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2014年02月28日

ヒューズ定格値の疑問

ヒューズ定格値の疑問 大型車のメインヒューズは容量が大きい上に滅多に切れないので今でも裸ヒューズが使われていることがあります。

樹脂の中にヒューズ線が内蔵された”ヒュージブルリンク”もありますが、切れた場合 裸ヒューズの方がひと目で判別出来るという利点があります。

溶けた鉛が他のヒューズに影響を及ぼさないようヒューズボックスに棚が飛び出していました(矢印)。地味によく考えられていると思いました。

このヒューズ見て電装屋に「家のヒューズみたいですね」と言ったら、「家のヒューズと同じです」と返されました。その電装屋さんの話では、家庭用だろうと車用だろうと取付部とアンペア数さえ合っていれば使えるはずだと言っていました。

そういえば車のヒューズで12V用や24V用と、電圧で区別されているのは見た事がありません。

しかし私は以前から、”ヒューズ定格値に電圧は関係ない”という話には違和感を持っています。

例えば12Vで100A流れると切れるヒューズの場合、12Vx100A=1200Wで溶断しますが、
そのヒューズを24V車で使ったら、50Aしか持たないことになります(24Vx50A=1200W)。

12Vx100A = 1200W = 24Vx50A


ただし中学の時に習ったジュールの法則では、発生する熱量は”電圧Vx電流Ax時間t”ですが、オームの法則で電圧Vを差し替えると”抵抗Rx電流Aの二乗x時間t”となりますので、これで計算すれば電圧値を考慮する必要はなくなります。

電圧Vx電流Ax時間t = 発生熱量 = 抵抗Rx電流Aの二乗x時間t


しかし計算上は辻褄が合っても、何となくスッキリしません。
実際ヒューズが切れる時ってジワジワ電流が増えて切れるケースより、短絡などで一気に電流値が上がって切れるケースが多いので、ヒューズ定格値を体感する機会ってあまり無いですからね。

ところでヒューズの定格値に対し、実際に切れるまでには、かなりの余裕があるそうです


 
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Posted at 2014/02/28 23:54:50

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この記事へのコメント

2014年3月2日 21:07
昔ながらのガラス管ヒューズ。
これにも125V用と250V用?があったハズ。
ちょっと現物探してみます。
コメントへの返答
2014年3月3日 0:57
ありがとうございます
そういえば昔の工場の筒型ヒューズ(ライフルの薬きょうみたいな形のやつ)に”KVA”という記述があったような気がしないでもないです。
キロボルトアンペアという意味なら電圧が影響しますね。
2014年3月22日 7:56
いつも記事を楽しく拝見させていただいております。
こちらの記事を拝見してちょっと気になったのでコメントをさせていただきました。

ヒューズですが電源電圧はやはり関係ないですよ。

記事で取り上げられている「電圧」ですが、電気回路におけるヒューズを対象にされていますから、ヒューズ自体に掛かる電圧を考察する必要があります。
ヒューズに掛かる電圧とはヒューズ両端の電圧のことで、これはヒューズを通った電流量で決まります。
つまり、
 ヒューズ両端の電圧=ヒューズの抵抗値xヒューズを通った電流量
で求められるのです。

ヒューズは大元の電源と電気負荷の間に直列に配置されています。ですので、クルマのバッテリーを含む全体で見るとヒューズと電気負荷が直列接続されたときの合成抵抗ということになります。ヒューズは極小さいながらも抵抗値があり、回路全体に12Vとか24Vとか100Vとか掛かったとしてもヒューズ両端の電圧はヒューズ自身の抵抗値と通過する電流量で決まるんですね。

 なので、ヒューズの規格は制限したい電流量のみで決まり、適用回路の電圧は関係ないのです。

 ですので、たとえば100Aヒューズは、12V車では1200W、24V車では2400W、家庭用100Vならば100Vx100A=1万W=10kWを超える電力量を規制する役割になります。

 電気部品は適用電圧が定められているのでヒューズも同様と私も思ったのですが、上記の理屈によって弱電レベルにおいては電圧は関係ないのです。ただ、電圧は青天井で何Vでも良いのか?というと、そうではなくて放電などが関係してくる強電レベルになるとヒューズが切れても放電して回路接続するのでだいたいは海外の家庭用電源電圧の高いほうもカバーできる250Vぐらいを上限値として設定してあるようです。

今後とも経験に裏打ちされた話題を楽しみにしています。
よろしくお願いします。
コメントへの返答
2014年3月23日 14:15
はじめまして、詳細なご説明ありがとうございます。

回路全体に掛かる電圧というイメージでいましたが、ヒューズ単体に掛かる電圧という視点では見ていませんでした。

勤務先の電装部門の人に聞いても昔から「ヒューズに電圧は関係ない」という前提で来ている人が多いためか、そのあたりまで素人にうまく説明できる人はいませんでした。

電気は目に見えない分イメージするのが難しいですね。時間作って色々トライして行こうかと思います^^;

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