ヒューズとサーキットブレーカーの違いを知っていますか?

過電流保護装置はあらゆる電気システムに不可欠です。機器への損傷を防ぎ、火災のリスクを軽減します。この目的で使用される 2 つの一般的なデバイスは、ヒューズと回路ブレーカーです。この記事では、それらの違いについて説明し、プロジェクトに適切な選択をするのに役立ちます。

1. とはヒューズサーキットブレーカーは？

ヒューズとは何ですか?またその仕組みは何ですか?

ヒューズは、電気デバイスに電力を供給する 2 つの電源端子の間に挿入される電気デバイスです。それは単にワイヤーで構成されており、何か問題が発生すると簡単に溶けてしまいます。ヒューズ ワイヤが溶けてデバイスへの電力が切断され、損傷が回避されます。これは、電源がデバイスに必要な量を超えると発生します。ヒューズにより、過負荷が発生するまで電流がワイヤに通常通り流れることができます。

細いワイヤーはガラス、セラミック、または金属のケースに包まれています。次に、セットアップをハウジングに入れます。集中ヒューズを使用すると、家全体を保護できます。その場合、家全体の電気配線が接続される中央のヒューズボックスに設置されます。

ヒューズは、各デバイスに特有の電力を考慮して作られています。これらは、3 A、5 A、13 A などの標準電流定格で作られています。デバイスで使用されるヒューズは、デバイスが必要とするものよりも大きい必要があります。たとえば、デバイスが 3 A で動作する場合は、5 A ヒューズを使用する必要があります。5 A を超える電流でヒューズが切れるため、これにより保護が強化されます。

ヒューズは一度切れると再使用できません。電流を流しやすくするワイヤーが溶けて切れてしまいます。交換する必要があります。デバイスと電力要件に基づいて、適切な定格のヒューズを交換する必要があります。意図したものよりも高い定格のヒューズと交換すると、過熱が発生します。火災の原因となることがあります。

サーキットブレーカーとは何ですか?またどのように機能しますか?

サーキット ブレーカーは、電力の過負荷や短絡が発生した場合にデバイスが損傷するのを防ぐ電気スイッチです。接続して「オン」の位置にすると、通常通り電気が通過します。

サーキットブレーカーは機械的に動作します。バイメタルストリップが配線に接続されています。過度に発熱して変形し、電源が切断されます。 2 つのストリップが使用されており、短絡または電力負荷が発生すると、薄い方が反ってスイッチがオフの位置に落ちます。電磁接続を使用するものもあります。電力が過剰になるか、短絡が発生すると、回路がトリップしてスイッチが切断されます。

サーキットブレーカーにも定格があります。小型で定格の低いものは、個々のデバイスを保護します。大型で高評価のものは、家族全体を保護します。

サーキットブレーカーはトリップ後にリセットできます。裏返すだけで何度も再利用できます。

2. ヒューズとサーキットブレーカーの長所と短所

応答時間

ヒューズの応答時間は 0.002 秒です。サーキットブレーカーの応答時間は 0.02 ～ 0.05 秒です。これは、ヒューズが回路ブレーカーよりもはるかに速く過電流状態に反応することを意味します。

再利用性

ヒューズは、電流が要件を超えると切れます。それ以降は再利用できません。回路ブレーカーは、トリップして接続を機械的に切断することによって機能します。裏返すだけで何度も再利用できます。

動作原理

回路ブレーカーは電磁的に接続をオフにします。ヒューズは導電性材料を使用しており、電流が要件を超えると電気的および熱的特性が損傷します。

スイッチングアクション

サーキットブレーカーをON/OFFスイッチとして使用できます。ヒューズではできません。

保護範囲

ヒューズは、デバイスや家庭を電力過負荷からのみ保護します。サーキットブレーカーは、電力の過負荷や短絡から家庭や機器を保護します。

遮断容量

ヒューズの遮断容量はサーキットブレーカーよりも低くなります。

適用範囲

サーキットブレーカーは、個々の電子機器ではなく家全体を保護するために使用されます。ヒューズは家全体ではなく個々のデバイスを保護します。通常、回路ブレーカーは、キッチンなどの特定の部屋、または部屋のすべての照明などの特定のニーズに対応するために設置されます。通常、1 つのサーキット ブレーカーは一度に多くのデバイスにサービスを提供します。

料金

サーキットブレーカーはヒューズよりも高価です。ヒューズのコストは、サーキットブレーカーのコストとは比べものになりません。

ユーザーエクスペリエンス

現在、多くの家庭でサーキットブレーカーが使用されています。回路が過負荷になると、ブレーカーが自動的に「オフ」位置に切り替わり、電流が遮断されます。交換が必要な物理ヒューズとは異なり、ブレーカーは問題が解決したらリセットできます。

ヒューズが切れた場合は、過電流または短絡が発生したことを意味します。原因を特定した後、同じアンペア数のヒューズと交換する必要があります。サーキットブレーカーの場合は、通常、スイッチをリセットするだけで十分です。ただし、構造的な問題が繰り返しのトリップの原因となることがよくあります。

概要比較表

特徴	ヒューズ	サーキットブレーカー
応答時間	0.002秒	0.02～0.05秒
再利用性	ブロー後の再使用はできません	リセットして何度でも再利用可能
動作原理	導電性材料の溶解	電磁的または熱機械的
スイッチングアクション	ON/OFFスイッチとしては使用できません	ON/OFFスイッチとして使用可能
保護	電力過負荷のみ	電力の過負荷と短絡
遮断容量	より低い	より高い
応用	個々のデバイス	家全体または部屋全体
料金	低い	より高い

3. 保護デバイスを選択する際のよくある間違い

間違い 1: ヒューズの選択電流定格が高すぎる

サイズが大きすぎるヒューズは、過負荷状態のときにケーブルや機器を保護できない可能性があります。正しい定格電流を持つヒューズを選択すると、通常の状態では確実に動作すると同時に、過電流の状況でも保護が提供されます。

間違い 2: DC システムで AC ヒューズを使用する

よくある間違いは、定格 600 VDC の DC 断路器に定格 AC 600 V のヒューズを使用することです。一見すると、ケーブルのサイズと定格電流は正しいように見えるかもしれません。ただし、状況によっては、定格電流よりも電圧定格の方が重要です。ヒューズの製造元が DC アプリケーション定格を提供していない限り、AC 定格のヒューズを DC 電圧回路で使用しないでください。 DC 障害による遮断は、AC 遮断よりもはるかに困難です。ヒューズの選択を誤ると、重大な安全上のリスクが生じる可能性があります。

間違い 3: 定格の大きいヒューズと交換する

ユーザーの中には、切れたヒューズをより高い定格のヒューズと交換する人もいます。これは、回路が適切に保護されなくなる可能性があるため、一般に安全ではありません。ヒューズを、メーカーが意図した、または設計したものよりも高い定格のヒューズと交換すると、過熱が発生します。火災の原因となることがあります。ヒューズは常に同じアンペア数のヒューズと交換してください。

間違い 4: 起動電流を無視する

モーターと変圧器の起動電流は、容易に迷惑なヒューズの動作を引き起こす可能性があります。モーターやコンデンサなど、アプリケーションに大きな突入電流がある場合は、時間遅延の動作を計画する必要があります。時間遅延 (遅断) ヒューズは、モーター、変圧器、容量性入力電源などの負荷用に設計されています。

間違い 5: 故障電流レベルを無視する

利用可能な短絡電流がヒューズの遮断容量を超えると、ヒューズが破裂する可能性があります。アークフラッシュの危険が発生する可能性があります。機器のダメージが増加する可能性があります。ヒューズの遮断容量は、常に利用可能な故障電流を超える必要があります。

間違い 6: 温度ディレーティングを無視する

ヒューズの電流定格は、周囲温度 25°C で測定されています。周囲温度が高くなると、ヒューズ素子の通電能力が低下します。これは、ヒューズ素子がその融点に近い温度で動作するためです。通常、温度が高くなるとトリップまでの時間が短縮されます。アプリケーションが高温環境で動作する場合は、温度ディレーティングを適用してください。

間違い 7: システムのレビューを行わずにヒューズとブレーカーが交換可能であると仮定する

ヒューズと回路ブレーカーは、応答時間、遮断容量、保護特性が異なります。過電流が定格電流の 2 倍または 3 倍になる場合、ヒューズは過電流の問題を解決できない可能性があります。ヒューズの精度が低下し、用途に適さなくなります。その場合、電子保護、熱過負荷要素、または追加のヒューズなどの代替の過電流保護手段が必要になります。

間違い 8: コンプライアンス基準を確認しない

アプリケーションが特定の標準への準拠を要求しているかどうかを確認します。主要な規格には、北米の低電圧ヒューズに関する UL 248、世界的な用途における小型ヒューズに関する IEC 60127、自動車グレードのヒューズに関する AEC-Q200 などがあります。適切な認証を取得した保護デバイスを選択すると、業界で認められた性能基準を確実に満たすことができます。

4. まとめ

ヒューズとサーキット ブレーカーの主な違いは、ヒューズは再利用できないのに対し、サーキット ブレーカーは何度でも再利用できることです。

サーキットブレーカーは、過負荷や短絡から家や機器を保護します。ヒューズは、過負荷からのみデバイスと家庭を保護します。

ヒューズはサーキットブレーカーよりも速く反応します。ヒューズの応答時間は 0.002 秒ですが、サーキット ブレーカーの応答時間は 0.02 ～ 0.05 秒かかります。

ヒューズの方がコストが安くなります。サーキットブレーカーは高価ですが、再利用可能でより広範な保護を提供します。

YROは、国際規格を満たす信頼性の高いヒューズ製品の提供に努めています。ヒューズと回路ブレーカーのどちらを選択する場合は、特定のアプリケーションのニーズ、動作条件、予算を考慮してください。信頼できるメーカーの認定コンポーネントを必ず使用してください。

適切な過電流保護デバイスを選択すると、機器が保護され、高価な損傷が防止されます。ヒューズとサーキットブレーカーの違いを理解すると、プロジェクトに適切な選択をするのに役立ちます。