電気ヒューズとは何ですか?どのように機能しますか?
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家庭内の多くの電気部品は、ヒューズのおかげで安全になっています。
巨大な電力サージが発生したにもかかわらず、延長ソケットが地面に燃えていないことがわかった場合はいつでも、ヒューズが使用されている場合は、それが事実であることを確認するコンポーネントです.
ヒューズとは何ですか？
今日のガイドでは、さまざまなタイプやヒューズとサーキットブレーカーの違いなど、ヒューズについて知っておく必要があるすべてのことを紹介しながら、これらの質問に答えようとします.
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ヒューズとは何ですか？
電気ヒューズは、家庭や電化製品を過度の電力サージから保護する細い導体ストリップを備えた小さなデバイスです。 これは、流れる電流が推奨値を超えると、計器または電気システムへの電力を遮断する電気保護装置です。
電気は、私たちに感電の危険をもたらす要素だけではありません。 人間が人体を通過しても死に至ることのない最大電圧があるように、電化製品やシステムには通常、独自の電流定格と電圧定格があります。
電源がこれらの制限を超えると、電気システムは致命的な打撃を受けます。 家庭や企業では、これは高価なデバイスや電化製品の修理や交換に多額の費用がかかることを意味します。
保護がない場合、このようなサージは、火災の原因となり、人にとって非常に危険な場合があります。 過電流の悪影響から保護するために、ヒューズが活躍します。
ヒューズは何をしますか？
電力サージから保護するために、ヒューズ内の薄い導電性ストリップが溶けて回路を遮断します。 したがって、回路内の他のコンポーネントへの電気の流れが中断され、これらのコンポーネントが燃焼するのを防ぎます。 ヒューズは、過電流保護の被害者として使用されます。
細い導体は、亜鉛、銅、またはアルミニウム、およびその他の予測可能な金属で作られた内部ワイヤまたは要素です。
ヒューズは回路に直列に取り付けられているため、すべての電流が流れます。 ヒューズ自体では、ワイヤは XNUMX つの端子間に取り付けられ、両端で端子に接触します。
過大な電力供給による溶断に加えて、短絡または地絡が発生したときにもヒューズが溶断します。
地絡は、代替接地として機能する回路内に異質の導体がある場合に発生します。
この短絡は、人の手または活線に接触する金属物によって引き起こされる可能性があります。 このために設計された電気ヒューズも飛んだり溶けたりします。
ヒューズが切れたかどうかを調べるのは比較的簡単です。 透明タイプを視覚的に検査して、ワイヤが破損、溶融、または焼損していないかどうかを確認できます。
マルチメーターを使用してヒューズの導通を確認することもできます。 これが最も正確な診断方法です。
電気ヒューズの特徴
ヒューズにはさまざまな設計と定格があります。 ヒューズの定格は、溶ける前に細い金属線を通過できる電流または電圧の最大量です。
この定格は通常、ヒューズが保護しているデバイスの定格よりも 10% 低いため、保護は適切です。
ヒューズは、ヒューズの種類に応じて、異なる遮断容量と異なる動作時間を持つこともできます。
現在の定格
定格電流は、ヒューズの定格最大電流です。 この定格をわずかに超えると、ワイヤが焼損します。
ただし、この定格は常に、ヒューズが使用される回路に依存する電圧定格およびトリップ時間定格と併せて使用されます。
電圧レベル
電流定格と同様に、ヒューズの電圧定格は、金属ストリップが処理できる最大電圧です。 ただし、この定格を決定するときは、通常、ソースからの供給電圧より上に設定されます。
これは、同じ定格電流で異なる定格電圧を使用する電気システムに複数のデバイスがある場合に特に重要です。 定格電圧は通常、最大安全電圧に設定されます。
このため、信頼性の高いコンポーネント保護を提供するために、低電圧回路またはシステムでは中電圧の種類が使用されていません。
応答時間
ヒューズ時間は、金属ストリップが燃え尽きるまでの遅延時間です。 この応答時間は、最も適切な保護を提供するために、電流定格に密接に関連しています。
たとえば、標準のヒューズは、0.1 秒で溶断するために定格の 10 倍の電源を必要としますが、同じ定格と電力の高速溶断ヒューズは XNUMX 秒で溶断できます。 タイム ラグ ヒューズは、XNUMX 秒以上経過すると電源を遮断します。
それらの選択は、保護されたデバイスの感度と特性によって異なります。
速断型ヒューズは、ごくわずかな電流サージに非常に敏感なコンポーネントを使用するアプリケーションで使用されますが、遅断型または遅延ブロー ヒューズは、コンポーネントが通常数秒間通常よりも多くの電流を消費するモーターで使用されます。
破壊力
ヒューズ遮断容量は、高遮断容量 (HRC) バージョンで使用される定格です。 HRC ヒューズは、過電流が減少することを期待して、しばらくの間過電流を通過させます。 この収縮が起こらないと、壊れたり溶けたりします。
これは時間遅延タイプに固有のものであり、ブレーク ポイントは単にこの短い遅延時間中に許容される最大電流であると正しく推測したかもしれません。
定格遅延時間に達しない場合でも、引張強度を超えると、ヒューズが切れたり溶けたりします。 これは一種の二重保護です。 この点で、HRC ヒューズは高遮断容量 (HBC) ヒューズとも呼ばれます。
高電圧電気回路で使用される高電圧 HRC ヒューズと、低電圧配電システムで使用される低電圧 HRC ヒューズもあります。 これらの低電圧 HRC ヒューズは通常、従来のヒューズよりも大きくなっています。
ヒューズの設計
一般に、ヒューズの定格によって、その強度と設計が決まります。 たとえば、高出力ヒューズでは、複数のストリップまたは金属ワイヤが見られる場合がありますが、他の一部のヒューズでは、鋼棒を使用してストリップが反らないように支えられています。
材料を使用して金属の分割を制御するものもあれば、分割プロセスを高速化するためにバネのように見えるリボン ワイヤも見つかります。
ヒューズの歴史
ヒューズの歴史は1864年にさかのぼります。 ブレゲが電信局を落雷から保護するために現場に導電装置を使用することを提案したのはその時でした。 次に、この目的のために、ヒューズのように機能する多くの導電性ワイヤが作成されました。
しかし、トーマス・エジソンが配電システムにヒューズを使用してこれらの巨大な電流サージから家を保護する特許を取得したのは 1890 年のことでした。
ヒューズにはどのような種類がありますか?
一般に、ヒューズには XNUMX つのカテゴリがあります。 これらは AC ヒューズと DC ヒューズです。 両者の違いを理解することは難しくありません。
AC ヒューズは AC で動作しますが、DC ヒューズは DC で動作します。 ただし、XNUMX つの大きな違いの XNUMX つは、DC ヒューズが AC ヒューズよりもわずかに大きいことに気付く場合があることです。
現在、これら XNUMX つのカテゴリのヒューズは、低電圧ヒューズと高電圧ヒューズに分類されています。 より具体的なヒューズ オプションは、これら XNUMX つのグループに分類されます。
低電圧ヒューズ
低電圧ヒューズは、低電圧定格で動作するヒューズです。 それらはXNUMXつのタイプに分けることができます。 カートリッジ ヒューズ、プラグイン ヒューズ、インパクト ヒューズ、切り替えヒューズ、プルアウト ヒューズ。
- 交換可能な電気ヒューズ。 交換可能なヒューズは、家庭やオフィスの配電システムで広く使用されています。 これらは通常、ヒューズのベースで機能するハンドルを備えた磁器でコーティングされたヒューズです。 また、従来のヒューズ設計と同様に、回路内で電気を受け取り、放電するための XNUMX つのブレード端子も備えています。
取り外し可能なヒューズは、ベースへの接続と取り外しが簡単なため、家庭やオフィス環境で使用されています。
- カートリッジ ヒューズ: これらは、すべてのコンポーネントが容器に完全に封入され、回路端子のみが露出しているヒューズです。 カートリッジ ヒューズにはさまざまな形状があり、さまざまな用途があります。
D タイプ カートリッジ ヒューズはボトルの形をしており、小型の電化製品で最も一般的に使用されています。 それらは通常、電気を通すために金属の端を持つセラミックケースに入れられます。
ヒューズは低電圧 HRC ヒューズですが、ブレード ヒューズは再接続可能なヒューズと同様に簡単に交換できますが、代わりにプラスチックで覆われています。 ブレードヒューズは、自動車で一般的に使用されています。
- 電気ストライカー ヒューズ: ストライカー ヒューズは、薄い溶融ストリップを使用しません。 代わりに、コンタクトピンを排出して回路を遮断し、ヒューズが飛んだかどうかを判断するための外部の視覚的な合図としても機能します。
- スイッチング ヒューズ: これらは、電流経路を閉じたり開いたりするために使用できる外部スイッチを備えた低電圧システムで使用されるヒューズです。
- ドロップダウン ヒューズ: ドロップダウン ヒューズは、下から溶融ストリップを排出し、低電圧変圧器のサスペンション システムで一般的に見られます。
高電圧ヒューズ
高電圧ヒューズにはさまざまなバリエーションがあります。 液体を使用してアークを消す HRC 液体高電圧ヒューズがあります。
また、プロセスを中断するためにホウ酸を使用するプッシュアウト ヒューズと、低電圧対応品と同じように機能するカートリッジ タイプの HRC ヒューズもあります。
ヒューズはどこで使用する必要がありますか?
ヒューズは、変圧器を備えた小規模および大規模な AC システムで一般的に使用されます。 高電流定格の高電圧ヒューズは、最大 115,000 ボルトで動作する電力システムの変圧器で使用されます。
低電圧および中電圧のヒューズは、小型の変圧器システムを保護するために使用されます。 これらには、とりわけ、テレビ、冷蔵庫、コンピューターのシステムが含まれます。
また、回路のどこにでもヒューズを取り付けることができるかどうかに関係なく、システムの最初に取り付けるのが最善です。 そのため、アプライアンスのプラグや変圧器の一次接続ポイントの前面にヒューズが取り付けられています。
ヒューズブロックとは？
ヒューズ ボックスは、家庭やオフィスのさまざまな部分を保護する複数のヒューズを収容する電気システムのハブです。 デバイスのいずれかに内部ヒューズが装備されていない場合、これらはサージ保護のデフォルトの形式として機能します。
通常、スイッチ パネルまたはジャンクション ボックスと呼ばれるヒューズ ボックスが表示されますが、それらはすべて同じ機能を実行します。 XNUMX ～ XNUMX 個の個別に定格されたヒューズを保持します。
古い住宅用ヒューズ ボックスの定格は 60 アンペアにすぎませんでしたが、今日では合計定格が 200 アンペアのヒューズ ボックスが見られます。 これは、ボックス内のすべての個々のヒューズの定格の合計です。
現在、ヒューズ ボックスはサーキット ブレーカー ボックスと混同されることがよくあります。
サーキットブレーカ付きヒューズの違い
サーキットブレーカは、電気ヒューズと同じ機能を果たします。 回路をブロックすることで、家庭用電化製品を電力サージから保護します。 ただし、XNUMX つのデバイスでこれを行う方法は異なります。
溶融または押し出されたストリップを使用する代わりに、回路遮断器は内部接点と外部スイッチで動作します。 内部接点は通常、回路を完成させますが、過電流が存在すると変位します。 サーキット ブレーカの外部制御は、接点とサーキット ブレーカを保護状態にするのに役立ちます。
このことからわかるように、ヒューズは切れたら必ず交換しますが、サーキット ブレーカーは何度でも使用できます。 それらをリセットするだけです。 サーキットブレーカーボックスには、ヒューズではなくこれらのスイッチの多くが含まれています。
ヒューズの交換時期
ヒューズは、推奨される電源システムに取り付けられていて、電力サージがない場合、寿命を延ばすことができます。 これは、腐食しやすい湿気や湿気の多い環境に設置されていない場合も同様です。
ただし、20 ～ 30 年使用した後は必ずヒューズを交換する必要があります。 これは彼らの通常の寿命です。
ガイドビデオ
まとめ
電気ヒューズのない電化製品を使用したり、電気ヒューズボックスのない家庭を持つことは、電気災害や火災の前兆です。 正しいヒューズが電気システムまたは回路に取り付けられていることを常に確認し、切れた場合は必ず交換してください。
よくある質問
ヒューズは何に使用されますか?
ヒューズは、電源サージや地絡から回路を保護するために使用されます。 電流経路を遮断し、電源を遮断するために破損または燃焼する内部金属ストリップがあります。
ヒューズは電流を減らしますか?
電流制限ヒューズのみが、回路に電力サージが発生したときに電流の供給を減らします。 他のものは回路内の電流を減少させませんが、流れを完全に防ぎます。
