המבנה, העיקרון ובחירת הפיוז

נתיך, הידוע בכינויו ביטוח, הוא אחד ממכשירי החשמל הפשוטים ביותר להגנה. כאשר מתרחש עומס יתר או קצר חשמלי בציוד חשמלי ברשת החשמל, הוא עלול להמיס ולשבור את המעגל עצמו, למנוע נזק לרשת החשמל ולציוד החשמלי עקב השפעה תרמית של זרם יתר ואנרגיה חשמלית, ולמנוע את התפשטות התאונה.

אחד, דגם של נתיך

האות הראשונה R מייצגת פיוז (fuse).

האות השנייה M פירושה סוג צינור סגור ללא אריזה;

T פירושו סוג צינור סגור ארוז;

L פירושו ספירלה;

S מייצג צורה מהירה;

C מייצג תוסף חרסינה;

Z מייצג דו-צדדי (self-duplex).

השלישי הוא קוד התכנון של הפיוז.

הרביעי מייצג את הזרם המדורג של הנתיך.

שנית, סיווג הנתיכים

על פי המבנה, ניתן לחלק נתיכים לשלוש קטגוריות: סוג פתוח, סוג סגור למחצה וסוג סגור.

1. נתיך מסוג פתוח

כאשר להבת הקשת אינה מגבילה את המכשיר להוצאת חלקיקי המתכת, הוא מתאים רק לניתוק זרם קצר חשמלי שאינו מקרים גדולים, ולכן נתיך זה משמש לעתים קרובות בשילוב עם מתג סכין.

2. נתיך חצי סגור

הנתיך מותקן בתוך צינור, וקצה אחד או שני קצותיו של הצינור נפתחים. כאשר הנתיך נמס, להבת הקשת וחלקיקי המתכת הנמסים נפלטים בכיוון מסוים, מה שמפחית פציעות מסוימות לאנשים, אך עדיין לא בטוח מספיק והשימוש מוגבל במידה מסוימת.

3. נתיך סגור

הנתיך סגור לחלוטין בתוך המעטפת, ללא פליטת קשת, ולא יגרום סכנה לחלק החי הסמוך המעופף בקשת ולאנשים בקרבת מקום.

שלוש, מבנה הפתיל

הנתיך מורכב בעיקר מהחומר הנמס וצינור הנתיך או מחזיק הנתיך עליו מותקן החומר הנמס.

1. חומר התכה הוא חלק חשוב של הפתיל, שלעתים קרובות מיוצר למשי או יריעות. ישנם שני סוגים של חומרי התכה, האחד הוא חומרים בעלי נקודת התכה נמוכה, כגון עופרת, אבץ, בדיל וסגסוגת בדיל-עופרת; והשני הוא חומרים בעלי נקודת התכה גבוהה, כגון כסף ונחושת.

2. צינור ההיתוך הוא המעטפת המגנה של ההיתוך, ויש לו את האפקט של כיבוי קשת כאשר ההיתוך מתמזג.

ארבעה, פרמטרים של נתיך

הפרמטרים של הנתיך מתייחסים לפרמטרים של הנתיך או מחזיק הנתיך, לא לפרמטרים של החומר המותך.

1. פרמטרי התכה

לחומר המותך שני פרמטרים: הזרם המדורג וזרם ההיתוך. זרם המדורג מתייחס לערך הזרם שעובר דרך הנתיך במשך זמן רב מבלי להישבר. זרם הנתיך הוא בדרך כלל כפול מהזרם המדורג, בדרך כלל זרם ההיתוך הוא פי 1.3 מהזרם המדורג, ויש להיתך תוך יותר משעה; פי 1.6, יש להיתך תוך שעה; כאשר מגיעים לזרם הנתיך, הנתיך נשבר לאחר 30 ~ 40 שניות; כאשר מגיעים 9 ~ 10 מהזרם המדורג, הנתיך אמור להישבר באופן מיידי. לחומר המותך יש מאפיין הגנה של זמן הפוך, ככל שהזרם הזורם דרך הנתיך גדול יותר, כך זמן ההיתוך קצר יותר.

2. פרמטרים של צינור ריתוך

לנתיך שלושה פרמטרים, כלומר מתח מדורג, זרם מדורג ויכולת ניתוק.

1) המתח המדורג מוצע מזווית כיבוי הקשת. כאשר מתח העבודה של הנתיך גדול מהמתח המדורג, קיימת סכנה שהקשת לא תיכבה כאשר הגז נקרע.

2) הזרם המדורג של הצינור המותך הוא ערך הזרם שנקבע על ידי הטמפרטורה המותרת של הצינור המותך למשך זמן רב, כך שניתן לטעון את הצינור המותך בדרגות שונות של זרם מדורג, אך הזרם המדורג של הצינור המותך לא יכול להיות גדול מהזרם המדורג של הצינור המותך.

3) קיבולת הניתוק היא ערך הזרם המרבי שניתן לנתק כאשר הנתיך מנותק ממעגל התקלה במתח המדורג.

חמש, עקרון העבודה של הפיוז

תהליך ההיתוך של נתיך מחולק באופן כללי לארבעה שלבים:

1. החומר הנמס מחובר בטור במעגל, וזרם העומס זורם דרכו. עקב ההשפעה התרמית של הזרם, טמפרטורת החומר הנמס עולה. כאשר מתרחש עומס יתר או קצר חשמלי במעגל, זרם העומס או זרם הקצר חשמלי יגרום לחימום יתר של החומר הנמס להגיע לטמפרטורת ההיתוך. ככל שהזרם גבוה יותר, כך הטמפרטורה עולה מהר יותר.

2. החומר המותך יימס ויתאדה לאדי מתכת לאחר שהגיע לטמפרטורת ההיתוך. ככל שהזרם גבוה יותר, כך זמן ההיתוך קצר יותר.

3. ברגע שהחומר המותך נמס, נוצר פער קטן בבידוד במעגל, והזרם נקטע לפתע. אך פער קטן זה נשבר מיד על ידי מתח המעגל, ונוצרת קשת חשמלית, אשר בתורה מחברת את המעגל.

4. לאחר התרחשות קשת, אם האנרגיה פוחתת, היא תכבה מעצמה עם התרחבות פער הנתיך, אך יש להסתמך על אמצעי הכיבוי של הנתיך כאשר האנרגיה גדולה. על מנת להפחית את זמן כיבוי הקשת ולהגדיל את יכולת השבירה, נתיכים בעלי קיבולת גדולה מצוידים באמצעי כיבוי קשת מושלמים. ככל שקיבולת כיבוי הקשת גדולה יותר, כך הקשת כבה מהר יותר, וכך זרם הקצר חשמלי יכול להישבר על ידי הנתיך גדול יותר.

שש, בחירת הנתיך

1. בחרו נתיכים עם רמות מתח מתאימות בהתאם למתח רשת החשמל;

2. בחרו נתיכים בעלי יכולת פריצה מתאימה בהתאם לזרם התקלה המרבי שעלול להתרחש במערכת החלוקה;

3, הנתיך במעגל המנוע משמש להגנה מפני קצר חשמלי. על מנת למנוע מהמנוע להתניע את הנתיך, עבור מנוע בודד, הזרם המדורג של המנוע לא יפחת מפי 1.5 ~ 2.5 מהזרם המדורג של המנוע; עבור מנועים מרובים, הזרם המדורג הכולל של המנוע לא יפחת מפי 1.5 ~ 2.5 מהזרם המדורג של המנוע בעל ההספק המרבי בתוספת זרם העומס המחושב של שאר המנועים.

4. להגנה מפני קצר חשמלי של תאורה או תנור חשמלי ועומסים אחרים, הזרם המדורג של החומר הנמס צריך להיות שווה או מעט גדול מהזרם המדורג של העומס.

5. בעת שימוש בנתיכים להגנה על קווים, יש להתקין נתיכים על כל קו פאזה. אסור להתקין נתיכים על קו הניטרלי במעגל תלת-פאזי דו-פאזי או תלת-פאזי ארבע-פאזי, מכיוון שנתק בקו הניטרלי יגרום לחוסר איזון במתח, אשר עלול לשרוף ציוד חשמלי. בקווים חד-פאזיים המסופקים על ידי רשת החשמל הציבורית, יש להתקין נתיכים על קווי הניטרלי, לא כולל כלל הנתיכים של הרשת.

6. כל רמות הנתיכים צריכות לשתף פעולה זו עם זו בעת השימוש, והזרם המדורג של הנתיכים צריך להיות קטן יותר מזה של הרמה העליונה.