ฟิวส์ไฟฟ้าคืออะไรและทำงานอย่างไร?

อุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากในบ้านของคุณมีความปลอดภัยจากฟิวส์

เมื่อใดก็ตามที่คุณประสบปัญหาไฟกระชากสูงแต่ยังคงพบว่าเต้ารับส่วนต่อขยายของคุณไม่ได้ไหม้ ถ้าใช้ ฟิวส์คือส่วนประกอบที่ทำให้แน่ใจว่าเป็นเช่นนั้น

ฟิวส์คืออะไรและทำงานอย่างไร?

ไกด์ของเราพยายามตอบคำถามเหล่านี้ในวันนี้ โดยนำเสนอทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับฟิวส์ รวมถึงประเภทต่างๆ และฟิวส์แตกต่างจากเบรกเกอร์วงจรอย่างไร

มาลงมือทำธุรกิจกันเถอะ

ฟิวส์คืออะไร?

ฟิวส์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีแถบตัวนำบางๆ ที่ช่วยปกป้องบ้านและเครื่องใช้ไฟฟ้าจากไฟกระชากมากเกินไป เป็นอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่จะตัดกระแสไฟของอุปกรณ์หรือระบบไฟฟ้าเมื่อกระแสไฟเกินค่าที่แนะนำ

ไฟฟ้าไม่ได้เป็นเพียงองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตกับเราเท่านั้น เช่นเดียวกับที่มนุษย์มีปริมาณแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถผ่านเข้าสู่ร่างกายได้โดยไม่เสียชีวิต เครื่องใช้ไฟฟ้าและระบบของคุณมักจะมีพิกัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าเป็นของตนเอง 

เมื่อแหล่งจ่ายไฟเกินขีดจำกัดเหล่านี้ ระบบไฟฟ้าของคุณจะได้รับผลกระทบร้ายแรง ในบ้านและธุรกิจ นี่หมายถึงการใช้เงินจำนวนมากในการซ่อมแซมหรือแม้แต่เปลี่ยนอุปกรณ์และเครื่องใช้ราคาแพง 

บางครั้งคลื่นดังกล่าวเมื่อไม่มีการป้องกันอาจทำให้เกิดไฟไหม้และเป็นอันตรายต่อบุคคลได้ เพื่อป้องกันผลกระทบจากกระแสไฟเกิน ฟิวส์จะเข้ามามีบทบาท

ฟิวส์ทำอะไร?

เพื่อป้องกันไฟกระชาก แถบนำไฟฟ้าบางๆ ในฟิวส์จะละลายและทำให้วงจรขาด ดังนั้นการไหลของกระแสไฟฟ้าไปยังส่วนประกอบอื่น ๆ ในวงจรจึงถูกขัดจังหวะและส่วนประกอบเหล่านี้จะไม่ไหม้ ฟิวส์ใช้เป็นเหยื่อสำหรับป้องกันกระแสเกิน 

ตัวนำแบบบางคือลวดด้านในหรือองค์ประกอบที่ทำจากสังกะสี ทองแดง หรืออะลูมิเนียม รวมถึงโลหะอื่นๆ ที่คาดคะเนได้

ฟิวส์ถูกติดตั้งเป็นอนุกรมในวงจรเพื่อให้กระแสทั้งหมดไหลผ่าน ในฟิวส์เอง มีการติดตั้งสายไฟระหว่างขั้วสองขั้วและสัมผัสกับขั้วที่ปลายทั้งสองด้าน 

นอกจากการเป่าเนื่องจากแหล่งจ่ายไฟส่วนเกินแล้ว ฟิวส์ยังขาดเมื่อเกิดการลัดวงจรหรือความผิดปกติของกราวด์

ความผิดพลาดของกราวด์เกิดขึ้นเมื่อมีตัวนำแปลกปลอมในวงจรที่ทำหน้าที่เป็นกราวด์สำรอง

การลัดวงจรนี้อาจเกิดจากมือคนหรือวัตถุโลหะใดๆ ที่สัมผัสกับสายไฟที่มีไฟฟ้า ฟิวส์ไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อการนี้ระเบิดหรือละลายด้วย

การค้นหาว่าฟิวส์ขาดหรือไม่นั้นค่อนข้างง่าย คุณสามารถตรวจสอบประเภทโปร่งใสด้วยสายตาเพื่อดูว่าสายไฟขาด ละลาย หรือไหม้หรือไม่

คุณยังสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบความต่อเนื่องของฟิวส์ได้อีกด้วย นี่เป็นวิธีการวินิจฉัยที่แม่นยำที่สุด

ลักษณะของฟิวส์ไฟฟ้า

ฟิวส์มีการออกแบบที่แตกต่างกันและมีระดับที่แตกต่างกัน พิกัดฟิวส์คือปริมาณกระแสหรือแรงดันสูงสุดที่สามารถผ่านลวดโลหะบางๆ ได้ก่อนที่มันจะหลอมละลาย

โดยทั่วไป พิกัดนี้ต่ำกว่าพิกัดของอุปกรณ์ที่ฟิวส์ป้องกันอยู่ 10% ดังนั้นการป้องกันจึงเพียงพอ

ฟิวส์ยังสามารถมีความสามารถในการทำลายที่แตกต่างกันและเวลาในการทำงานที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของฟิวส์

คะแนนปัจจุบัน

กระแสไฟฟ้าที่กำหนดคือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ฟิวส์ได้รับการจัดอันดับ การให้คะแนนนี้มากเกินไปเล็กน้อยจะนำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของสายไฟ

อย่างไรก็ตาม พิกัดนี้จะใช้ร่วมกับพิกัดแรงดันไฟฟ้าและพิกัดเวลาตัดวงจรเสมอ ซึ่งขึ้นอยู่กับวงจรที่ใช้ฟิวส์ 

ระดับแรงดันไฟฟ้า

เช่นเดียวกับพิกัดกระแส พิกัดแรงดันไฟฟ้าของฟิวส์คือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แถบโลหะสามารถรับได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาพิกัดนี้ โดยปกติแล้ว จะตั้งไว้เหนือแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่าย

นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อมีอุปกรณ์หลายตัวในระบบไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟฟ้าที่พิกัดเดียวกันแต่มีแรงดันไฟฟ้าที่พิกัดต่างกัน โดยปกติแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะถูกตั้งค่าเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยสูงสุด 

ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการใช้พันธุ์แรงดันปานกลางในวงจรหรือระบบแรงดันต่ำเพื่อให้การป้องกันส่วนประกอบที่เชื่อถือได้ 

เวลาตอบสนอง

เวลาฟิวส์คือการหน่วงเวลาก่อนที่แถบโลหะจะไหม้ เวลาตอบสนองนี้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเรตปัจจุบันเพื่อให้การป้องกันที่เหมาะสมที่สุด 

ตัวอย่างเช่น ฟิวส์มาตรฐานต้องการแหล่งพลังงานสองเท่าเพื่อให้เป่าได้ในหนึ่งวินาที ในขณะที่ฟิวส์แบบเป่าเร็วที่มีพิกัดและกำลังไฟเท่ากันสามารถเป่าได้ภายใน 0.1 วินาที ฟิวส์หน่วงเวลาจะตัดไฟหลังจากผ่านไปนานกว่า 10 วินาที 

ทางเลือกของพวกเขาขึ้นอยู่กับความไวและลักษณะของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน

ฟิวส์ที่ออกฤทธิ์เร็วจะใช้กับส่วนประกอบที่ไวต่อกระแสไฟกระชากเพียงเล็กน้อย ขณะที่ฟิวส์ที่ออกฤทธิ์ช้าหรือดีเลย์จะถูกใช้ในมอเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วส่วนประกอบต่างๆ จะดึงกระแสไฟมากกว่าปกติเป็นเวลาสองสามวินาที 

กำลังทำลาย

ความสามารถในการทำลายฟิวส์คือพิกัดที่ใช้ในรุ่นความสามารถในการทำลายสูง (HRC) ฟิวส์ HRC ปล่อยให้กระแสเกินผ่านไประยะหนึ่งโดยคาดว่าจะลดลง จากนั้นพวกมันจะแตกหรือละลายหากไม่เกิดการหดตัวนี้ 

คุณอาจเดาได้ถูกต้องว่านี่เป็นเรื่องเฉพาะสำหรับประเภทการหน่วงเวลา และจุดพักเป็นเพียงกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตในช่วงเวลาการหน่วงเวลาสั้นๆ นี้ 

เมื่อไม่ถึงเวลาหน่วงที่กำหนด แต่เกินความต้านทานแรงดึง ฟิวส์จะขาดหรือละลาย นี่เป็นการป้องกันสองเท่า ในเรื่องนี้ ฟิวส์ HRC ยังสามารถเรียกว่าฟิวส์ความจุทำลายสูง (HBC)

นอกจากนี้ยังมีฟิวส์ HRC แรงสูงที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าแรงสูง และฟิวส์ HRC แรงต่ำที่ใช้ในระบบจำหน่ายแรงต่ำ ฟิวส์ HRC แรงดันต่ำเหล่านี้มักจะมีขนาดใหญ่กว่าฟิวส์ทั่วไป

การออกแบบฟิวส์

โดยทั่วไป พิกัดของฟิวส์จะเป็นตัวกำหนดความแข็งแรงและการออกแบบ ตัวอย่างเช่น ในฟิวส์กำลังสูง คุณอาจพบแถบหรือลวดโลหะหลายเส้น ในขณะที่ฟิวส์อื่นๆ บางชนิดใช้แท่งเหล็กเพื่อพยุงไม่ให้แถบบิดงอ

บางชนิดใช้วัสดุเพื่อควบคุมการแยกโลหะ และคุณจะพบสายริบบิ้นที่ทำดูเหมือนสปริงเพื่อเร่งกระบวนการแยก 

ประวัติของฟิวส์

ประวัติของฟิวส์ย้อนกลับไปในปี 1864 ตอนนั้นเองที่ Breguet เสนอให้ใช้อุปกรณ์นำไฟฟ้าบนเว็บไซต์เพื่อป้องกันสถานีโทรเลขจากฟ้าผ่า จากนั้น เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการสร้างสายนำไฟฟ้าจำนวนมากที่ทำงานเหมือนกับฟิวส์ 

อย่างไรก็ตาม จนถึงปี 1890 โทมัส เอดิสันได้จดสิทธิบัตรการใช้ฟิวส์ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าเพื่อปกป้องบ้านจากกระแสไฟกระชากขนาดใหญ่เหล่านี้ 

ฟิวส์มีกี่ประเภท?

โดยทั่วไป มีฟิวส์อยู่สองประเภท เหล่านี้คือฟิวส์ AC และฟิวส์ DC ไม่ยากที่จะเข้าใจความแตกต่างระหว่างทั้งสอง

ฟิวส์ AC ใช้งานได้กับ AC ในขณะที่ฟิวส์ DC ใช้งานได้กับ DC อย่างไรก็ตาม ข้อแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งระหว่างทั้งสองคือ คุณอาจพบว่าฟิวส์ DC มีขนาดใหญ่กว่าฟิวส์ AC เล็กน้อย

ตอนนี้ฟิวส์ทั้งสองประเภทนี้แบ่งออกเป็นฟิวส์แรงดันต่ำและฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูง ตัวเลือกฟิวส์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นจะถูกจัดเรียงเป็นสองกลุ่มนี้

ฟิวส์แรงดันต่ำ

ฟิวส์แรงดันต่ำเป็นฟิวส์ที่ทำงานในอัตราแรงดันต่ำ สามารถแบ่งออกได้เป็นห้าประเภท ฟิวส์คาร์ทริดจ์ ฟิวส์เสียบ ฟิวส์กระแทก ฟิวส์เปลี่ยน และฟิวส์ดึงออก

• ฟิวส์ไฟฟ้าที่ถอดเปลี่ยนได้ ฟิวส์แบบเปลี่ยนได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบจำหน่ายไฟฟ้าในบ้านและสำนักงาน โดยทั่วไปจะเป็นฟิวส์เคลือบพอร์ซเลนที่มีด้ามจับที่ใช้งานได้กับฐานของฟิวส์ นอกจากนี้ยังมีขั้วใบมีดสองขั้วสำหรับรับและจ่ายกระแสไฟฟ้าในวงจร เช่นเดียวกับการออกแบบฟิวส์ทั่วไป

ฟิวส์ถอดประกอบได้ถูกนำมาใช้ในบ้านและสำนักงานเนื่องจากง่ายต่อการเชื่อมต่อและถอดออกจากฐาน 

• ฟิวส์แบบตลับ: เป็นฟิวส์ที่มีส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในภาชนะปิดสนิท โดยเปิดเฉพาะขั้ววงจรเท่านั้น ฟิวส์แบบตลับมีหลายรูปทรงและใช้งานได้หลากหลาย

ฟิวส์คาร์ทริดจ์ชนิด D มีรูปร่างเป็นขวดและมักพบในเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก พวกเขามักจะอยู่ในกล่องเซรามิกที่มีปลายโลหะเพื่อนำไฟฟ้า

ฟิวส์เป็นฟิวส์ HRC แรงดันต่ำ ในขณะที่ฟิวส์ใบมีดสามารถเปลี่ยนได้ง่าย เช่นเดียวกับฟิวส์ที่ต่อซ้ำได้ แต่จะหุ้มด้วยพลาสติกแทน ฟิวส์ใบมีดมักใช้ในรถยนต์

• ฟิวส์หยุดงานไฟฟ้า: ฟิวส์หยุดงานไม่ใช้แถบหลอมแบบบาง แต่จะดีดขาสัมผัสออกเพื่อตัดวงจรและยังทำหน้าที่เป็นสัญญาณภาพภายนอกเพื่อตรวจสอบว่าฟิวส์ขาดหรือไม่
• ฟิวส์สวิตชิ่ง: เป็นฟิวส์ที่ใช้ในระบบไฟฟ้าแรงต่ำพร้อมสวิตช์ภายนอกที่สามารถใช้เพื่อปิดหรือเปิดเส้นทางกระแสไฟ 
• ฟิวส์แบบเลื่อนลง: ฟิวส์แบบเลื่อนลงจะดีดแถบหลอมเหลวออกจากด้านล่าง และมักพบในระบบกันสะเทือนของหม้อแปลงแรงดันต่ำ 

ฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูง

ฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูงมีหลายรูปแบบ มีฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูงเหลว HRC ที่ใช้ของเหลวเพื่อดับอาร์ค

เรายังมีฟิวส์แบบกดออกที่ใช้กรดบอริกเพื่อขัดจังหวะกระบวนการ และฟิวส์ HRC ชนิดตลับที่ทำงานเหมือนกับฟิวส์แรงดันต่ำ 

ควรใช้ฟิวส์ที่ไหน?

ฟิวส์มักใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับขนาดเล็กและขนาดใหญ่ที่มีหม้อแปลงไฟฟ้า ฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูงที่มีพิกัดกระแสสูงใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าที่ทำงานได้ถึง 115,000 โวลต์ 

ฟิวส์แรงดันต่ำและปานกลางใช้สำหรับป้องกันระบบหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งรวมถึงระบบต่างๆ ในโทรทัศน์ ตู้เย็น และคอมพิวเตอร์ 

นอกจากนี้ ไม่ว่าจะสามารถติดตั้งฟิวส์ที่ใดก็ได้ในวงจรหรือไม่ก็ตาม วิธีที่ดีที่สุดคือติดตั้งที่จุดเริ่มต้นของระบบ นั่นเป็นเหตุผลที่คุณเห็นฟิวส์ติดอยู่บนปลั๊กเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือที่ด้านหน้าของจุดเชื่อมต่อหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า

บล็อกฟิวส์คืออะไร?

กล่องฟิวส์เป็นฮับในระบบไฟฟ้าที่มีฟิวส์หลายตัวที่ปกป้องส่วนต่าง ๆ ของบ้านหรือที่ทำงานของคุณ ทำหน้าที่เป็นรูปแบบเริ่มต้นของการป้องกันไฟกระชาก หากอุปกรณ์ชิ้นใดชิ้นหนึ่งของคุณไม่ได้ติดตั้งฟิวส์ภายใน 

โดยปกติคุณจะเห็นกล่องฟิวส์ที่เรียกว่าแผงสวิตช์หรือกล่องรวมสัญญาณ แต่ทั้งหมดทำหน้าที่เดียวกัน พวกเขามีฟิวส์หกถึงสิบสองพิกัดแยกกัน 

แม้ว่ากล่องฟิวส์ที่อยู่อาศัยแบบเก่าจะมีพิกัดเพียง 60 แอมป์ แต่วันนี้เราเห็นกล่องฟิวส์ที่มีพิกัดรวม 200 แอมป์ นี่คือผลรวมของการให้คะแนนของฟิวส์แต่ละตัวในกล่อง

ตอนนี้กล่องฟิวส์มักจะสับสนกับกล่องเบรกเกอร์

ความแตกต่างระหว่างฟิวส์กับเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์ทำหน้าที่เหมือนกับฟิวส์ไฟฟ้า พวกเขาปกป้องเครื่องใช้ในครัวเรือนจากไฟกระชากโดยการปิดกั้นวงจร อย่างไรก็ตาม วิธีที่อุปกรณ์ทั้งสองทำสิ่งนี้แตกต่างกัน

เบรกเกอร์วงจรทำงานร่วมกับหน้าสัมผัสภายในและสวิตช์ภายนอกแทนการใช้แถบที่หลอมละลายหรืออัดขึ้นรูป โดยปกติหน้าสัมผัสภายในจะทำให้วงจรสมบูรณ์ แต่จะถูกแทนที่เมื่อมีกระแสเกิน การควบคุมภายนอกของเบรกเกอร์ช่วยให้หน้าสัมผัสและเบรกเกอร์อยู่ในสถานะป้องกัน 

จากนี้คุณจะเห็นว่าแม้ฟิวส์จะถูกเปลี่ยนเสมอเมื่อฟิวส์ขาด แต่เบรกเกอร์วงจรก็สามารถใช้ได้ซ้ำแล้วซ้ำอีก คุณเพียงแค่ต้องรีเซ็ตมัน กล่องเบรกเกอร์รวมสวิตช์เหล่านี้หลายตัวแทนที่จะเป็นฟิวส์ 

เมื่อใดควรเปลี่ยนฟิวส์

ฟิวส์สามารถมีอายุการใช้งานได้หากติดตั้งบนระบบไฟที่แนะนำ และไม่มีไฟกระชาก สิ่งนี้จะเหมือนกันเมื่อไม่ได้ติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่เปียกหรือชื้นซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน

อย่างไรก็ตาม คุณควรเปลี่ยนฟิวส์ทุกครั้งหลังใช้งานไป 20-30 ปี นี่คืออายุขัยปกติของพวกเขา

วิดีโอแนะนำ

ฟิวส์ไฟฟ้าคืออะไรและทำงานอย่างไร

ข้อสรุป

การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีฟิวส์ไฟฟ้าหรือการมีบ้านที่ไม่มีกล่องฟิวส์ไฟฟ้าถือเป็นลางสังหรณ์ของภัยพิบัติทางไฟฟ้าและอัคคีภัย ตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าได้ติดตั้งฟิวส์ที่ถูกต้องในระบบไฟฟ้าหรือวงจรไฟฟ้า และอย่าลืมเปลี่ยนฟิวส์หากฟิวส์ขาด

คำถามที่ถามบ่อย

ฟิวส์ใช้สำหรับอะไร?

ฟิวส์ใช้เพื่อป้องกันวงจรจากไฟกระชากหรือความผิดปกติของกราวด์ มีแถบโลหะภายในที่แตกหรือไหม้เพื่อตัดกระแสไฟและตัดกระแสไฟ

ฟิวส์ลดกระแสหรือไม่?

เฉพาะฟิวส์จำกัดกระแสเท่านั้นที่ลดการจ่ายกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดไฟกระชากในวงจร คนอื่นไม่ลดกระแสในวงจร แต่ป้องกันไม่ให้ไหลอย่างสมบูรณ์