บทนำเกี่ยวกับฟิวส์แรงดันสูง

ฟิวส์แรงดันสูงโดยทั่วไปแล้ว ฟิวส์ชนิดนี้จะใช้ในระบบส่งไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 35 กิโลโวลต์ เมื่อเกิดการโอเวอร์โหลดหรือไฟฟ้าลัดวงจรในระบบ ฟิวส์จะขาดเนื่องจากความร้อนสูง ทำให้ตัดกระแสไฟฟ้าและปกป้องระบบส่งไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า หลักการทำงานของมันเหมือนกับฟิวส์แรงดันต่ำ ฟิวส์จึงมีลักษณะเหมือนกัน
ฟิวส์แรงดันสูงแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ฟิวส์จำกัดกระแสและฟิวส์ตัดวงจร ฟิวส์จำกัดกระแสหมายถึงการจำกัดกระแสลัดวงจรไม่ให้ถึงค่าสูงสุด โดยจะตัดวงจรที่ค่ากระแสที่กำหนดไว้ก่อนที่กระแสลัดวงจรจะถึงค่าสูงสุด และลดอันตรายจากกระแสลัดวงจรต่อสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้า

1. การแนะนำฟิวส์แบบดรอปฟิวส์
เสาฉนวนทำหน้าที่ติดตั้ง ยึด และเป็นฉนวน โดยวัสดุที่ใช้คือเซรามิก ส่วนท่อหลอมทำหน้าที่ฉนวนและดับประกายไฟ ชั้นนอกทำจากท่อกระดาษฟีนอลิกหรือท่อผ้าใยแก้วอีพ็อกซี และชั้นในทำจากวัสดุที่สร้างก๊าซได้ เช่น ท่อกระดาษเหล็กหรือท่อกระดาษเชลแล็ก ปลายทั้งสองข้างของท่อหลอมเป็นหน้าสัมผัสบนและล่าง โลหะหลอมเหลวจะไหลผ่านท่อหลอม ปลายด้านหนึ่งยึดติดกับหน้าสัมผัสล่าง ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งยึดติดกับแผ่นกดที่หมุนได้รอบแกน และแผ่นกดจะกดลงบนแผ่นเหล็กสปริงเพื่อสร้างหน้าสัมผัสบน ท่อหลอมจะถูกยึดระหว่างโครงโลหะและปากเป็ด เมื่อติดตั้ง ให้ทำมุม 30° ระหว่างท่อหลอมกับเส้นแนวตั้ง หลังจากที่โลหะหลอมเหลวหลอมรวมกันแล้ว แผ่นกดจะหมุนตามเข็มนาฬิการอบแกนหมุนด้วยแรงของสปริง หน้าสัมผัสด้านบนจะหลุดออกจากลิ้นของฝาครอบปากเป็ด และท่อฟิวส์จะหมุนทวนเข็มนาฬิการอบแกนหมุน 3 ด้วยแรงโน้มถ่วงของตัวเอง ห้อยหัวลงบนฐานรอง และกล่าวได้ว่าตกลงมา หลังจากที่โลหะหลอมเหลวถูกเป่าและเกิดประกายไฟขึ้น
ความร้อนจากประกายไฟทำให้วัสดุบนผนังด้านในของท่อหลอมเหลวเกิดก๊าซ ความดันภายในท่อเพิ่มขึ้น ก๊าซถูกพุ่งออกไปด้านนอกด้วยความเร็วสูง และประกายไฟถูกพัดไปตามแนวยาว และประกายไฟจะดับลงเมื่อกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์
หลังจากฟิวส์หลุด ให้ใช้แท่งตะขอฉนวนดึงฟิวส์ออก แล้วเปลี่ยนด้วยฟิวส์ใหม่ หลังจากแก้ไขปัญหาแล้ว ให้ดันฟิวส์กลับไปที่ตำแหน่งปิด
ฟิวส์มีโครงสร้างเรียบง่ายและราคาไม่แพง ข้อเสียคือ กระแสไฟฟ้าที่ตัดได้น้อย และเมื่อฟิวส์ขาด เปลวไฟและเศษโลหะจะกระเด็นออกมาจากท่อฟิวส์ไปยังปลายทั้งสองด้าน

2. บทนำของฟิวส์จำกัดกระแส
ลวดทองแดงชุบเงินถูกใช้เป็นฟิวส์และพันขนานกับแกนเซรามิกเพื่อสร้างเป็นตัวนำหลอมเหลวทั้งหมด ฟิวส์ถูกบัดกรีด้วยลูกบอลดีบุก ซึ่งใช้ประโยชน์จากผลทางโลหะวิทยา ซึ่งสามารถปรับปรุงปัญหาที่อุณหภูมิสัมผัสสูงเกินไปเมื่อกระแสเกินต่ำ และลูกบอลดีบุกมีผลน้อยในการตัดวงจรลัด เนื่องจากเวลาลัดวงจรนั้นสั้นมาก ฟิวส์ทำจากวัสดุเซรามิกและบรรจุด้วยทรายควอตซ์เป็นสารเติมเต็ม ปลายทั้งสองข้างของท่อฟิวส์เป็นฝาครอบทองแดงเป็นหน้าสัมผัส
เมื่อโลหะหลอมเหลวอยู่ภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร มันจะหลอมละลายก่อน จากนั้นช่องว่างเล็กๆ จะแตกออกจนเกิดประกายไฟ และช่องว่างจะค่อยๆ ขยายใหญ่ขึ้นจนเกิดการแตกตัว จนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าที่กลับสู่สภาวะปกติไม่ทำให้ช่องว่างแตกตัวอีกต่อไปและสายไฟถูกตัดขาด เนื่องจากคุณสมบัติการแตกตัวที่แข็งแกร่งของทรายควอตซ์ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรจึงถูกตัดหรือจำกัดก่อนที่จะถึงค่าสูงสุด ดังนั้นจึงเรียกว่าฟิวส์จำกัดกระแส
เมื่อฟิวส์จำกัดกระแสอุปกรณ์นี้ตัดกระแสไฟฟ้า ทำให้ประกายไฟดับลงในท่อฟิวส์แบบปิดผนึก และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์จ่ายไฟภายในอาคาร เนื่องจากมีผลในการจำกัดกระแสไฟฟ้า จึงช่วยลดความต้องการด้านเสถียรภาพทางไดนามิกและความร้อนของเครื่องใช้ไฟฟ้าในวงจรลงได้