الفيوزات (المصهرات) Fuse

قد يهمك أيضا

الفيوزات (المصهرات) Fuse

المصهرات Fuse:

هي أجهزة تشبه في الوظيفة قاطع الدائرة الكهربائية CB إلى حد كبير، حيث يقوم بفصل الدائرة الكهربائية إذا زاد التيار المار بهذه الدائرة عن التيار المقنن.

مع ملاحظة أنه أرخص سعراً من القواطع CB والتي تم تناولها سابقاً، وهو يستخدم لحماية الأجهزة والمعدات الكهربائية والتمديدات الكهربائية في وجود القاطع الرئيسي السابق.

أهم المصطلحات الفنية المستخدمة مع المصهرات:

1- التيار المقنن للمصهر (In) وهو أكبر تيار يمر بالمصهر بدون أن يحدث تلف لعنصر الانصهار للمصهر ويعبر عنه بالأمبير ويحدد بالقيم

100،80،63،50،40،32،25،20،16،12،10،8،6،4

2- تيار الفصل التقليدي (If) وهو التيار الذي يسبب انصهار لعنصر المصهر في زمن أقل من 5 ثواني.

3- معامل الانصهار وهو النسبة بين تيار الفصل والتيار المقنن.

أنواع المصهرات:

أولا: المصهرات التي يعاد تسليكها:

وهي مصهرات تصنع على هيئة متوازي مستطيلات من الصيني ومثبت به طرفان من النحاس ومتصلات معاً من خارج المصهر بموصل رفيع يسمى تشعيرة، وعند حدوث القصر يقطع الموصل وتنفصل الدائرة، وهذا النوع لم يعد يستخدم في الوقت الحالي.

المصهر الذي يعاد تشعيره

ثانيا: المصهرات الخرطوشيه:

يوجد منها نوعان:

أ- المصهرات الخرطوشية للجهد المنخفض

بد المصهرات الخرطوشيه للجهد العالي.

أ- المصهرات الخرطوشيه للجهد المنخفض:

أنواع المصهرات الخرطوشيه للجهد المنخفض:

1- أ- مصهرات خرطوشية من النوع الاسطواني:

صمهن لتتلافى أخطاء المصهر القديم فهي اسطوانية من الخزف مملوء برمل سليكوني يقوم بإطفاء القوس الكهربي الحادث بسبب القصر.، وهذه المصهرات ذات معامل انصهار 1.5 تقريباً فإذا كان التيار المقنن 30A فإن تيار الفصل 45A.

الشكل يوضح نوعي المصهرات الخرطوشية 

والشكل التالي يوضح قطاعاً داخلي لمصهر خرطوشي بسيط:

قطاع أفقي لمصهر خرطوشي بسيط

وتستخدم المصهرات الخرطوشية (النوع الاسطواني) في حماية الأجهزة الكهربائية الإلكترونية ومأخذ التيار (البرايز)، ومن عيوبها ارتفاع سعرها حث يلزم استبدالها بعد كل انصهار  والشكل التالي يبين التركيب الداخلي لمصهر اسطواني

التركيب الداخلي لمصهر اسطواني

وهذه المصهرات يوجد منها ثمانية أحجام كما يتضح من الجدول التالي حيث يمثل العدد على اليسار قطر المصهر، والأخر على اليمين يمثل طول المصهر ويتراوح التيار المقنن لهذه المصهرات بين (2:1250A) وتصل سعة القاطع 100KA وتستخدم في حماية الكابلات الرئيسية والمحركات. 

جدول يبين أحجام المصهرات من النوع الاسطواني 

2-أ- مصهرات الطرد: Expulsion fuse

وتتكون من عنصر صهر داخل أنبوبة ولها نهاية مفتوحة وعند انصهار عنصر المصهر يمتد القوس الكهربي بي طرفي المصهر ونتيجة لدرجة الحرارة العالية لهذا القوس تتبخر مادة الأنبوبة مما يؤدي إلى انبعاث كمية هائلة من الغازات التي ترفع الضغط داخلها مما يعمل على إطفاء القوس الكهربي ومنع إعادة اشتعاله، ويتم طرد الغازات بشدة إلى الجو من الطرف الأعلى للأنبوبة ويستخدم هذا النوع من المصهرات في الأماكن الخارجية وخاصة لحماية الخطوط الهوائية والمحولات المركبة على الأعمدة. كما يمكن استغلال شدة اندفاع الغازات في إسقاط المصهر بأكمله إلى أسفل بحيث يعطي دليلاً مرئياً على انصهاره. ولا يمكن بطبيعة الحال استخدام هذا النوع داخل المباني بسبب الإزعاج وكمية الغازات الهائلة المنبعثة عند الانصهار. والشكل الأتي يوضح هذا النوع من المصهرات. 

مصهرات الطرد

3- المصهرات المفرغة Vacuum fuses 

وهي تشبه في تصميمها ونظرية أدائها مصهرات الطرد إلا أنها محكمة تماماً ومفرغة وتعتمد فكرة قطع القوس الكهربي وعدم اشتعاله على خاصية العزل الكهربي للفراغ وتتميز هذه المصهرات بصغر حجمها وهدوء عملها لذلك فهي تصلح للأماكن المغلقة.

المصهرات المفرغة 

4- مصهرات خرطوشة مزودة بجهاز تحرير 

H.R.C fuse with tripping device  والشكل التالي يبين هذا النوع من المصهرات حيث يعمل Plunges كجهاز تحرير لقاطع الدائرة circuit breaker مباشرة أو من خلال إغلاق دائرة المرحل Relay المتصل بقطاع الدائرة 

مصهرات خرطوشية مزودة بجهاز تحرير 

أ- مصهرات ذات سعة قطع عالية HRC

المصهرات عالية القطع

هذا النوع يوجد على هيئة اسطوانة أو متوازي مستطيلات حيث النوع الاسطواني يحتوي بداخله على مسحوق سليكون يتحمل القيم العالية للقصر، والنوع الأخر على شكل مكعب أو متوازي مستطيلات يحتوي على سلك رفيع من الفضه، كما يزود في الغالب بمبين للعطل ليدل على حدوث الخلل والقصر. 

وهذه المصهرات تستخدم لحماية الكابلات والمحركات والأحمال الكبيرة ولها سعات قطع عالية وهذه المصهرات لها ريشتان معدنيتان على جانبيها توصلان بالجهاز المراد حمايته, 

والجدول التالي يبين المواصفات وسعات القطع للمصهرات الخرطوشية من نوع الريشة: 

جدول يبين قيم السعات المختلفة للمصهرات عالية القطع

كما يلاحظ بالشكل التالي إن هذه المصهرات تركب على قاعدتها يد خاصة لتسهل أعمال التركيب والصيانة لها كما يجب أن لا يتعامل معها إلا الفنيين المدربين نظراً لقيم سعات القطع العالية المستخدمة فيها هذه المصهرات عن غيرها. 

طريقة تركيب المقبض الخاص بمصهرات الريشة

ب- مصهرات جهد عالي: 

أ- مصهرات خرطوشه Cartridge type

وهي مماثلة للمصهرات ذات الجهد المنخفض ويمكن استخدامها بجهد قد يصل إلى 33 ك فولت وتيار قصر حوالي 9 ك أمبير وبعض هذه المصهرات تحتوي على عنصرين للصهر متصلين على التوازي إحدهما له مقاومة صغيرة ويمر فيه التيار المقنن (Rated Current) والآخر له مقاومة عالية يقلل من تيار القصر بعد صهر العنصر الأول. 

ب- مصهرات ذات سائل Liquid Type

واستخدامها أكثر شيوعاً في الجهد العالي كذلك يمكن استخدامها في المحولات ذات تيار مقنن يساوي 400 أمبير وجهد يساوي 132 ك فولت. 

مميزات المصهرات الخرطوشية: 

1- يحدث إخماد للقوس الكهربائي للمصهر المنصهر بسرعة عالية. 

2- زمن انصهار عنصر انصهارة صغير 

3- له خواص ثابتة لأن عنصر انصهاره غير معرض للأكسدة 

4- فتح دوائر ذات تيار قصر عالي 

5- إذا تم اختيار المصهر المناسب للدائرة فتأثير التقادم يكاد ينعدم 

6- سرعة فصل الدائرة 

7- تمييز مناطق القصر بصورة عالية 

8- تكلفة أقل بالمقارنة بأجهزة القطع التي لها سعة مماثلة. 

الشروط الواجب توافرها عند اخيتار المصهرات: 

أ- يجب أن يتحمل المصهر نسبة من تجاوز الحمل بصفة مستمرة دون أن تتغير خصائصه أو أن يفتح الدائرة ويجب ألا تقل هذه النسبة عن 10% من تيار الحمل. 

ب- يجب اختيار المصهر ذي أقل تيار ممكن بحيث يتحمل التيار المقنن وتجاوز الحمل المسموح به وذلك بغرض الانتقاء والتمييز. 

ج- تتحدد قيمة مقنن تيار القطع بحيث تكون أكبر من أعلى قيمة متوقعة لتيار القصر ويجب ملاحظة أنه إذا زاد تيار القصر عن سعة القطع أدى ذلك إلى انفجار المصهر ونشوب حريق. 

د- يجب ألا يقل تيار القصر في الدائرة التي يتم حمايتها بالمصهر عن ثلاثة أمثال التيار المقنن للمصهر وذلك حتى يمكن الاعتماد على هذا المصهر في فتح الدائرة باعتمادية عالية. 

هـ- يراعى عند استعمال مصهرات لحماية أجهزة لها خاصية ارتفاع التيار العابر كتيار بدء التشغيل في المحركات أو تيار المغنطة المندفع في المحولات، أن تكون هذه المصهرات ذات تأخير زمني حتى يمكن اختيار التيار المقنن للمصهر قريباً من التيار المقنن للجهاز (أعلى قليلاً) دون أن يفتح المصهر الدائرة بسبب التيار المندفع. 

و- يراعى عدم استعمال مصهرين على التوازي 

ي- نظراً للقدرة العالية للمصهرات في الحد من التيار فيجب الانتباه جيداً لمتانتها الميكانيكية وسلامة تثبيتها.