퓨즈에 대해 알아야 할 모든 것

전기 공학 및 전자 분야에서 널리 퓨즈는 냉장고, 텔레비전, 컴퓨터 등과 같은 전기 제품을 고전압에 의한 손상으로부터 보호하는 전기 안전 장치 역할을합니다. 이러한 가전 제품의 소켓에는 퓨즈가 종종 적용되어 장치에 들어가기 전에 과전류가 차단됩니다.

퓨즈는 너무 많은 전류가 흐르면 그 안의 금속선이나 스트립이 녹아서 열리기 때문에 희생 장치라고 할 수 있습니다. 이 와이어는 다시 배선하거나 퓨즈를 교체해야 합니다. 따라서 이 경우 퓨즈는 과전류 상태가 전기 제품에 들어가는 것을 방지합니다.

오늘은 퓨즈의 정의, 구성, 응용 프로그램, 구성 요소, 다이어그램, 분류, 유형 및 작동에 대해 알게 될 것입니다. 또한 다양한 응용 분야에서 퓨즈의 장점과 단점을 알게 될 것입니다.

퓨즈란 무엇입니까?

퓨즈는 과전류로부터 전기 회로를 보호하는 데 사용되는 안전 장치입니다. 과전류 상태는 언제든지 발생할 수 있으므로 다양한 전기 회로에 적용됩니다. 퓨즈는 장치를 손상으로부터 보호하는 회로 차단기 또는 안정 장치의 역할도 합니다. 그러나 그 경우에는 얇은 스트립이나 금속 가닥을 사용하여 엄청난 양의 전류 또는 과전류가 전기 회로에 유입되는 것을 차단합니다. 이 경우 퓨즈가 녹아서 얇은 스트립이 분리되어 기기의 전원 공급이 중단됩니다.

건설

분류가 다른 다양한 유형의 퓨즈가 있기 때문에 응용 분야의 요구 사항을 충족하기 위해 구조도 다른 재료가 될 것입니다. 퓨즈 요소는 안정적이고 예측 가능한 특성을 제공하기 때문에 아연, 구리, 은, 알루미늄 또는 합금으로 만들어집니다.

이 재료를 사용하면 퓨즈가 정격 전류를 무기한으로 전달하는 것이 이상적이며 약간의 초과 시 빠르게 용융됩니다. 이러한 소자는 경미한 무해한 전류 서지에 의해 쉽게 손상되지 않으며 장기간 사용 후에도 산화되거나 동작이 변경되지 않습니다. 퓨즈 요소는 가열 효과를 증가시키는 모양입니다. 더 큰 퓨즈에서는 전류가 여러 금속 스트립으로 분할될 수 있습니다.

릴레이: 자동차 엔진의 충전 시스템 이해

퓨즈의 적용

다음은 다양한 유형의 퓨즈 응용 프로그램입니다.

• 퓨즈는 자동차, 트럭, 트레일러, 보트 등 모든 자동차에 사용됩니다.
• 게이밍 콘솔도 퓨즈를 잘 사용합니다.
• 노트북, 휴대전화, 프린터, 스캐너와 같은 액세서리. 사실 모든 전기 액세서리에는 퓨즈가 있습니다.
• 고전압 퓨즈는 전력 변압기에 사용됩니다.
• 콘덴서, 전력 변환기, 모터 스타터 및 변압기와 같은 기타 구성요소는 퓨즈를 잘 활용합니다.
• LCD 모니터와 배터리 팩에는 퓨즈가 들어 있습니다.

퓨즈의 구성요소

작동 용량이 다른 많은 유형의 퓨즈가 있기 때문에 구성 요소가 다릅니다. 그러나 퓨즈의 기본 구성 요소는 얇은 스트립 또는 금속 가닥입니다. 아래 그림은 퓨즈의 종류에 따른 다양한 부품에 대한 자세한 설명입니다.

퓨즈 다이어그램:

퓨즈의 특성

다음은 전기 전자 시스템의 퓨즈 특성입니다.

현재 등급:

이것은 퓨즈가 녹지 않고 유지되는 최대 전류량입니다. 현재 등급으로 알려져 있습니다. 암페어로 측정한 전류 전달 용량과 열 특성입니다.

현재(Cin)=75%현재(등급)

정격 전압:

이것은 퓨즈와 직렬로 연결된 전압이 전압 정격을 증가시키지 않는 경우입니다. 즉             V(fuse)>V(open ckt)

I2t 등급:

이것은 전기적 결함이 있거나 단락이 발생할 때 퓨즈 요소에 의해 운반되는 에너지의 양입니다. 퓨즈의 전류 흐름으로 인한 열에너지를 측정하고 퓨즈가 끊어졌을 때 발생합니다.

차단 또는 차단 용량;

퓨즈에 의해 방해받지 않는 전류의 최대 정격입니다.

차단 용량> 최대 정격 전압

차단 용량 <단락 전류

전압 강하:

과도한 전류가 흐르면 퓨즈 소자가 녹아서 회로가 열립니다. 이 저항 변화와 전압 때문에 전압 강하가 작아집니다.

온도:

이것은 작동 온도가 높을 때 정격 전류가 낮아져 퓨즈가 녹을 때입니다.

아래 그래프는 퓨즈의 온도 및 전류 전달 용량을 보여줍니다. 이 프로세스는 섭씨 25도에서 세 개의 선이 만나는 지점에서 퓨즈의 전류 전달 용량이 100%임을 보여줍니다. 일정 시간이 지나면 슬로우 블로우 퓨즈에서 전류 용량이 감소한 다음 약 65°C까지 감소합니다. 결과는 온도가 증가하면 퓨즈의 전류 전달 용량이 감소함을 보여줍니다.

퓨즈 선택 고려사항

다음은 퓨즈 유형을 선택할 때 고려해야 할 사항입니다.

퓨즈 정격 =(와트/볼트) x 1.25

• 기기의 전력(와트) 파악 – 일반적으로 기기 설명서에 나와 있습니다.
• 전압 정격을 알고 있습니다. 장치를 적절하게 보호할 수 있도록 전압은 회로 전압보다 높아야 합니다.
• 유도 부하의 경우 시간 지연 유형과 저항 부하의 경우 속효성 퓨즈와 같은 퓨즈를 선택합니다.
• 계산 후 가장 높은 퓨즈 정격을 사용하십시오. 예를 들어 계산된 퓨즈 정격은 5.334A일 수 있으며 6A의 퓨즈를 사용해야 합니다.

퓨즈 분류

퓨즈의 분류는 다양한 유형의 퓨즈가 속하는 범주입니다. 모든 퓨즈는 AC 및 DC 퓨즈로 분류할 수 있습니다. AC 퓨즈도 두 부분으로 나뉩니다. 고전압 퓨즈 또는 저전압 퓨즈는 설계 및 구성 요소에 따라 다릅니다. 아래 그림은 다양한 종류의 퓨즈를 분류에 따라 정리한 것입니다.

다양한 유형의 퓨즈

다음은 다양한 유형의 퓨즈와 해당 기능입니다.

DC 퓨즈 – DC 퓨즈는 크기가 더 크고 접점 값이 0V 이상이므로 회로가 쉽게 무시되어 꺼지지 않습니다. 녹은 전선 사이에 전기 아크가 발생할 가능성이 있습니다. 이를 극복하기 위해 전극을 더 멀리 배치하여 DC의 크기를 증가시킵니다.

AC 퓨즈 – AC 유형의 퓨즈는 최소에서 최대까지 초당 약 50-60회 진동하므로 크기가 더 작습니다. 이 때문에 녹은 와이어 사이의 아크 가능성이 제거됩니다. 따라서 작은 크기로 주차할 수 있습니다.

앞에서 언급했듯이 AC 퓨즈는 두 부분으로 더 분류됩니다. 저전압 퓨즈 및 고전압 퓨즈.

저전압 퓨즈(LV)의 종류

카트리지 퓨즈 유형:

이러한 유형의 퓨즈는 컨테이너에서 완전히 닫혀 있고 금속 와이어 접점이 유리에 나타납니다. 카트리지 유형의 퓨즈에는 두 가지 유형이 있습니다. D형 및 링크 유형 또는 HRC(고파열 용량) 퓨즈.

D형 카트리지 퓨즈 – 이 퓨즈는 카트리지, 퓨즈 베이스, 캡 및 어댑터 링으로 구성됩니다. 캡은 어댑터 링을 통해 카트리지가 있는 퓨즈 요소와 맞는 퓨즈 베이스에 장착됩니다. 카트리지 끝이 도체와 접촉하면 퓨즈가 작동하기 시작합니다.

링크형 또는 HRC(고파열 용량) 퓨즈 - 이러한 유형의 퓨즈는 정상적인 조건에서 전류의 흐름을 허용합니다. 퓨즈가 자기, 은, 세라믹으로 만들어지기 때문에 끊어진 퓨즈에 의해 발생하는 아크를 제어합니다. 퓨즈 요소의 용기는 규사로 채워져 있습니다. 이러한 유형의 카트리지 퓨즈는 다시 두 가지로 나뉩니다.

• 블레이드 또는 플러그인 방식 – 퓨즈 본체가 플라스틱으로 되어 있어 부하 없이 회로에서 쉽게 교체할 수 있습니다.
• 볼트형 – 이러한 유형의 퓨즈에서는 도선이 퓨즈 베이스에 고정됩니다.

재배선 가능 또는 킷캣 퓨즈:

재배선형 퓨즈는 몸체 전체가 절연되어 있어 전류가 퓨즈에 흐를 때 감전이나 부상을 일으키지 않고 쉽게 제거할 수 있습니다. 베이스는 도자기로 만든 입출력 단자 역할을 하며 퓨즈 캐리어는 구리, 알루미늄, 주석, 납 등으로 구성된 퓨즈 소자를 고정하는 데 사용됩니다.

스트라이커 퓨즈:

스트라이커 유형의 퓨즈는 회로를 닫고 트리핑하는 데 사용됩니다. 그들은 충분한 힘과 변위를 가지고 있습니다.

스위치 퓨즈:

스위치 퓨즈는 기본적으로 스위치와 퓨즈를 둘러싸는 금속입니다. 저전압 및 중전압 레벨에 많이 사용됩니다.

인출 퓨즈:

드롭아웃 퓨즈에서 용융으로 인해 퓨즈 요소가 아래쪽 지지대 주위에서 중력에 의해 떨어집니다. 보호를 위해 실외 변압기에 사용됩니다.

고전압(HV) 퓨즈 유형

모든 유형의 고전압 퓨즈는 최대 약 1.5Kv ~ 138K 정격 전압에 사용됩니다. 기기 변압기 및 소형 변압기를 보호하는 데 사용됩니다. 열이 생성될 때 아크가 생성되어 붕산이 다량의 가스를 발생시킵니다. 이것이 옥외 응용 프로그램에서 사용되는 이유입니다. 은, 주석, 구리로 만들어졌습니다. 고전압 퓨즈에는 세 가지 유형이 있습니다.

카트리지 HRC 퓨즈 – 이 퓨즈의 저전압 버전과 유사하지만 이 유형에 몇 가지 추가 기능이 있다는 점만 다릅니다. 아래 그림은 구성 요소와 기능을 보여줍니다.

액체 HRC 퓨즈 – 이러한 유형의 퓨즈는 최대 100A 정격 전류 및 약 132kV의 시스템에 사용됩니다. 그것은 사염화탄소로 채워진 유리관을 가지고 있으며 한쪽 끝은 패킹되어 있고 다른 쪽 끝은 인청동선으로 고정되어 있습니다. 작동 중 퓨즈에 액체를 사용하여 아크를 소멸시키므로 단락 용량이 증가합니다.

퇴학 HRC 퓨즈 – 이것은 탈출 가능한 퓨즈, 즉 내부 아크에 의해 생성된 가스의 배출 효과입니다. 붕산은 가스 배출을 위해 퓨즈 링크 챔버에 채워집니다.

작동 원리

퓨즈의 작동은 전류의 가열 효과 원리로 작동하므로 덜 복잡하고 쉽게 이해할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 불연성 요소인 얇은 스트립 또는 금속 와이어 가닥으로 구성됩니다. 이 금속 와이어는 터미널의 끝 사이에 연결됩니다. 항상 전기 회로와 직렬로 연결됩니다.

회로에 과전류가 흘러 과도한 전류나 열이 발생하면 퓨즈가 녹습니다. 이는 소자의 녹는점이 낮고 회로가 열리기 때문입니다.

이 과도한 흐름은 와이어의 파손으로 이어져 전류의 흐름을 멈출 수 있습니다. 퓨즈는 열렸을 때 다시 배선하거나 동일한 정격의 새 것으로 교체 또는 변경할 수 있습니다.

퓨즈는 또한 회로에 갑작스러운 오류가 발생할 때 회로를 차단하는 데 사용되는 회로 차단기처럼 작동합니다. 보호기 역할을 할 뿐만 아니라 인명 피해를 방지하기 위한 안전 조치로도 사용됩니다. 아래 그림은 퓨즈가 어떻게 작동하는지 보여줍니다.

퓨즈 작동 방식에 대한 자세한 내용은 아래를 참조하십시오.

퓨즈의 장점과 단점

장점:

다음은 다양한 응용 분야에서 전기 퓨즈의 이점입니다.

• 과부하 또는 고전류가 종료되었습니다.
• 퓨즈가 없으면 배선에 전기 결함이 발생하거나 전기 제품을 태울 수 있습니다.
• 전자제품을 태우면 통제할 수 없는 화재가 발생할 수 있으므로 감전 위험이 줄어듭니다.
• 가전제품의 안전한 수리 비용
• 퓨즈 자체가 저렴하고 쉽게 교체할 수 있습니다.
• 대부분의 퓨즈 유형은 저렴합니다.
• 추가 관리나 유지 관리가 필요하지 않습니다.
• 휴대용이며 쉽게 이동할 수 있습니다.

단점:

퓨즈의 장점에도 불구하고 몇 가지 제한 사항이 여전히 발생합니다. 다음은 다양한 응용 분야에서 퓨즈의 단점입니다.

• 시간-현재 기능은 보호 요소의 시간-현재 기능과 모든 시간 동기화되지 않습니다.
• 가역 시간-전류 기능으로 인해 장치가 과부하 보호에 사용될 수 있음

결론

퓨즈는 전기 제품을 과부하 또는 고전압 전류로부터 보호하는 보호 부품입니다. 이 기사에서는 퓨즈라는 장치에 대해 자세히 살펴보고 그 정의, 응용 프로그램, 구성 요소, 다이어그램 유형, 작업 등에 대해 논의했습니다.

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