다양한 유형의 퓨즈

퓨즈는 아마도 가장 간단한 전기 장치일 것이지만, 전기 회로를 손상으로부터 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 퓨즈는 모든 회로에 다양한 형태, 크기, 정격으로 존재합니다. 이 글에서는 퓨즈의 작동 원리와 다양한 유형의 퓨즈 에 대해 알아보겠습니다.

퓨즈의 상징

퓨즈에 대한 표준 IEEE/ANSI 기호는 다음과 같습니다.

하지만 IEC 퓨즈는 약간 다릅니다.

퓨즈의 종류

퓨즈는 크게 AC 퓨즈와 DC 퓨즈 로 나눌 수 있습니다. 아래 블록 다이어그램은 각 퓨즈 유형에 따른 퓨즈의 종류를 보여줍니다. 이 글에서 각 퓨즈에 대해 간략하게 설명하겠습니다.

DC 퓨즈

1. 카트리지 퓨즈

가장 일반적인 유형의 퓨즈입니다. 퓨즈 소자는 금속 캡으로 마감된 유리 케이스에 싸여 있습니다. 퓨즈는 적절한 홀더에 넣어 보관합니다. 유리 케이스가 투명하기 때문에 퓨즈가 끊어졌는지 육안으로 쉽게 확인할 수 있습니다.

이 설계에는 슬로우 블로우 퓨즈와 패스트 블로우 퓨즈를 포함하여 여러 가지 변형이 있습니다. 슬로우 블로우 퓨즈는 비교적 짧은 시간 동안 과전류를 견딜 수 있는 더 큰 소자를 가지고 있으며, 기기의 스파이크에 영향을 받지 않습니다. 패스트 블로우 퓨즈는 전류 스파이크에 즉시 반응합니다.

이 퓨즈의 일부 제품은 고온을 견딜 수 있도록 세라믹 케이스에 싸여 있습니다. 고전압용 퓨즈는 모래나 기름으로 채워져 있습니다. 이는 퓨즈가 끊어진 후 양쪽 끝단 사이에 아크가 발생하는 것을 방지하기 위한 것입니다. PCB에 직접 장착할 수 있는 SMD 카트리지 퓨즈도 있습니다.

2. 자동차 퓨즈

이 퓨즈는 최대 32V, 경우에 따라 42V까지 작동하는 자동차 시스템 용으로 특별히 설계되었습니다. '블레이드' 형태(평평한 접점이 있는 투명한 플라스틱 봉투)로 제공되며 정격 전류에 따라 색상이 구분되어 있습니다. 이러한 유형 중 일부는 다른 고전력 회로에도 사용됩니다.

3. 재설정 가능한 퓨즈/폴리퓨즈

이름에서 알 수 있듯이 이 퓨즈는 자가 재설정 기능을 가지고 있습니다. 유기 고분자에 카본 블랙 입자가 포함되어 있습니다. 일반적으로 카본 블랙은 혼합물을 전도성 있게 만듭니다. 큰 전류가 흐르면 열이 발생하여 유기 고분자가 팽창합니다. 카본 블랙 입자는 강제로 분리되고, 전류가 흐르지 않을 정도로 전도성이 감소합니다. 온도가 낮아지면 전도성이 회복됩니다 . 따라서 퓨즈를 물리적으로 교체할 필요가 없습니다. 이러한 퓨즈는 온도에 따라 저항이 증가하기 때문에 양의 온도 계수(PTC)를 의미하는 PTC 퓨즈라고도 합니다.

PTC 퓨즈는 컴퓨터 전원 공급 장치와 휴대폰 충전기에 널리 사용됩니다. 특히 교체가 어렵기 때문에 매우 유용합니다. 같은 이유로 항공우주 장비에도 사용됩니다.

PTC는 노란색-주황색과 원반 모양(때로는 직사각형)의 관통형으로 쉽게 식별할 수 있습니다. SMD 폴리 퓨즈는 일반적으로 흰색 표시가 있는 녹색 또는 금색 표시가 있는 검은색으로 제공됩니다. PTC는 거의 모든 전류 정격으로 제공됩니다.

4. 반도체 퓨즈

반도체에서 소모되는 전력은 전류 흐름에 따라 기하급수적으로 증가하므로 반도체는 초고속 퓨즈 에 사용됩니다. 이러한 퓨즈는 일반적으로 작은 전류 스파이크에도 민감한 반도체 스위칭 장치를 보호하는 데 사용됩니다.

5. 과전압 억제

때로는 전압 스파이크가 회로에 해로울 수도 있으며, 종종 과전압 보호 장치가 퓨즈와 함께 사용되어 전압과 전류 스파이크로부터 회로를 보호합니다 .

NTC(음의 온도 계수)는 전원과 병렬로 연결됩니다. 전원 전압이 급등하면 NTC 퓨즈는 더 높은 전류 흐름으로 인해 저항을 감소시키고 급등 전류를 '흡수'합니다.

금속 산화물 바리스터 (MOV)는 전압 스파이크를 양방향으로 흡수하는 반도체와 유사한 소자입니다. MOV와 그 작동 원리 에 대한 자세한 내용은 링크된 기사를 참조하세요.

AC 퓨즈

고전압 퓨즈:

이러한 퓨즈는 전압이 수백 킬로볼트를 초과할 수 있는 고전압 AC 송전선에서 사용됩니다.

HRC(고파열 전류) 퓨즈:

HRC 퓨즈는 동석(규산마그네슘)으로 만든 투명한 외피로 구성된 카트리지형 퓨즈입니다. 퓨즈에는 석영 분말(액체 충전형 HRC 퓨즈의 경우 미네랄 오일과 같은 비전도성 액체)이 채워져 있으며, 이는 아크 소호제 역할을 합니다.

이러한 퓨즈는 매우 높은 고장 전류에 사용됩니다.

배출 퓨즈:

이 퓨즈는 가열 시 가스를 생성하는 붕산과 같은 화학 물질로 채워져 있습니다. 이 가스는 아크를 소멸시키고 퓨즈 끝에서 방출됩니다. 퓨즈 소자는 구리, 주석 또는 은으로 만들어집니다.

저전압 퓨즈:

이러한 퓨즈는 비교적 낮은 전압 배전망에 사용됩니다.

카트리지 퓨즈:

카트리지 DC 퓨즈와 매우 유사합니다. 퓨즈 소자를 둘러싼 투명한 덮개로 구성되어 있습니다. 꽂는 방식(블레이드형) 또는 고정 장치에 나사로 고정하는 방식(볼트형)으로 사용할 수 있습니다.

드롭 아웃 퓨즈:

이 퓨즈는 고장 발생 시 복귀하는 스프링 장착 레버 암을 포함하고 있으며, 정상 작동을 재개하려면 배선을 다시 하고 제자리에 다시 설치해야 합니다. 일종의 방출 퓨즈입니다.

재배선 가능 퓨즈:

가정과 사무실에서 사용되는 간단한 재사용형 퓨즈입니다. 캐리어와 소켓으로 구성되어 있습니다. 퓨즈가 끊어지면 캐리어를 꺼내 배선을 다시 연결하고 소켓에 다시 연결하면 정상 작동이 재개됩니다. HRC 퓨즈보다 신뢰성이 다소 떨어집니다.

스트라이커 퓨즈:

이러한 퓨즈에는 퓨즈가 끊어졌다는 것을 시각적으로 표시하고 다른 스위치기어를 작동시킬 수 있는 스프링 장착 스트라이커가 장착되어 있습니다.

스위치 퓨즈:

수동으로 작동하는 핸들을 사용하면 고전류 퓨즈를 연결하거나 분리할 수 있습니다.