شرح اختيار الفيوز بالتفصيل الممل وشرح اختيار الفيوز لحماية المحركات والاضائة والترنس والمكثفات مع شرح ملاحظات من الخبرة العملية فى فحص وتغيير الفيوز وشرح تاثير اختلاف الجهد ودرجة الحرارة على الفيوز
اختيار الفيوز
يتم اختيار الفيوز بناء على عدد من العوامل
- قيمة التيار المقنن للحمل مع مراعاة تيار البدء
- نوع الحماية, حماية ضد القصر ام ضد الحمل الزائد
- قيمة جهد التشغيل
- نوع جهد التشغيل متردد ام مستمر
- درجة حرارة التشغيل
- اقصى تيار قصر
- ماهى خواص الفصل I2t (مالذى سيحميه الفيوز موصل ام محرك ام جهاز مغير سرعة ام ترنس ام محول قدرة )
- شكل الفيوز وطريقة تثبيته (القاعدة التى يركب عليها)
قيمة التيار
يتم تحديد اقصى تيار للحمل ثم يتم اختيار الفيوز بتيار مقنن 1.35*تيار الحمل وفى حالة وجود تيار بدء للحمل فيجب اخذه فى الاعتبار, حيث ان اى جهاز يكون له تيار بدء اما تيار تدافع عالى لحظى مثل الاجهزة الالكترونية او الاضائة او تيار بدء عالى لبضعة ثوانى مثل المحركات-المحولات
التيار اللحظى عادة لايسبب مشاكل اما تيار البدء والذى يستمر لثوانى يجب اخذه فى الاعتبار حتى لايتسبب فى ضرب الفيوز عند البدء وذلك اما بأختيار الفيوز اعلى فى القيمة او استخدام فيوز بزمن تأخير
- لو الفيوز مطابق للمواصفات القياسيه الدوليه IEC هذا يعنى انه يتحمل مرور تيار دائم فى الدائره مقداره 100% من تيار الفيوز المقنن وهذا هو الاكثر شيوعا
- لو الفيوز مطابق للمواصفات الامريكية UL هذا يعنى انه يتحمل تيار دائم فى الدائره مقداره 75% من تيار الفيوز المقنن
نوع الحماية
نوع الحماية المطلوبة, حماية ضد القصر ام حماية ضد الحمل الزائد
- فى حالة استخدام الفيوز للحماية ضد القصر فيجب ان يفصل الفيوز فى اقل من ثانية (مللى ثانية) لحماية الحمل من التلف الناتج عن تيار القصر العالى
- فى حالة استخدام الفيوز للحماية ضد الحمل الزائد فيجب ان يفصل الفيوز فى خلال ثوانى حيث ان اى زائد يكون مصمم لتحمل حمل زائد لدقيقة او اكثر بدون مشاكل
قيمة الجهد
يجب ان يكون اقصى جهد يتحمله الفيوز اكبر من جهد تشغيل الحمل حيث ان استخدام الفيوز فى دائرة جهدها اعلى مما يتحمله الفيوز سيؤدى لاحتراق الفيوز اثناء الخطأ (القصر) مما يتسبب فى احتراق الحمل وقد يتسبب فى حرائق لاقدر الله
استخدام الفيوز فى دائرة جهدها اعلى من الجهد المقنن للفيوز
- سيؤدى ذلك لتلف الحمل المراد حمايته!
- قد يؤدى ذلك لاشتعال الحرائق فى حالة وجود اى مادة قابلة للاشتعال
الصورة الاولى توضح الفيوز فى حالة التشغيل الطبيعى فلا يوجد اى مشكلة للفيوز لان الجهد عليه تقريباً بصفر (لان مقاومته تقريباً بصفر)
الصورة الثانية توضح اشتعال الفيوز فى حالة حدوث خطأ او قصر بسبب عدم قدرة الفيوز على تحمل جهد الدائرة عند الفتح حيث يتعرض الفيوز لجهد الدائرة وكما قلنا هو اكبر من الجهد الذى يتحمله الفيوز مما يؤدى لعدم القدرة على الفصل
الصورة الثالثة توضح تمام عملية الحرق اقصد الفصل خخخخ
فى الجهد المتردد فان تغير قطبية الجهد باستمرار يساعد على سرعة اطفاء الشرارة وفصل الفيوز عكس الجهد المستمر, لذا تصمم بعض الانواع خصيصا للجهد المستمر مثل مصهر الريشة المستخدم فى الجهد المستمر فى السيارات والقوارب مع البطاريات, كما تصمم بعض الانواع خصيصا للجهد المتردد واذ ما استخدمت مع الجهد المستمر فقد تحتاج الى عمل تخفيض لجهد الفيوز.
مثلا الفيوز المصمم لدوائر الجهد المتردد قد يصمم للفصل عند صفر فولت فاذ ما استخدم مع الجهد المستمر فانه قد لايفصل او يفصل بزمن تأخير كبير كافى لتلف الحمل
درجة حرارة الوسط
مبدء عمل الفيوز هو صهر الموصل بداخله فى حالة التيار العالى الناتج عن القصر او الحمل الزائد بالتالى زيادة درجة حرارة الجو ستسرع من ضرب الفيوز وقد تسبب ضرب خاطىء للفيوز وعلى النقيض اذ ما استخدم الفيوز فى درجة حرارة منخفضة فذلك سيبطىء من سرعة ضرب الفيوز وقد يسبب تلف للحمل بالتالى يجب عمل تخفيض لتيار الفيوز المقنن فى حالة ارتفاع درجة حرارة الجو وعمل زيادة لتيار الفيوز المقنن فى حالة انخفاض درجة حرارة الجو!
كقاعدة عامة زيادة/انخفاض الحرارة بمقدار 20 درجة مئوية تخفض/تزيد تيار الفيوز المقنن بمقدار 10-15%, عادة تكون درجة حرارة الفيوز المقننه هى 25 درجة مئوي
منذ بضعة سنين اتجه المصنعين لاستخدام عزل الموصلات من XLPE عوضا عن PVC والتى تسبب اضرار بيئية, سمح ذلك لزيادة درجة حرارة الموصل من 70 درجة الى 90 درجة للعزل الجديد XLPE بالتالى يسبب ذلك زيادة اكبر لدرجة حرارة الفيوز مما يستوجب عمل تخفيض لتيار الفيوز المقنن
اقصى تيار قصر
يجب تحديد قيمة اقصى تيار قصر يستطيع المصدر تغذيته وهو يعتمد على عدة عوامل
- قدرة المحول وقدرة الشبكة المغذية للمحول
- معاوقة المحول ومعاوقة الموصلات ومعاوقة القاطع الرئيسى
- مدى قرب الحمل من محول الكهرباء, فكلما اقترب الحمل من المحول كلما زاد تيار القصر وكلما ابتعد عن المحول كلما انخفض تيار القصر
يجب ان يكون تيار القصر للفيوز اكبر من تيار القصر للحمل
خواص الفصل I2t
الفيوز يعتمد فى عمله على التأثير الحرارى للتيار وزمن فصل الفيوز هو زمن انصهار العنصر بداخله بالاضافة لزمن اطفاء الشرارة, بالتالى كلما زاد التيار كلما انخفض زمن الفصل
ايضا يجب التأكد من ان الفيوز سيفصل فى زمن صغير فى حالة القصر او الحمل الزائد كما يجب ان يكون هذا الزمن كافى لفصل الحمل قبل التسبب بضرر للحمل خلال زمن انصهار العنصر او اطفاء الشرارة
يتم اختيار خواص فصل الفيوز تبعا للمطلوب
فيوز للاستخدامات العامة gG ام فيوز بزمن تأخير am ام فيوز للمحركات gM ام فيوز اشباه موصلات gr وتم شرح انواع الفيوز سابقاً
يجب ان تكون النسبة بين الفيوز الرئيسى والفيوز الفرعى 1.6 تقريبا لضمان فصل الفيوز الفرعى قبل الفيوز الرئيسى 
مثلا لو حدث قصر فى الحمل المتصل بالفيوز رقم 1
النسبة بين الفيوز الثانى الفيوز الاول=315/200=1.575 اى تقريبا 1.6 بالتالى سيضرب الفيوز الاول ولن يضرب الفيوز الثانى
النسبة بين الفيوز الثالث والفيوز الاول=550/200= 2.75 اى اكبر من 1.6 بالتالى سيضرب الفيوز الاول قبل ان يضرب الفيوز الثالث
الهدف من ضمان فصل الفيوز الفرعى قبل الفيوز الرئيسى هو
- الاستمرارية: استمرار عمل باقى الاحمال فى حالة حدوث عطل فى حمل ما
- الانتقائية: تحديد سبب العطل ففصل الفيوز الفرعى يحصر العطل فى هذه الدائرة فقط, اما فصل الفيوز الرئيسى فلن يوضح اين توجد المشكلة!!
اختيار الفيوز
اختيار الفيوز لحماية المحرك من الحمل الزائد
فى حالة البدء المباشر (تيار بدء= 7 مرات التيار المقنن لزمن 10 ثوانى) فى حالة استخدام وسيلة بدء (تيار بدء= 3.5 التيار المقنن لمدة 20 ثانية)
اختيار الفيوز المناسب لحماية المحرك من تيار القصر
فيوز فصل سريع للاغراض العامة Gl/gg non time delayed fuse
- لو محرك تزامنى او قفص سنجابى تيار المصهر = 3* تيار المحرك
- لو محرك ذو حلقات انزلاق او تيار مستمر تيار المصهر =1.5 تيار المحرك
فيوز بتأخير زمنى AM Time delayed fuse
- لو محرك تزامنى او قفص سنجابى,تيار المصهر 1.75 تيار المحرك
- لو محرك ذو حلقات انزلاق او محرك تيار مستمر, تيار المصهر 1.5 تيار المحرك
مع ملاحظة
- لا يفضل استخدام الفيوز كحماية ضد تيار القصر مع المحركات لتجنب تلف فيوز واحد من الثلاثه وبالتالى يعمل المحرك بطورين فقط!
- يفضل استخدام قاطع لحماية المحرك من تيار القصر وقيمتها 1.7 قيمة تيار المحرك لتجنب الفصل اثناء البدء
- يفضل استخدام الفيوز مع اجهزة التحكم فى السرعه ذات القدرات الكبيره وذلك لحماية الجهاز حماية كامله بشرط استخدام فيوز اشباه الموصلات gR sitor fuse
اختيار الفيوز للترنس
عند استخدام الفيوز كحماية للملف الابتدائى لترنس يجب اختيار تيار الفيوز مرتين على الاقل تيار الملف الابتدائى
اختيار الفيوز للكابلات
يجب ان يكون تيار الفيوز اقل من او يساوى تيار الكابل واكبر من تيار الحمل
اختيار الفيوز للاضائه
عند استخدام الفيوز مع الاضائة الفللورسنت يجب اختيار تيار الفيوز ضعف تيار الاضائة على الاقل
اختيار الفيوز لمكثفات تحسين معامل القدرة
عند استخدام الفيوز كحماية لمكثفات تحسين معامل القدرة يتم اختيار الفيوز 1.5 تيار المكثف (او 1.5 مجموع تيارات المكثفات لو كذا مكثف توازى مع بعض على نفس الفيوز) ويكون الفيوز من النوع gl/gg (تيار المكثف 1.5 فى قدرة المكثف بالكيلو فار عند 380 فولت لان قدرة نفس المكثف تزيد لو زاد جهد التشغيل الى 400 فولت وتزيد اكثر لو جهد التشغيل 440 فولت وعلى ال nameplate يدون قدرة المكثف المناظرة لجهد التشغيل) ويجب ان يتحمل الفيوز ضعف جهد التشغيل
ملاحظات هامة
- عند تغيير الفيوز الزجاجى يتم تغييره باخر نفس التيار ونفس المقاس ونفس سرعة الفصل (بطىء ولا سريع) وتعرف من احرف او ارقام مكتوبه بجانب التيار على راس الفيوز او من شكل شعرة السلك كما اوضحت
- قبل تغيير الفيوز الزجاجى يجب النظر الى حالة الفيوز اذا كان شكله سليم ولكن عند اختباره بالافو يعطى انه تالف يتم تغييره والتجربة ,ام اذا كان الفيوز به سواد او متفحم دل على وجود قصر بالدائره ولا يتم تغيير الفيوز قبل الكشف عن سبب القصر والتاكد من حل المشكله ثم يتم تغيير
لاحظ ان السلك مقطوع دون وجود اى اثر احتراق ب الفيوز, سبب الفصل قد يكون قدم الفيوز او اى سبب عابر بالتالى يمكن تغييره بعد عملية فحص سريعة للجهاز والتجربة!
يمكن الكشف على تلف الفيوز باستخدام مفك تيست قبل وبعد الفيوز او بقياس الجهد على طرفيه ويجب ان يكون بصفر تقريبا او بفكه وقياسه بالاوم ميتر, اما وجود الفيوز محترق بهذا الشكل فيعنى عادة قصر كبير بالدائرة او اختيار خاطىء لجهد او لتيار قصر الفيوز!!
- يجب تحديد جهد الدائرة المراد استخدام الفيوز معها حيث ان الجهد المتردد سهل الاطفاء اثناء الفصل مقارنة بالجهد المستمر
- تصمم الفيوز للعمل على درجة حراره 25 مئوية ويجب تخفيض تيار الفيوز المقنن 10-15% اذا زادت درجة الحرارة بمقدار 20 درجة
- علبة الفيوز تقوم بفتح الغطاء لاسفل لتغيير الفيوز بالتالى يجب ان يكون دخول الكهرباء من اعلى وخروج الكهرباء من اسفل لعدم التعرض للكهرباء عند تغيير الفيوز, ولو عكسنا التوصيل اى جعلنا دخل الكهرباء من اسفل فعند فصل المفتاح لتغيير الفيوز سيكون الكهرباء متصلة ب الفيوز من اسفل وبالتالى سيتعرض الشخص الى صدمة كهربيه اذا امسك راس الفيوز من اعلى
اذا استفدت ولو بالقليل يمكنك دعمنا بعمل شير او مشاركة للموضوع على الفيس او تويتر, كما يمكنك عمل متابعة للمدونة والتعليق فى حالة وجود اى استفسار
جميع الحقوق محفوظة للمهندس ايمن ياسر عبدالعزيز ويمنع منعا باتا اعادة نشر الموضوع باى طريقة كانت
مَّا يَلْفِظُ مِن قَوْلٍ إِلَّا لَدَيْهِ رَقِيبٌ عَتِيدٌ