توضیح مفصل اصل کار فیوزهای سریع-: ساختار تماس با چاقوی فیوز، اجزای رسانا و فناوری حفاظت از مدار

در سیستم های قدرت مدرن، تجهیزات انرژی جدید، اتوماسیون صنعتی و محصولات الکترونیکی و الکتریکی، دستگاه های حفاظت مدار نقش مهمی در تضمین عملکرد ایمن تجهیزات ایفا می کنند. از این میان، فیوزهای سریع-، به دلیل پاسخ سریع، ظرفیت محدود کننده جریان قوی-و اثر حفاظتی پایدار، به طور گسترده در سیستم‌های توزیع برق با ولتاژ بالا، دستگاه‌های ذخیره انرژی، اینورترهای فتوولتائیک، خودروهای الکتریکی و تجهیزات کنترل صنعتی استفاده می‌شوند. به عنوان یک جزء حیاتی فیوزها، ساختار چاقوی فیوز به طور مستقیم بر راندمان انتقال جریان و عملکرد کلی فیوز تأثیر می گذارد، بنابراین به یک جنبه فنی مهم در زمینه حفاظت مدار تبدیل می شود.

فیوز سریع{0}در اصل یک وسیله حفاظتی است که می‌تواند به سرعت مدار را در صورت وقوع جریان غیرعادی قطع کند. هنگامی که یک اتصال کوتاه، اضافه بار یا جریان خطا به شدت افزایش می یابد، فلز مذاب داخل فیوز مقدار زیادی گرما ایجاد می کند و در مدت زمان بسیار کوتاهی به سرعت ذوب می شود، در نتیجه حلقه جریان قطع می شود و از آسیب تجهیزات به دلیل گرمای بیش از حد یا افزایش جریان جلوگیری می کند. برای محصولات فیوز استوانه‌ای، چاقوی تماسی بدنه استوانه‌ای نه تنها جریان الکتریسیته را هدایت می‌کند، بلکه اتصال مطمئن بین فیوز و پایه را تضمین می‌کند و آن را به یک جزء کلیدی در کل مسیر انتقال جریان تبدیل می‌کند.

از منظر اصل کار، فیوزهای سریع-در درجه اول از اثر حرارتی جریان برای دستیابی به عملکرد محافظتی خود استفاده می‌کنند. هنگامی که یک جریان عملیاتی معمولی از عنصر ذوب پذیر عبور می کند، گرمای تولید شده در محدوده ایمن باقی می ماند. با این حال، هنگامی که یک جریان خطا رخ می دهد، گرما به سرعت در یک رابطه درجه دوم افزایش می یابد، که باعث می شود عنصر ذوب به سرعت به نقطه ذوب خود برسد و ذوب شود. به دلیل زمان ذوب بسیار کوتاه، به طور موثر آسیب ناشی از جریان اتصال کوتاه به تجهیزات را محدود می کند. در فیوزهای با ظرفیت-شکن{6} بالا، NH Fuse Links Knife معمولاً از مواد بسیار رسانا استفاده می‌کند تا از مقاومت تماس کم و رسانایی پایدار در شرایط عملیاتی عادی اطمینان حاصل کند.

حفاظت دقیق به دست آمده توسط فیوزهای سریع- نه تنها به طراحی مواد عنصر ذوب پذیر بلکه به ساختار رسانای داخلی آن نیز بستگی دارد. هنگامی که جریان از فیوز عبور می کند، باید از چندین ناحیه اتصال رسانا عبور کند. تماس ضعیف یا مقاومت بیش از حد تماس نه تنها منجر به افزایش دما می شود، بلکه ممکن است بر ویژگی های عملکرد فیوز نیز تأثیر بگذارد. بنابراین، طراحی تماس فیوز با کیفیت بالا-برای اطمینان از عملکرد پایدار{5}مدت فیوز بسیار مهم است. فشار تماس و ناحیه تماس مناسب به طور موثر از دست دادن تماس را کاهش می دهد و هدایت کلی را بهبود می بخشد.

در کاربردهای عملی، تیغه تماس فیوز و سیستم بستن پایه با هم یک مدار رسانای پایدار را تشکیل می دهند. برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد در شرایط جریان بالا، اجزای رسانا معمولاً به مقاومت مکانیکی و مقاومت حرارتی عالی نیاز دارند. به عنوان یک ساختار اتصال کلیدی، کنتاکت چاقوی فیوز باید یک حالت تماس پایدار را تحت درج/حذف مکرر، عملکرد{2}در دمای بالا، و جریان{3} بالا حفظ کند تا اطمینان حاصل شود که فیوز همچنان محافظت می کند.

علاوه بر تیغه ها و سیستم تماس، ساختار ترمینال نیز جزء مهم فیوزهای-سریع است. در حین کار، فیوز باید به طور قابل اعتماد جریان را به تجهیزات یا سیستم توزیع برق منتقل کند. بنابراین، رسانایی اجزای ترمینال مستقیماً بر راندمان عملیاتی کلی تأثیر می گذارد. ترمینال‌های فیوز با کیفیت بالا معمولاً با استفاده از مس یا آلیاژ مس بسیار رسانا تولید می‌شوند و با فرآیندهای تصفیه سطح بهینه‌سازی می‌شوند تا مقاومت تماسی را کاهش دهند و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود بخشند، بنابراین نیازمندی‌های عملیاتی طولانی‌مدت را برآورده می‌کنند.

با توسعه صنعت انرژی جدید و دستگاه‌های الکترونیکی با قدرت{{0}بالا، فیوزها تقاضاهای بیشتری برای عملکرد مواد رسانا دارند. مس به دلیل رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی به انتخاب اصلی تبدیل شده است. در بسیاری از محصولات فیوز با کارایی بالا، کنتاکت‌های چاقوی مسی با روکش نقره به طور گسترده در ساخت ساختار تیغه تماسی استفاده می‌شوند. با آبکاری نقره بر روی سطح مس، نه تنها رسانایی بهبود می‌یابد، بلکه مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون نیز افزایش می‌یابد و در نتیجه عمر مفید محصول را افزایش می‌دهد.

علاوه بر مواد مبتنی بر مس، برنج نیز به عنوان ماده پایه برای اجزای رسانا در برخی کاربردها استفاده می‌شود. برنج استحکام مکانیکی و ماشین‌کاری خوبی را با هم ترکیب می‌کند، بنابراین مزایای خاصی در برخی از محصولات فیوز ولتاژ متوسط- و- پایین دارد. کنتاکت‌های چاقوی برنجی با روکش نقره، با سطح{5} روکش نقره، می‌توانند الزامات کنترل هزینه و هدایت را متعادل کنند و به طور گسترده در تجهیزات کنترل صنعتی و توزیع برق استفاده می‌شوند.

با توسعه مداوم فناوری الکترونیک قدرت، فیوزهای سریع{0} از سیستم های توزیع برق سنتی به وسایل نقلیه انرژی جدید، سیستم های ذخیره انرژی، تولید برق فتوولتائیک و حمل و نقل ریلی گسترش یافته اند. در این محیط‌های کاربردی پرقدرت، نرخ کاربرد کنتاکت‌های مسی با روکش نقره همچنان در حال افزایش است. رسانایی عالی و پایداری درازمدت-می‌تواند الزامات-عملکرد با فرکانس بالا و شرایط{6}}جریان بالا را برآورده کند و آن را به یکی از اجزای مهم محصولات فیوز-بالا تبدیل کند.