نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان

برق یکی از پاک ترین انرژی های تولید شده به دست انسان است که با تولید برق، بشر توانست اختراعات بسیاری تولید کند و آن ها را در زندگی روزانه خود به کار گیرد. البته باید بدانیم که برای استفاده از این انرژی ارزشمند، نیاز به ایجاد زیر ساخت هایی در مسیر آن، از نیروگاه های تولید برق تا شهرها و ساختمان ها می باشد.

تیرهای برق درون شهر، ترانس های برق، سیم کشی های ساختمان ها، فیوز های برق، کلید های مینیاتوری، کلید های معمولی و بسیاری دیگر از قطعاتی که وجود دارند به ما کمک می کنند که بتوانیم از برق تولیدی توسط نیروگاه ها در منازل و محل کار خود استفاده کنیم.

در این مقاله قصد داریم که اطلاعات مفیدی در مورد فیوز برق و کلید های مینیاتوری و همچنین نحوه بکارگیری آن در مدار و هر آنچه که باید در مورد آن بدانید را برای شما توضیح دهیم. لذا توصیه می کنیم تا انتهای این مقاله ما را همراهی نمایید.

باتوجه‌به اینکه فیوزهای برق ساختمان دارای مدل‌های مختلفی هستند و هرکدام کاربردهای خاص خود را دارند، در این مطلب قصد داریم تا با نحوه انتخاب فیوز مناسب ساختمان و انواع فیوز مخصوصاً فیوزهای مینیاتوری آشنا کنیم.

آموزشگاه فنی برق دوره آموزش برق ساختمان را به صورت تضمینی و با ارائه مدرک معتبر در کارگاه های مجهز برگزار می کند. در صورت تمایل به یادگیری برق ساختمان در دوره آموزش برق ساختمان ثبت نام کنید.

فیوز چیست؟

فیوزهای برق در صنعت برق و الکترونیک از زمان های ابتدایی تولید این انرژی وجود داشته است که برای حفاظت از تجهیزات و مدارهای برقی مانند سیم ها، کابل ها، ترانس ها و دیگر قطعات الکترونیکی به کار گرفته می شود.

فیوز ها انواع مختلفی دارد از جمله :

• فیوز شیشه ای
• فیوزهای کاردی
• فیوزهای اورتا دو کانال
• فیوز مینیاتوری
• فیوزهای ذوب شونده
• فیوزهای آلفا یا اتوماتیک

چرا باید از فیوز در سیم‌کشی برق استفاده کرد؟

فیوزها در کار خود از سیستم الکتریکی ساختمان‌ها و زندگی مردم در برابر بسیاری از مشکلات محافظت می‌کنند:

شدت جریان

هنگامی که جریان عبوری از مدار الکتریکی بیش از حد تعیین شده و استاندارد باشد، پدیده‌ای به نام افزایش جریان رخ می‌دهد.
دو نوع جریان وجود دارد که در بین کارشناسان به‌عنوان اضافه‌بار و اتصال کوتاه شناخته می‌شود. کلیدهای مدار و قطع‌کننده مدار می‌توانند با باقی‌ماندن در مدار، تجهیزات الکتریکی و همچنین جان انسان‌ها را در برابر نوسانات الکتریکی در طول زمان محافظت کنند.

اتصال کوتاه

اتصال کوتاه یک وضعیت اضافه جریان است که به دلیل وجود جریان مقاومت کم در مدار ایجاد می‌شود. جریان عبوری از این مقاومت کم می‌تواند، جریان مدار را هزار برابر کند و آسیب‌های جبران‌ناپذیری به بار آورد.

اگر علاقه مند به برق صنعتی هستید پیشنهاد می کنیم همین الان مقاله “چگونه در شغل برق صنعتی موفق شویم؟” را مطالعه کنید تا از چگونگی افزایش مهارت در برق صنعتی و همچنین افزایش درآمد این شغل مطلع شوید.

انواع فیوز ساختمان باتوجه‌به سرعت کارکرد

فیوزهای ساختمانی از نظر سرعت به دو نوع کند و سریع تقسیم می‌شوند.

فیوزهای کندکار

فیوزهای کندکار نسبت به جریان بیش از حد واکنش کمتری نشان می‌دهند، به‌عبارت‌دیگر، این نوع فیوزها با قرارگرفتن در معرض جریان زیاد، دیرتر برق را قطع می‌کنند.
اما در اینجا نیز واکنش فیوزهای کندکار به جریان‌های اتصال کوتاه تقریباً آنی است. فیوزهای آهسته با G مشخص شده‌اند.

فیوز تندکار

طرف دیگر فیوزهای کند، مدل‌های تندکار هستند که با علامت F مشخص شده‌اند. این نوع فیوزها نسبت به فیوزهای کند، زمان قطع کمتری دارند و به همین دلیل در مصارف روشنایی برق ساختمان از آنها استفاده می‌شود.

انواع فیوز و تنظیمات

قسمت محافظ فیوز از نظر ساختار در مدل‌های زیر طراحی و ساخته می‌شود:

فیوز فشنگی یا قابل ذوب

فیوزهای فشنگی از یک المنت حرارتی استفاده می‌کنند که وقتی یک حد جریان مشخص از فیوز برای مدت‌زمان از پیش تعیین شده عبور می‌کند، این عنصر حرارتی آب می‌شود و در نتیجه جریان مدار را قطع می‌شود.

از قطعات فیوز فشنگی می‌توان به درپوش، تیغه و پایه فیوز اشاره کرد. هنگامی که فیوز فشنگی به دلیل شدت جریان عبوری کار می‌کند، بخش مقیاس آن سقوط می‌کند.
این نشان می‌دهد که زمان تعویض فیوز فرارسیده است. فیوزهای فشنگی به طور گسترده در مصارف خانگی استفاده می‌شود.

فیوز تیغه‌ای یا کاردی

فیوزهای Cardi برای محافظت از وسایل الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع فیوز دارای مزایای جالبی مانند قدرت برش بالا، سرعت و بهره‌وری سریع، تعویض سریع و قیمت مناسب خرید است.

فیوز مینیاتوری

یکی از پرکاربردترین مدل‌های فیوز برق مورداستفاده در سیستم برق ساختمان‌ها فیوز مینیاتوری است.
این نوع فیوز یک بخش حفاظتی عالی از مدار در برابر جریان اضافه و جریان اتصال کوتاه است. در ادامه این مقاله در مورد این مدل فیوز بیشتر با شما صحبت خواهیم کرد.

آشنایی با انواع فیوز مینیاتوری

استفاده گسترده از کلیدها یا فیوزهای مینیاتوری در سیستم‌های برق صنعتی و تجاری، ساختمان‌های بزرگ و سیم‌کشی برق مسکونی است.
دلیل این انتخاب مربوط به نصب بسیار آسان، اندازه‌های مختلف، راندمان بالا، طراحی صحیح و حفاظت بالای آنها در برابر مدارهای الکتریکی است.
فیوزهای مینیاتوری معمولاً در محدوده 0.5 تا 100 آمپر موجود هستند. روی فیوز مینیاتوری می‌توانید علائمی را مشاهده کنید که هرکدام نشان‌دهنده ویژگی‌های فیوز است:
• نوع فیوز: B، C، D، K یا Z
• حداکثر جریان: 6، 10، 16، 20، 25، 32 یا 40 آمپر
• حداکثر جریان اتصال کوتاه
• کلاس فیوز
• محدوده ولتاژ
درجه حفاظت از اتصال کوتاه در کلیدهای مینیاتوری بر حسب کیلو اهم (KA) مشخص می‌شود که در واقع کارایی فیوز را نشان می‌دهد.
در فیوزهای مینیاتوری دو نوع جریان وجود دارد، جریان لحظه‌ای و جریان نامی. جریان لحظه‌ای یعنی مقدار جریانی که در کمتر از یک ثانیه از فیوز می‌گذرد و آن قسمت می‌تواند آن را تحمل کند.
به‌عنوان‌مثال، با یک فیوز جریان نسبتاً بالا مانند 6000 یا 3000، این مقدار نشان‌دهنده جریان لحظه‌ای فیوز مینیاتوری است.
پارامتر بعدی جریان نامی است، یعنی حداکثر جریانی که فیوز مینیاتوری می‌تواند عبور دهد، مقدار جریان نامی فیوز است و در جریان‌های بالاتر از این، فیوز قطع می‌شود و مدار را قطع می‌کند.

آموزشگاه فنی برق دوره آموزش برق ساختمان را به صورت تضمینی و با ارائه مدرک معتبر در کارگاه های مجهز برگزار می کند. در صورت تمایل به یادگیری برق ساختمان در دوره برق ساختمان ثبت نام کنید.

برای اینکه بتوانیم فیوز مینیاتوری مناسب خود را انتخاب کنیم و با نحوه انتخاب فیوز مناسب مطلع شویم، لازم است با انواع فیوزهای مینیاتوری آشنا شویم.

فیوز مینیاتوری نوع B

فیوزهای مینیاتوری نوع B بین 3 تا 5 برابر جریان نامی را تحمل می‌کنند. فیوزهای مینیاتوری نوع B به طور عمدی در سیم‌کشی برق لوازم‌خانگی و سیستم‌های روشنایی ساختمان استفاده می‌شود.
باتوجه‌به پاسخ سریع فیوزهای مینیاتوری نوع B، این مدل در دسته فیوزهای تندکار قرار می‌گیرد.

فیوز مینیاتوری نوع C

در تجهیزات برق خانگی که نیاز به برق و جریان کمی دارند، از فیوزهای مینیاتوری نوع C با ظرفیت 5 تا 10 برابر جریان نامی فیوز استفاده می شود.
از جمله این دستگاه ها می توان به موتور کولر یا پمپ آب خانگی اشاره کرد. با این محاسبه به این نتیجه می رسیم که فیوزهای مینیاتوری نوع B و C بیشترین مصرف را در برق خانگی دارند.

فیوز مینیاتوری نوع D

فیوزهای مینیاتوری نوع D منحصراً برای کاربردهای صنعتی با جریان هجومی بالا استفاده می شوند. این نوع فیوز می تواند 10 تا 20 برابر جریان نامی خود را تحمل کند.

فیوز مینیاتوری نوع K

فیوز مینیاتوری نوع K می تواند 8 تا 12 برابر جریان نامی خود را تحمل کند، بنابراین بهترین انتخاب برای استفاده در موتورهای پرقدرت و مدارهای الکتریکی صنعتی است.

فیوز مینیاتوری نوع Z

ظرفیت حمل این نوع فیوز مینیاتوری حدود 2 تا 3 برابر جریان نامی فیوز است. در نتیجه نسبت به اتصال کوتاه بسیار حساس هستند.
به دلیل حساسیت و سرعت بالای فیوزهای نوع Z، از این نوع فیوز در مدارهای الکتریکی نیمه هادی استفاده می شود.

انواع فیوز مینیاتوری بر حسب تعداد پل

روش دیگر برای تشخیص نوع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل فیوز است. فیوزهای مینیاتوری را می توان در یکی از حالت های زیر مشاهده کرد:

• فیوز تک پل مینیاتوری، برای اتصال به یک منبع تغذیه تک فاز در جعبه فیوز
• فیوز مینیاتوری دو پل، با امکان اتصال به سیم فاز و نول
• فیوز مینیاتوری سه قطبی، جهت اتصال به جریان سه فاز، بدون سیم نول
• فیوز مینیاتوری سه قطبی با امکان اتصال به جریان سه فاز و سیم نول
• فیوز چهار پل مینیاتوری مشابه مدل سه پل با نول است با این تفاوت که یک پل دیگر برای محافظت از نول وجود دارد.

با توجه به آنچه در مورد انواع فیوز برق گفتیم، فقط فیوزهای نوع B و C از نوع تک فاز یا سه فاز هستند که در سیستم برق ساختمان های مسکونی و اداری قابل استفاده هستند.

وظیفه فیوز برق یا کلید مینیاتوری چیست؟

در هنگام برق کشی ساختمان زمانی که سیم فاز وارد جعبه فیوز می شود، سیم فاز ورودی را به اولین کلید مینیاتوری وصل می کنیم، بعد به وسیله یک شینه و یا سیم، به مابقی کلید های مینیاتوری وصل یا اصطلاحاً پل می دهیم. با این کار قسمت بالایی همه فیوزهای برق دارای اتصال سیم فاز می شوند.

در قسمت پایین یا همان خروجی فیوز برق، با توجه به اینکه آن فیوز مربوط به کدام قسمت از ساختمان است، سیم مربوط به همان قسمت را وصل و برق های هر قسمت را به صورت مجزا تفکیک می کنیم.

دلیل تفکیک سیم کشی ساختمان چیست؟

مدارهای برق کشی به دو صورت انجام می شوند:

• مدار سری (متوالی)
• مدار موازی

مدار سری مداری است که قطعات در آن به صورت سری یا متوالی پشت سر هم بسته می شوند. با قطع شدن یکی از مدارها و یا خارج شدن یکی از قطعات در مدار، برق در این مدار به طور کامل قطع و کل مدار از کار می افتد.

اما مدار موازی مداری است که در آن تمام قطعات الکترونیکی به صورت موازی به یکدیگر متصل می شوند. از آنجا که برق کشی ساختمان به صورت موازی بسته شده است، با قطع شدن یک مدار مابقی مدارها می توانند به کار خود ادامه دهند و جریان درون آنها قطع نمی شود.

به عنوان مثال به خاطر موازی بودن سیم کشی منازل مسکونی، اگر در اتاق پذیرایی سیم های فاز و نول با هم اتصال پیدا کنند و یا یک وسیله برقی، بالاتر از توان فیوز برق، روشن شود و نتواند تحمل کند کلید مینیاتوری آن اتاق قطع و یا اصطلاحاً می پرد و آن قسمت از ساختمان را از مدار خارج می کند. ولی بخاطر موازی بودن مدار مابقی اتاق های ساختمان برق دارند.

در نتیجه تفکیک برق ساختمان توسط کلیدهای مینیاتوری، باعث می شود که با قطع برق یک قسمت از مدار ساختمان، بقیه اتاق های موجود برق داشته و قابل استفاده باشند.

علت خرابی و قطع شدن (پریدن) کلیدهای مینیاتوری چیست؟

عوامل زیادی می تواند باعث خرابی کلیدهای مینیاتوری و یا قطع شدن آنها شود که در اینجا به برخی از آن ها اشاره می کنیم.

فنر داخل کلیدها

داخل کلیدهای مینیاتوری فنری وجود دارد و در زمان هایی که اتصالی برق در مدار زیاد باشد، یا به تعداد دفعات زیادی قطع و وصل شوند، خاصیت ارتجاعی که بتواند در حالت اتصال کلید قرار بگیرد را از دست می دهد.

اتصال کوتاه

یک دیگر از دلایل قطع شدن کلیدهای مینیاتوری، این است که در بخش هایی از مدار با به هم خوردن سیم های فاز و نول به طور موقت، که اصطلاحاً به آن اتصال کوتاه نیز گفته می شود، باعث قطع شدن کلید و یا فیوز برق خواهد شد.

تیپ کلیدهای مینیاتوری

مشکل دیگری که باعث قطع شدن کلیدهای مینیاتوری می شود، دقت نکردن به تیپ درج شده بر روی کلیدها می باشد. مشخص شدن این تیپ ها با درج حروف انگلیسی و درج اعدادی در کنار این حروف می باشد. این تیپ ها از نظر ماده 13 قانون استاندارد، باید هنگام نصب رعایت شوند. در نتیجه در هنگام استفاده از کلیدهای مینیاتوری، باید اطلاعات کافی در مورد آنها داشته باشیم.

به عنوان مثال در کنتور ورودی ساختمان، کلید مینیاتوری 25 آمپر و در خود ساختمان نیز 25 آمپر به کار می بریم که هر دو این کلیدها توان یکسانی دارند. در هنگام اتصال برق در مدار ساختمان، کلید مینیاتوری داخل ساختمان قطع نمیکند، اما در عوض فیوز اصلی روی کنتور قطع می کند. حتی اگر کلید داخل ساختمان را 16 آمپر و کلید کنتور را 25 آمپر استفاده کنیم، باز هم بجای قطع شدن کلید داخل ساختمان در هنگام اتصال برق، کلید مینیاتوری بر روی کنتور قطع می شود. دلیل این امر رعایت نکردن تیپ مندرج بر روی کلیدها هنگام نصب می باشد.

چه اقداماتی بعد از قطع شدن کلید مینیاتوری باید انجام دهیم؟

هنگامی که فیوز برق می پرد، قبل از هر اقدامی باید چک کنیم که فیوز برق مربوط به کدام قسمت از ساختمان قطع شده است. چرا که به احتمال زیاد یا اتصالی برق و یا کشش بیش از حد توان کلید مینیاتوری، در آن قسمت رخ داده است. پس با دنبال کردن مسیر سیم کشی و رفع کردن مشکل پیش آمده می توانیم فیوز برق را مجدداً وصل کنیم.

نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان

حالا که با انواع فیوزها آشنا شدید، وقت آن است که با هم نحوه انتخاب فیوز مناسب ساختمان را بررسی کنید.

برای یافتن فیوز مناسب برای ساختمان خود، باید به هر یک از سوالات زیر پاسخ دهید. هر یک از این سوالات از جمله پارامترهای مهم در انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان هستند:

1. مقدار جریان عادی در مدار چقدر است؟

برای انتخاب آمپر مناسب برای فیوز ساختمان ابتدا باید بدانید حداکثر جریان عبوری از مدار در دمای 25 درجه سانتیگراد چقدر است؟
هنگام تعیین مقدار جریان در مدار، باید فیوزی را انتخاب کنیم که ظرفیت آن حداقل 135 درصد بیشتر از مقدار حداکثر جریان در مدار باشد.
به عنوان مثال، اگر جریان عادی عبوری از مدار 10 آمپر باشد، برای آن مدار به یک فیوز مینیاتوری با ظرفیت 15 آمپر نیاز داریم.

2. مقدار ولتاژ چیست؟

یکی از اصول مهم در انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان این است که ولتاژ فیوز مینیاتوری همیشه باید بیشتر از ولتاژ مداری باشد که فیوز قرار است از آن محافظت کند.

به عنوان مثال، اگر ولتاژ مدار 24 ولت باشد، ولتاژ فیوز مینیاتوری باید بیش از 24 ولت باشد.

3. مدار AC است یا DC؟

مدارهای الکتریکی AC همان مدارهای مورد استفاده در سیستم برق خانگی هستند. اما الکتریسیته جریان مستقیم جریانی است که در تجهیزات الکترونیکی و موتورهای الکتریکی وجود دارد.
در منبع تغذیه AC، جریان و ولتاژ به طور مداوم در حال تغییر هستند. این لرزش ها به فیوز کمک می کند تا سریع‌تر کار کند.
اما در مورد جریان های مستقیم، داستان کاملاً متفاوت است، زیرا نوسانات جریان نادر است و تعیین فیوز در زمان مورد نیاز دشوارتر است.
به همین دلیل برخی از فیوزهای مینیاتوری برای جریان مستقیم طراحی شده اند و نمی توان از آنها در سیستم برق خانه استفاده کرد.

4. دمای متوسط ​​اطراف فیوز چقدر است؟

به طور معمول فیوزهای مینیاتوری در محیط آزمایشگاهی در دمای 25 درجه سانتیگراد طراحی و آزمایش می شوند.
اما در واقع دمای محیطی که فیوز نصب می شود ممکن است بالاتر از مقدار ایده آل و آزمایشگاهی باشد.
از طرفی فیوزها به گرما حساس هستند و همین گرما باعث ذوب شدن نوار فلزی فیوز و عملکرد آن می شود. با این توضیحات مشخص می شود که دمای بالا در محیط نصب فیوز می تواند باعث سوختن فیوز شود.
به همین دلیل توصیه می شود در صورتی که دمای اطراف فیوز بالای 25 درجه سانتیگراد باشد از فیوز با آمپر بالاتر استفاده کنید. به مثال زیر توجه کنید:
جریان معمولی: 1 آمپر
توان فیوز معمولی: 1.5 آمپر
دمای محیط: 65 درجه سانتیگراد
فیوز مناسب برای چنین شرایطی: 2 آمپر
بنابراین اگر دمای محیط فیوز کمتر از حد نرمال باشد، در این حالت باید از فیوز با ظرفیت کمتر از حد معمول استفاده شود.

5. میزان جریان اتصال کوتاه در مدار چقدر است؟

برای اینکه بتوانیم با استفاده از فیوز از مدار در برابر نشتی جریان و اتصال کوتاه محافظت کنیم، باید بدانیم در هنگام اتصال کوتاه چه مقدار جریان در مدار تولید می شود.
انجام چنین محاسباتی اغلب توسط مهندسان و متخصصان برق انجام می شود و برای این کار از یک قانون استفاده می کنند، به این صورت که:
آمپر فیوز انتخابی باید بیشتر از جریان احتمالی تولید شده در اثر اتصال کوتاه در مدار باشد، در غیر این صورت احتمال منفجر شدن فیوز و آسیب جدی به افراد وجود دارد.

قوانین اصلی نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان

اگرچه در قسمت قبل به برخی از این پارامترها اشاره کردیم، اما در این قسمت می خواهیم قوانین کلی برای انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان را بیان کنیم:

• درجه ولتاژ فیوز باید بزرگتر یا مساوی ولتاژ مدار باشد.
• درجه جریان اتصال کوتاه فیوز مینیاتوری باید برابر یا بیشتر از حداکثر جریان اتصال کوتاهی باشد که احتمال وقوع در مدار وجود دارد.
• تعداد پل های فیوز مینیاتوری باید متناسب با تعداد مدارهایی باشد که باید توسط فیوز محافظت شوند. به عنوان مثال برای مدارهای الکتریکی خانگی باید از فیوز تک فاز استفاده شود.
• در صورت نیاز به اتصال هر دو مسیر فاز و نول به فیوز باید از فیوزهای پل دوبل استفاده شود.
• درجه آمپر فیوز مینیاتوری باید بر اساس حداکثر جریان در مدار درجه بندی شود.
به عنوان مثال، اگر جریان جریان مدار 20 آمپر باشد و تجهیزات الکتریکی 10 آمپر جریان داشته باشند، جریان فیوز باید بیشتر از 10 آمپر و کمتر از 20 آمپر باشد.
• نوع فیوز بر اساس نوع مدار مورد استفاده انتخاب می شود. فیوزهای نوع B برای مدارهای روشنایی، فیوزهای نوع C برای مصرف کنندگان پرمصرف و فیوزهای نوع D برای تهویه مطبوع استفاده می شود.

کلید نشت جریان

کلید نشت جریان که شباهت زیادی به کلید های مینیاتوری دارند و به اشتباه در بازار به عنوان کلید های محافظ جان به فروش می رسند.

باید بدانید که کلیدی با نام کلید محافظ جان وجود ندارد. اگر محافظ جان باشد، با اتصال سیم های فاز و نول باید از جان ما محافظت کند و قطع شود، در صورتی که پس از اتصال، این کلید قطع نمی کند و فقط فیوز برق اصلی قطع می شود.

نتیجه گیری

همانطور که وعده داده بودیم، مطالبی در مورد انواع فیوز برق و نحوه بکارگیری آن را برایتان توضیح دادیم. در نهایت باید بدانیم که توجه به تیپ و آمپر مندرج بر روی کلیدهای مینیاتوری، یکی از مهم ترین مسائلی است که باید در هنگام استفاده از آن ها بدانیم و اطلاعات کافی داشته باشیم.

آموزشگاه فنی برق دوره آموزش برق ساختمان را به صورت تضمینی و با ارائه مدرک معتبر در کارگاه های مجهز برگزار می کند. در صورت تمایل به یادگیری برق ساختمان در آموزشگاه برق ساختمان ثبت نام کنید.