ฟิวส์คืออะไร? หน้าที่และวัสดุที่ใช้ในหลอดฟิวส์

ฟิวส์คืออะไร?

หลายๆคนคงเคยได้ยินคำว่า “ฟิวส์ขาด” ในชีวิตประจำวันอยู่บ่อยๆ แต่รู้ไหมว่าจริงๆแล้วฟิวส์คืออะไรกัน ?

ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่เชื่อว่าถูกคิดค้นโดยโทมัส เอดิสันเมื่อกว่าร้อยปีที่แล้ว ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลเกินกำหนด ฟิวส์จะหลอมละลายและหยุดการไหลของไฟฟ้า เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

วัตถุประสงค์หลักของฟิวส์:

ป้องกันอุปกรณ์เสียหายจากการไหลเกินของกระแสไฟฟ้า: ช่วยป้องกันอุปกรณ์จากความเสียหายที่เกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้าที่เกินกำหนด

ป้องกันไฟไหม้: ลดความเสี่ยงจากความร้อนที่สูงเกินและการลุกไหม้ที่อาจเกิดจากกระแสไฟฟ้าที่มากเกิน

ลดความเสี่ยงที่เกิดจากการไหลเกินของกระแสไฟฟ้า เช่น ความเสี่ยงจากความร้อนสูงและการลุกไหม้

ปกป้องวงจรโดยรวม: ฟิวส์จะช่วยตัดวงจรก่อนที่ส่วนประกอบสำคัญจะเสียหาย

กระแสไฟฟ้าที่ไหลเกินสามารถทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือก่อให้เกิดไฟไหม้ได้ ดังนั้นฟิวส์จึงเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการป้องกันอันตรายเหล่านี้ ฟิวส์ถูกใช้งานในหลากหลายอุปกรณ์ เช่น เครื่องใช้ในครัวเรือน ยานพาหนะ และเครื่องจักรอุตสาหกรรม ซึ่งเราจะเน้นที่ฟิวส์กระแสไฟฟ้า ที่เป็นประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด

หน้าที่ของฟิวส์

ฟิวส์ทำหน้าที่ป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าจากอันตรายที่เกิดจากการเกินของกระแสไฟฟ้าในวงจร
กลไกของฟิวส์ประกอบด้วยโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโลหะ ความร้อนแบบจูล (Joule heat) จะเกิดขึ้น หากกระแสไฟฟ้าไหลเกินค่าที่กำหนด ความร้อนจะเพิ่มขึ้นจนทำให้โลหะหลอมละลายและตัดวงจร

กระบวนการหลอมของฟิวส์เกิดขึ้นดังนี้:

กระแสคงที่: ความร้อนกระจายตัวทั่วฟิวส์อย่างสมดุล

โอเวอร์โหลด: กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความร้อนมากขึ้นและแพร่จากศูนย์กลางของฟิวส์

หลอมละลาย (Blowout): เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลเกินจนถึงจุดหลอมเหลว โลหะจะละลายและตัดวงจร

ในระหว่างกระบวนการหลอมละลาย อาร์ก (arc) จะเกิดขึ้นเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว ช่วยลดกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ

ฟิวส์ผลิตจากโลหะผสม เช่น ตะกั่ว ดีบุก บิสมัท แคดเมียม เงิน และทองแดง โดยจะมีการปรับส่วนผสมและสามารถกำหนดจุดหลอมเหลวได้ในช่วง 70-100°C ซึ่งลักษณะการทำงานของฟิวส์จะมีความแตกต่างกันตามโครงสร้างและคุณสมบัติการนำความร้อนของโลหะ

ส่วนประกอบของฟิวส์

โครงสร้างของฟิวส์ถูกออกแบบให้กะทัดรัดเพื่อปกป้องวงจรไฟฟ้า ส่วนประกอบหลักมีดังนี้:

ฟิวส์เอลิเมนต์ (Fuse Element):
ส่วนสำคัญที่ทำจากโลหะ เช่น ตะกั่วหรือทองแดง ทำหน้าที่สร้างความร้อนและหลอมละลายเมื่อตรวจพบการไหลเกินของกระแสไฟฟ้า

ตัวเรือน (Body):
ตัวเรือนที่ป้องกันฟิวส์เอลิเมนต์ ทำจากวัสดุทนความร้อน เช่น แก้วเซรามิกหรือพลาสติก ช่วยป้องกันประกายไฟและความร้อน

ขั้วต่อ (Terminals):
ส่วนที่เชื่อมต่อฟิวส์กับวงจรไฟฟ้า เพื่อให้ติดตั้งได้อย่างมั่นคง

วัสดุดับอาร์ก (Arc-Extinguishing Material):
ฟิวส์บางชนิดบรรจุวัสดุพิเศษเพื่อลดการเกิดอาร์ก เพิ่มความปลอดภัยในการใช้งาน ด้วยโครงสร้างที่เรียบง่าย ฟิวส์จึงมีหน้าที่สำคัญในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าเกินและตัดวงจรอย่างรวดเร็วเพื่อความปลอดภัย

หลอดแก้ว vs. หลอดเซรามิก

ฟิวส์ชนิดหลอดแบ่งหลักๆได้เป็น 2 ประเภท : หลอดแก้ว และ หลอดเซรามิก

ได้ข้อสรุปว่า . . .

หลอดแก้ว เหมาะกับวงจรโหลดเบา เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน

หลอดเซรามิก เหมาะสำหรับวงจรในงานอุตสาหกรรมที่มีกระแสและแรงดันไฟฟ้าสูง

ในส่วนของราคา หลอดเซรามิกจะมีราคาสูงกว่าหลอดแก้วเล็กน้อย เนื่องจากมีความทนทานสูงกว่า

หากคุณกำลังมองหาหลอดฟิวส์ ในประเทศไทย โปรดติดต่อเราโดยคลิกที่ปุ่มด้านล่างนี้