מהו נתיך חשמלי וכיצד הוא פועל?

רכיבים חשמליים רבים בבית שלך חייבים את בטיחותם לנתיך.

בכל פעם שאתה חווה עליות מתח עצומות אבל עדיין מגלה ששקע ההרחבה שלך לא נשרף עד היסוד, הפתיל, אם נעשה בו שימוש, הוא הרכיב שמוודא שזה המצב.

מהו פיוז ואיך הוא עובד?

המדריך שלנו מנסה לענות על שאלות אלו היום כאשר אנו מציגים את כל מה שאתה צריך לדעת על אחד, כולל הסוגים השונים וכיצד שונה נתיך ממפסק.

בוא ניגש לעניין.

מהו פיוז?

נתיך חשמלי הוא מכשיר קטן עם רצועה דקה של מוליך המגן על בתים ומכשירי חשמל מפני נחשולי מתח מוגזמים. זהו התקן מגן חשמלי שמנתק את החשמל למכשיר או למערכת חשמלית כאשר הזרם הזורם חורג מהערך המומלץ.

חשמל הוא לא רק אלמנט המהווה עבורנו סכנת התחשמלות. בדיוק כפי שלבני אדם יש כמות מתח מקסימלית שיכולה לעבור בגוף ללא הרוגים, למכשירים ולמערכות החשמליים שלך יש בדרך כלל דירוגי זרם ומתח משלהם. 

כאשר אספקת החשמל חורגת ממגבלות אלו, מערכות החשמל שלך ספגו מכה אנושה. בבתים ובעסקים זה אומר להוציא הרבה כסף בתיקון או אפילו החלפת מכשירים ומכשירי חשמל יקרים. 

לפעמים גל כזה, כשאין הגנה, יכול אפילו לגרום לשריפה ולהתברר כמסוכן מאוד לאדם. כדי להגן מפני ההשפעות השליליות של זרם יתר, נתיך נכנס לפעולה.

מה עושה פיוז?

כדי להגן מפני נחשולי מתח, פס מוליך דק בפתיל נמס ושובר את המעגל. כך, זרימת החשמל לרכיבים אחרים במעגל מופרעת ורכיבים אלו נחסכים מבעירה. הפתיל משמש כקורבן להגנה מפני זרם יתר. 

מוליך דק הוא חוט פנימי או אלמנט עשוי אבץ, נחושת או אלומיניום, כמו גם מתכות צפויות אחרות.

הפתיל מותקן בסדרה במעגל כך שכל הזרם זורם דרכו. בפתיל עצמו, החוטים מותקנים בין שני מסופים ויוצרים קשר עם המסופים בשני הקצוות. 

בנוסף להתפוצצות עקב עודף אספקת חשמל, נתיכים מתפרצים גם כאשר יש קצר חשמלי או תקלת הארקה.

תקלת הארקה מתרחשת כאשר יש מוליך זר במעגל המשמש כהארקה חלופית.

קצר חשמלי זה יכול להיגרם על ידי יד אדם או כל חפץ מתכת שבא במגע עם חוט חי. גם נתיך חשמלי המיועד לכך נשבר או נמס.

קל יחסית לגלות אם פיוז התפוצץ. אתה יכול לבדוק חזותית סוגים שקופים כדי לראות אם החוט שבור, נמס או נשרף.

אתה יכול גם להשתמש במולטימטר כדי לבדוק את המשכיות הנתיך. זוהי שיטת האבחון המדויקת ביותר.

מאפיינים של נתיכים חשמליים

נתיכים מגיעים בעיצובים שונים ועם דירוגים שונים. דירוג הנתיך הוא הכמות המקסימלית של זרם או מתח שיכולים לעבור דרך חוט המתכת הדק שלו לפני שהוא נמס.

דירוג זה בדרך כלל נמוך ב-10% מהדירוג של המכשיר שעליו מגן הנתיך, כך שההגנה מספקת.

לנתיך יכול להיות גם כושר שבירה שונה וזמני פעולה שונים בהתאם לסוג הפתיל.

דירוג נוכחי

הזרם הנקוב הוא הזרם המרבי שהנתיך מיועד לו. כל עודף קל של דירוג זה מוביל לשחיקה של החוט.

עם זאת, דירוג זה משמש תמיד בשילוב עם דירוג המתח ודירוג זמן הנסיעה, אשר תלויים במעגל שבו נעשה שימוש בנתיך. 

רמת מתח

כמו הדירוג הנוכחי, דירוג המתח של נתיך הוא המתח המרבי שרצועת המתכת יכולה להתמודד איתו. עם זאת, בעת קביעת דירוג זה, הוא בדרך כלל מוגדר מעל מתח האספקה ​​מהמקור.

הדבר חשוב במיוחד כאשר ישנם מספר מכשירים במערכת החשמל המשתמשים באותו זרם נקוב אך מתחים נקובים שונים. המתח הנקוב מוגדר בדרך כלל למתח הבטוח המרבי. 

בגלל זה, זני מתח בינוני אינם משמשים במעגלים או מערכות מתח נמוך כדי לספק הגנה אמינה לרכיבים. 

זמן תגובה

זמן הפתיל הוא ההשהיה לפני שרצועת המתכת נשרף. זמן תגובה זה קשור קשר הדוק לדירוג הנוכחי על מנת לספק את ההגנה המתאימה ביותר. 

לדוגמה, נתיכים סטנדרטיים דורשים מקור כוח פי שניים מהדירוג שלהם כדי להתפוצץ בשנייה אחת, בעוד שנתיכים מהירים עם אותו דירוג וכוח יכולים להתפוצץ תוך 0.1 שניות. נתיך פיגור זמן מנתק את החשמל לאחר יותר מ-10 שניות. 

הבחירה בהם תלויה ברגישות ובמאפיינים של המכשיר המוגן.

נתיכים הפועלים במהירות משמשים ביישומים עם רכיבים רגישים מאוד לנחשולי הזרם הקלים ביותר, בעוד נתיכים הפועלים באיטיות או מושהים משמשים במנועים שבהם רכיבים בדרך כלל שואבים יותר זרם מהרגיל למשך מספר שניות. 

כוח שבירה

כושר שבירת הנתיכים הוא הדירוג המשמש בגרסאות כושר השבירה הגבוה (HRC). נתיכים של HRC מאפשרים לזרם יתר לעבור לזמן מה בציפייה שהוא יקטן. לאחר מכן הם נשברים או נמסים אם כיווץ זה אינו מתרחש. 

אולי ניחשתם נכון שזה ספציפי לסוגי השהיית זמן ונקודת השבירה היא פשוט הזרם המקסימלי המותר בזמן השהיה הקצר הזה. 

כאשר לא מגיעים לזמן ההשהיה המדורג, אך חריגה מחוזק המתיחה, הפתיל מתפוצץ או נמס. זהו סוג של הגנה כפולה. בהקשר זה, ניתן לכנות נתיכים של HRC גם כנתיכים של כושר שבירה גבוה (HBC).

ישנם גם נתיכים HRC במתח גבוה המשמשים במעגלים חשמליים במתח גבוה ונתיכים של HRC במתח נמוך המשמשים במערכות הפצה במתח נמוך. נתיכים מסוג HRC במתח נמוך הם בדרך כלל גדולים יותר מאשר נתיכים רגילים.

עיצוב נתיך

באופן כללי, דירוג הפתיל קובע את החוזק והעיצוב שלו. לדוגמה, בנתיכים בהספק גבוה אתה עשוי למצוא מספר רצועות או חוטי מתכת, בעוד שחלק מהנתיכים אחרים משתמשים במוטות פלדה כדי לתמוך ברצועה מפני עיוות.

חלקם משתמשים בחומרים כדי לשלוט בפיצול המתכת, ותמצאו גם חוטי סרט שנראים כמו קפיצים כדי להאיץ את תהליך הפיצול. 

היסטוריה של הפיוז

ההיסטוריה של הפתיל מתחילה בשנת 1864. אז הציע Breguet להשתמש במכשיר מוליך באתר כדי להגן על תחנות הטלגרף מפני פגיעות ברק. ואז, למטרה זו, נוצרו חוטים מוליכים רבים שעבדו בדיוק כמו נתיך. 

עם זאת, רק בשנת 1890 רשם תומס אדיסון פטנט על השימוש בפתיל במערכות הפצה חשמליות כדי להגן על בתים מפני עליות הזרם העצומות הללו. 

מהם סוגי הנתיכים?

באופן כללי, ישנן שתי קטגוריות של נתיכים. אלו הם נתיכים AC ונתיכים DC. לא קשה להבין את ההבדל בין השניים.

נתיכים AC פשוט עובדים עם AC בעוד נתיכים DC עובדים עם DC. עם זאת, הבדל משמעותי אחד בין השניים הוא שאתה עשוי לגלות שנתיכים DC גדולים מעט יותר מנתיכים AC.

כעת שתי הקטגוריות הללו של נתיכים מחולקות לנתיכים במתח נמוך ולנתיכים במתח גבוה. אפשרויות הפתיל הספציפיות יותר ממוינות לשתי הקבוצות הללו.

נתיכים במתח נמוך

נתיכים במתח נמוך הם נתיכים הפועלים בדירוג מתח נמוך. ניתן לחלק אותם לחמישה סוגים; נתיכים של מחסנית, נתיכים נטענים, נתיכים לפגיעה, נתיכים להחלפה ונתיכים נשלפים.

• נתיכים חשמליים להחלפה. נתיכים להחלפה נמצאים בשימוש נרחב במערכות חלוקת חשמל בבתים ובמשרדים. לרוב מדובר בנתיכים מצופים פורצלן עם ידית שעובדים עם בסיס הפתיל. יש להם גם שני מסופי להב לקבלה ופריקה של חשמל במעגל, בדיוק כמו עיצוב נתיך קונבנציונלי.

נתיכים ניתנים לפירוק משמשים בסביבות ביתיות ומשרדיות בשל קלות החיבור וההסרה שלהם מהבסיס. 

• נתיכים של מחסנית: אלו הם נתיכים שכל הרכיבים סגורים לחלוטין במיכל, כאשר רק מסופי המעגל חשופים. נתיכים של מחסנית מגיעים בצורות רבות ויש להם מגוון יישומים.

נתיכים מסוג D הם בצורת בקבוק ונמצאים לרוב במכשירים קטנים. הם ממוקמים בדרך כלל במארז קרמי עם קצוות מתכת כדי להוליך חשמל.

נתיכים הם נתיכים HRC במתח נמוך, בעוד שניתן להחליף נתיכים להבים בקלות, וכך גם נתיכים הניתנים לחיבור מחדש, אך במקום זאת מכוסים בפלסטיק. נתיכים להב נמצאים בשימוש נפוץ במכוניות.

• נתיכים חשמליים: נתיך הסטריטר אינו משתמש ברצועת התכה דקיקה. במקום זאת, הוא מוציא סיכת מגע כדי לשבור את המעגל ומשמש גם כרמז חזותי חיצוני כדי לקבוע אם נתיך התפוצץ.
• נתיכים מיתוג: אלו הם נתיכים המשמשים במערכות מתח נמוך עם מתגים חיצוניים שניתן להשתמש בהם כדי לסגור או לפתוח את נתיב הזרם. 
• נתיכים נפולים: נתיכים נפולים מוציאים רצועה מותכת מלמטה ונמצאים בדרך כלל במערכות מתלי שנאים במתח נמוך. 

נתיכים במתח גבוה

נתיכים במתח גבוה מגיעים בווריאציות שונות. ישנם נתיכים במתח גבוה נוזלי HRC המשתמשים בנוזלים כדי לכבות את הקשת.

יש לנו גם נתיכים דחופים שמשתמשים בחומצה בורית כדי להפריע לתהליך, ונתיכים מסוג HRC שפועלים כמו עמיתיהם במתח נמוך. 

היכן יש להשתמש בנתיכים?

נתיכים משמשים בדרך כלל במערכות AC קטנות וגדולות עם שנאים. נתיכים במתח גבוה עם דירוג זרם גבוה משמשים בשנאי מערכת חשמל הפועלים עד 115,000 וולט. 

נתיכים במתח נמוך ובינוני משמשים להגנה על מערכות שנאים חשמליים קטנים. אלה כוללים בין היתר מערכות בטלוויזיות, מקררים ומחשבים. 

כמו כן, בין אם ניתן להתקין נתיך בכל מקום במעגל ובין אם לאו, עדיף להתקין אותו בתחילת המערכת. זו הסיבה שאתה רואה נתיכים מותקנים על תקעי המכשיר או בחזית נקודת החיבור הראשית של השנאי.

מה הם בלוקים לפיוזים?

קופסאות נתיכים הם רכזות במערכות חשמל המכילות נתיכים מרובים המגנים על חלקים שונים בבית או במשרד שלך. הם משמשים כצורת ברירת המחדל של הגנת מתח אם אחד מהמכשירים שלך אינו מצויד בנתיך פנימי. 

בדרך כלל תראה קופסאות נתיכים הנקראות לוחות מתגים או קופסאות צומת, אבל כולם מבצעים את אותה פונקציה. הם מחזיקים שישה עד שנים עשר נתיכים בדירוג נפרד. 

אמנם קופסאות הנתיכים הישנות למגורים דורגו רק ב-60 אמפר, אך כיום אנו רואים קופסאות נתיכים בדירוג כולל של 200 אמפר. זהו סכום הדירוגים של כל הנתיכים הבודדים בקופסה.

כעת מתבלבלים תיבות נתיכים לעתים קרובות עם קופסאות מפסקים.

ההבדל בין נתיכים עם מפסקים

מפסקי חשמל מבצעים את אותה פונקציה כמו נתיכים חשמליים; הם מגנים על מכשירי חשמל ביתיים מפני נחשולי מתח על ידי חסימת המעגל. עם זאת, האופן שבו שני המכשירים עושים זאת שונה.

במקום רצועה מותכת או שחולצה, מפסקים פועלים עם מגעים פנימיים ומתגים חיצוניים. המגעים הפנימיים בדרך כלל משלימים את המעגל, אך נעקרים בנוכחות זרם יתר. שליטה חיצונית על המפסק עוזרת להכניס את המגעים והמפסק למצב מגן. 

מכאן ניתן לראות שבעוד נתיכים מוחלפים תמיד כשהם מתפוצצים, ניתן להשתמש במפסקים שוב ושוב. אתה רק צריך לאפס אותם. קופסאות המפסקים כוללים אז רבים מהמתגים הללו ולא נתיכים. 

מתי להחליף את הפתיל

נתיך יכול להחזיק מעמד לכל החיים אם מותקן במערכות חשמל מומלצות ואין נחשולי מתח. זה אותו הדבר כאשר הוא אינו מותקן בסביבה רטובה או לחה שבה הוא נוטה לקורוזיה.

עם זאת, תמיד כדאי להחליף נתיכים לאחר 20-30 שנות שימוש. זה תוחלת החיים הרגילה שלהם.

סרטון מדריך

מהו נתיך חשמלי וכיצד הוא עובד

מסקנה

שימוש במכשירים ללא נתיך חשמלי או בית ללא קופסת נתיכים חשמליים הוא מבשר אסונות חשמל ואש. וודאו תמיד שהנתיך הנכון מותקן במערכות חשמל או במעגלים, והקפידו להחליף אותו אם הוא נשבר.

שאלות ותשובות

למה משמש פיוז?

נתיך משמש להגנה על מעגלים מפני נחשולי מתח או תקלות הארקה. יש לו פס מתכת פנימי שנשבר או נשרף כדי לחתוך את נתיב הזרם ולנתק את אספקת החשמל.

האם הפתיל מפחית זרם?

רק נתיכים מגבילי זרם מפחיתים את אספקת הזרם כאשר מתרחש נחשול מתח במעגל. אחרים אינם מפחיתים את הזרם במעגלים, אלא מונעים ממנו לחלוטין לזרום.