พื้นฐานไฟฟ้า

ฐานฟิวส์ร้อนทั้งที่ฟิวส์ไม่ขาดเกิดจากอะไรได้บ้าง

แยกความร้อนส่วนหลอมออกจากหน้าสัมผัสฐาน และใช้แรงดันตกประเมินกำลังสูญเสียเฉพาะจุด

ฐานฟิวส์เปลี่ยนสีหรือร้อนผิดปกติทั้งที่ฟิวส์ยังไม่ขาดเป็นสถานการณ์ที่ต้องแยกสองส่วนออกจากกัน ส่วนแรกคือความร้อนในตัวฟิวส์ตามกระแสที่ผ่าน ส่วนที่สองคือความร้อนจากหน้าสัมผัสระหว่างขาฟิวส์กับฐานหรือจากรอยต่อสายเข้าฐาน หากมองเป็นอุปกรณ์ชิ้นเดียวอาจเปลี่ยนฟิวส์ซ้ำโดยไม่แก้หน้าสัมผัสที่สร้างความสูญเสียอยู่จริง

กระแสเท่ากันแต่ความร้อนแต่ละตำแหน่งไม่เท่ากัน

ในทางอนุกรมที่ไม่มีแขนง กระแสผ่านตัวฟิวส์และหน้าสัมผัสฐานมีขนาดเดียวกัน แต่กำลังความร้อนแต่ละส่วนขึ้นกับความต้านทานของส่วนนั้น ฐานที่มีหน้าสัมผัสเสื่อมจึงอาจร้อนมากขึ้นโดยที่กระแสรวมไม่เพิ่มจนถึงเงื่อนไขเปิดของฟิวส์ การที่ส่วนหลอมยังต่อครบจึงไม่ใช่หลักฐานว่าขาฟิวส์กับฐานส่งกระแสได้ดี

หน้าสัมผัสอาจเปลี่ยนจากแรงกดไม่เหมาะสม การกัดกร่อน การเสียรูป หรือใช้ขาฟิวส์ที่ไม่ตรงกับฐาน การระบุสาเหตุเฉพาะต้องดูชิ้นส่วนจริงและข้อมูลผู้ผลิต ไม่เลือกสาเหตุจากรอยร้อนอย่างเดียว บทนี้ใช้ความต้านทานสมมูลของหน้าสัมผัสเพื่ออธิบายผลไฟฟ้า โดยไม่ได้บอกว่าความต้านทานค่าหนึ่งพิสูจน์ว่าฐานหลวมหรือผิวกัดกร่อนแน่นอน

ภาพอธิบาย 1แหล่งความร้อนต้องแยกตำแหน่ง
  1. ตัวฟิวส์

    มีความสูญเสียของส่วนหลอมขณะใช้งาน

  2. หน้าสัมผัสฐาน

    ความต้านทานเพิ่มสร้างความร้อนเฉพาะจุด

  3. รอยต่อสาย

    อาจเป็นอีกตำแหน่งสูญเสียที่ต้องแบ่งวัด

  4. สภาพแวดล้อม

    รับและระบายความร้อนจากหลายแหล่ง

การไม่ขาดของฟิวส์ไม่ได้รับรองหน้าสัมผัสฐาน

ความร้อนจากตัวฟิวส์และจากสิ่งรอบข้างต้องแยกด้วย

ตัวฟิวส์เองมีการสูญเสียเมื่อใช้งานและอาจถ่ายความร้อนเข้าสู่ฐาน ขณะเดียวกันกล่องที่มีอุปกรณ์หลายตัวทำงานอาจมีอุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น ความร้อนฐานจึงอาจมีหลายแหล่งพร้อมกัน การวัดแรงดันตกคร่อมหน้าสัมผัสช่วยประมาณกำลังที่เกิดเฉพาะส่วนนั้น แต่ไม่ได้แยกความร้อนที่ไหลมาจากส่วนอื่นทั้งหมด ต้องเก็บทั้งข้อมูลไฟฟ้าและสภาพการติดตั้ง

การใช้มือแตะไม่ให้ข้อมูลเปรียบเทียบที่แน่นอนและอาจสัมผัสส่วนร้อนหรือมีไฟ ควรใช้วิธีตรวจที่เหมาะสมตามงานบริการ และไม่ถอดหรือโยกฟิวส์ขณะโหลดกำลังทำงานเพื่อดูว่าอาการเปลี่ยนหรือไม่ เพราะการขยับหน้าสัมผัสอาจสร้างอาร์กและเปลี่ยนหลักฐานเดิม การวัดต้องทำโดยรักษาสภาพขั้ว ไม่กางช่องรับฟิวส์ให้ผิดรูป

ตัวอย่างสมมติของหน้าสัมผัสสองสภาพ

กำหนดโหลดควบคุมกระแสให้ดึงคงที่ 10 แอมป์ภายในช่วงแรงดันของโจทย์ หน้าสัมผัสฐานจุดหนึ่งในสภาพแรกมีความต้านทาน 0.003 โอห์ม แรงดันตกจึงเป็น 0.03 โวลต์และกำลังสูญเสีย 0.30 วัตต์ ในสภาพที่สองให้หน้าสัมผัสเดิมมีความต้านทาน 0.05 โอห์ม แรงดันตกเป็น 0.50 โวลต์และกำลังสูญเสียเป็น 5 วัตต์ ตัวเลขนี้ไม่ใช่ค่าผ่านของฐานฟิวส์จริง

กำลังเพิ่มประมาณ 16.67 เท่าแม้กระแสทั้งสองสภาพยัง 10 แอมป์ตามสมมติฐาน หากสภาพหลังคงอยู่ 60 วินาที พลังงานที่สร้างในหน้าสัมผัสนั้นเท่ากับ 300 จูล แต่ยังบอกอุณหภูมิไม่ได้เพราะไม่ทราบการระบายความร้อนและมวลของฐาน การเปรียบเทียบนี้แสดงเหตุที่จุดต่อมีภาระมากขึ้นได้โดยไม่ต้องมีกระแสเกินเป็นตัวกระตุ้น

ถ้าวัดแรงดันตก 0.50 โวลต์และกระแส 10 แอมป์พร้อมกันในช่วงเดียวกัน จะประมาณความต้านทานสมมูลได้ 0.05 โอห์ม และคำนวณกำลังจากแรงดันคูณกระแสได้ 5 วัตต์ตรงกัน อย่างไรก็ตามหากจุดวัดคร่อมทั้งตัวฟิวส์และหน้าสัมผัสสองด้าน ค่าที่ได้เป็นผลรวมทั้งหมด ไม่สามารถนำไปกล่าวว่าฐานด้านใดด้านหนึ่งมีความต้านทาน 0.05 โอห์มโดยยังไม่แบ่งวัด

ภาพอธิบาย 2กระแสเดิมแต่ฐานร้อนขึ้น
  1. สภาพแรก

    10 × 0.003 = 0.03 โวลต์ตก

  2. กำลังแรก

    0.03 × 10 = 0.30 วัตต์

  3. สภาพหลัง

    10 × 0.05 = 0.50 โวลต์ตก

  4. กำลังหลัง

    0.50 × 10 = 5 วัตต์

สมมติโหลดคงกระแส 10 แอมป์ ไม่ใช่ค่าทดสอบฐานฟิวส์รุ่นใด

ฟิวส์ขนาดใหญ่ขึ้นอาจทำให้ต้นเหตุถูกมองข้าม

การเพิ่มแอมป์ฟิวส์ไม่ได้คืนแรงกดของฐานหรือแก้หน้าสัมผัสที่เสีย หากฟิวส์เดิมขาดเพราะรับความร้อนจากฐาน การเปลี่ยนขนาดอาจเพียงเปลี่ยนเวลาการเปิดโดยยังมีจุดร้อนอยู่ และทำให้ความสัมพันธ์การป้องกันสายผิดจากแบบเดิม การเลือกวิธีแก้จึงต้องแยกว่าปัญหาอยู่ที่กระแสโหลด การระบายความร้อน หรือความต้านทานจุดต่อก่อน

ฟิวส์รูปร่างใกล้เคียงกันไม่ได้รับรองว่าขาจะสัมผัสฐานด้วยแรงกดที่ถูกต้อง ความหนา รูปแบบ และวัสดุผิวต้องเข้ากันตามข้อกำหนด หากมีฐานเสียรูปจากความร้อน การใส่ฟิวส์ใหม่อาจดูแน่นแต่ยังไม่ได้คืนคุณสมบัติเดิม ควรตรวจเกณฑ์เปลี่ยนฐาน ขั้ว หรือชุดสายของผู้ผลิต ไม่ดัดฐานให้หนีบแน่นด้วยวิธีที่ไม่มีข้อมูลรองรับ

เก็บผลก่อนแก้และตรวจทั้งสองด้านหลังแก้

บันทึกกระแสโหลด แรงดันตกคร่อมช่วงที่สงสัย สภาพฝาปิด และอุณหภูมิรอบฐานภายใต้สถานะเดียวกันก่อนเปรียบเทียบ การเปิดฝากล่องระหว่างวัดอาจเปลี่ยนการระบายความร้อน จึงควรระบุเงื่อนไขนี้ไว้ด้วย ถ้ามีหลายช่องใกล้กัน ต้องทราบว่าช่องใดมีโหลดทำงานเพราะความร้อนจากช่องข้างเคียงอาจมีผลต่ออุณหภูมิที่สังเกต

หลังคืนสภาพให้ยืนยันทั้งการนำกระแสของหน้าสัมผัสและพิกัดฟิวส์ที่ตรงระบบ รวมถึงดูว่าฉนวนหรือชิ้นส่วนรอบฐานเคยรับความร้อนจนเสียหายหรือไม่ หลักฐานที่ครบกว่าคำว่าฟิวส์ยังไม่ขาดคือสามารถระบุแรงดันตกเฉพาะช่วงและภาระที่เกิดในช่วงนั้นได้ บทฝึกนี้ชี้ว่าฟิวส์กับฐานทำหน้าที่ร่วมกัน แต่ความผิดปกติของฐานไม่จำเป็นต้องแสดงด้วยการขาดของส่วนหลอมเสมอไป

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. Diagnosing Voltage Drops: Electrical Automotive Troubleshooting · Fluke
  2. Fuse Technology · Eaton
  3. Part 2: Select a Fuse and Fuse Holder For Your DC Product Installation · Blue Sea Systems

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า