انواع فیوز برق ساختمان: راهنمای کامل انتخاب و استفاده

امروزه حضور برق به قدری در زندگی ما نقش دارد که تصور خانه یا محل کار بدون انرژی الکتریکی امکان پذیر نیست. اما همین نعمت بزرگ در صورت بی توجهی می تواند خطراتی چون آتش سوزی، سوختن تجهیزات و حتی تهدید جان افراد را به همراه داشته باشد. مهم ترین قطعه ای که وظیفه محافظت از مدارهای الکتریکی را بر عهده دارد، فیوز است.

فیوز با یک نوار یا سیم فلزی نازک ساخته می شود و به صورت سری در مدار قرار می گیرد؛ در زمان افزایش دما یا شدت جریان، این نوار ذوب می شود و مدار را قطع می کند. در این مقاله انواع فیوز برق ساختمان، مشخصات آنها و راهکارهای انتخاب فیوز مناسب بررسی می شود.

فیوز برق ساختمان چیست؟

فیوز برق ساختمان یک وسیله ایمنی است که از مدارهای الکتریکی و دستگاه های برقی در برابر جریان بیش از حد محافظت می کند و انواع متفاوتی دارد. به محض بروز مشکل، فیوز جریان را قطع کرده، باعث پریدن فیوز برق خانه می شود و مانع از آسیب دیدن تجهیزات می شود. دو مکانیسم اصلی در فیوزهای مینیاتوری وجود دارد: سیم پیچ با تعداد دور کم و قطر زیاد که برای تشخیص اتصال کوتاه استفاده می شود و قطعه بیمتال (دو فلزی) که در برابر افزایش دما خم شده و مدار را قطع می کند.

استفاده صحیح از فیوز نه تنها امنیت افراد را تأمین می کند، بلکه مانع از تحمیل هزینه های سنگین بابت خرابی وسایل الکتریکی می شود. این قطعه پس از عمل کردن باید تعویض شود، بنابراین انتخاب فیوز مناسب برای هر مدار بسیار اهمیت دارد.

معرفی انواع فیوز برق ساختمان

1. انواع فیوز برق ساختمان بر اساس سرعت عمل (کندکار و تندکار)

فیوزها از نظر سرعت پاسخ به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

فیوز تندکار (Fast Acting)

این نوع فیوز زمان قطع بسیار کوتاهی دارد و به محض افزایش جریان مدار را قطع می کند. کاربرد اصلی آن در مدارهای روشنایی و وسایل غیر موتوری است. تیپ B فیوزهای مینیاتوری در این دسته قرار دارد و می تواند ۳ تا ۵ برابر جریان نامی خود را تحمل کند.

فیوز کندکار (Slow Acting)

واکنش این فیوزها ملایم تر است و در برابر جریان های گذرا دیرتر قطع می شوند؛ اما در صورت بروز اتصال کوتاه عملکرد آنی دارند. این ویژگی باعث شده تا در مدارات موتوری و دستگاه هایی که لحظه ی راه اندازی جریان بالایی دارند، استفاده شوند. تیپ C و D فیوز مینیاتوری نمونه هایی از فیوزهای کندکار هستند که قادرند ۵ تا ۲۰ برابر جریان نامی خود را تحمل کنند.

2. انواع فیوز برق ساختمان بر اساس شکل ساختاری

از نظر ساختار، فیوزهای برق ساختمان به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:

فیوز فشنگی (ذوب شونده)

این فیوز از یک قطعه حرارتی تشکیل شده که هنگام افزایش دما ذوب می شود و مدار را قطع می کند. کلاهک، پولک و پایه اجزای اصلی آن هستند؛ پس از سوختن، پولک از فیوز جدا می شود و نشان دهنده زمان تعویض فیوز است. این مدل بیشتر برای مصارف خانگی یا در تابلوهای برق کوچک استفاده می شود.

فیوز تیغه ای (کاردی)

فیوز تیغه ای یا کاردی عمدتاً برای حفاظت از تجهیزات برقی و دستگاه های خانگی مانند چای ساز استفاده می شود. این فیوز قدرت قطع و سرعت عملکرد بالایی دارد و نسبت به سایر انواع قیمت مقرون به صرفه تری دارد. فیوزهای کاردی تعویض آسانی دارند و در سیستم های الکتریکی کم مصرف به کار می روند.

فیوز مینیاتوری (MCB)

فیوز مینیاتوری یا کلید مینیاتوری پرکاربردترین نوع فیوز در سیم کشی برق ساختمان است. این فیوز از دو مکانیزم مغناطیسی و حرارتی برای قطع مدار استفاده می کند و قادر است مدار را هم در برابر جریان بیش از حد و هم اتصال کوتاه محافظت نماید. مزایای این فیوز شامل نصب آسان، اندازه کوچک، تنوع بالا و کارایی مطمئن است. فیوزهای مینیاتوری در رنج جریانی ۰٫۵ تا ۱۰۰ آمپر تولید می شوند و اطلاعاتی مانند نوع تیپ، جریان نامی و ظرفیت اتصال کوتاه روی بدنه آنها درج شده است.

آشنایی با تیپ های فیوز مینیاتوری

در سیستم برق ساختمان، انواع فیوز مینیاتوری بر اساس مشخصات عملکرد به چند تیپ تقسیم می شوند. این تیپ ها نشان می دهند هر فیوز چه مقدار جریان اضافی و در چه مدت زمانی می تواند تحمل کند.

توضیحات تکمیلی:

• تیپ B: فیوز تندکار محسوب می شود و در سیستم های روشنایی و وسایل با مصرف پایین کاربرد دارد. اگر در مدار روشنایی ساختمان، از فیوزی با تیپ نامناسب استفاده شود، امکان قطع شدن ناخواسته یا دیر عمل کردن وجود دارد.
• تیپ C: کاربرد این تیپ برای مصارف خانگی پرمصرف نظیر موتور کولر گازی یا پمپ آب توصیه می شود. این فیوزها توان تحمل جریان های راه اندازی موتورها را دارند اما هنوز سریع تر از نوع D عمل می کنند.
• تیپ D: اختصاصاً برای صنایع و تجهیزاتی که به جریان های لحظه ای بسیار بالا نیاز دارند طراحی شده است. به عنوان مثال در موتورهای بزرگ صنعتی یا ترانسفورماتورهای توزیع از این تیپ استفاده می شود.
• تیپ K: این فیوزها تا ۱۲ برابر جریان نامی را تحمل می کنند و مناسب موتورهای پرقدرت یا مداراتی هستند که هنگام راه اندازی جریان بالایی دارند.
• تیپ Z: حساس ترین فیوز مینیاتوری که برای محافظت از مدارات نیمه هادی استفاده می شود و نسبت به افزایش جریان، واکنش بسیار سریعی دارد.

انواع فیوز مینیاتوری بر اساس تعداد پل

فیوزهای مینیاتوری بسته به تعداد پل ها در بازار عرضه می شوند. تعداد پل نشان می دهد فیوز چند مدار یا فاز را همزمان قطع می کند. انتخاب پل مناسب به نوع مدار (تک فاز یا سه فاز) و نیاز به قطع سیم نول بستگی دارد.

• تک پل: برای مدارهای تک فاز استفاده می شود و فقط سیم فاز را قطع می کند.
• دوپل: دارای دو کلید برای قطع همزمان فاز و نول است و در مدارهای تک فاز با نیاز به قطع هر دو سیم کاربرد دارد.
• سه پل: جهت اتصال به برق سه فاز بدون نول به کار می رود.
• سه پل نول دار: قابلیت اتصال به سه فاز همراه با سیم نول را دارد و در تأسیسات صنعتی یا ساختمان های بزرگ استفاده می شود.
• چهارپل: شبیه سه پل نول دار است اما یک پل اضافه برای محافظت بیشتر از سیم نول دارد.

به طور معمول، تیپ های B و C در این پیکربندی ها برای برق ساختمان های مسکونی و اداری استفاده می شوند.

چرا باید از انواع فیوز در سیم کشی برق ساختمان استفاده کرد؟

عدم وجود فیوز یا استفاده از فیوز نامناسب خطرات بسیاری دارد. دو معضل اصلی در سیستم برق که فیوز از وقوع آنها جلوگیری می کند عبارت اند از:

1. اضافه بار (Overload): زمانی رخ می دهد که جریان عبوری از مدار بیش از حد تعیین شده باشد. این حالت باعث ایجاد گرما، ذوب شدن سیم ها و احتمال آتش سوزی می شود.
2. اتصال کوتاه (Short Circuit): در اثر کاهش شدید مقاومت مدار یا تماس مستقیم سیم های فاز و نول ایجاد می شود. در این حالت جریان لحظه ای ممکن است هزار برابر جریان نرمال شود و چنانچه فیوز مناسب وجود نداشته باشد، انفجار و آتش سوزی رخ خواهد داد.

بنابراین فیوز نقش «سلاح دفاعی» مدار در برابر این خطرات را دارد. محافظت از جان افراد، جلوگیری از خسارت مالی و اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات از مهم ترین مزایای استفاده از فیوز است. اگر پس از پریدن فیوز نمی‌دانید فیوز واقعاً سوخته است یا خیر، می‌توانید در مقالهٔ «از کجا بفهمیم فیوز برق سوخته؟» با روش‌های تشخیص و نکات ضروری بیشتر آشنا شوید.

راهنمای انتخاب انواع فیوز برق ساختمان

برای انتخاب فیوز مناسب در ساختمان باید چند پارامتر مهم را در نظر گرفت:

1. جریان نامی مدار

ابتدا حداکثر جریان عبوری از مدار در شرایط استاندارد (معمولاً ۲۵ درجه سانتی گراد) را محاسبه کنید. سپس فیوزی را انتخاب کنید که دست کم ۱۳۵ درصد جریان نامی مدار ظرفیت داشته باشد. مثال: اگر جریان مدار ۱۰ آمپر است، فیوز ۱۵ آمپر انتخاب کنید.

2. ولتاژ نامی

ولتاژ فیوز باید همیشه بیشتر از ولتاژ مداری باشد که از آن محافظت می کند. برای مدار ۲۴ ولتی، فیوزی با ولتاژ نامی بالاتر انتخاب کنید. این موضوع مانع از کشیدن قوس الکتریکی و سوختن فیوز می شود.

3. نوع جریان (AC یا DC)

برخی فیوزها مختص جریان مستقیم (DC) طراحی شده اند و نمی توان آنها را برای سیستم برق شهری (AC) استفاده کرد. تفاوت در رفتار قوس الکتریکی و زمان قطع باعث می شود انتخاب فیوز مناسب بر اساس نوع جریان بسیار مهم باشد.

4. دمای محیط

فیوزها به گرما حساس هستند؛ بنابراین محل نصب و دمای محیط در عملکرد آن تأثیر دارد. اگر دمای محیط بیش از ۲۵ درجه سانتی گراد باشد، باید فیوزی با آمپراژ بالاتر انتخاب کرد. در دماهای پایین تر، می توان از فیوز با ظرفیت پایین تر استفاده کرد تا هنگام افزایش دما به موقع مدار را قطع کند.

5. جریان اتصال کوتاه

مهندسین برق هنگام طراحی سیستم، جریان احتمالی اتصال کوتاه مدار را محاسبه می کنند. فیوز باید تحمل جریان اتصال کوتاه را داشته باشد؛ در غیر این صورت خود فیوز ممکن است منفجر شود.

6. تعداد پل و تیپ فیوز

تعداد پل ها باید متناسب با تعداد فازها و نیاز به قطع سیم نول انتخاب شود. همچنین تیپ فیوز را مطابق نوع مصرف مشخص کنید: تیپ B برای روشنایی، تیپ C برای دستگاه های خانگی پرمصرف، تیپ D برای بارهای صنعتی و تیپ K یا Z برای مدارهای خاص.

7. ابعاد و مشخصات فیزیکی

هر فیوز دارای اندازه استاندارد است و باید با فضای داخل جعبه فیوز یا تجهیزات سازگار باشد. همچنین جنس بدنه و کیفیت ساخت در عمر مفید و قیمت فیوز تأثیرگذار است.

سایر نکات مهم درباره فیوزهای برق ساختمان

• برچسب ها و رنگ ها: در برخی فیوزها، پولک های رنگی در انتهای فشنگ نشان دهنده آمپراژ فیوز هستند؛ به عنوان مثال پولک سبز نشان دهنده ۶ آمپر و قرمز ۱۰ آمپر است.
• اثر دما بر عملکرد: با افزایش دمای محیط، سرعت عمل فیوز بیشتر می شود؛ بنابراین در مناطق گرمسیری باید فیوزی با ظرفیت بالاتر انتخاب کرد.
• قیمت فیوز: عواملی مانند کیفیت مواد، تکنولوژی تولید، اندازه و نوع فیوز، برند و عرضه و تقاضا در بازار بر قیمت تأثیر دارند. فیوزهای با جنس مرغوب و فناوری پیشرفته معمولاً گران تر هستند.
• نگهداری و تعویض: فیوز پس از عمل کردن قابل تعمیر نیست و باید تعویض شود. توصیه می شود هنگام تعویض فیوز، از فیوزی با مشخصات برابر یا مناسب تر استفاده کنید و در صورت تردید با متخصص مشورت نمایید.
• مشاوره تخصصی: انتخاب فیوز مناسب در برخی موارد پیچیده است؛ به خصوص محاسبه جریان اتصال کوتاه و تعیین آمپراژ مناسب نیاز به دانش تخصصی دارد. بنابراین در پروژه های بزرگ یا حساس از مهندس برق کمک بگیرید.

جمع بندی انواع فیوز برق ساختمان

فیوز به عنوان عنصر محافظتی اصلی در سیم کشی ساختمان، نقشی حیاتی در امنیت، طول عمر تجهیزات و آسودگی خاطر کاربران دارد. در این مقاله آموختیم که فیوزها بر اساس سرعت عملکرد (تندکار و کندکار)، ساختار (فشنگی، تیغه ای، مینیاتوری)، تیپ (B، C، D، K، Z) و تعداد پل تقسیم بندی می شوند. هر دسته برای نوع خاصی از مدار مناسب است؛ مثلاً فیوز تیپ B برای روشنایی و فیوز تیپ D برای مصارف صنعتی.

همچنین نحوه انتخاب انواع فیوز مناسب به پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ نامی، نوع جریان (AC/DC)، دمای محیط، تعداد پل و جریان اتصال کوتاه بستگی دارد. جعبه فیوز نیز به عنوان مرکز توزیع و محافظت مدارها در ساختمان، اهمیت بالایی دارد و انتخاب نوع مناسب آن (فلزی یا پلاستیکی، تک فاز یا سه فاز، روکار یا توکار) باید با توجه به نیاز پروژه انجام شود.

با رعایت نکات گفته شده و استفاده از فیوزهای استاندارد می توان از وقوع حوادث ناگوار، خسارت های مالی و قطع شدن ناگهانی برق جلوگیری کرد. بنابراین، هنگام نصب یا تعویض فیوز در ساختمان خود حتماً به مشخصات فنی و کاربرد هر نوع توجه کنید و در صورت عدم تجربه کافی از برقکار فوری راهنمایی بگیرید.