전압에 관계없이 퓨즈는 전류 정격에서 어떻게 끊어 집니까?

전류 정격과 반응 속도가 동일하다면 퓨즈를 교체 할 때 더 높은 전압 등급의 퓨즈를 사용하는 것이 안전하다는 것을 다른 곳에서 읽음으로써 알고 있습니다.

예를 들어, 퓨즈가 정격 125V 1A이면을 250V 1A사용할 수 있습니다.

이 두 예시 퓨즈의 저항은 각각 0.153 및 0.237 옴입니다. (Littelfuse 5x20mm 고속 작동 카트리지 유형.)

따라서 125V 1A이론적으로 250V 1A퓨즈는 153mW에서 끊어야 하고 퓨즈는 237mW에서 끊어야 한다고 말하는 것이 맞 습니까? ( $P = I^2R$ )

퓨즈의 정격 전류는 퓨즈가 끊을 수있는 최소 지속 전류를 나타냅니다. 1A 퓨즈는 송풍없이 1A를 매우 오래 걸리며 퓨즈가 PCB에 약간의 열을 흘릴 수 있거나 공기 흐름이있는 경우 1A에서 절대로 끊지 않을 수 있습니다.

중요한 매개 변수는 등급으로,이를 날리는 데 필요한 에너지 (전력 및 시간)에 대한 아이디어를 제공 합니다. 퓨즈는 실제로 치명적인 오류가 발생할 때 회로를 보호하기위한 것입니다.$I^2 \cdot t$

빠른 작동 퓨즈를 슬로우 블로우 타입으로 교체 할 경우 모두 1A라고 생각하더라도 실제로는 서로 다른 에너지 레벨을 취해 실제로 타격 할 수 있기 때문에 등급 을 맞추는 것이 매우 중요 합니다.$I^2 \cdot t$

퓨즈가 손상되지 않은 경우 퓨즈의 전압 강하 만 있습니다 . 이 전압 강하는 퓨즈의 전압 정격과 거의 일치하지 않습니다 (큰 저항처럼 작동하고 회로에서 사용할 수있는 에너지를 제한합니다). 퓨즈가 끊어지면 전압 정격이 표시됩니다. 개방형 퓨즈는 손상된 부하 회로를 번쩍이거나 다시 통하지 않고 견딜 수 있습니다.$I \cdot R$

이 질문에 대한 훌륭한 답변이 이미 있지만 답변에 약간 다르게 접근합니다. 아래 회로를 고려하십시오.

정상 작동시 (즉, 퓨즈가 끊어지지 않음) V _f 는 I _L * R이며, 여기서 R은 고유 퓨즈 저항입니다. 전류 I _L 은 퓨즈와 부하를 통해 흐릅니다. 부하의 전압 V _L = V _B -V _f , 여기서 V _B >> V _f 입니다. 대부분의 전압은 부하에 의해 떨어지고 퓨즈에는 소량 만 떨어집니다.

다른 사람들이 지적했듯이 퓨즈에서 소비되는 전력은 1 _L ² R입니다. 일정 수준의 소비시 퓨즈가 열립니다. 퓨즈가 열리면 더 많은 퓨즈 재료를 태워 아크가 형성됩니다. 이 과정에서 V _f 는 I _L * R (위에 정의 된대로)로 시작하지만 I _L 이 0으로 떨어지고 퓨즈가 완전히 열리면 V _B가 됩니다 . 삭제 이벤트가 끝나면 모든 V _B 가 V _f에 걸쳐 나타나고 전류 흐름이 완전히 멈 춥니 다.

퓨즈의 전압 정격 (및 AC / DC 사양)은 퓨즈가 열린 후에 만 ​​작동합니다. 정격 전압이 부적절한 퓨즈는 아크를 급냉시킬 수 없어 퓨즈가 빠르게 고장날 수 있습니다. 마찬가지로, AC와 함께 사용하도록 지정된 퓨즈 또는 차단기는 아크를 급냉시키기위한 제로 크로싱 (zero crossing)에 의존 할 수 있습니다. DC 등급 퓨즈 (특히 고전압 DC 퓨즈)는 종종 모래 또는 기타 아크 급냉 재료로 단단히 포장됩니다. 아크에서 소실 된 전력 (이론적으로 최대 V _B * I _L )이 퓨즈를 치명적으로 파괴하는 것을 방지하고 전류가 연속 아크를 통해 계속 흐르지 않도록합니다 (예 : 퓨즈가 끊어 지지만 퓨즈 사이에서 플라즈마를 통해 전류가 계속 흐릅니다) 내부).

퓨즈가 끊어지지 않으면 퓨즈의 전압 정격은 중요하지 않습니다. 전류가 날아가는 순간 전류 정격은 더 이상 중요하지 않으며 애플리케이션에 적합한 전압 퓨즈를 지정했는지 빠르게 알 수 있습니다.

퓨즈는 주로 자체 환경 만 "인식"합니다. 순 열 입력이 와이어 또는 기타 가용성 요소를 녹일 수있는 충분한 온도 상승을 유발할 수있을 때 퓨즈 와이어가 녹습니다.

로컬 에너지 손실을 얻으려면 퓨즈에서 약간의 전압 강하가 필요합니다.
전력 = I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I이
모든 것은 여기에서 동일합니다.
frst는 전류 전달 및 퓨즈 저항과 관련이 있습니다.
두 번째는 퓨즈 양단의 전압 강하 및 퓨즈 저항과 관련이 있습니다.
세 번째는 퓨즈 x 전류의 전압 강하와 관련이 있습니다.

순 열 입력은 에너지가 소산됩니다-시간당 에너지가 방출됩니다.

여기 퓨즈 검색 엔진이 있습니다. 특정 파라미터 (주로 전류 융합)는 퓨즈를 검색합니다. 저항 값을 읽습니다. 여기 몇 가지 예

두 가지 예 :

100mA : FRS-R-1 / 10600V 0.1 A Mersen Class RK5 600V 시간 지연은 약 90 밀리 옴 저항을 갖습니다. V = IR = 0.1 x 0.09 ~ = 10 mV!
전력 = I ^ 2 x R = ~ 1mW !!!

10 A : A 9F57CAA010 10 Mersen 오일 컷 아웃 퓨즈 링크는 약 10 밀리 옴 저항을가집니다.
전압 강하 = IR = 10 x 0.010 = 0.1 V
전원 = I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0.01 = 1 와트!

퓨즈가 끊어지면 (일부 경우 상당히 큰) 전류를 차단합니다. 퓨즈가 "정상"에서 "완전히 끊어짐"으로 즉시 이동하지 않습니다. 와이어가 가열되고 녹아서 와이어가 즉시 냉각되지 않기 때문에 짧은 단선이 발생합니다. 브레이크가 작 으면 아크 (특히 부하가 유도 성인 경우)를 얻을 수 있습니다. 1) 순간 전류가 0에 도달하고 (AC이므로) 전압이 다시 피크에 도달 할 때까지 곧 소멸됩니다. 간격은 원호에 대해 충분히 넓습니다.

따라서 전압이 높을수록 간격이 더 넓어야합니다. 그러나 더 높은 전압 퓨즈를 사용하는 것은 문제가되지 않습니다.

작은 250V 퓨즈 (예 : 10kV)를 사용한다고 상상해보십시오. 전체 퓨즈에서 발생합니다.

퓨즈가 끊어지는 전력은 시스템의 전력에 비해 작지만 시스템의 전압이 얼마나 낮을 지에 대한 제한을 의미합니다. 퓨즈에 0.237ohm 저항과 1A 전류가 있으면 0.237V가 떨어 지므로 시스템이 비슷한 전압으로 작동하면 문제가 발생합니다.

간단한 대답은 움직이는 전자가 전압과 무관하게 열을 생성한다는 것입니다. 이 열 생성에서 전압은 중요하지 않습니다. 전압에 관계없이 동일합니다. 하나의 앰프는 전자가 튀는 마찰로 인해 같은 양의 열을 생성합니다. 따라서 DC의 1A는 1 개의 ACamp rms와 동일한 열량입니다.

1amp DC는 여전히 1amp rms AC와 동일한 양의 열을 생성합니다. 전압에 관계없이 1 amp AC는 동일한 양의 열을 생성합니다. 전송선 또는 분기 회로의 vd와 같이 의도적으로 또는 부하가 아닌 부하를 가로 지르는 등 전압 강하 영역에서 발생하는 전력 소비와 열을 혼동하지 마십시오.