ما هي وظيفة المصهر؟
المصهر القابل للفصل، والذي نسميه في الحياة اليومية "فيوز"، يُستخدم للحماية من الحمل الزائد وقصر الدائرة. عندما يتجاوز التيار المار عبر المصهر القيمة المحددة، فإن الحرارة الناتجة عن المصهر نفسه تُذيب عنصر المصهر، مما يؤدي إلى فصل الدائرة تلقائيًا. تُقسم المصهرات إلى مصهرات للأغراض العامة ومصهرات لحماية أجهزة أشباه الموصلات وفقًا لغرضها.
(أ) اختيار مصهرات الفصل للأغراض العامة:
1. حماية الأسلاك (الدوائر)
يمكن أن تتسبب تيارات الحمل الزائد وقصر الدائرة في الدائرة في ارتفاع درجة حرارة الأسلاك والكابلات بشكل مفرط، مما يؤدي إلى تلف أو حتى انقطاع العزل. يمكن تحقيق حماية الأسلاك والكابلات من الحمل الزائد عن طريق اختيار المصهرات بشكل مناسب بناءً على قدرة تحمل التيار وطريقة التركيب ونوع ومستوى مادة عزل الأسلاك والكابلات. يمكن تركيب مصهرات حماية الأسلاك والكابلات من الحمل الزائد عند طرف الإدخال أو الإخراج للأسلاك والكابلات، بينما يجب تركيب مصهرات حماية قصر الدائرة عند طرف إدخال الأسلاك.
2. حماية المحركات
تتكون دائرة المحرك البسيطة عادةً من مصهر قابل للفصل - موصل - مرحل حراري - محرك. بناءً على الخبرة، في هذه الدائرة، يجب أن يكون التيار المقنن للمصهر المختار حوالي 1.2 إلى 1.5 مرة من التيار المقنن للمحرك.
3. حماية قصر الدائرة والحمل الزائد لدوائر التعدين
يمكن استخدام المصهرات المتوافقة مع لوائح الكهرباء في التعدين لحماية دوائر التعدين من قصر الدائرة والحمل الزائد.
4. حماية معدات تبديل المكثفات
في معدات تبديل المكثفات، يُوصى باستخدام المصهرات لحماية قصر الدائرة. يجب ألا يقل التيار المقنن للمصهر المختار عن 1.6 مرة من التيار المقنن للمكثف.
(ب) اختيار المصهرات لحماية أجهزة أشباه الموصلات
أثناء تشغيل أجهزة المقوم، قد تحدث تيارات خاطئة بسبب أعطال داخلية أو خارجية في جهاز أشباه الموصلات. لذلك، يجب استخدام المصهرات لقطع تيار الخطأ بسرعة. يمكن أن يوفر الاختيار الصحيح للمصهرات حماية موثوقة لأجهزة أشباه الموصلات وأجهزة المحولات. المبادئ العامة لاختيار المصهرات هي كما يلي:
1. الجهد المقنن
يتم تحديد الجهد المقنن للمصهر من خلال جهد التشغيل عند نقطة التركيب، ويجب أن يكون أكبر من أو يساوي جهد التشغيل. إذا تجاوز جهد تشغيل الخط الجهد المقنن للمصهر، فيمكن استخدام مصهرين على التوالي. في هذه الحالة، يجب التأكد من أن تيار الدائرة القصيرة عند نقطة التركيب لا يقل عن 10 أضعاف التيار المقنن.
2. التيار المقنن
يتم تحديد التيار المقنن للمصهر بواسطة القيمة الفعالة للتيار عند نقطة التركيب. تعتمد القيمة الفعالة للتيار عند نقطة التركيب على خطوط مختلفة لجهاز تحويل الطاقة. إذا لم يتوافق تصنيف تيار المصهر مع متطلبات الخط، يمكن استخدام مصهرين من نفس المواصفات بالتوازي. عند استخدامهما بالتوازي، يكون فرق توزيع التيار بين المصهرين حوالي ±5%.
3. جهد التحويل الزائد
أثناء عملية إخماد القوس الكهربائي، يولد المصهر جهدًا زائدًا في الخط. يمكن أن يتسبب الجهد الزائد المفرط في انهيار عكسي لأجهزة أشباه الموصلات. لذلك، يمكن إيجاد جهد التحويل الزائد للمصهر من الرسوم البيانية في بيانات العينة. يجب أن يكون جهد التحويل الزائد أقل من أو يساوي جهد الذروة العكسي المسموح به لجهاز أشباه الموصلات.
4. سعة القطع المقننة
يجب أن تكون سعة القطع المقننة للمصهر أكبر من أقصى تيار دائرة قصيرة قد يحدث في الخط.
5. خصائص الحماية
يمكن إيجاد خصائص التيار-الزمن للمصهر من مخطط منحنى خصائص التيار-الزمن في بيانات العينة. يمكن توفير حماية من الحمل الزائد لجهاز المقوم بواسطة أجهزة تحويل أخرى، مثل مفاتيح التيار المستمر السريعة.
مع ذلك، في العمل العملي، غالبًا ما نواجه العديد من مجموعات المصهرات العازلة (المشار إليها باسم مصهرات مفاتيح السكين)، والتي تتطلب اختيار وتكوين المصهرات. تُصنف هذه المصهرات عمومًا حسب الشكل، بما في ذلك نوع الشفرة، والنوع الأسطواني، والنوع الحلزوني، وما إلى ذلك. ومن بينها، ينقسم نوع الشفرة إلى مواصفات 00C (000)، 00، 0، 1، 2، 3، و4 من حيث الحجم. معظم المصهرات المكونة مع مجموعات المصهرات العازلة هي مصهرات من نوع الشفرة. أثناء التكوين، من المهم التأكد من أن مواصفات الحجم تتطابق مع متطلبات مجموعة المصهرات العازلة. على سبيل المثال، تستخدم مجموعة المصهرات العازلة ABB OS-160 مصهرًا من نوع الشفرة بحجم 00.
