تشرح هذه المقالة ما هي الصمامات وفيم يتم استخدامها. وبالإضافة إلى ذلك، سوف تكتشف الخصائص الرئيسية للمصهر وما هي أنواع الصمامات المختلفة.
ما هو المصهر؟
المصهر هو جهاز أمان في الدائرة الكهربائية ينفجر عندما تتجاوز شدة التيار حدًا معينًا. بمعنى آخر، المصهر هو أداة تستخدم لحماية عناصر الدائرة الكهربائية من الأحمال الزائدة أو الدوائر القصيرة.
ولذلك فإن وظيفة المصهر هي منع المكونات الأخرى في الدائرة من التلف في حالة حدوث حمل كهربائي زائد. وبالتالي، في حالة وجود حمل زائد أو ماس كهربائى، ينفجر المصهر، وبالتالي ينقطع تدفق التيار الكهربائي. وبهذه الطريقة تتم حماية باقي عناصر الدائرة.
عادة، تصنع الصمامات من فتيل من معدن أو سبيكة لها نقطة انصهار منخفضة، وهو جزء من المصهر الذي يذوب ويقطع تدفق التيار في حالة حدوث حمل كهربائي زائد.
الرمز الإلكتروني المستخدم عادةً لتمثيل المصهر هو مستطيل به شريطان رأسيان قريبان جدًا من طرفيه، ولكن هناك شكلان آخران يتم استخدامهما أيضًا غالبًا. أدناه يمكنك رؤية رموز الصمامات المختلفة:
خصائص الصمامات
الآن بعد أن عرفنا تعريف المصهر، دعونا نرى ما هي معلمات المصهر التي تحتاج إلى فهمها لكي تعمل بشكل صحيح.
- التيار المقنن : شدة التيار الكهربائي الذي تم تصميم المصهر للعمل من أجله. هذا هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يتدفق عبر المصهر دون فتح الدائرة.
- الجهد المقنن : ويسمى أيضًا جهد التشغيل، وهو الجهد الذي تم تصميم المصهر من أجله.
- قدرة الكسر : أقصى شدة يمكن أن يتحملها المصهر دون أن يتدهور. وبالتالي فإن هذه هي القيمة القصوى للتيار الكهربائي الذي يمكنه قطع المصهر بأمان.
- منحنى الانصهار : يوضح العلاقة بين قوة التيار والوقت الذي يستغرقه المصهر للتسخين حتى نقطة الانصهار.
أنواع الصمامات
هناك العديد من المعايير لتصنيف الأنواع المختلفة من الصمامات: حسب الشكل، حسب المادة، وفقًا للجهد الأقصى المدعوم، وما إلى ذلك. ومع ذلك، يجب أن تعلم أن هناك بعض الصمامات التي يمكن إعادة استخدامها.
- الصمام القابل للتصرف : هذا النوع من الصمامات مخصص للاستخدام مرة واحدة، حيث أن الفتيل الموجود بداخله يذوب بمجرد الاستخدام. لذلك عند حدوث حمل كهربائي زائد، يجب استبدال المصهر.
- المصهر القابل لإعادة الضبط : يُسمى أيضًا المصهر القابل لإعادة الضبط ، وهو نوع من المصهر الذي يمكن استخدامه أكثر من مرة. عندما يكون هناك تيار زائد، يسخن المصهر وتزيد مقاومته، وبالتالي يمنع تدفق التيار. وبعد ذلك، مع انخفاض شدة التيار، يبرد المصهر ويعود إلى حالة المقاومة المنخفضة الأولية.
- الصمام الذكي – هذا النوع من الصمامات عبارة عن خليط من الصمامين السابقين. هذا هو المصهر الذي يسمح بإعادة استخدام الجزء غير المستخدم من المصهر.
كيف يعمل المصهر؟
يعتمد تشغيل المصهر على تأثير جول. إذا وصلت شدة التيار الكهربائي إلى قيمة عالية جدًا، فسيتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة، وبالتالي، سينفجر المصهر ويقطع تدفق التيار.
يخبرنا قانون جول (أو تأثير جول) أن الموصل يطلق طاقة حرارية عندما يمر تيار كهربائي عبره. وذلك لأن الحرارة الناتجة عن التيار تتناسب طرديًا مع مربع شدة التيار، لذا فإن الزيادة الطفيفة في الشدة تؤدي إلى زيادة كبيرة في الحرارة المنطلقة.
لذلك، نظرًا لأن الفتيل الموجود داخل المصهر عمومًا لديه نقطة انصهار أقل من بقية العناصر في الدائرة الكهربائية، فسيكون أول عنصر يذوب عند حدوث تيار زائد.
لضمان التشغيل السليم للمصهر، من المهم وضع الجهاز في أضعف نقطة في الدائرة، أي حيث تكون شدة التيار أعلى بشكل عام. لأنه في حالة حدوث حمل زائد في مكان لا يوجد به فيوز، يصبح الجهاز عديم الفائدة.
الانصهار الحراري
سنرى في هذا القسم مما يتكون المصهر الحراري، لأنه شكل مختلف من المصهر التقليدي.
المصهر الحراري هو نوع من المصهر الذي يحمي عناصر الدائرة في حالة ارتفاع درجة الحرارة. ولذلك ينفجر المصهر الحراري ولا يمرر الكهرباء عندما تتجاوز درجة حرارة الدائرة الحد الأقصى.
وبالتالي فإن المصهر الحراري يشبه المصهر الكلاسيكي ولكنه يحمي الدائرة الكهربائية من الارتفاع القوي في درجة الحرارة، ومن ناحية أخرى فإن المصهر الكلاسيكي يحمي الدائرة من زيادة شدة التيار الكهربائي.
تعتبر هذه الأنواع من الصمامات مفيدة جدًا في تركيب الدوائر الكهربائية التي قد تسخن ليس فقط بسبب مرور التيار الكهربائي (تأثير جول)، ولكن أيضًا بسبب عوامل أخرى مثل التعرض للشمس أو القرب من المحرك.
كيفية تغيير الصمامات
وأخيرًا، نترك لك مقطع فيديو يوضح كيفية تغيير المنصهر، في حال كنت بحاجة لذلك.