พื้นฐานไฟฟ้า

พิกัดแอมป์ของฟิวส์ไม่ใช่จุดตัดทันทีเสมอไป

อ่านกระแสเป็นเท่าของพิกัด แยกเวลาหลอมกับเวลาตัดทั้งหมด และเปรียบเทียบพัลส์โดยไม่เดาเวลาจากเลขแอมป์

ฟิวส์ที่ระบุ 15 แอมป์ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่เปิดทันทีเมื่อกระแสเป็น 15.01 แอมป์ การตอบสนองขึ้นกับกระแสและเวลาร่วมกัน รวมถึงสภาพความร้อนและโครงสร้างฟิวส์ ความเข้าใจนี้จำเป็นต่อการแยกกระแสเริ่มทำงานที่ระบบยอมรับได้ออกจากโหลดเกินที่คงอยู่นาน แต่ก็ไม่ใช่เหตุผลให้อนุญาตกระแสเกินเองโดยไม่ตรวจข้อมูลเฉพาะของฟิวส์

เส้นโค้งเวลาและกระแสตอบคำถามที่เลขพิกัดตอบไม่ได้

พิกัดกระแสเป็นข้อมูลระบุชนิดและขนาดการใช้งานภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ส่วนเส้นโค้งเวลาและกระแสบอกพฤติกรรมเมื่อได้รับกระแสระดับต่าง ๆ ผู้ผลิตอาจแสดงเป็นค่ากลาง เส้นขอบ หรือช่วงเวลารับรองที่จุดทดสอบ การใช้กราฟจึงต้องอ่านคำอธิบายและชนิดเส้นก่อน ไม่ถือว่าทุกเส้นคือเวลาสูงสุดที่รับรองให้ฟิวส์ทุกตัวเปิดแน่นอน

ควรตรวจว่าแกนกระแสใช้หน่วยแอมป์จริงหรือจำนวนเท่าของพิกัด และแกนเวลาใช้วินาทีหรือหน่วยอื่น กราฟอาจใช้สเกลลอการิทึม ระยะครึ่งทางบนกระดาษจึงไม่ได้แทนค่าเฉลี่ยเลขคณิตเสมอไป หากอ่านสเกลผิดอาจคลาดเคลื่อนหลายเท่า การระบุจุดกระแสแล้วลากตามแกนไปยังเส้นของเบอร์ฟิวส์ที่ตรงกันเป็นขั้นตอนสำคัญก่อนตีความเวลา

ภาพอธิบาย 1ข้อมูลเวลาอยู่ที่กราฟ
  1. ระบุฟิวส์

    รุ่นและพิกัดต้องตรงกับเส้นกราฟ

  2. เทียบกระแส

    ดูแอมป์จริงหรือเท่าของพิกัด

  3. อ่านชนิดเวลา

    แยกเวลาหลอมจากเวลาตัดรวม

  4. ตรวจเงื่อนไข

    อุณหภูมิ พัลส์ และช่วงคลาดเคลื่อน

ตรวจชนิดเส้นและเงื่อนไขก่อนอ่านค่าจากกราฟผู้ผลิต

เวลาหลอมยังไม่จำเป็นต้องเป็นเวลาหยุดกระแสทั้งหมด

ส่วนหลอมละลายเปิดแล้วอาจยังมีอาร์กช่วงสั้นก่อนกระแสถูกตัดจนหมด เวลาตัดรวมจึงครอบคลุมทั้งช่วงก่อนอาร์กและช่วงอาร์ก หากใช้ข้อมูลเพื่อประเมินความทนของสายหรือประสานฟิวส์หลายตัว ต้องเลือกข้อมูลที่ตรงคำถาม ไม่เอาเวลาหลอมเฉลี่ยไปแทนเวลาตัดรวมสูงสุด ความแตกต่างนี้เป็นเหตุที่การอ่านชื่อกราฟสำคัญพอ ๆ กับการอ่านตำแหน่งเส้น

บทอ้างอิง Eaton อธิบายความสัมพันธ์เวลาและกระแสกับความหมายของช่วงการตัด แต่การนำไปใช้ต้องยึดรุ่นฟิวส์ที่ตรวจอยู่ ฟิวส์รูปร่างเหมือนกันหรือระบุแอมป์เท่ากันอาจมีพฤติกรรมพัลส์ต่างกัน การใช้คำว่าขาดเร็วหรือหน่วงเวลาจึงควรเชื่อมกับรหัสผลิตภัณฑ์ ไม่ใช้ความรู้สึกว่าเสียบแทนได้เป็นหลักฐานของลักษณะการตอบสนอง

ตัวอย่างสมมติของกระแสที่เกินพิกัดแต่ยังไม่รู้เวลาตัด

ให้ฟิวส์ในโจทย์ระบุ 15 แอมป์ หากกระแสที่บันทึกได้เป็น 18 แอมป์ คิดเป็น 18 หาร 15 เท่ากับ 1.2 เท่าหรือร้อยละ 120 ของพิกัด ถ้ากระแสเป็น 30 แอมป์จะเท่ากับ 2 เท่าหรือร้อยละ 200 ข้อมูลนี้บอกตำแหน่งกระแสสำหรับไปอ่านกราฟเท่านั้น ยังไม่บอกว่าฟิวส์เปิดในกี่วินาที เพราะเราไม่ได้กำหนดเส้นโค้งหรือช่วงเวลาของฟิวส์รุ่นใดให้โจทย์

เปรียบเทียบพัลส์สี่เหลี่ยมสมมติ 30 แอมป์นาน 0.05 วินาทีกับกระแส 30 แอมป์นาน 5 วินาที อินทิกรัลกระแสยกกำลังสองตามเวลาของกรณีแรกเท่ากับ 30 ยกกำลังสองคูณ 0.05 เป็น 45 แอมป์ยกกำลังสองวินาที ส่วนกรณีหลังเป็น 4,500 แอมป์ยกกำลังสองวินาที ต่างกันหนึ่งร้อยเท่า แม้ยอดกระแสเท่ากัน จึงไม่ควรบันทึกเพียงกระแสสูงสุดแล้วสรุปภาระพัลส์ว่าเท่ากัน

อินทิกรัลนี้ไม่ใช่พลังงานหน่วยจูลโดยตรง หากจะหาความร้อนจากตัวต้านทานคงที่ต้องคูณความต้านทานอีกขั้น และไม่ควรใช้ค่าดังกล่าวเป็นสูตรทำนายเวลาฟิวส์เปิดทุกช่วง โดยเฉพาะช่วงยาวที่มีการระบายความร้อนหรือฟิวส์มีความต้านทานเปลี่ยนตามอุณหภูมิ โจทย์จึงไม่ประกาศว่าพัลส์แรกผ่านแน่นอนหรือกรณีหลังขาดแน่นอน แต่ชี้ว่าต้องตรวจทั้งระยะเวลาและเงื่อนไขผู้ผลิต

ภาพอธิบาย 2ยอดเท่ากันแต่เวลาต่างกัน
  1. อัตราส่วนพิกัด

    30 ÷ 15 = 2 เท่า

  2. พัลส์สั้น

    30² × 0.05 = 45 แอมป์²วินาที

  3. พัลส์ยาว

    30² × 5 = 4,500 แอมป์²วินาที

  4. ขอบเขตคำตอบ

    ยังระบุเวลาตัดไม่ได้หากไม่มีข้อมูลฟิวส์

พัลส์สี่เหลี่ยมสมมติ ไม่ใช่เส้นโค้งตัดของผลิตภัณฑ์

การเปิดซ้ำกับความร้อนก่อนหน้าเป็นข้อมูลที่ขาดไม่ได้

พัลส์สั้นที่เกิดครั้งเดียวหลังพักเย็นอาจไม่เท่ากับพัลส์แบบเดียวกันที่เกิดซ้ำถี่ ๆ เพราะฟิวส์อาจยังมีความร้อนสะสมจากครั้งก่อน การจดช่วงพัก จำนวนครั้ง และกระแสพื้นฐานจึงช่วยอธิบายเหตุที่ฟิวส์ขาดเฉพาะเมื่อใช้งานต่อเนื่อง การดูกราฟหนึ่งเส้นโดยไม่สนใจเงื่อนไขเริ่มต้นอาจทำให้รับรองเกินกว่าข้อมูลที่ผู้ผลิตให้

ในรถจริงกระแสเริ่มงานอาจไม่ใช่สี่เหลี่ยมเหมือนโจทย์ อาจเพิ่มเร็วแล้วลดลงเป็นเส้นโค้ง เครื่องมือที่เก็บข้อมูลช้าอาจพลาดยอดหรือความกว้างพัลส์ และค่าที่หน้าจอมิเตอร์แสดงอาจเป็นค่าเฉลี่ย การเปรียบเทียบกับกราฟต้องรู้วิธีบันทึกด้วย ไม่เติมรูปคลื่นจากจินตนาการให้ข้อมูลเพียงจุดเดียว

ข้อสรุปที่ใช้ได้เมื่อยังไม่มีกราฟ

ถ้ามีเพียงค่าพิกัดกับกระแสวัด เราสามารถบอกอัตราส่วนกระแสต่อพิกัดและสภาวะที่พบได้ แต่ควรระบุว่ายังประเมินเวลาตัดไม่ได้ ขั้นถัดไปคือหารหัสฟิวส์จริงและข้อมูลลักษณะการเปิดที่ตรงกัน ไม่เพิ่มขนาดฟิวส์เพื่อทำให้อาการหายก่อนรู้ว่าพัลส์นั้นเป็นการทำงานปกติหรือผลของโหลดติดขัด สองสาเหตุต้องแก้ต่างกัน

รายงานที่ตรวจตามได้ควรมีรหัสฟิวส์ กระแส ระยะเวลา จำนวนครั้ง อุณหภูมิใกล้ฟิวส์ และชนิดเส้นโค้งที่ใช้เทียบ บทเรียนจากตัวอย่างคือเลข 15 แอมป์ไม่ใช่เส้นตัดทันที และยอดกระแส 30 แอมป์ไม่อธิบายภาระโดยลำพัง การให้เวลาและเงื่อนไขครบช่วยตีความการเปิดของฟิวส์ได้โดยไม่ต้องแต่งค่าตัดที่ผู้ผลิตไม่ได้ระบุ

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. Fuse Technology · Eaton
  2. Fuses Technical FAQs · Eaton

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า