この記事では、ヒューズとは何か、またその用途について説明します。さらに、ヒューズの主な特徴とヒューズのさまざまな種類についても学びます。
ヒューズとは何ですか?
ヒューズは、電流の強さが一定の制限を超えると切れる電気回路の安全装置です。言い換えれば、ヒューズは電気回路の要素を過負荷や短絡から保護するために使用される機器です。
したがって、ヒューズの機能は、電気的過負荷が発生した場合に回路内の他のコンポーネントが損傷するのを防ぐことです。したがって、過負荷または短絡が発生した場合、ヒューズが切れ、電流の流れが遮断されます。このようにして、回路の残りの要素が保護されます。
通常、ヒューズは低融点の金属または合金のフィラメントでできており、電気的過負荷が発生した場合に溶融して電流の流れを遮断するヒューズの一部です。
ヒューズを表すために通常使用される電子記号は、端のすぐ近くに 2 本の垂直バーがある長方形ですが、他にもよく使用される 2 つのバリエーションがあります。以下にさまざまなヒューズのシンボルを示します。
ヒューズの特性
ヒューズの定義がわかったので、適切に機能させるために理解する必要があるヒューズのパラメータを見てみましょう。
- 定格電流: ヒューズが動作するように設計された電流の強さ。これは、回路を開くことなくヒューズを流れることができる最大電流です。
- 定格電圧: 動作電圧とも呼ばれ、これはヒューズが設計された電圧です。
- 遮断容量:ヒューズが劣化することなく耐えられる最大強度。したがって、これはヒューズを安全に遮断できる電流の最大値となります。
- 融解曲線: 現在の強度とヒューズが融点まで加熱するのにかかる時間との関係を示します。
ヒューズの種類
さまざまなタイプのヒューズを分類するには、形状による、材料による、サポートされる最大電圧によるなど、多くの基準があります。ただし、再利用可能な特定のヒューズがあることを知っておく必要があります。
- 使い捨てヒューズ: このタイプのヒューズは、一度使用すると内部のフィラメントが溶けるため、使い捨てです。したがって、電気的過負荷が発生した場合は、ヒューズを交換する必要があります。
- リセッタブルヒューズ:リセッタブルヒューズとも呼ばれ、複数回使用できるヒューズの一種です。過電流が流れるとヒューズが発熱して抵抗が増加し、電流が流れなくなります。その後、電流の強さが減少すると、ヒューズは冷却され、最初の低抵抗状態に戻ります。
- スマート ヒューズ– このタイプのヒューズは、前の 2 つのヒューズを組み合わせたものです。未使用部分のヒューズを再利用できるヒューズです。
ヒューズはどのように機能するのでしょうか?
ヒューズの動作はジュール効果に基づいています。電流の強度が非常に高い値に達すると、大量の熱が放出されるため、ヒューズが切れて電流の流れが遮断されます。
ジュールの法則 (またはジュール効果) は、電流が流れると導体が熱エネルギーを放出することを示しています。これは、電流によって生成される熱が電流の強度の 2 乗に正比例するため、強度がわずかに増加すると、放出される熱が大幅に増加するためです。
したがって、ヒューズ内のフィラメントは一般に電気回路の他の要素よりも融点が低いため、過電流が発生すると最初に溶ける要素となります。
ヒューズの適切な動作を保証するには、回路の最も弱い点、つまり電流強度が一般に高い場所にデバイスを配置することが重要です。ヒューズがない場所で過負荷が発生すると、機器が役に立たなくなります。
熱融着
このセクションでは、温度ヒューズが従来のヒューズのバリエーションであるため、その構成要素について説明します。
温度ヒューズは、過熱時に回路の要素を保護するヒューズの一種です。したがって、回路の温度が限界を超えると、温度ヒューズが切れて電気が流れなくなります。
したがって、温度ヒューズは古典的なヒューズに似ていますが、電気回路を温度の急激な上昇から保護します。一方、古典的なヒューズは、電流の強さの増加から回路を保護します。
これらのタイプのヒューズは、電流の通過 (ジュール効果) だけでなく、太陽への曝露やエンジンへの接近などの他の要因によっても発熱する可能性がある電気回路を取り付けるのに非常に役立ちます。
ヒューズの交換方法
最後に、ヒューズを交換する必要がある場合に備えて、ヒューズの交換方法を示すビデオを残しておきます。