퓨즈(초보자용), DC 회로의 AC 퓨즈

DC 퓨즈는 직류 애플리케이션에 사용됩니다. 비정상적인 상황에서 부하와 전원을 분리하는 데 사용됩니다. 작동이 완료되면 사용할 수 없지만, 회로 차단기보다 저렴합니다.

AC 전압 정격의 퓨즈를 DC 애플리케이션에 사용할 수 있나요?

퓨즈는 사용할 AC 또는 DC 전압에 맞는 정격을 가져야 합니다. 일반적으로 퓨즈의 DC 전압 정격은 최대 AC 전압 정격의 절반입니다. (예: LLSRK_ID - 600VAC, 300VDC) 특정 DC 전압 정격은 공장에 문의하십시오.

퓨즈(초보자용), DC 회로의 AC 퓨즈

Nevr은 DC 회로에 AC 퓨즈를 사용합니다.

전기 엔지니어와 전기 기술자로서의 실제 생활에서 우리는 때때로 제어 회로와 배전반을 검사하고, DC 회로에 AC 퓨즈가 사용된다는 것을 깨닫습니다!

퓨즈란 무엇인가?

퓨즈는 과전류나 단락으로부터 전기 회로를 보호하는 전기 안전 장치라고 정의할 수 있습니다. 퓨즈는 간단하지만 중요한 보호 부품입니다. 어떤 장치도 퓨즈 없이는 작동하지 않습니다.

AC 전류 대 DC 전류

DC 회로에서 AC 퓨즈를 절대 사용해서는 안 되는 이유를 알아보기 전에, AC와 DC 전류의 주요 차이점에 대해 간략히 알아보겠습니다.

AC 또는 교류는 초당 50~60회 방향과 크기가 바뀌는 전류입니다. 따라서 교류라고 합니다. AC 전류는 초당 50/60회 0값을 교차합니다.
반면에 직류 전류는 방향과 크기가 모두 일정하며, 전원이 끊길 때까지 0이 되지 않습니다.

0으로 교차하는 것이 도움이 됩니다

위에서 언급했듯이 교류 전류는 초당 50/60회 영전위를 통과하기 때문에 이 영전위 값은 교류 퓨즈 설계에 매우 유용합니다. 어떻게 그럴 수 있을까요? 이를 더 잘 이해하기 위해 전기 회로를 보호하는 퓨즈의 원리를 살펴보겠습니다.

퓨즈 보호 원리

퓨즈는 금속 필라멘트로 구성됩니다. 정상적인 조건에서는 소량 또는 제한된 양의 전류가 필라멘트를 통과합니다.

• 과부하나 단락이 발생하면 필라멘트에 많은 양의 전류가 흐릅니다.
• 전류가 많이 흐르면 필라멘트가 가열되어 녹습니다.
• 필라멘트가 녹아 퓨즈 소자 사이에 틈이 생기고 전류 흐름이 멈춥니다.

필라멘트의 두께와 길이는 퓨즈의 정격 전류를 결정합니다. 전류 흐름이 중단되면 보호 장치는 작동을 멈춥니다. 그리고 과전류에 대한 보호가 이루어집니다.

필라멘트에 사용되는 재료에 대해 이야기하는 중인데, 일반적으로 구리, 아연, 은, 알루미늄 또는 예측 가능한 트립 전류를 갖는 다른 합금으로 만들어집니다.

즉, 퓨즈는 한 번만 사용하는 간단한 회로 차단 장치로, 과전류 및 단락 회로 상태로부터 AC 및 DC 회로를 보호하는 데 사용됩니다.

DC 또는 AC 전류가 크기에 상관없이 전기 도체를 통과하면 도체 크기와 전류 값에 따라 온도가 상승합니다.

교류 퓨즈나 직류 퓨즈를 통과하는 전류가 퓨즈의 정격값을 초과할 경우, 온도가 점점 상승하고 퓨즈 소자가 더 이상 견디지 못하고 끊어지게 됩니다.

퓨즈가 끊어지는 순간, 퓨즈 소자가 끊어진 부분 사이의 공기를 통해 전류가 계속 흐르면서 아크가 발생합니다.

아크가 꺼지는 원인은 무엇일까?

AC 퓨즈 케이스

AC 전류는 매초 여러 번 0이 되므로 이 0 값은 아크를 소멸시키는 데 도움이 됩니다.

DC 퓨즈 케이스

전류는 결코 0이 되지 않으므로 DC 아크를 소멸시키는 것은 AC 아크를 소멸시키는 것보다 더 어렵습니다. 이러한 이유로 DC 퓨즈는 AC 퓨즈보다 더 길게 설계되는데, 이 추가 길이는 DC 아크를 소멸시키는 데 도움이 됩니다.

가장 중요한 질문은 "AC 퓨즈를 DC 회로에 사용할 수 있을까요?"입니다. 정답은 "절대 사용하지 마세요"입니다. DC 회로에 AC 퓨즈를 사용하는 것은 위험합니다! DC 회로에 AC 퓨즈를 사용하면 아크가 안전하게 소멸되지 않아 화재가 발생할 수 있습니다.

다양한 유형의 퓨즈

위에서 언급했듯이 퓨즈는 중요한 보호 장치입니다. 현재 사용되는 퓨즈에는 AC 퓨즈와 DC 퓨즈, 두 가지 주요 유형이 있습니다. 따라서 퓨즈의 종류도 AC 퓨즈와 DC 퓨즈 두 가지로 나뉩니다.

AC 퓨즈

교류 퓨즈는 저전압 퓨즈와 고전압 퓨즈로 구성됩니다. 이 퓨즈들은 다음과 같은 방식으로 더 세분됩니다.

저전압 퓨즈

이 유형의 퓨즈는 저전압 배전망에 사용됩니다. 저전압 퓨즈에는 다음과 같은 여러 유형이 있습니다.

• 스위치 퓨즈
• 카트리지 퓨즈
• 재배선형 퓨즈
• 퓨즈를 빼세요.
• 스티커 퓨즈.

고전압 퓨즈

이 유형의 퓨즈는 고전압 AC 송전선에 사용됩니다. 구성은 다음과 같습니다.

• 배출 퓨즈.
• 고전압 전류(HRC) 퓨즈.

DC 퓨즈

DC 퓨즈는 직류 장비용으로 제조됩니다. DC 퓨즈의 종류는 다음과 같습니다.

• 카트리지 퓨즈.
• 자동차 퓨즈.
• 재설정 가능한 퓨즈.
• 반도체 및 과전압 억제 퓨즈.

퓨즈에는 양극과 음극이 있나요?

퓨즈는 극성이 없고 양극이나 음극도 없으므로 어떤 극성 퓨즈 홀더에도 장착할 수 있습니다. 일반적인 회로에서 퓨즈는 도체입니다. 따라서 방향, 극성 또는 방향 감각이 없습니다. 퓨즈는 녹는점이 높기 때문에 전류 방향에 관계없이 전류 경로를 차단합니다.

반도체 퓨즈는 시간 지연 퓨즈와 달리 순수한 은으로 만들어졌으며 단락의 경우 빠르게 녹는 특성을 가지고 있어 빠르게 작동하는 퓨즈라고도 합니다.

모든 퓨즈가 똑같은 기능을 하나요?

모든 퓨즈가 같은 방식으로 작동하는 것은 아니지만, 모두 과부하 전류와 작동 시간의 영향을 받습니다. 파괴 불가능한 퓨즈는 존재하지 않습니다. 과부하가 발생하지 않는 가장 완벽한 전기 시스템조차도 언젠가는 퓨즈가 끊어질 것입니다.

리틀 퓨즈의 "퓨즈올로지(Fuseology)"에 따르면 퓨즈는 희생 장치 역할을 합니다. 퓨즈 내부의 전도성 물질(일반적으로 "차단 기능"이라고 함)은 퓨즈가 과부하되면 녹습니다. 시스템이 과부하되거나 단락되면 퓨즈는 회로를 차단하거나 "개방"시켜 더 큰 시스템을 보호합니다.

자동차 전기 제품에 사용되는 퓨즈의 대부분은 작은 소켓에 맞는 두 개의 갈래가 있는 "블레이드" 퓨즈입니다. 그러나 더 많은 차량에 더 높은 전류 용량을 요구하는 추가 장치가 장착됨에 따라 볼트다운 퓨즈의 사용이 확대되었고, 최적의 공간 활용을 위해 더 작은 설치 공간이 필요한 경우 카트리지 퓨즈가 널리 보급되었습니다.

퓨즈가 고전압으로부터 보호할 수 있나요?

네, 퓨즈는 고전압으로부터 보호할 수 있지만, 이를 위해서는 회로를 고전압으로부터 보호할 수 있는 적절한 정격의 퓨즈가 필요합니다. 고전압이 가는 금속선을 통과하면 금속이 가열되어 녹아 회로가 끊어집니다.

퓨즈는 금속을 녹여야 하기 때문에 온도에 따라 달라집니다. 오븐이나 용광로에 있는 퓨즈는 전류가 더 적어도 끊어지지만, 극한 환경에서 퓨즈가 끊어지려면 평균 온도의 퓨즈보다 몇 배, 심지어 수십 년 더 많은 전류가 필요할 수 있습니다.

또 다른 시나리오는 퓨즈가 끊어지는 방식입니다. 경미한 과전류가 발생하면 퓨즈가 녹아서 회로가 개방되는 데 몇 분이 걸릴 수 있습니다. 1,000A 단락으로 퓨즈가 끊어지면 금속이 녹아 절연 쉘 내부에서 사실상 폭발하게 됩니다.

고전압 퓨즈는 퓨즈가 얼마나 빨리 또는 느리게 폭발하든 고전압 회로를 차단할 수 있도록 보장하는 것 외에도 단자 간의 연면 거리와 공간 거리가 안전 요구 사항을 초과해야 합니다.

전압은 퓨즈에 영향을 미치는가?

네, 물론입니다. 전압은 퓨즈에 영향을 미치며, 지정된 퓨즈의 정격 전압은 회로 전압 이상이어야 합니다. 퓨즈의 저항이 낮기 때문에 정격 전압은 퓨즈가 열려 있을 때만 유효합니다.

퓨즈 소자는 녹으면 빠르게 개방되고 아크를 소멸시킬 수 있어야 하며, 시스템의 개방 회로 전압이 개방된 퓨즈 소자에 인가되는 것을 방지해야 합니다.

퓨즈 링크는 전압에 민감한 장치이며, 오류 상황에서 퓨즈 링크가 적절하게 작동할 수 있는 능력은 시스템 전압에 따라 결정된다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.

따라서 정격 전압보다 높은 전압의 회로에는 사용해서는 안 됩니다. 그러나 더 낮은 전압 레벨의 회로에는 성공적으로 사용할 수 있습니다.

퓨즈에 전압 정격이 있는 이유는 무엇입니까?

퓨즈에는 과전류 발생 시 회로를 개방하는 능력에 따라 정격 전압이 정해지므로, 정격 전압이 있습니다. 특히 정격 전압은 퓨즈 링크가 녹아 아크가 발생할 때 발생하는 내부 아크를 억제하는 퓨즈의 능력에 영향을 미칩니다.

회로 전압보다 낮은 정격 전압의 퓨즈를 사용하면 아크 억제 기능이 저하됩니다. 퓨즈는 일부 과전류 상황에서 과전류를 안전하게 제거하지 못할 수 있습니다.

3상, 안전하게 접지된 480/277V 회로에서 단상 상-중성선 전압이 277V인 경우, 300V 정격 퓨즈를 사용하여 단상 상-중성선 부하를 보호할 수 있습니다.

이 경우 300V 퓨즈는 정격 전압보다 더 높은 전압을 차단할 필요가 없으므로 이는 합법적입니다. 정격 전압이 더 낮은 회로에 반도체 퓨즈를 사용할 때는 특별한 주의가 필요합니다.

온도 상승이 전기 장비에 미치는 영향에 대한 기사도 읽어보세요.

자동차 퓨즈가 뜨거워지는 것은 정상적인 현상인가요?

아니요, 어떤 퓨즈든 뜨거워지는 것은 정상이 아닙니다. 자동차 퓨즈가 뜨거워진다고 해서 이를 무시할 수는 없습니다. 저항을 통과하는 전류는 자동차 전기 회로의 퓨즈 열을 발생시킵니다.

퓨즈 정격보다 훨씬 낮은 전류가 흐르면 퓨즈와 퓨즈 홀더 사이의 접촉에 상당한 저항이 있는 경우 인라인 퓨즈 홀더를 녹일 만큼 충분한 열이 발생할 수 있습니다.

자동차 전기 퓨즈의 가열이 항상 빠른 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 초기 저항이 더 작을 수 있고, 첫 번째 가열이 퓨즈의 녹는점에 도달하기에 충분하지 않을 수 있지만, 열이 금속 연결부를 산화시켜 접촉 저항을 증가시킬 수 있습니다.

퓨즈가 뜨거워지는 원인

• 회로에 연결된 사후 장치(휴대폰 충전기, GPS 장비, 스테레오 앰프 등)가 너무 많으면 과도한 전류가 흐르고 이로 인해 자동차 퓨즈가 뜨거워질 수 있습니다.
• 공장에서 설치한 가젯이 너무 많은 전류를 빨아들여 고장이 나기 시작하면 퓨즈가 뜨거워질 수 있습니다.
• 부식된 연결부, 배선 또는 오작동하기 시작하여 정상적인 전류 흐름을 방해하는 장치는 모두 자동차 퓨즈 가열을 유발할 수 있는 높은 저항의 원인입니다.

퓨즈 패널은 그대로 두고 개별 회로를 분리한 후 전류 흐름/소모량을 테스트해야 합니다. 히터 블로워 모터처럼 정상 전류량의 두 배를 소모하는 것도 있을 수 있습니다.

높은 저항을 확인하기 위해 각 회로를 다시 한 번 분리한 다음 퓨즈 패널의 전원선을 포함하여 각 회로에서 전압 강하 테스트를 실행했습니다.

눈에 보이지 않는 연결부 내부에 부식이 발생했을 가능성이 있습니다. 반면, 전압 강하 테스트를 통해 전선, 장치 또는 연결부의 어느 부분에 결함이 있는지 정확히 파악할 수 있습니다.

표준 퓨즈 크기는 무엇입니까?

240.6 퓨즈 및 고정 트립 회로 차단기는 다음 크기로 제공됩니다. 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 6000 암페어. 이러한 추가 표준 퓨즈 크기는 601 및 10, 6, 3, 1 암페어입니다.

퓨즈는 양(+)에 꽂아야 할까요, 아니면 음(-)에 꽂아야 할까요?

필요한 보호는 양극 단자에 퓨즈만 연결하여 전기 회로를 보호하는 것입니다. 퓨즈는 가능한 한 전원에 가깝게 설치해야 합니다.

한 가지 이유는 퓨즈 아이솔레이터가 라이브선과 중성선을 모두 분리해야 하는 AC 애플리케이션에서 널리 사용되기 때문입니다. 하지만 라이브선에는 퓨즈를, 중성선에는 링크를 사용할 수 있습니다.

퓨즈가 끊어지는 원인은 무엇입니까?

단락은 항상 차단기를 작동시키거나 퓨즈를 끊어야 하며, 스파크, 펑 하는 소리, 그리고 연기가 발생할 수도 있습니다. 무엇이 잘못되었는지, 그리고 단락으로 인해 "퓨즈가 끊어지는" 이유가 궁금하다면 아래 목록을 확인해 보세요.

잘못된 유형의 퓨즈가 설치되었습니다

퓨즈는 다양한 형태, 크기, 그리고 조합으로 제공됩니다. 많은 퓨즈가 겉보기에는 비슷해 보이지만 실제로는 매우 다양한 용도로 사용됩니다. 퓨즈 홀더에 정격 퓨즈를 잘못 삽입한 경우, 장치가 퓨즈의 정격 전류보다 높은 전류를 소비하여 작동 시 퓨즈가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

손상되거나 오래된 전기 콘센트

결함이 있는 배선이나 연결된 부품은 정전(서지)을 유발하여 퓨즈가 끊어질 위험이 있습니다. 따라서 다시 한번 말씀드리지만, 문제는 퓨즈가 제대로 작동하지 않은 것이 아니라 장비에 오작동이 있었다는 것입니다.

과부하된 회로

이 경우, 과부하된 콘센트나 개별 가전제품을 확인하여 범인을 파악할 수 있습니다. 특히 연결된 기기가 고전력 소모를 하는 경우, 모든 콘센트에 플러그가 꽂혀 있는 멀티탭을 사용하는 것을 고려해 보세요.

단락 회로

전기적 결함의 한 유형은 단락입니다. 단락은 저항 부족(예: 절연체 또는 회로 차단기)으로 인해 전류가 의도된 경로(회로)에서 벗어날 때 발생합니다.

결과적으로 회로에 전력을 공급하는 두 도체 사이의 연결이 손상되고, "단락" 또는 "고장"으로 인한 과전류가 전원으로 흘러 들어갑니다. 과부하된 전선은 전류가 넘쳐 손상을 입힐 수 있습니다. 단락은 단락을 유발한 전기 제품을 잠재적으로 손상시킬 수 있습니다.

접지 결함

접지 고장은 누설 전류가 지구(접지)로 직접 흐르거나 시스템의 접지된 요소와 접촉하는 단락의 한 형태입니다.

사람이 지면으로 연결되는 약한 통로에 닿으면 감전 위험이 커집니다. 따라서 GFCI(누전 차단기) 콘센트는 주방과 화장실에서 흔히 볼 수 있습니다.

아크 결함

아크 고장은 배선 및 단자 연결 문제(예: 단자 나사 느슨함)로 인해 발생합니다. 집에 아크 고장 회로 차단기(AFCI)가 설치되어 있고 최신형인 경우, 배선 결함과 함께 스파크가 발생하면 회로가 트립됩니다.