電源ヒューズの紹介

電力ヒューズの原理

電源ヒューズはヒューズの一種で、電流が規定値を超えると、自ら発生する熱で溶融して回路を遮断する電気機器です。ヒューズは、電流が規定値を超えた状態が一定時間続くと、自ら発生する熱で溶融し、回路を遮断することで電流を保護する装置です。

ヒューズの動作原理は、I²Rと時間の関係という単純なものです。電流が大きいほど、溶断時間（開路時間）は短くなります。ヒューズの消費電力は、ヒューズを流れる電流の二乗に比例します。消費電力が高すぎると、ヒューズが溶断します。この特性は、ヒューズで保護されたハーネスにも当てはまります。発生する熱が放熱量を超えると、ヒューズの温度が上昇します。温度がヒューズの融点に達すると、ヒューズが溶断し、回路が遮断されて保護されます。

ヒューズは、高電圧および低電圧の配電システムや制御システム、電気機器などで広く使用されています。短絡保護および過電流保護装置として、最も一般的に使用されている保護装置の一つです。

電力ヒューズの分類

電源ヒューズはヒューズの一種であり、半導体保護ヒューズ、直流ヒューズ、特殊ヒューズ、汎用ヒューズ、ヒューズ遮断器などに分類できます。

電力ヒューズの構造的特徴

電力ヒューズの構造は、ヒューズとほぼ同じです。主に溶融部、シェル、支持部から構成され、中でも溶融部は溶断特性を制御する重要な要素です。溶融部の材質、サイズ、形状によって溶断特性が決まります。溶融部の材質は、低融点と高融点の2種類に分けられます。鉛や鉛合金などの低融点材料は、融点が低く溶断しやすい性質があります。抵抗率が高いため、溶融部の断面積が大きく、溶断時に発生する金属蒸気が多くなります。そのため、低遮断容量の溶断装置にのみ適しています。銅や銀などの高融点材料は、融点が高く溶断しにくい性質がありますが、抵抗率が低いため、低融点溶融部よりも断面積を小さくすることができ、溶断時に発生する金属蒸気も少なく、高遮断容量のヒューズに適しています。溶融部の形状は、フィラメントとリボンの2種類に分けられます。可変部の形状を変えることで、ヒューズの溶断特性を大きく変化させることができる。