انواع فيوز ها
ساده ترين و قديمي ترين وسايل حفاظتي فيوزها هستند.فيوزها سيمهايي از جنس بخصوص با سطح مقطع كوچك هستند كه به طور متوالي در مدار برقي قرار مي گيرند.اندازه سيم فيوز را طوري انتخاب مي كنيم كه جريان اسمي مدار را بدون ايجاد حرارت خارج از حد و ذوب شدن حمل كند و در صورتي كه به دليل بار اضافي يا اتصال كوتاه،جريان از حد مجاز افزايش يابد،سيم فيوز گرم و بالاخره ذوب شده ومدار را قطع كند.بار اضافي كم و كوتاه مدت معمولا صدمه اي به مدار و وسايل وارد نمي كند و لزومي به قطع مدار توسط فيوز نيست،ليكن در موارد اتصال كوتاه فيوزبايد به سرعت عمل كند و مدار را قطع كند.

فيوزهاي معمولي:

فيوزهاي اوليه يك تكه جسم سربي بوده كه به طور متوالي با مدار قرار مي گرفت و در صورت تجاوز از حدمعيني ذوب مي شد و مدار را قطع مي كرد.ذرات مذاب سرب به اطراف پرتاپ مي شد و به اشخاصي كه در نزديكي آن بودند آسيب مي رساند.همچنين جرقه ناشي از قطع مدار خطرات ايجاد آتش سوزي به همراه داشت.فيوزهاي امروزي محصور و ايمن هستند و از سه قسمت تشكيل شده اند.قسمت اول پايه فيوز استكه روي تابلو نصب مي شود و سيمهاي مدار به دو طرف آن متصل مي شوند.قسمت دوم حامل جزء ذوب شونده است كه در داخل پايه فيوز قرار مي گيرد وبالاخره قسمت سوم جزءذوب شونده است كه از يك سيم ساده و يا از يك استوانه اي كه فلز ذوب شونده را در بردارد تشكيل مي شود.

دو نوع قسمت ذوب شونده داريم.يكي از يك سيم ساده است كه از آلياژي از قلع و سرب ساخته مي شود و به وسيله دو پيچ به حامل متصل است و ديگري جزء ذوب شونده در استوانه محصور شده است و اتصال آن به حامل به وسيله پيچ كردن دو تيغه فلزي انتهاي انجام شده است.در برخي طرحها تيغه هاي انتهايي وجود ندارد و قسمتهاي فلزي انتهاي استوانه در داخل زبانه هاي فلزي فنري قرارمي گيرد.گاهي هم جزءشونده به جاي استوانه در داخل محفظه اي به شكل فشنگ محصور مي شود كه فيوز فشنگي ناميده مي شود.

فيوزها ، در كليه تاسيسات الكتريكي براي جلوگيري از صدمه ديدن و معيوب شدن وسايل و نيز براي قطع كردن دستگاههاي معيوب از شبكه كه بر اثر عوامل مختلف از قبيل نقصان عايق بندي ، ضعف استقامت الكتريكي يا مكانيكي و ازدياد بيش از حد جريان مجاز وسايل حفاظتي ، بكار مي رود .

فيوزها مي بايست بگونه اي انتخاب شوند كه در اثر اضافه بار يا اتصال كوتاه در كمترين زمان ممكن عمل كرده و مدار قسمت معيوب را قطع كنند .

انواع فيوز ها :
1- تند كار: اين فيوزها زمان قطع كمتري نسبت به فيوزهاي كندكار داشته و به همين دليل در مصارف روشنايي استفاده مي شوند .
2- كند كار: اين فيوزها با زمان قطع بيشتر براي راه اندازي موتورهاي الكتريكي استفاده مي شوند .

انواع فيوزها از نظر ساختار:

1-فيوزهاي فشنگي
2-اتوماتيك(آلفا)
3-مينياتوري
4- بكس
5-كاردي ( تيغه اي)
6-شيشه اي ياكارتريج
7- فيوزهاي فشار

فيوز مينياتوري :
اين فيوز پركاربردترين نوع فيوزها بوده و از سه قسمت رله مغناطيسي ( رله جريان زياد زمان سريع ) ، رله حرارتي يا بي متال ( رله جريان زياد تاخيري ) و كليد تشكيل شده است .اين مجموعه را كليد موتور نيز مي نامند .اين كليدها در دو نوع LوG ساخته مي شوند .نوع L در مصارف روشنايي بكار مي رود و تند كار است و نوع G در راه اندازي وسايل موتوري مورد استفاده قرار مي گيرد و كند كار است .

عكسي از يك فيوز مينياتوري سه فاز

نمونه هايي ديگر از انواع فيوز ها

فيوزهاي تاخيري:

با اينكه فيوزهاي معمولي بسته به ميزان جريان مدار را پس از گذشت مدت زماني شروع جريان اضافي قطع مي كنند براي يسياري از كاربردها تاخير زماني بيشتري لازم است.يكي از اين موارد فيوز محافظ مدار موتورهاي برقي است كه در آنها بايد مانع سوختن فيوز در طي دوره راه اندازي شويم.

فيوزها با جزء ذوب شونده دو قسمتي:

فيوز سريع از نظر حفاظت در مقابل اتصال كوتاه بسيار مناسب است.ليكن اضافه بارهاي كوچك كوتاه مدت هم باعث قطع بي جهت آن مي گردد.فيوزهاي تاخيري به علت اضافه بارهاي كوچك كوتاه مدت عمل نمي كند،ليكن عملكرد آنها در مقابل جريانهاي اتصال كوتاه ممكن است به علت كندي صدماتي وارد آورد.براي رفع اين معايب گاهي از فيوزهايي استفاده مي شود كه جزءذوب شونده آنها از دو قسمت متوالي تشكيل شده است.يك قسمت آن تاخيري است و حفاظت در مقابله اضافه بار را عهده دار است و قسمت ديگر سريع است كه جريانهاي زياد اتصال كوتاه را در كمتر از يك دوره تناوب جريان قطع مي كند.اين فيوزها براي حفاظت موتورها،ترانسفورماتورها و سيم پيچهاي رله  و كنتاكتورها متناسب مي باشند و جريان شروع بالا سبب قطع آنها نمي گردد.

فيوزهاي محدود كننده جريان:

جريانهاي اتصال كوتاه مي توانند شين ها را خم كنند و يا بشكنند و ماشينها و وسايل كنترل آنها را ذوب نمايند.بنابراين قطع فوري آنها و محدود كردن ميزان جريان در هنگام قطع ضروري است.اين فيوزها به گونه اي ساخته مي شود كه همان طور كه سيكل جريان اتصال كوتاه از صفر شروع شده و به افزايش مي رود،حرارت توليد شده شروع به ذوب فيوز مي كند به طوري كه قبل از اينكه جريان در سيكل به حداكثر معيني برسد،فيوز ذوب شده و جرقه نيز خاموش مي گردد و مدار قطع مي شود.

قدرت قطع فيوز:

حداكثر جرياني را كهفيوز بدون آسيب رسانئن به پايه و حامل خود حمل مي كند،قدرت قطع فيوز ناميده مي شود و بر حسب كيلو ولت آمپر اندازه گيري مي شود و گاهي نيز با ضريب اين جريان در مقدار اسمي ولتاژ قدرت قطع فيوز را بر حسب كيلو ولت آمپر يا مگاوات آمپر مشخص مي كنيم.در انتخاب فيوز لازم است جريان اتصال كوتاه مدار در محل استقرار فيوز محاسبه شود و فيوزي كه قدرت قطع لازم را دارا باشد انتخاب شود.

آزمايش فيوزها:

براي كسب اطمينان از سالم بودن فيوزها آزمايشهاي استانداردي براي فيوز وضع كرده اند.در اين استاندارد براي آزمايش هر فيوز دو مقدار جريان به صورت ضربي از جريان اسمي فيوز در نظر گرفته شده است.يكي جريان كوچك آزمايش نام گرفته است و اين جريان را تا فيوزهاي تا 63 آمپر براي حداقل يك ساعت و فيوزهاي بزرگتر از63 آمپر براي حداقل دو ساعت بايد بدون ذوب شدن تحمل كنند.ديگري جريان بزرگ آزمايش نام گرفته و برابر جرياني است كه در آن فيوزهاي تا 63 آمپر در طي يك ساعت و فيوزهاي بزرگتر از 63 آمپر در مدت دو ساعت بايد ذوب شود و مدار را قطع كند.

جدول جريانهاي آزمايش فيوزها به صورت ضرايب جريان اسمي
جريان اسمي فيوز
ضريب جريان كوچك

ضريب جريان بزرگ

2
5/1

1/2

4

5/1

1/2

6

5/1

1/2

10

5/1

9/1

16يا15

4/1

75/1

20

4/1

75/1

25

4/1

75/1

35

3/1

6/1

50

3/1

6/1

63

3/1

6/1

80

3/1

6/1

100

3/1

6/1

125

3/1

6/1

160

3/1

6/1

200

3/1

6/1

مدار محافظت در برابر اضافه جريان بدون سوختن فيوز

رله حفاظت در برابر اضافه جريان

اين مدار محافظ از يك مدار غير مخرب تشكيل يافته است. به عبارت ديگر هنگامي كه وضعيت اضافه جريان رخ دهد، هيچ فيوزي نمي سوزد. همانگونه كه در نقشه مدار نيز مشخص است ، هنگامي كه جريان به بيش از يك مقدار از پيش تعيين شده افزايش يابد، يك رله ولتاژ اعمالي به بار را قطع مي كند.

افت ولتاژ روي R   به جريان عبوري از آن بستگي دارد. اگر افت ولتاژ تا مقدار تريگر SCR  افزايش يابد ، SCR  روشن مي شود و باعث عمل كردن رله شده و درنتيجه جريان بار قطع مي شود. و يك عدد Led  همزمان با قطع بار روشن خواهد شد. كه مقاومت سري شده با آن را مي توانيد از جدول ارائه شده در شكل بدست آوريد.

اساس كار مدار افت ولتاژ بر روي مقاومت R  است. مقدار مقاومت R  به مقدار جرياني كه مي خواهيد در آن جريان مدار قطع شود بستگي دارد. و اين مقدار از فرمول زير بدست مي آيد:

R=V/I

كه در اين فرمول R  مقدار مقاومت بر حسب اهم  ، V  ولتاژ تريگر SCR  ( مثلاً براي TIC106  در محدوده 0.8 تا 1.2 ولت است. ) و I  جريان مورد نظر شما جهت قطع بار است.

حتي زماني كه حالت اضافه جريان برطرف مي شود، باز هم رله روشن باقي مي ماند. براي Reset  كردن مدار بايد منبع تغذيه خاموش و روشن گردد يا اينكه يك كليد بين آند و كاتد SCR  متصل گردد.

به خاطر داشته باشيد كه افت ولتاژي در حدود 2 ولت بر روي SCR وجود دارد. اگر مدار با ولتاژهاي كم كار مي كند ، اين افت ولتاژ بايد جبران سازي شود. همچنين مقداري توان بر روي مقاومت R  تلف خواهد شد كه معمولاً به دليل پايين بودن مقدار مقاومت مشكل خاصي در مدار ايجاد نمي كند تنها توجه داشته باشيد كه مقاومت را با وات مناسب انتخاب كنيد. همچنين در صورت نياز ، در اين قسمت از مدار مي توانيد از مدارهاي تقسيم جريان استفاده نماييد. و تنها بخش كمي از جريان را از مقاومت R عبور دهيد. محدوه كار اين مدار نسبتاً گستره بوده و ولتاژهايي بين 9 تا 48 ولت را پوشش مي دهد.

اين مدار جهت استفاده در منبع تغذيه جهت جلوگيري از اثرات مخرب اضافه بار بر روي منبع مداري بسيار مناسب و در عين حال ساده است . شما مي توانيد با كمي ابتكار اين مدار را گسترش داده و قسمتهاي ديگري نيز به آن اضافه نماييد.

فيوز يك قطعه و وسيله‌اي حفاظتي است كه در مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي كاربرد دارد و آن‌ها را در برابر افزايش غيرمجاز جريان الكتريكي محافظت مي‌كند. اگر جرياني بيش از جريان نامي از فيوز بگذرد واكنش فيوز قطع جريان الكتريكي خواهد بود و قطع جريان، ديگر قسمت‌ها آسيب نخواهند ديد.

در الكترونيك و مهندسي برق امروز، هزاران طرح مختلف فيوز براي ولتاژ و جريان‌هاي ويژه، ظرفيت و زمان واكنش؛ بسته به برنامۀ كاربردي آن، طراحي و توليد شده‌است. اين تنوع در ويژگي‌هاي زمانِ واكنش، به طراحان كمك مي‌كند تا با انتخاب دقيق‌تر؛ همزمان با ارائۀ ايمني كافي، از انقطاع بي‌مورد جريان جلوگيري كنند. معمولا براي يك مدار الكتريكي خاص، مقررات و آئين‌نامه‌هاي سيم‌كشي، حداكثر مجاز مقدار آن‌را تعيين مي‌كنند. اتصال كوتاه، اضافه‌بار، بارهاي نامتقارن يا خرابي دستگاه، دلايل اصلي عمل كردن فيوز هستند.

هرچند كه فيوز از روزهاي نخست مهندسي برق يك ابزار ضروري ايمني بوده، اين قطعه اولين بار توسط توماس اديسون در سال ۱۸۹۰ ميلادي ثبت اختراع شده‌است.[۱]

يك فيوز ابزار خودكاري براي قطع رسيدن نيرو به يك سيستم معيوب است كه مي‌تواند با قطع اتصال خودكار (ADS )؛(«Automatic Disconnection of Supply»)، تامين شود. اين قطع كننده مدار مي‌تواند به عنوان يك جايگزين براي فيوز‌ها موررد استفاده قرار گيرد ولي ويژگي‌هاي متفاوت قابل توجهي با آن دارد.

در ايران، اگرچه در گويش عاميانه و به ويژه در مصارف خانگي، واژۀ فيوز ممكن است براي اشاره به مدارشكن (Circuit Breaker) نيز به كار رود (كه از نظر كاربرد و عملكرد، تفاوت‌هايي با فيوز دارد)، اين دو را لزوماً نبايد با هم يكي دانست.

سيستم حفاظت توسط زمين 

در اين سيستم به منظور حفاظت از جان تمامي افراد و كاركناني كه از وسايل برقي استفاده مي كنند 

سيستم حفاظت توسط زمين مي گويند .

سيستم حفاظت توسط زمين براي موارد زير مورد استفاده قرار مي گيرد 

الف ابتدا و انتهاي خطوط شبكه هوايي برق . 

ب) بدنه يا محفظه فلزي كليد وسايل ابزار دستگاه ها ماشين آلات و تابلوهاي برقي و همچنين اسكلت و اجزاي فلزي داخل هر يك از آنها حامل جريان برق مي باشد . 

ج) سيستم برق كارها و دكل هاي مخابراتي و غيره . 

انواع روش هاي ايجاد سيستم اتصال زمين 

ايجاد سيم ارت با استفاده از حفر چاه در اين روش چاهي به عمق لازم حفر مي‌كنيم سپس ته چاه را با ارتفاع ۱۵ الي ۲۰ سانتيمتر با مخلوطي از نمك و زغال يا بنتونيت پر مي‌كنيم سپس صفحه مسي را به صورت عمود در ته چاه قرار مي‌دهيم و سيم متصل را از داخل لوله پي وي سي سوراخ عبور مي دهيم و به بالاي چاه منتقل مي‌كنيم . 

آنگاه بر روي صفحه مسي با مخلوط نمك و ذغال يا بنتونيت 

پر ميكنيم سپس بقيه چاه را با خاك دستي پر نموده و روي آن را با آب پر ميكنيم . 

نكته ميزان عمق مجاز چاه ارت معمولا بين ۲ تا ۴ اهم باشد .

ايجاد سيستم اتصال زمين از ميله ارت

در اين روش از ميله ها ي فولادي با روكش مس استفاده مي شود طول تقريبي اين ميله ها يك و نيم متر مي باشد در اين روش ايجاد ارت ميله را به صورت عمود بر سطح زمين قرار مي‌دهيم و با كوبيدن سر ميله را به داخل زمين هدايت مي كنيم پس از اتمام و كوبيدن ايميل توسط دستگاه ارت سنج مقاومت زمين را اندازه گيري مي كنيم در صورتي كه مقاومت اندازه گيري شده پس از حد مجاز دوم باشد در اين صورت مي بايست از ميله ارت ديگر در فاصله ۳۰ متري از ميله اول به زمين مي شود و دو ميله توسط يك تسمه مسي به همديگر وصل شود