พื้นฐานไฟฟ้า

พิกัดแรงดันฟิวส์หมายถึงความสามารถในการตัดวงจรอย่างไร

แยกแรงดันคร่อมขณะนำกระแสกับแรงดันหลังเปิดวงจร และตรวจว่าพิกัดแรงดันไม่ใช่แรงดันที่ฟิวส์จะเริ่มขาด

ฟิวส์ที่พิมพ์พิกัดแรงดันไม่ได้รอให้วงจรมีแรงดันถึงเลขนั้นแล้วจึงขาด ตัวเลขแรงดันเกี่ยวข้องกับความสามารถเปิดวงจรและคงการแยกภายใต้เงื่อนไขที่รับรอง การแยกความหมายนี้ออกจากพิกัดกระแสช่วยป้องกันการเลือกอะไหล่ผิด เช่นคิดว่าฟิวส์แรงดันสูงทำให้โหลดได้รับไฟแรงขึ้น หรือคิดว่าฟิวส์ที่กำลังนำกระแสต้องมีแรงดันคร่อมเท่ากับค่าบนตัวมัน

ขณะนำกระแสกับหลังเปิดวงจรเป็นคนละสภาพ

ขณะที่ฟิวส์สมบูรณ์และนำกระแสอยู่ ความต้านทานของส่วนหลอมละลายทำให้มีแรงดันตกคร่อมเล็กน้อยตามกระแสและสภาพอุณหภูมิ แรงดันตกนี้ไม่ใช่พิกัดแรงดันสูงสุดของฟิวส์ ส่วนเมื่อฟิวส์เปิด ด้านต้นทางอาจยังเชื่อมกับแหล่งจ่ายและด้านปลายทางอาจอ้างอิงขั้วลบผ่านโหลด จึงมีแรงดันมากกว่าช่วงนำกระแสปรากฏระหว่างขั้วฟิวส์ได้

การเลือกจึงต้องดูแรงดันที่อาจปรากฏเมื่อวงจรเปิดและเงื่อนไขแหล่งจ่าย ไม่ใช้เฉพาะแรงดันตกเล็ก ๆ ที่วัดคร่อมฟิวส์ดีมาประเมิน ความผิดพลาดนี้คล้ายการเลือกสวิตช์จากแรงดันขณะปิดหน้าสัมผัส ทั้งที่งานหนักของอุปกรณ์เกิดตอนต้องแยกกระแสออกจากกัน การที่ตัวนำละลายแล้วไม่เพียงพอ หากอาร์กยังนำกระแสต่ออยู่

ภาพอธิบาย 1แรงดันสองสถานะ
  1. ขณะนำกระแส

    แรงดันตกขึ้นกับกระแสและความต้านทาน

  2. ส่วนหลอมเปิด

    อาจเกิดอาร์กก่อนตัดกระแสสมบูรณ์

  3. หลังตัดวงจร

    ต้องทนแรงดันระหว่างต้นทางและปลายทาง

  4. อ่านพิกัด

    ตรวจชนิดกระแสและเงื่อนไขรับรอง

พิกัดแรงดันเกี่ยวข้องกับการเปิดวงจร ไม่ใช่จุดสั่งขาด

ชนิดกระแสสลับและกระแสตรงต้องตรงข้อมูลรับรอง

ข้อมูลแรงดันต้องอ่านร่วมกับการระบุว่าใช้กับกระแสตรงหรือกระแสสลับ เพราะเงื่อนไขดับอาร์กไม่เหมือนกัน ไม่ควรนำพิกัดกระแสสลับมาอนุมานเป็นพิกัดกระแสตรงด้วยอัตราส่วนที่ตั้งเอง และไม่ถือว่าตัวเลขแรงดันสูงกว่าทำให้ใช้แทนได้โดยอัตโนมัติ หากยังไม่รู้พิกัดกระแส ลักษณะเวลา และฐานที่รองรับ

บทความ Eaton ให้หลักว่าพิกัดแรงดันต้องรองรับแรงดันวงจรที่เกี่ยวข้อง ส่วนหน้าผลิตภัณฑ์ Blue Sea Systems ที่เปิดอ่านแยกช่องกระแสใช้งาน แรงดันสูงสุด และความสามารถตัดกระแสตามแรงดันไว้ชัดเจน บทนี้ใช้การแยกช่องข้อมูลเป็นตัวอย่างวิธีอ่าน ไม่เสนอว่าฟิวส์ทางเรือรุ่นนั้นเป็นอะไหล่แทนฟิวส์รถ หรือใช้พิกัดจากรุ่นเดียวเหมารวมรูปทรงเดียวกันทั้งหมด

ตัวอย่างสมมติของแรงดันก่อนและหลังฟิวส์เปิด

กำหนดแหล่งจ่ายอุดมคติ 24 โวลต์ต่อผ่านฟิวส์ไปโหลดที่มีทางกลับถึงขั้วลบ ขณะทำงานสมมติกระแส 8 แอมป์และความต้านทานฟิวส์ 0.005 โอห์ม แรงดันคร่อมฟิวส์เป็น 8 คูณ 0.005 เท่ากับ 0.04 โวลต์ ตัวเลขนี้เป็นค่าความสูญเสียในสถานะที่กำหนด ไม่ใช่พิกัดแรงดันและไม่ใช่ค่ามาตรฐานของฟิวส์จริง

ต่อมาสมมติฟิวส์เปิดสนิทและไม่มีแหล่งป้อนไฟด้านปลาย ไม่มีประจุสะสม และโหลดต้านทานยังเชื่อมถึงขั้วลบ ด้านต้นฟิวส์อยู่ที่ 24 โวลต์ ด้านปลายอยู่ที่ศูนย์ จึงมีแรงดันคร่อมฟิวส์เปิด 24 โวลต์ ความต่างระหว่าง 0.04 กับ 24 โวลต์ไม่ได้ขัดกัน เพราะวัดอุปกรณ์เดียวกันในคนละสถานะ หากปลายทางมีวงจรป้อนไฟหรือพลังงานสะสม ข้อสรุปศูนย์โวลต์ต้องเปลี่ยนตามวงจรนั้น

เพิ่มโจทย์คัดกรองเอกสารโดยสมมติระบบมีแรงดันสูงสุดที่ต้องใช้พิจารณา 28 โวลต์ และตัวเลือกสองตัวมีพิกัดกระแสตรง 16 กับ 32 โวลต์ ตัวเลือก 16 โวลต์ต่ำกว่าเงื่อนไขโจทย์จึงไม่ผ่านด้านแรงดัน ส่วน 32 โวลต์ผ่านการเปรียบเทียบเพียงด้านนี้ ยังต้องตรวจการตัดกระแส เวลา สภาพแวดล้อม และการติดตั้ง ตัวเลขทั้งชุดตั้งขึ้นเพื่อฝึกอ่าน ไม่ได้อ้างช่วงแรงดันสูงสุดของระบบรถ 24 โวลต์จริง

ภาพอธิบาย 2คัดกรองแรงดันในโจทย์
  1. ขณะทำงานสมมติ

    8 × 0.005 = 0.04 โวลต์คร่อมฟิวส์

  2. หลังเปิดสมมติ

    24 − 0 = 24 โวลต์คร่อมฟิวส์

  3. ตัวเลือกแรก

    16 โวลต์ DC ต่ำกว่าเงื่อนไข 28 โวลต์

  4. ตัวเลือกที่สอง

    32 โวลต์ DC ยังต้องตรวจพิกัดอื่น

แรงดันสูงสุด 28 โวลต์และตัวเลือกเป็นข้อมูลสมมติ ไม่ใช่สเปกรถ

อย่าสับสนพิกัดแรงดันกับการควบคุมแรงดัน

ฟิวส์ไม่ได้ลดแรงดัน 24 โวลต์ให้เหลือ 12 โวลต์ และการเปลี่ยนไปใช้ฟิวส์ที่พิกัดแรงดันสูงขึ้นไม่ได้เพิ่มแรงดันแหล่งจ่ายให้โหลดโดยหลักการ ถ้าแรงดันตกที่ฟิวส์เปลี่ยนหลังเปลี่ยนอะไหล่ ต้องพิจารณาความต้านทานตัวฟิวส์หรือหน้าสัมผัส ไม่อธิบายว่าเลขพิกัดแรงดันเป็นตัวส่งไฟเข้มขึ้น การควบคุมแรงดันต้องเป็นหน้าที่ของวงจรที่ออกแบบเพื่อสิ่งนั้น

เช่นเดียวกัน ฟิวส์ไม่ใช่ตัวตรวจแรงดันเกินที่เปิดทันทีเมื่อแรงดันสูงกว่าพิกัด หากใช้นอกพิกัด ผลที่น่ากังวลคือการตัดวงจรอาจไม่เป็นไปตามที่รับรอง ไม่ใช่การป้องกันแรงดันเกินแบบแม่นยำ ระบบที่ต้องจำกัดแรงดันกระชากจึงอาจมีอุปกรณ์อื่นร่วมด้วย การเห็นว่ามีฟิวส์ไม่ได้แปลว่ากล่องปลายทางได้รับการป้องกันแรงดันทุกแบบ

การเลือกแทนต้องเก็บข้อมูลครบมากกว่าตัวเลขเดียว

เมื่ออ่านฟิวส์เดิมควรเก็บรหัส ชนิดตัวเรือน พิกัดกระแส พิกัดแรงดันพร้อมชนิดกระแส และข้อมูลการตัดวงจร หากข้อความเลือนหรือไม่พบข้อมูล ต้องอ้างคู่มือและหมายเลขอะไหล่ที่ตรงรุ่น ไม่เดาจากสีหรือขนาดภายนอก การผ่านด้านแรงดันเป็นเงื่อนไขจำเป็นด้านหนึ่ง แต่ไม่ครอบคลุมความเร็วเปิด ความสามารถตัดกระแส หรือความเหมาะสมของฐาน

ข้อสรุปจากบทนี้คือแรงดันที่คร่อมฟิวส์ดีในเวลาทำงานอาจเล็กมาก แต่ฟิวส์ต้องรองรับแรงดันระหว่างขั้วเมื่อเปิดตามเงื่อนไขระบบด้วย การระบุสถานะก่อนอ่านค่าทำให้ไม่สับสนความสูญเสียกับพิกัด และการคัดกรอง 16 กับ 32 โวลต์ในโจทย์แสดงวิธีตัดตัวเลือกที่ไม่ผ่าน โดยยังไม่รับรองตัวเลือกที่เหลือจนกว่าจะตรวจข้อมูลส่วนอื่นครบ

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. Fuse Technology · Eaton
  2. MRBF Terminal Fuse — 50A, PN 5177 · Blue Sea Systems

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า