في أيام التلغراف السابقة ، العالم الذي أصبح أكثر شهرة بسبب جهوده هو الشخص الفرنسي 'بريجيه'. كان هو الشخص الذي اقترح استخدام جزء مخفض من الموصلات لحماية محطات التلغراف من ضربات الإضاءة مع التسييل ، وستحمي الأسلاك الخفيفة المعدات مع الأسلاك في المبنى. في عام 1864 ، يمكن حماية تركيبات الإضاءة وكابلات التلغراف من خلال استخدام مجموعة متنوعة من الضروريات والأسلاك القابلة للانصهار. في النهاية ، حصل Thomas Alva Edison على حقوق المصهر الذي يعد عنصرًا في نظام التوزيع الكهربائي الخاص به في عام 1890. والآن ، يناقش هذا المقال فتيل وأنواع الصمامات وتطبيقاتها في مختلف المجالات.
ما هو فيوز؟
في مجال الإلكترونيات أو الكهرباء ، يعتبر المصهر الجهاز الأكثر أهمية الذي يتم استخدامه في الدوائر الكهربائية المختلفة التي توفر الحماية من ظروف التيار الزائد. الجهاز مرفق بشريط معدني حيث يتم إذابته عندما يكون هناك تدفق لمجموعة ممتدة من القيم الحالية. بسبب انحلال المعدن ، تصبح الدائرة دائرة مفتوحة وتفصل تدفق مصدر الطاقة عبر الجهاز.
يُطلق عليه أيضًا فصل تلقائي للإمداد يتم اختصاره في كثير من الأحيان إلى ADS. هذا هو الجهاز المتوفر بثمن بخس والذي يتم تنفيذه لحماية الدوائر الكهربائية في ظروف قصر الدائرة أو النطاق العالي تيار المقادير.
مبدأ عمل الصمامات
لماذا نحتاج الصمامات؟
تستخدم هذه لمنع الأجهزة المنزلية من التيار العالي أو التلف الزائد. إذا استخدمنا فتيلًا في المنازل ، الأعطال الكهربائية لا يمكن أن يحدث في الأسلاك ولا يتلف الأجهزة من حريق احتراق الأسلاك. عندما ينكسر المصهر أو يتلف ، يحدث بريق مفاجئ قد يؤدي إلى تلف أجهزتك المنزلية. هذا هو السبب الرئيسي الذي يجعلنا نطلب أنواعًا مختلفة من الصمامات لحماية أجهزتنا المنزلية من التلف. هناك العديد أنواع الصمامات المستخدمة لحماية الدائرة .
يتم تصنيف المصاهر بشكل عام بالأمبير. على الرغم من أن وظيفتها تعتمد على الإنتاج الذاتي للحرارة في سيناريوهات التيار الإضافي من خلال مقاومتها الكهربائية المطورة. يمكن تحقيق ذلك بشكل عام عن طريق جعل طول سلك المصهر قصيرًا قدر الإمكان. نظرًا لأن طول السلك لا يعتمد على قيم التصنيف الحالية ، فإن الحد الأدنى لطول السلك يفرض أدنى قيمة للمقاومة .
خصائص الصمامات
هناك خصائص قليلة للمصاهر في المجال الكهربائي وهي موضحة على النحو التالي:
- قيمة التصنيف الحالي - التوصيل المتكرر للحد الأقصى من التيار الذي يحمل الجهاز دون جعله منصهرًا يسمى قيمة التصنيف الحالية. قيمة القياس بالأمبير ولها خصائص حرارية.
- قيمة تصنيف الجهد - هنا ، يكون الجهد في اتصال متسلسل مع المصهر الذي لا يزيد من قيمة تقدير الجهد.
- درجة الحرارة - هنا ، تكون درجة الحرارة الوظيفية للمصهر أكثر بحيث ينخفض التصنيف الحالي. هذا يجعل المصهر يتساقط.
- الجهد االكهربى قطرة - عندما يكون هناك تدفق إضافي للتيار عبر الجهاز ، ينسكب المصهر ويجعله دائرة مفتوحة. وبسبب هذا ، سيكون هناك تغيير في المقاومة ويصبح انخفاض الجهد في حده الأدنى.
مبدأ عمل الصمامات
مبدأ عمل المصهر هو 'نتيجة تسخين التيار'. إنه ملفق بشريط خفيف أو خيط من الأسلاك المعدنية. دائمًا ما يكون اتصال المصهر في الدائرة الكهربائية متسلسلًا. عندما يكون هناك إنتاج لمستوى عالٍ من الدوائر الكهربائية الحالية ، يلين المصهر ويجعل الدائرة في حالة مفتوحة. قد يؤدي التدفق الشديد للتيار إلى انهيار السلك ويمنع الإمداد.
يعتمد سيناريو عمل هذا الجهاز بشكل أساسي على حالة تسخين التيار. في الأداء العام للتيار ، سيكون هناك تدفق طبيعي للتيار عبر المصهر. بسبب التدفق الحالي ، سيتم تطوير الحرارة في عنصر الصمامات وسيتم تبديد الحرارة المتولدة في الغلاف الجوي. نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على مستوى درجة حرارة الحرارة أقل من قيم نقطة الانصهار.
بينما في حالات الخطأ ، سيكون هناك تدفق تيار قصير الدائرة عبر الجهاز. يكون حجم هذه القيمة الحالية أكثر عند مقارنتها بمستويات الحجم الحالية العادية. يؤدي هذا إلى تطور درجة حرارة عالية في المصهر. لذلك ، يبدأ الجهاز في الذوبان والانهيار. في هذه الحالة ، يقف المصهر كعنصر حماية من الحمل الزائد أو ماس كهربائى.
بناء الصمامات
نظرًا لأن عنصر الصمامات مصنوع من مجموعة منتقاة للغاية معدن موصل إنه يحمل الفتيل. لذلك ، فإن التشغيل الأساسي لهذا الجهاز هو السماح فقط بقيم تيار محدودة من خلال الجهاز. إذا لم يكن كذلك ، فإنه يكسر الدائرة الكهربائية ولديه قمع الجهد الزائد قدرة. يظهر البناء الأساسي للمصهر على النحو التالي:
يمكن تغيير المصهر في الدائرة الكهربائية عن طريق وضع فتيل جديد له نفس مستويات تصنيف الطاقة. يمكن تصميمه بعناصر مثل النحاس (النحاس) ، الزنك (الزنك) ، Al (الألومنيوم) ، و Ag (الفضة). هم ايضا أداء مثل قاطع الدائرة لكسر الدائرة بينما يحدث الخطأ المفاجئ في الدائرة. يعمل هذا كإجراء أمان أو حامي للبشر من المخاطر. مثل هذا ، يعمل المصهر.
معدل المصهر = (الطاقة (واط) / الجهد (فولت)) × 1.25
يمكن أن يتم اختيار المصهر عن طريق حساب تصنيف المصهر باستخدام الصيغة أعلاه.
- اختر المصهر.
- اكتب الجهد (فولت) والطاقة (واط) للجهاز.
- احسب معدل المصهر.
بعد النتيجة ، استخدم الحد الأقصى لتصنيف الصمامات. على سبيل المثال ، إذا كان تصنيف المصهر المحسوب هو الحد الأقصى لتصنيف الصمامات. هذا يعني أنه عندما يكون معدل الصمامات المحسوب 7.689 أمبير ، فيجب تركيب فتيل بقدرة 8 أمبير في الدائرة الكهربائية.
أنواع الصمامات المختلفة
يتم تصنيف المصاهر بشكل أساسي إلى عدة أنواع تعتمد على التطبيق وهي فتيل نوع التيار المتردد و نوع الصمامات DC . ومرة أخرى يتم تصنيفها إلى أنواع مختلفة بناءً على مستويات الجهد. يوضح الرسم التخطيطي التالي بوضوح مخطط أنواع الصمامات الكهربائية اعتمادًا على فتيل التيار المتردد ومصهر التيار المستمر.
أنواع المصاهر
تتوفر مصاهر التيار المستمر بأحجام أعلى ، ولها قيمة ثابتة تزيد عن '0' فولت ، ولهذا السبب ، من الصعب إلى حد ما إزالة الدائرة وإلغاء تنشيطها. أيضًا ، قد تكون هناك فرصة لتطوير كهربائي بين الأسلاك المنصهرة. للتخلص من هذا ، يتم وضع عدد قليل من الأقطاب الكهربائية على مسافات أكبر ، ونتيجة لذلك ، تظهر فتيل التيار المستمر بحجم ضخم ، ويصبح بناء هذا معقدًا. يظهر فتيل DC الأساسي على النحو التالي:
أنواع الصمامات المكيفة
يكون فتيل التيار المتردد أصغر حجمًا عند مقارنته بصمامات التيار المستمر ولديهم تذبذب يقارب 50 إلى 60 مرة في كل ثانية من الأقل إلى الأعلى. نتيجة لذلك ، لا توجد فرصة لتوليد قوس كهربائي بين الأسلاك المنصهرة. لهذا السبب ، يمكن حشرها بأحجام صغيرة. علاوة على ذلك ، يتم تصنيف صمامات التيار المتردد إلى جزأين وهما الصمامات ذات الجهد العالي والصمامات المنخفضة الجهد. هنا يشير LV & HV إلى الجهد المنخفض والجهد العالي.
الصمامات LV
تنقسم المصاهر ذات الجهد المنخفض إلى خمسة أنواع ، وهي من الصمامات المعاد تصنيعها ، والخرطوشة ، والصمامات المتساقطة ، والقاذف ، والمفتاح.
أنواع الصمامات القابلة لإعادة الاستخدام
تندرج المصاهر القابلة للإعادة تحت تصنيف الصمامات ذات الجهد المنخفض ، وتستخدم تقريبًا في التطبيقات الصغيرة مثل الأسلاك في المنزل ، والصناعات الصغيرة ، والتطبيقات الحالية الصغيرة الأخرى. تشتمل هذه الأنواع من الصمامات على جزأين أساسيين حيث تكون هذه هي قاعدة الصمامات ، والتي لها طرفان مثل الداخل والخارج. بشكل عام ، هذا العنصر مصنوع من البورسلين. جزء آخر من هذا المصهر هو حامل المصهر ، الذي يمسك عنصر الصمامات.
هذا العنصر مصنوع من الألومنيوم والنحاس المعلب والرصاص. الميزة الرئيسية لحامل المصهر هو أنه يمكننا ببساطة توصيل قاعدة المصهر وإزالتها من دون التعرض لخطر الصدمة. نظرًا لتلف المصهر بسبب التيار الثقيل ، يمكننا ببساطة التخلص من Fuse Carrier وكذلك إعادة سلك المصهر.
نوع الصمامات القابلة لإعادة الاستخدام
أنواع الخرطوشة من الصمامات
يحتوي نوع الخرطوشة من الصمامات على حاويات مغلقة تمامًا وملامسات معدنية أيضًا. تشمل تطبيقات هذا المصهر بشكل أساسي الجهد المنخفض (LV) والجهد العالي (HV) والصمامات الصغيرة. مرة أخرى ، يتم تصنيف هذه الأنواع من الصمامات إلى نوعين ، وهما نوع D والصمامات من النوع Link.
- فيوز خرطوشة من النوع D
يتكون هذا النوع من المصهرات من الخرطوشة وقاعدة المصهر وحلقة المهايئ والغطاء. تتكون قاعدة المصهر من غطاء المصهر ، والذي يتم تعبئته بمكون المصهر بواسطة خرطوشة باستخدام حلقة محول.
تتكون من خرطوشة وقاعدة مصهر وغطاء وحلقة محول. تحتوي قاعدة المصهر على غطاء المصهر ، وهو مزود بعنصر المصهر مع خرطوشة من خلال حلقة المحول. يتم الانتهاء من توصيل الدائرة عندما يؤدي ميل الخرطوشة إلى بناء اتصال عبر الموصل.
- نوع الارتباط فيوز
يُعرف فتيل نوع الارتباط أيضًا بقدرة تمزق عالية (HRC) أو فتيل من النوع BS. في هذا النوع من الصمامات ، يتم تحديد التدفق الحالي مع عنصر المصهر وفقًا للشروط القياسية.
في هذا النوع من الصمامات BS ، يتم إعطاء تدفق التيار بواسطة عنصر الصمامات في ظل الظروف العادية. يتم التحكم في القوس الناتج عن المصهر المنفوخ من البورسلين والسيراميك والفضة. يتم تعبئة حاوية عنصر المصهر برمل السيليكا. يتم تصنيف هذا النوع من الصمامات مرة أخرى إلى جزأين يشتملان على نوع الشفرة ونوع الترباس.
- أنواع الصمامات ذات الشفرات والمسامير
تم تصميم الصمامات من نوع السكين أو النوع الإضافي من الصمامات من البلاستيك. يمكن ببساطة تغيير هذا النوع من الصمامات في الدائرة الكهربائية باستثناء أي حمل.
في الصمامات من النوع المثبت بمسامير ، يتم ضبط لوحات هذا المصهر على قاعدة المصهر.
أنواع المهاجم الصمامات
يتم استخدام نوع الفتيل من الصمامات لتعطيل وإغلاق الدائرة الكهربائية. تتمتع هذه الصمامات بقوة كبيرة بالإضافة إلى الإزاحة.
نوع التبديل فيوز
بشكل أساسي ، يتم إحاطة الصمامات من نوع المفتاح بمفتاح معدني وأيضًا بصهر. تستخدم هذه الصمامات بشكل أساسي في مستويات الجهد المنخفض والمتوسط.
أنواع الصمامات المتسربة
في هذا النوع من الصمامات ، يؤدي انصهار المصهر إلى إنشاء العنصر لينزل تحت الجاذبية فيما يتعلق بأقل قدر من المساعدة. يتم استخدام هذه الأنواع من الصمامات لحماية المحولات الخارجية.
نوع الإسقاط
هذه هي الرئيسية أنواع الصمامات ذات الجهد المنخفض .
أنواع الصمامات ذات الجهد العالي
بشكل عام ، تستخدم الصمامات ذات الجهد العالي للحماية المحولات مثل محولات الأدوات ومحولات الطاقة الصغيرة وتستخدم أيضًا في أنظمة الطاقة. عادة ما يتم شحن هذه الصمامات للجهود التي تزيد عن 1500 فولت إلى 138000 فولت.
يتم تصنيع الجزء المنصهر في الصمامات ذات الجهد العالي إما بالنحاس أو الفضة أو في بعض الحالات يتم استخدام القصدير ، من أجل تقديم أداء ثابت وثابت. يتم تصنيف هذه المصاهر إلى ثلاثة أنواع تشمل ما يلي.
خرطوشة نوع HRC Fuse
يتم قطع مكون الصمامات في HRC في شكل حلزون والذي يتجنب تأثير الهالة عند الفولتية العليا. يتضمن عنصرين مدمجين هما المقاومة المنخفضة والمقاومة العالية ، والتي تقع بالتوازي مع بعضها البعض. تأخذ الأسلاك منخفضة المقاومة التيار المعتاد الذي ينفجر وينخفض أيضًا ماس كهربائى التيار في جميع أنحاء حالة الخطأ.
خرطوشة نوع HRC
النوع السائل HRC Fuse
هذا النوع من الصمامات معبأ برباعي كلوريد الكربون المحفوظ أيضًا في كل من قمم الأغطية. بمجرد حدوث الخطأ عندما يتجاوز التيار المتدفق بعيدًا عن الحد المسموح به ، وينفجر عنصر المصهر. يعمل سائل المصهر كمعيار إطفاء القوس لأنواع الصمامات HRC. يمكن استخدامها لحماية المحول وكذلك حماية الدعم لدائرة القاطع.
نوع فتيل HRC السائل
طرد أنواع الصمامات ذات الجهد العالي
تستخدم هذه الأنواع من الصمامات على نطاق واسع لحماية المغذيات وكذلك المحولات نظرًا لكونها منخفضة السعر. إنها مصممة لـ 11 كيلو فولت ، كما أن قدرتها على التكسير تصل إلى 250 ميجا فولت أمبير. يشتمل هذا النوع من الصمامات على أسطوانة مفتوحة غير مملوءة ومصممة بورق مركب بالراتنج الصناعي.
يتم وضع عناصر المصهر في الأسطوانة ، وترتبط قمم الأنابيب بالمعدات المناسبة عند كل إنهاء. ينفجر توليد القوس في الغطاء الداخلي للأسطوانة ، وتتسبب الغازات المتشكلة في تدمير القوس.
بناءً على المواصفات والمتطلبات والتطبيقات ، توجد أنواع متعددة من الصمامات. يمكن للناس العثور على عدة أنواع الصمامات في الهندسة الكهربائية نطاق، أنواع الصمامات المستخدمة لحماية الدائرة ، أنواع الصمامات في نظام الطاقة ، أنواع الصمامات mv ، فتيل من النوع am ، فتيل خرطوشة من النوع الحلقي ، أنواع فتيل mcb ، فتيل نوع gg ، فتيل صندوقي ، وأنواع أخرى كثيرة.
النوع المهم الآخر من الصمامات الأكثر استخدامًا هو الصمامات الزجاجية. تتمتع الصمامات الزجاجية بفائدة مكون المصهر المرئي والذي يسهل اكتشافه ما إذا كان يعمل أم لا. أيضًا ، تتمتع هذه الصمامات الزجاجية بقدرة فرملة قليلة والتي عادةً ما تحد من استخدام التطبيقات إلى 15 أمبير. القليل من أنواع مختلفة من الصمامات الزجاجية نكون:
- سلسلة AGC لها جسم زجاجي بحجم 3 بوصات
- سلسلة AGU بها جسم زجاجي بحجم 5 بوصات
- سلسلة AGW بها جسم زجاجي بحجم 7 بوصات
- سلسلة AGX بها جسم زجاجي بحجم 3 بوصات
- نوع SFE من فتيل الزجاج
ما أنواع الصمامات المستخدمة لحماية المحرك؟
في الغالب ، يتم تنفيذ أنواع التأخير الزمني للصمامات في تطبيقات أنظمة فرع المحرك. يمكن ضبط حجم هذا النوع من الصمامات بسهولة مثل تلك الخاصة بتيار الحمل الكامل للمحرك بحيث يمنع ظروف الدائرة وقصر الدائرة للشبكة الكهربائية.
مزايا وعيوب الصمامات الكهربائية
تم ذكر القليل من مزايا وعيوب الصمامات الكهربائية على النحو التالي:
مزايا
مزايا الصمامات الكهربائية
- إنه غير مكلف ولا يحتوي على أي نوع من الرعاية والصيانة الإضافية
- الأجهزة عبارة عن صمامات آلية بالكامل وتحتاج إلى أقل وقت عند مقارنتها بقواطع الدائرة
- نظرًا لأن الصمامات متوفرة بحجم أقل ، فإنها تحفز تأثير تقييد التيار في ظروف غير طبيعية
- تسمح ميزات الوقت الحالي القابل للانعكاس باستخدام الجهاز لحماية الحمل الزائد
سلبيات
عيوب الصمامات الكهربائية هي:
- يتطلب بعض الوقت في وقت استبدال المصهر
- لن تتم مزامنة ميزة الوقت الحالي مع ميزة عنصر الحماية في كل مرة
تطبيقات الأنواع المختلفة من الصمامات
الأنواع المختلفة من الصمامات واستخداماتها هي مكونات أساسية في جميع الدوائر الكهربائية. بعض من تطبيقات الصمامات في مجال الكهرباء والإلكترونيات تشمل ما يلي.
- محولات الكهرباء
- الأجهزة الكهربائية ، مثل مكيفات الهواء ، والتلفزيون ، والغسالات ، وأنظمة الموسيقى ، و
- اكثر كثير.
- الكابلات الكهربائية في المنزل
- هواتف نقالة
- مبتدئين المحرك
- أجهزة الكمبيوتر المحمولة
- شواحن الطاقة
- الكاميرات والماسحات الضوئية والطابعات وآلات التصوير
- السيارات والأجهزة الإلكترونية والألعاب
من المعلومات الواردة أعلاه ، أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أن الصمامات وأنواعها موضحة. تتمثل الوظيفة الرئيسية للمصهر في حماية الدوائر الكهربائية من فيضان التيار. في الوقت الفعلي ، قد لا يكون تدفق التيار أثناء الأسلاك ثابتًا طوال الوقت. في هذه الحالات ، قد يتضرر الجهاز من الحرارة الزائدة. بينما تم تطوير المعدات بشكل كبير من خلال التعامل مع قاطع الدائرة ، إلا أن هذه الأنواع من الصمامات لا تزال مستخدمة في أماكن مختلفة مثل المكونات الكهربائية الأساسية. هنا سؤال لك ما يسمى حلبة الهضم
