Fuses

:مقدمة -1تعترب املصهرات من أجهزة احلماية الرئيسية يف الشبكات الكهربية ذات اجلهد املتوسط واملنخفض وتتميز ببساطتها واخنفاض مثنها وقلة أو انعدام

Overوتستعمل املصهرات للحماية من زيادة التيار . الصيانة هلا

current وتيار القصر short circuit current و املصهرات ، فهو ال ميكن فصل األطوار Single phaseجهاز ذو طور واحد

للدوائر يف وقت واحد ويعترب ذلك من العيوب three phaseالثالثة .الرئيسية له

: تعريفات -2 :Fuse املصهر -

صري من معدن مركب يتكون املصهر يف أبسط صوره من سلك دقيق قيف حامل معزول ، وينصهر السلك إذا زاد التيار املار به عن قيمة معينة

.وبذلك تفتح الدائرة :Rated carrying currentالتيار املقنن -

التيار املقنن للمصهر ، هو أكرب تيار ميكن أن مير يف املصهر دون أن

ملسموح به يف درجة وتعتمد قيمة هذا التيار على االرتفاع ا. ينصهر .حرارة وصالت املصهر كذلك على تقادم املصهر بسبب األكسدة

:Fusing current تيار الصهر -

تيار الصهر هو أقل تيار يسبب صهر معدن املصهر ويعتمد على العوامل :اآلتية

املادة-1 الطول -2 مساحة املقطع-3 شكل مقطع املصهر-4 التاريخ السابق للمصهر-5 حجم ومكان أطراف املصهر-6 نوع الغالف-7 أسالك املصهر جمدولة أم ال -8

:وإذا كان مقطع سلك املصهر دائري فإن ميكن إعطاء العالقة التالية )1(........................ نق x 2م = تيار الصهر

ثابت يعتمد على نوع السلك : م قطر السلك: نق 2

:ctorFusing faمعامل االنصهار - .ن وقيمته أكرب من الواحد دائماًهو النسبة بني أقل تيار للصهر و التيار املقن

) 2 (............التيار املقنن/أقل تيار صهر = معامل االنصهار : هو A 60كمثال لتحديد معامل االنصهار من الشكل لتيار مقنن يساوي

1.66 = 110/60= معامل االنصهار ) asymptotic line(لمنحىن حيدده اخلط املقارب حيث أن أقل تيار ل

أمبري 100هو Prospective current and cut التيار املتوقع وتيار القطع -

off current: والتيار املتوقع هو التيار الذي مير يف الدائرة بعد حدوث القصر وعند قيمة استبدال املصهر مبمانعة ذات قيمة للمقاومة تساوي صفر ، وحيث أن

تيار القصر تكون عالية لذلك تتولد طاقة كافية للصهر قبل وصول قيمة وأعلى قيمة لتيار القصر متر يف الدائرة تسمى تيار القطع . التيار إىل الذروة

وتعتمد هذه القيمة على الطاقة الالزمة للصهر. :Melting time زمن الصهر -

الدائرة املوضوع ا املصهر وبداية هو الزمن املقاس بني بداية زيادة التيار يف .حدوث القوس الكهريب

:Arcing Time زمن دوام القوس الكهريب -

هو الزمن املقاس بني بداية حدوث القوس الكهريب واللحظة اليت يصل فيها .قيمة التيار املار بالدائرة للصفر أي تفتح الدائرة

: Total operating time زمن التشغيل الكلي - هو جمموع زمن الصهر وزمن دوام القوس الكهريب

: Voltage Rating مقنن اجلهد -وهو أعلي جهد ميكن للمصهر أن يعمل عليه بأمان وتصنف املصهرات

) ف 600حىت ( عادة بالنسبة للجهد إىل مصهرات جهد منخفض .) ك ف 100 ف وحىت 600أعلي من ( ومصهرات جهد متوسط وعايل

:نات املصهر مكو-3 :يتكون املصهر بصورة رئيسية من ثالث مكونات

:Fuse element عنصر الصهر -1وهو مصنوع من مادة معدنية ذات أشكال وأبعاد معينة حبيث يكون

انصهارها سريعا بالنسبة لباقي مكونات الشبكة ويصنع مبادة من الفضة أو األخرى ذات درجة النحاس أو األلومنيوم أو الرصاص أو بعض السبائك

.حرارة انصهار منخفضة :Fuse link وصلة الصهر -2

ويوجد داخلها عنصر الصهر واملواد املستخدمة يف إطفاء القوس الكهريب

.الناشئ عن انصهاره باإلضافة إىل أي أجزاء أخري مساعدة : Fuse contact أطراف املصهر -3

.ه كهربيا ا وتستعمل يف تثبيت املصهر يف الدائرة وتوصيل

:fuses ofTypes أنواع املصهرات -4

: مصهرات جهد منخفض - 1 Semi - enclosed rewireable: املصهرات شبه املغلقة -أ

fuses:

وعنصر الصهر يتكون من سلك أو عدة أسالك جمدولة مثبته على مقبض تكون سعة أمبري و500من الصيين والتيار املقنن هلا قد يصل إىل حوايل

.أمبري . ك 4 فولت حوايل 400القطع جلهد وهذا النوع من املصهرات له عدة عيوب منها تعرض سلك املصهر للتقادم بسبب األكسدة مما يسبب عمل املصهر عند قيمة تيار أقل من املفروض أن

.كذلك املعايرة الدقيقة للمصهر غري ممكنة . يعمل عندها

:Cartridge type fuses مصهرات اخلرطوش -ب :وتتوفر هذه املصهرات يف األنواع اآلتية

: Expulsion fuses مصهرات الطرد -1وتتكون من عنصر صهر داخل أنبوبة وهلا اية مفتوحة وعند انصهار عنصر املصهر ميتد القوس الكهريب بني طريف املصهر ونتيجة لدرجة احلرارة العالية

ألنبوبة مما يؤدي إيل انبعاث كمية هائلة من هلذا القوس تتبخر مادة االغازات اليت ترفع الضغط داخلها مما يعمل على إطفاء القوس الكهريب

. ومنع إعادة اشتعاله ويتم طرد الغازات بشدة إىل اجلو من الطرف األعلى لألنبوبة ويستخدم

هذا النوع من املصهرات يف األماكن اخلارجية وخاصة حلماية اخلطوط كما ميكن استغالل شدة اندفاع . اهلوائية واحملوالت املركبة على األعمدة

ا على الغازات يف إسقاط املصهر بأكمله إىل أسفل حبيث يعطي دليال مرئيوال ميكن بطبيعة احلال استخدام هذا النوع داخل املباين بسبب . انصهاره

. اإلزعاج وكمية الغازات اهلائلة املنبعثة عند االنصهار

: Vacuum fuses املصهرات املفرغة -2

وهي تشبه يف تصميمها ونظرية أدائها مصهرات الطرد إال أا حمكمة متاما

القوس الكهريب وعدم اشتعاله على خاصية ومفرغة وتعتمد فكرة قطعالعزل الكهريب للفراغ وتتميز هذه املصهرات بصغر حجمها وهدوء عملها

.لذلك فهي تصلح لألماكن املغلقة

C fuse with .R.H مصهرات خرطوشة مزودة جبهاز حترير -3

tripping device: circuit breaker كجهاز حترير لقاطع الدائرة Plungesحيث يعمل

. املتصل بقاطع الدائرة) Relay(مباشرة أو من خالل إغالق دائرة املرحل

:ومصهرات اخلرطوش بصورة عامة هلا املميزات التالية

. فتح دوائر ذات تيار قصر عايل - . إذا مت اختيار املصهر املناسب للدائرة فتأثري التقادم يكاد ينعدم - . سرعة فصل الدائرة - . مناطق القصر بصورة عالية متييز- . تكلفة أقل باملقارنة بأجهزة القطع الىت هلا سعة مماثلة - :مصهرات جهد عايل - 2 : Cartridge typeمصهرات خرطوشة -أ

وهي مماثلة للمصهرات ذات اجلهد املنخفض وميكن استخدامها جبهد قد املصهرات ك أمبري وبعض هذه9 ك فولت وتيار قصر حوايل 33يصل إىل

حتتوي على عنصرين للصهر متصلني على التوازي إحدامها له مقاومة صغرية واآلخر له مقاومة عالية يقلل من ) Rated current(ومير فيه التيار املقنن

.تيار القصر بعد صهر العنصر األول

: Liquid Typeمصهرات ذات سائل -بك ميكن استخدامها يف واستخدامها أكثر شيوعا يف اجلهد العايل كذل

. ك فولت 132 أمبري وجهد يساوي 400احملوالت ذات تيار مقنن يساوي

: Selection of fuses اختيار املصهرات -5جيب اختيار املصهر حبيث يعمل بطريقة سليمة وآمنة ىف حاالت التشغيل تيار العادي وفترات قصر الدائرة ويتم االختيار بصفة عامة تبعا للمقننات الواجلهد مع االستعانة باجلداول واملنحنيات اخلاصة باملصهر ويراعي عند

-:االختيار ما يلي جيب أن يتحمل املصهر نسبة من جتاوز احلمل بصفة مستمرة دون أن -أ

من % 10تتغري خصائصه أو أن يفتح الدائرة وجيب أال تقل هذه النسبة عن .تيار احلمل

مقنن تيار ممكن حبيث يتحمل التيار املقنن جيب اختيار املصهر ذي أقل-ب .وجتاوز احلمل املسموح به وذلك بغرض االنتقاء والتمييز

تتحدد قيمة مقنن تيار القطع حبيث تكون أكرب من أعلي قيمة متوقعة -جـلتيار القصر وجيب مالحظة أنه إذا زاد تيار القصر عن سعة القطع أدي ذلك

.ق إىل انفجار املصهر ونشوب حري جيب أال يقل تيار القصر يف الدائر اليت يتم محايتها باملصهر عن ثالثة -د

أمثال التيار املقنن للمصهر وذلك حىت ميكن االعتماد على هذا املصهر يف .فتح الدائرة باعتمادية عالية

يراعي عند استعمال مصهرات حلماية أجهزة هلا خاصية ارتفاع التيار -هـلتشغيل يف احملركات أو تيار املغنطة املندفع يف احملوالت ، أن العابر كتيار بدء ا

تكون هذه املصهرات ذات تأخري زمين حىت ميكن اختيار التيار املقنن املصهر دون أن يفتح املصهر الدائرة ) أعلي قليال ( قريبا من التيار املقنن اجلهاز

.بسبب التيار املندفع التوازي يراعي عدم استعمال مصهرين على–و نظرا للقدرة العالية للمصهرات يف احلد من التيار فيجب االنتباه جيدا -ي

.ملتانتها امليكانيكية وسالمة تثبيتها

Coordination between التنسيق بني املصهرات -6

fuses : يعتمد االختيار السليم للمصهر وكذلك عملية احلماية والتنسيق على

املرفقة مع املصهر واليت يعدها مصنع املصهرات وتعطي املعلومات والبيانات -:هذه البيانات على صور خمتلفة كاملنحنيات على النحو التايل

التيار-منحنيات الزمن ترسم هذه املنحنيات على ورق لوغاريتمات نظرا التساع مدي تغري كل من

.الزمن والتيار وخيتص كل مصهر مبنحنيني : منحين االنصهار -أ

ويعطي العالقة بني قيمة تيار القصر والزمن املنقضي من حلظة القصر وحىت .متام انصهار عنصر املصهر

: منحين اإلزالة -بويعطي العالقة بني قيمة تيار القصر والزمن املنقضي من حلظة القصر وحىت

ويالحظ دائما أن منحين اإلزالة . متام إزالة القصر وإطفاء القوس الكهريب .ون أعلي منحين االنصهار بزمن يساوي فترة دوام القوس يك

التيار يف إجراء التنسيق بني املصهرات أو بني -وتستخدم منحنيات الزمن املصهرات وقواطع الدائرة واملرحالت ولكي يتم التنسيق بني مصهر وآخر

على التوايل جيب أن يكون منحين اإلزالة للمصهر املوجود جهة احلمل واقعا .كمله أسفل منحين االنصهار للمصهر املوجود جهة املصدر بأ