نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان

به طور حتم در زمان سیم کشی برق ساختمان کلیه اقدامات لازم به منظور حفظ ایمنی سیستم توسط مجری برقکار و متخصص اجرا می شوند.

اما چیزی که در این بین وجود دارد احتمال نشتی برق از مدار و بروز اتصال کوتاه است که اگر برای این معضل راه حلی در نظر گرفته نشود، چه بسا خطرات جانی و مالی جبران ناپذیری مصرف کننده را تهدید کند.

به همین دلیل فیوز برق ساختمان تنها سلاحی است که می توان از آن در برابر بروز خطرات ناشی از اتصال کوتاه، اضافه بار و نشتی برق در تجهیزات و مدارهای برقی ساختمان استفاده کرد.

با توجه به اینکه فیوزهای برق ساختمان ها مدل های متنوعی داشته و هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند، در این قسمت قصد داریم تا شما را به طور کامل با انواع فیوز به خصوص فیوزهای مینیاتوری آشنا کنیم.

فهرست مطالب

چرا باید از فیوز در سیم کشی برق ساختمان استفاده کرد؟

فیوزها با عملکرد خود از سیستم برق کشی ساختمان و حتی جان افراد در برابر چند معضل محافظت می کنند:

شدت جریان

زمانی که جریان عبوری از مدار برق بیش از حد تعیین شده و استاندارد آن باشد، پدیده ای به نام شدت جریان رخ می دهد.

دو حالت اساسی از شدت جریان به نام های اوورلود و اتصال کوتاه در بین متخصصین شناخته می شوند. فیوز و قطع کننده های مدار می توانند با حضور موقت خود در مدار از تجهیزات برقی و حتی جان افراد در برابر شدت جریان عبوری محافظت کنند.

اتصال کوتاه

اتصال کوتاه یکی از حالت های شدت جریان است که با حضور جریانی غیر نرمال با مقاومت پایین در مدار ایجاد می شود.

این جریان عبوری کم مقاومت می تواند باعث ایجاد شدت جریان هزار برابری حالت نرمال در مدار شده و خسارات جبران ناپذیری را به بار بیاورد.

معرفی انواع فیوز برق ساختمان

فیوز یک قطعه حفاظتی است که خود از یک رشته یا نوار نازک فلزی ساخته شده و با قرار گرفتن در جعبه فیوز برق ساختمان از وارد شدن آسیب به تجهیزات برقی و مدارهای الکتریکی ساختمان در برابر شدت جریان حفاظت می کند.

طریقه عملکرد فیوز به این صورت است که این قطعه به صورت سری در مدار الکتریکی قرار می گیرد. در صورتی که جریان عبوری از مدار بیش از حد باشد، گرما و حرارت در مدار ایجاد می شود.

در ادامه سیم یا نوار نازک فلزی داخل فیوز بر اثر این گرما ذوب شده و همین امر باعث باز شدن مدار الکتریکی و قطع برق می شود. پس از این اتفاق فیوز به تعبیر عامیانه می سوزد و باید برای تعویض آن اقدام کرد.

فیوزهای برق ساختمان را می توان از لحاظ پارامترهای مختلفی از جمله سرعت عملکرد و شکل ساختاری دسته بندی کرد:

انواع فیوز ساختمان از لحاظ سرعت عملکرد

فیوزهای ساختمان از لحاظ سرعتی به دو نوع کندکار و تندکار تقسیم بندی می شوند.

فیوزهای کندکار

فیوز کندکار واکنش ملایم تری در برابر عیور جریان بیش از حد از خود نشان می دهند، به عبارتی دیگر این نوع فیوز در مواجه به جریان الکتریکی بالا، برق را دیرتر قطع می کند.

اما باز هم واکنش فیوزهای کندکار در برابر جریان اتصال کوتاه به صورت تقریباً لحظه ای و آنی است. فیوزهای کندکار را با علامت G نشان می دهند.

فیوز تندکار

نقطه مقابل فیوزهای کندکار مدل تندکار هستند که با علامت F مشخص می شوند. این نوع فیوزها زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کندکار داشته و به همین دلیل در مصارف روشنایی برق ساختمان کاربرد دارند.

انواع فیوز از نظر ساختار

قطعه حفاظتی فیوز از لحاظ ساختار به مدل های زیر طراحی و تولید می شود:

فیوز ذوب شونده یا فشنگی

در فیوزهای فشنگی از یک قطعه حرارتی استفاده شده که وقتی حد مشخصی از جریان و در مدت زمان از قبل تعیین شده از فیوز عبور کند، آن قطعه حرارتی ذوب شده و در نتیجه مدار را قطع می کند.

از جمله قسمت های فیوز فشنگی می توان به کلاهک، پولکی و پایه فیوز اشاره کرد. زمانی که فیوز فشنگی بر اثر شدت جریان عبوری عمل می کند، قسمت پولکی آن می افتد.

از این طریق مشخص می شود که زمان تعویض فیوز فرا رسیده است. فیوزهای فشنگی در مصارف خانگی کاربرد گسترده تری دارند.

فیوز تیغه ای یا کاردی

از فیوزهای کاردی برای حفاظت از دستگاه های الکتریکی استفاده می شود. این نوع فیوز دارای مزیت های جالبی از جمله قدرت قطع بالا، سرعت و عملکرد سریع، قابلیت تعویض سریع و قیمت خرید مناسب می باشند.

فیوز مینیاتوری

یکی از پرکاربردترین مدل های فیوز برق که در سیستم برق کشی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد، فیوز مینیاتوری است.

این نوع فیوز قطعه محافظتی عالی از مدار در برابر جریان اضافه و جریان اتصال کوتاه به شمار می آید. در ادامه این مطلب قصد داریم بیشتر در خصوص این مدل از فیوز بیشتر با شما صحبت کنیم.

آشنایی با انواع فیوز مینیاتوری

استفاده گسترده از کلیدها یا فیوزهای مینیاتوری در سیستم برق صنعتی، تجاری، ساختمان های بزرگ و سیم کشی برق منازل مسکونی است.

دلیل این انتخاب به نصب بسیار راحت، سایز بندی های متنوع، کارایی بالا، طراحی مناسب و محافظت بالای آن ها از مدارات برق مربوط می شود.

فیوزهای مینیاتوری معمولاً در رنج 0/5 الی 100 آمپر موجود هستند. بر روی فیوز مینیاتوری علائمی را مشاهده می کنید که هر کدام مشخصات فیوز را نشان می دهند:

نوع تیپ فیوز: B، C، D، K و یا Z
حداکثر جریان: 6، 10، 16، 20، 25، 32 و یا 40 آمپر
حداکثر جریان اتصال کوتاه
کلاس فیوز
محدوده ولتاژ

میزان محافظت از اتصال کوتاه در کلیدهای مینیاتوری به صورت کیلو اهم (KA) مشخص می شود که در واقع نشان دهنده ظرفیت کاری فیوز است.

در فیوزهای مینیاتوری دو نوع جریان به نام های جریان لحظه ای و جریان نامی وجود دارند. منظور از جریان لحظه ای مقدار جریانی است که در کمتر از یک ثانیه از فیوز عبور کرده و این قطعه تحمل آن را دارد.

به عنوان مثال بر روی فیوز جریان نسبتاً بزرگی مانند 6000 یا 3000 درج شده، این مقدار نشان دهنده جریان لحظه ای فیوز مینیاتوری است.

پارامتر بعدی جریان نامی است، به این معنی که حداکثر جریانی که فیوز مینیاتوری می تواند آن را از خود عبور دهد، مقدار جریان نامی فیوز بوده و در جریان های بیشتر از آن فیوز عمل کرده و مدار را قطع می کند.

برای اینکه بتوانیم فیوز مینیاتوری مناسب برای مصرف خود را انتخاب کنیم، ابتدا لازم است تا با انواع فیوزهای مینیاتوری آشنا شویم:

فیوز مینیاتوری تیپ B

فیوزهای مینیاتوری تیپ B بین 3 الی 5 برابر جریان نامی خود را تحمل می کنند. از تیپ B فیوزهای مینیاتوری عمداً در سیم کشی برق تجهیزات خانگی و سیستم های روشنایی ساختمان استفاده می شود.

به دلیل عکس العمل سریع فیوزهای مینیاتوری تیپ B این مدل را جزو فیوزهای تندکار دسته بندی می کنند.

فیوز مینیاتوری تیپ C

در تجهیزات برقی خانگی که برای راه اندازی به توان و جریان کمی نیاز دارند، از فیوزهای مینیاتوری تیپ C با قدرت تحمل 5 الی 10 برابری جریان نامی فیوز استفاده می شود.

از جمله این تجهیزات می توان به موتور کولر گازی و یا پمپ آب خانگی اشاره کرد. با این حساب نتیجه می گیریم که فیوزهای مینیاتوری تیپ B و تیپ C بیشترین مصرف در برق خانگی را دارند.

فیوز مینیاتوری تیپ D

فیوزهای مینیاتوری تیپ D به طور اختصاصی برای مصارف صنعتی با هجوم جریان بالا کاربرد دارند. این نوع فیوز می تواند تا 10 الی 20 برابر جریان نامی خود را تحمل کند.

فیوز مینیاتوری تیپ K

فیوز مینیاتوری تیپ K می تواند 8 الی 12 برابر جریان نامی خود را تحمل کند، از این رو بهترین گزینه به منظور استفاده در موتورهای پر قدرت و مدارات برق صنعتی است.

فیوز مینیاتوری تیپ Z

ظرفیت تحملی این نوع فیوز مینیاتوری حدوداً 2 الی 3 برابر جریان نامی فیوز می باشد. در نتیجه در برابر اتصال کوتاه بسیار حساس می باشند.

به دلیل حساسیت بالا و تندکار بودن فیوزهای تیپ Z از این نوع فیوز در مدارات الکتریکی نیمه هادی استفاده می شود.

انواع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل

یک راه دیگر برای تشخیص نوع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل های فیوز می باشد. فیوزهای مینیاتوری به یکی از حالت های زیر دیده می شوند:

فیوز مینیاتوری تک پل، برای اتصال به برق تک فاز در جعبه فیوز
فیوز میناتوری دو پل، قابل اتصال به سیم فاز و نول
فیوز مینیاتوری سه پل، برای اتصال به برق سه فاز، بدون سیم نول
فیوز مینیاتوری سه پل با قابلیت اتصال به برق سه فاز و سیم نول
فیوز مینیاتوری چهار پل، شبیه به مدل سه پل نول دار است، با این تفاوت که پل دیگری به منظور محافظت از نول دارد.

با توجه به آنچه که در خصوص انواع فیوزهای برق گفتیم، تنها فیوزهای تیپ B و C از نوع تک فاز و یا سه فاز هستند که می توانند در سیستم برق ساختمان های مسکونی و اداری مورد استفاده قرار بگیرند.

نحوه انتخاب فیوز مینیاتوری مناسب برای ساختمان

در این مرحله که با انواع فیوز آشنا شدید، نوبت به آن می رسد تا نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان با هم بررسی کنیم.

برای یافتن فیوز مناسب برای ساختمان لازم است تا به تک تک سوالات زیر پاسخ دهیم. هر کدام از این پرسش ها جزو پارامترهای مهم در انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان هستند:

مقدار جریان نرمال در مدار چقدر است؟

به منظور انتخاب آمپراژ صحیح برای فیوز ساختمان باید ابتدا بدانید حداکثر جریان عبوری از مدار در دمای 25 درجه سانترگراد چقدر است؟

زمانی که مقدار جریان در مدار مشخص شد، باید فیوزی را انتخاب کنیم که از مقدار حداکثر جریان عبوری در مدار حداقل %135ظرفیت بالاتری داشته باشد.

به عنوان مثال اگر جریان گذری نرمال در مدار 10 آمپر باشد، ما برای این مدار به یک فیوز مینیاتوری با ظرفیت 15 آمپر نیاز داریم.

مقدار ولتاژ چقدر است؟

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

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

مدار AC است یا DC؟

مدارهای برق AC همان نمونه ای است که در سیستم برق خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. اما برق DC جریانی است که در تجهیزات الکترونیکی و موتورهای برق قدرت یافت می شود.

در برق AC جریان و ولتاژ دائماً در حال نوسان هستند. این نوسانات به فیوز کمک می کنند تا سریع تر عمل کند.

اما در جریان های DC داستان کاملاً متفاوت است، چون نوسانات جریان به ندرت پیش می آید و عمل کردن فیوز در مواقع مورد نیاز سخت تر مشخص می شود.

به همین دلیل برخی از فیوزهای مینیاتوری مختص جریان های DC طراحی شده اند و نمی توان از آن ها در سیستم برق خانگی استفاده کرد.

دمای محیط اطراف فیوز به طور میانگین چقدر است؟

به طور معمول فیوزهای مینیاتوری را در محیط آزمایشگاهی و در دمای 25 درجه سانتی گراد طراحی و تست می کنند.

اما در حالت واقعی ممکن است دمای محیطی که فیوز در آنجا نصب شده بالاتر از مقدار ایده آل و آزمایشگاهی باشد.

از طرفی فیوزها به گرما حساس هستند و همان حرارت باعث ذوب شدن نوار فلزی فیوز و عمل کردن آن می شود. با این توضیحات مشخص می شود که حرارت بالا در محیط نصب فیوز می تواند باعث سوختن فیوز شود.

به همین دلیل توصیه می شود اگر دمای محیط اطراف فیوز بیش از 25 درجه سانتی گراد است، حتماً از فیوزی با آمپراژ بالاتر استفاده شود. به نمونه زیر دقت کنید:

جریان نرمال عبوری: 1 آمپر

ظرفیت نرمال فیوز: 1.5 آمپر

دمای محیط: 65 درجه سانتی گراد

فیوز مناسب برای چنین شرایط: 2 آمپر

نقطه مقابل این داستان هم مطرح است. به این صورت که اگر دما محیط فیوز پایین تر از حد نرمال باشد، در این حالت باید از فیوزی با ظرفیت پایین تر از حد نرمال استفاده شود.

مقدار جریان اتصال کوتاه در مدار چقدر است؟

برای اینکه بتوانیم با کمک فیوز از مدار در برابر نشتی جریان و اتصال کوتاه آن محافظت کنیم، باید بدانیم که وقتی اتصال کوتاه رخ می دهد، چه میزان جریان در مدار تولید می شود.

انجام این دست محاسبات اغلب توسط مهندسین و متخصصین برق صورت می گیرد. با این حال یک قانون کلی در این خصوص وجود دارد:

آمپراژ فیوز انتخابی باید بیشتر از میزان جریان احتمالی تولیدی در زمان اتصال کوتاه در مدار باشد، در غیر این صورت احتمال منفجر شدن فیوز و ایجاد خسارات سنگین جانی برای افراد وجود دارد.

قوانین اصلی در انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان

هر چند در قسمت قبلی به برخی از این پارامترها اشاره کردیم، اما در این بخش می خواهیم قوانین کلی در زمان انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان را بیان کنیم:

مقدار ولتاژ نامی فیوز باید بیشتر یا هم اندازه ولتاژ مدار باشد.
ظرفیت نامی جریان اتصال کوتاه فیوز مینیاتوری باید برابر یا بیشتر از حداکثر جریان اتصال کوتاهی باشد که احتمالاً در مدار ایجاد می شود.
تعداد پل های فیوز مینیاتوری باید متناسب با تعداد مدارهایی باشد که قرار است توسط فیوز محافظت شود. به عنوان مثال برای مدارهای برق خانگی، باید از فیوز تک فاز استفاده کرد.
در صورتی که نیاز باشد هر دو مسیر فاز و نول به فیوز متصل شود، باید از فیوزهای دو پل استفاد نمود.
مقدار آمپراژ فیوز مینیاتوری باید با توجه به حداکثر جریان در مدار تخمین زده شود.

به عنوان مثال اگر ظرفیت جریان عبوری مدار 20 آمپر بوده و تجهیزات الکتریکی 10 آمپر جریان از خود عبور می دهند، ظرفیت فیوز باید بیش از 10 آمپر و کمتر از 20 آمپر باشد.

تیپ فیوز بر اساس نوع مدار مصرفی انتخاب می شود. برای مدارهای روشنایی از فیوز تیپ B، برای مصرفی های پرقدرت از مدار تیپ C و برای کولر گازی از فیوز تیپ D استفاده می شود.

جدول انتخاب فیوز مینیاتوری

با وجود اینکه توضیحات کاملی در خصوص نحوه انتخاب فیوز مناسب برای ساختمان را در اختیار شما قرار دادیم، اما باز هم برای سهولت شما در امر انتخاب جدول فیوز مینیاتوری را به صورت زیر طراحی کرده ایم:

تیپ فیوز مینیاتوری	ظرفیت تحمل فیوز	سرعت عملکرد فیوز	نوع استفاده
فیوز مینیاتوری تیپ B	3 تا 5 برابر ظرفیت نامی	0/04 الی 13 ثانیه	روشنایی
فیوز مینیاتوری تیپ C	5 تا 10 برابر ظرفیت نامی	0/04 الی 5 ثانیه	موتوری
فیوز مینیاتوری تیپ D	10 الی 20 برابر ظرفیت نامی	0/04 الی 3 ثانیه	ترانسفورماتوری
فیوز مینیاتوری تیپ K	8 الی 12 برابر ظرفیت نامی	کمتر از 0/1 ثانیه	پرقدرت
فیوز مینیاتوری تیپ Z	2 الی 3 برابر ظرفیت نامی	کمتر از 0/1 ثانیه	حساس

جدول انتخاب فیوز مینیاتوری بر اساس تیپ، سرعت عملکرد، ظرفیت و نوع کاربری آن

با کمک جدول فوق می توانید تیپ فیوز مینیاتوری را بر اساس نوع استفاده خود در کنار ظرفیت و سرعت عملکرد فیوز انتخاب کنید.

در جدول زیر آمپراژ فیوزهای مینیاتوری را با احتساب چند پل بودن فیوز برای شما ذکر کرده ایم:

تعداد پل های فیوز مینیاتوری	سطح جریان بر حسب آمپر
تک پل/ دوپل/ سه پل	2، 4، 6، 10، 16، 20، 25، 32، 40، 50، 63
چهار پل	16، 25، 32، 40

جدول محاسبه آمپراژ فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل های فیوز