش چشمگیر در تلفات سیستم های الکتریکی و مناسب بودن قیمت فیوز کاردی در مقایسه با کارایی و ویژگی های آن اشاره کرد.

ساختمان داخلی فیوز کاردی

ساختمان داخلی فیوز کاردی به این صورت است که رابط درونی (عنصر حفاظتی) بین دو کنتاکت تیغه ای شکل فیوز قرار گرفته است. این عنصر حفاظتی (المان فیوزی) معمولا یک سطح مسطح نقره یا مس می باشد که بخش میانی آن به وسیله لحیم به هم متصل شده است تا در برابر حرارت حساسیت بیشتری داشته باشد.
این المان ذوب شونده درون یک قاب سرامیکی مستطیل شکل قرار دارد زیرا سرامیک ها در برابر دما و فشار داخلی زیادی که به دلیل عملکرد فیوز حاصل می شود، مقاوم می باشند.

کنتاکت های تیغه ای در دو طرف بدنه قرار می گیرند این کنتاکت ها به نحوی طراحی شده اند که ارتباط مکانیکی و الکتریکی فیوز را با پایه برقرار کنند. این قطعات از مس ساخته می شوند، و سطح انها نقره اندود شده است. برای استفاده خاص در محیط های با خوردگی بالا کنتاکت های قلع اندود یا با روکش نیکل استفاده می شود.

صفحه هایی نیز در دو سر فیوز قرار دارند که مجهز به قلاب های نگهدارنده به منظور درگیری با دستگیره نگهدارنده استاندارد فیوز کاردی جهت برداشتن و گذاشتن فیوز می باشند. دو صفحه به همراه بدنه سرامیکی بدنه ای ضد ضربه جهت تحمل قوس الکتریکی را می سازند.
 

روی این صفحه فیوز کاردی، نشانگری به منظور نشان دادن سالم یا سوخته بودن فیوز تعبیه شده است. این نشانگر به یک سیم بسیار نازک وصل است که با سوختن المان فیوز، این سیم نازک نیز قطع شده و نشانگر رها می شود. 
محفظه سرامیکی فیوز کاردی از ماسه کریستال کوارتز با خلوص بالای فیزیکی و شیمیایی پر شده است. این ماسه در محدود کردن جریان جهت جلوگیری از جرقه و حفاظت فیوز نقش مهمی دارد.

انواع فیوز کاردی

با توجه به تنوع فعالیت های صنعتی، انواع فیوز کاردی در 7 سایز مختلف با ولتاژ های مختلف کاری برای کاربردهای گوناگون تولید می شوند. که در جدول زیر نشان داده شده است. فروشگاه اینترنتی البرز الکتریک علاوه بر فروش فیوز کاردی، امکان مشاهده و مقایسه مشخصات فنی و قیمت فیوز کاردی برندهای مختلف را فراهم آورده است.

1. استانداردهای مربوط به فیوز کاردی

2. همانطور که در جدول بالا مشاهده می کنید نوع فیوز کاردی با استفاده از حروف انگلیسی بیان می شود که هر کدام از این حروف مطابق استاندارد، نشان دهنده مفهومی است:
3. حرف اول که بصورت کوچک نوشته می شود، نشان دهنده دامنه قطع کنندگی فیوز چاقویی می باشد:
4.  
5. a - محدوده جزئی ، فقط برای محافظت در برابر اتصال کوتاه
6. g - دامنه کامل ، در نظر گرفته شده برای استفاده عمومی
7. دومین حرف که بصورت حرف بزرگ نوشته می شود به منظور تشخیص نوع کاربرد فیوز کاردی است، که عبارتند از:
8. G :  حفاظت از اهداف عمومی
9. L : محافظت از سیم و کابل
10. M :  محافظت از موتور
11. R : یکسو کننده ها یا محافظت از نیمه رسانا
12. PV : حفاظت از سیستم خورشیدی و فتوولتائیک
13. Tr : حفاظت از ترانسفورماتور
14.  
15.  

16. پرکاربردترین انواع فیوز کاردی

17. فیوز کاردی aM

18. یکی از پرکاربردترین انواع فیوز کاردی، فیوز کاردی aM می باشد که جهت حفاظت تجهیزات تابلوهای توزیع، تابلوهای فرمان و همچنین محافظت از انواع موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد. (برای این موارد استفاده از فیوز کاردی نوع gG مناسب نیست.)
19.  
20. نکته ای که باید در هنگام استفاده از فیوز کاردی aM به آن توجه کرد این است که آنها فقط در برابر اتصال کوتاه از مدار حفاظت می کنند و اگر قصد دارید از این نوع فیوز کاردی، برای حفاظت اضافه بار موتور نیز استفاده کنید، باید همراه این فیوز کاردی، رله اضافه بار، بیمتال و کنتاکتور هم به کار ببرید. 
21.  
22. به منظور تشخیص راحت تر فیوز های کاردی، مشخصات آنها را بر روی بدنه، با رنگ های مختلف می نویسند. مشخصات روی بدنه فیوز کاردی aM با رنگ سبز و فیوز کاردی gG با رنگ مشکی نوشته شده است.
23.  
24.  

25. فیوز کاردی gG

26. یکی دیگر از پرکاربردترین انواع فیوز چاقویی (فیوز کاردی) کلاس gG می باشد که برای کاربردهای عمومی مورد استفاده قرار می گیرد. فیوز کاردی gG به منظور حفاظت از خط های قدرت و تجهیزات در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه طراحی شده است و دارای رنج ولتاژ 500 ولت AC (10% تلرانس) و 690  ولت Ac  (تلرانس 5%) می باشد. همانطور که گفته شد مشخصات روی بدنه فیوز کاردی gG با رنگ مشکی نوشته شده است.

نگهدارنده فیوز کاردی

به دلیل یکبار مصرف بودن و نیاز به تعویض دائمی فیوز کاردی، انواع کلید فیوز و پایه فیوز کاردی طراحی و تولید شده است. کلید فیوز و پایه فیوز کاردی علاوه بر ثابت و محکم نگه داشتن فیوز در جای خود، امکان تعویض ایمن و آسان فیوز کاردی را فراهم می آورند. 

1.  

2. پایه فیوز کاردی

3. پایه فیوز کاردی یک نگهدارنده فیوز بسیار ساده است که بدنه آن معمولا از جنس پلاستیک فشرده یا سرامیک ساخته می شود. پایه فیوز کاردی دارای کنتاکت هایی تحت فشار فنر می باشد که برای درگیر شدن با کنتاکت های تیغه ای فیوز کاردی طراحی شده است. پایه فیوز کاردی بر اساس ولتاژ کاری و نوع دستگاه در انواع مختلفی طراحی می شود. به منظور تعویض ایمن و آسان فیوز کاردی در هنگام استفاده از پایه فیوز کاردی، از فیوز کش ها استفاده می شود که جلوتر با آن آشنا خواهید شد.
4.  
5.  

6. کلید فیوز

7. کلید فیوز نیز یک نوع نگهدارنده فیوز کاردی مانند پایه فیوز می باشد، با این تفاوت که دستگیره تعویض فیوز بصورت مکانیکی به پایه فیوز متصل شده است. در واقع، همانطور که در شکل مشاهده می کنید با باز کردن کلید فیوز، فیوز های کاردی که روی درب کلید فیوز قرار دارند، از مدار خارج می شوند. بدین ترتیب گسترش کلید فیوزها، درجه حفاظت بالایی را برای برق کاران فراهم آورده است. کلید فیوز ها با نام های نگهدارنده فیوز و فیوز دیسکانکتور نیز شناخته می شوند. و در انواع مختلفی تولید می شود که عبارتند از:

8.  

9. 1.  

      کلید فیوز کشویی

   2. کلید فیوز کشویی رایج ترین نوع کلید فیوز کاردی می باشد. این نوع کلید فیوز معمولا دارای پنجره هایی بر روی بدنه هستند که امکان مشاهده فیوز کاردی را هنگام کار و بدون جداسازی آنها، فراهم می آورد.
   3. از جمله ویژگی های کلید فیوز کشویی، محفظه ی جرقه گیر آن است. این محفظه جرقه گیر در برابر حرارت مقاوم بوده و از ایجاد اشتعال و جرقه در هنگام عملیات قطع فیوزهای کاردی در مقادیر قدرت جلوگیری می کند.
   4. از دیگر ویژگی های کلید فیوز های کشویی، قابلیت نصب مستقیم بر روی باسبار می باشد که این ویژگی سبب کاهش فضای نصب، زمان و حجم سیم بندی می شود.

1. کلید فیوز عمودی

2. کلید فیوز عمودی یکی از انواع کلید فیوز کاردی می باشد که بصورت خطی (عمودی) به منظور کاهش فضای اشغال شده، طراحی و تولید شده است. کلید فیوز های عمودی نیز قابل نصب بر روی باسبار می باشند و ایمنی کامل در هنگام تعویض فیوز را فراهم می آورند.

1.  

2. کلید فیوز گردان

3. کلید فیوز گردان یک نوع کلید فیوز کاردی قابل قطع زیر بار می باشد که برای قطع و وصل بارهای عمومی -  سلفی - خازنی در مدارات قدرت مورد استفاده قرار میگیرد. کلید فیوز گردان (قابل قطع زیر بار) دارای یک دستگیره می باشد که با استفاده از دو فنر بسیار قوی علاوه بر تسریع در مکانیزم قطع یا وصل ، بدلیل سرعت عمل بسیار بالا باعث جلوگیری از ایجاد جرقه بین کنتاکتها می شود.
4.  
5. 

فیوز کش

به منظور افزایش ایمنی، در هنگام تعویض انواع فیوز کاردی درون تابلو از فیوز کش استفاده می شود. همانطور که میدانید بیشترین آسیب‌های ناشی از قوس الکتریکی و جرقه در زمان تعویض فیوزهای کاردی برای برق‌کاران اتفاق می‌افتد، به همین دلیل از فیوز کش ها (دستگیره تعویض فیوز) برای جداکردن فیوز از پایه فیوز کاردی یا جایگذاری فیوز کاردی استفاده می شود. 

همانطور که در شکل مشاهده می کنید، فیوز کش ها در انواع کاوردار و ساده تولید می شوند.  فیوز کش کاوردار (فیوز کش آستین دار)  دارای یک کاور چرمی می باشد که به منظور حفظ حریم اپراتور هنگام کار با فیوز کاردی و تجهیزات برقی طراحی شده است.

تست فیوز کاردی

همانطور که گفته شد فیوز کاردی از نوع فیوزهای ذوب شونده و یکبار مصرف می باشد، بنابراین پس از عمل کردن و قطع کردن مدار، باید تعویض شوند. برای تشخیص فیوز کاردی سوخته از سالم دو راه وجود دارد : 

1. تشخیص با استفاده از نشانگر

2. یک نشانگر قرمز رنگ بر روی فیوز کاردی به منظور نشان دادن حالت سوختگی فیوز تعبیه شده است. هنگامی که فیوز کاردی بسوزد این قسمت قرمز رنگ از بدنه فاصله میگیرد. اما گاهی از اوقات با وجود سالم بودن فیوز کاردی، نشانگر کنده شده است و موجب خطای کاربر می شود، به همین دلیل روش تست دیگری با استفاده از مولتی متر انجام می شود.
3.  

4. تست فیوز کاردی با مولتی متر

5. دو سر فیوز کاردی را به مولتی متر وصل کنید و مولتی متر را در حالت Beeper قرار دهید. بوق زدن مولتی متر نشان دهنده سالم بودن فیوز کاردی می باشد.
6.  
7.