Loading article…
電子工学および電気工学において、ヒューズは電気回路の過電流保護を行う電気安全装置です。その主要構成要素は金属線または金属片で、過電流が流れると溶融し、電流を遮断または中断します。ヒューズは消耗品であり、一度作動すると回路は開回路となるため、種類に応じて交換または配線し直す必要があります。
ヒューズは、電気工学の黎明期から重要な安全装置として使用されてきました。今日では、用途に応じて、特定の電流定格、電圧定格、遮断容量、応答時間を持つ数千種類ものヒューズが存在します。ヒューズの時間と電流の動作特性は、不必要な中断なしに適切な保護を提供するように選択されています。配線規則では、通常、特定の回路における最大ヒューズ電流定格が規定されています。ヒューズは、短絡、過負荷、負荷の不一致、または機器の故障を軽減するために使用できます。損傷した活線が接地された金属ケースに接触すると、短絡が発生し、ヒューズが溶断します。
ヒューズは、故障したシステムから自動的に電源を遮断する装置であり、ADS（自動電源遮断）と略されることが多い。多くの場面でヒューズは回路遮断器に置き換えられてきたが、両者の特性は大きく異なり、スペース、耐久性、コストが重要な要素となる場合には、依然としてヒューズが使用されている。
ルイ・クレマン・フランソワ・ブレゲは、電信局を落雷から守るために断面積の小さい導体の使用を推奨した。細い電線が溶けることで、建物内の機器や配線が保護されるというのである。[ 1 ] 1864年にはすでに、電信ケーブルや照明設備を保護するために、さまざまな電線や箔の溶融素子が使用されていた。[ 2 ]
ヒューズは、回路導体に比べて断面積が小さい金属片またはワイヤーのヒューズ素子で構成され、一対の電気端子間に取り付けられ、（通常は）不燃性の筐体で覆われています。ヒューズは、保護対象回路を通過するすべての電荷を流すように直列に配置されます。素子の抵抗により、電流が流れることで熱が発生します。素子のサイズと構造は、通常の電流で発生する熱によって素子が高温にならないように（経験的に）決定されます。過大な電流が流れると、素子の温度が上昇し、直接溶融するか、ヒューズ内部のはんだ付け部分が溶融して回路が開きます。
ヒューズ素子は、亜鉛、銅、銀、アルミニウム、またはこれらの合金、あるいはその他の様々な金属で作られており、安定した予測可能な特性を提供します。[ 4 ] [ 5 ]ヒューズは、理想的には定格電流を無期限に流し、わずかな過電流で素早く溶断します。素子は、無害な小さな電流サージによって損傷を受けてはならず、また、おそらく何年も使用した後でも酸化したり、その挙動が変化したりしてはなりません。
ヒューズ素子は、発熱効果を高めるように形状が工夫されている場合がある。大型ヒューズでは、電流は複数の金属片に分割される。二重素子ヒューズは、短絡時に瞬時に溶融する金属片と、短絡時よりも低い値の長期過負荷に反応する低融点のはんだ接合部とを備えている。ヒューズ素子は、鋼線またはニクロム線で支持され、素子に負荷がかからないようにするが、素子の破片の分離速度を速めるためにバネが組み込まれている場合もある。
ヒューズ素子は、空気で囲まれていても、アークの消弧を促進するための材料で囲まれていてもよい。シリカ砂や非導電性液体が使用される場合がある。
ヒューズが回路を遮断することなく連続的に流すことができる最大電流値。
ヒューズが溶断する速度は、流れる電流の量とヒューズの材質によって決まります。メーカーは、電流と時間の関係を示すグラフ（多くの場合、対数スケールでプロットされる）を提供することがあり、これによりヒューズの特性を把握し、ヒューズの上流および下流にある保護装置の特性と比較することができます。
動作時間は一定の間隔ではなく、電流が増加するにつれて短くなります。ヒューズは、電流に対する動作時間の特性がそれぞれ異なります。標準ヒューズは定格電流の2倍の電流で1秒以内に切れる場合があり、速断型ヒューズは定格電流の2倍の電流で0.1秒以内に切れる場合があり、遅断型ヒューズは定格電流の2倍の電流で数十秒かけて切れる場合があります。
ヒューズの選択は負荷の特性によって決まります。半導体デバイスは過電流が流れると急速に発熱するため、半導体デバイスには高速または超高速ヒューズが使用される場合があります。最も速く溶断するヒューズは、過負荷電流に短時間さらされただけでも損傷する可能性がある、最も繊細な電気機器向けに設計されています。通常の速断ヒューズは、最も汎用性の高いヒューズです。時限ヒューズ（サージ防止ヒューズまたはスローブローヒューズとも呼ばれます）は、ヒューズの定格値を超える電流が短時間流れてもヒューズが溶断しないように設計されています。これらのタイプのヒューズは、モーターなど、速度が上がる際に数秒間、通常よりも大きな電流を流す可能性のある機器に使用されます。
I 2 t 定格は、ヒューズ素子が電気的故障を解消する際に通過させるエネルギー量に関連しています。この用語は通常、短絡状態で使用され、その値は電気ネットワークの協調解析に使用されます。I 2 t パラメータは、各ヒューズファミリのメーカーデータシートのチャートで提供されます。上流または下流のデバイスとのヒューズ動作の協調のために、溶融 I 2 t とクリアリング I 2 t の両方が指定されます。溶融 I 2 t は、ヒューズ素子の溶融を開始するために必要なエネルギー量に比例します。クリアリング I 2 t は、故障を解消する際にヒューズが通過させる総エネルギーに比例します。エネルギーは、ヒューズの場合は主に電流と時間、利用可能な故障レベルとシステム電圧に依存します。ヒューズの I 2 t 定格は通過させるエネルギーに比例するため、故障端で発生する熱と磁力による熱損傷の尺度となります。
遮断容量とは、ヒューズが安全に遮断できる最大電流のことです。これは想定される短絡電流よりも高くなければなりません。小型ヒューズの遮断定格は、定格電流のわずか 10 倍である場合があります。北米では、小型で低電圧の、通常は住宅用配線システムのヒューズは、一般的に 10,000 アンペアの遮断定格となっています。商業用または産業用電力システムのヒューズは、より高い遮断定格が必要であり、一部の低電圧電流制限高遮断ヒューズは 300,000 アンペアの定格となっています。最大 115,000 ボルトの高電圧機器のヒューズは、回路の故障レベルの総皮相電力(メガボルトアンペア、MVA ) で定格されます。
一部のヒューズは高破断容量（HRC）または高遮断容量（HBC）[ 6 ]と指定されており、通常は砂または同様の材料で満たされています。[ 7 ]
低電圧高遮断容量（HRC）ヒューズは、短絡電流が想定される低電圧ネットワークの主配電盤周辺で使用されます。これらは一般的にねじ込み式ヒューズよりも大きく、フェルールキャップまたはブレード接点を備えています。高遮断容量ヒューズの遮断電流定格は120kAです。
HRCヒューズは産業設備で広く使用されており、変電所、主配電盤、建物の接続箱、メーターヒューズなど、公共電力網でも使用されています。
一部の国では、これらのヒューズが使用される場所では高い故障電流が発生するため、現地の規制により、訓練を受けた担当者のみがこれらのヒューズを交換できる場合があります。HRCヒューズの中には、特別な取り扱い機能を備えたものもあります。
ヒューズの定格電圧は、開放電圧以上でなければなりません。例えば、定格電圧が32ボルトのガラス管ヒューズでは、120ボルトまたは230 ボルトの電源からの電流を確実に遮断することはできません 。32ボルトのヒューズが120ボルトまたは230ボルトの電源を遮断しようとすると、アーク放電が発生する可能性があります。ガラス管内のプラズマは、電流が減少するまで電流を流し続け、最終的にプラズマは非導電性のガスになります。定格電圧は、遮断する必要のある最大電源電圧よりも高くなければなりません。ヒューズを直列に接続しても、組み合わせ全体の定格電圧も、個々のヒューズの定格電圧も増加しません。
数千ボルト定格の中電圧ヒューズは、コストがかかることと、非常に低い電圧で動作しているときに回路を適切に遮断できないことから、低電圧回路では決して使用されません。[ 8 ]
メーカーは、定格電流時のヒューズ両端の電圧降下を指定する場合があります。ヒューズの冷間抵抗と電圧降下値には直接的な関係があります。電流が流れると、ヒューズの動作温度の上昇に伴い、抵抗と電圧降下は徐々に増加し、最終的に熱平衡状態に達します。特に低電圧用途でヒューズを使用する場合は、電圧降下を考慮する必要があります。電圧降下は、従来型のワイヤ式ヒューズではあまり問題にならないことが多いですが、リセット可能な（PPTC）タイプのヒューズなど、他の技術では大きな問題となる場合があります。
周囲温度によってヒューズの動作特性は変化します。25 ℃ で1A定格のヒューズは、 -40 ℃では定格電流の10～20%増しの電流を流す可能性があり、100 ℃では定格値の80%で開路する可能性があります。動作値はヒューズの種類によって異なり、メーカーのデータシートに記載されています。
ほとんどのヒューズは、本体またはエンドキャップに定格を示すマーキングが施されています。表面実装技術を用いた「チップ型」ヒューズは、マーキングがほとんど、あるいは全くないため、識別が非常に困難です。
見た目が似ているヒューズでも、マーキングによって識別されるように、特性が大きく異なる場合があります。ヒューズのマーキング[ 9 ]は、一般的に、テキストとして明示的に、または特定のタイプの承認機関のマーキングによって暗黙的に、次の情報を伝えます。
ヒューズは、さまざまな用途に対応できるよう、非常に多様なサイズと形状で製造されており、互換性を高めるために標準化されたパッケージレイアウトで製造されています。ヒューズ本体は、用途や電圧クラスに応じて、セラミック、ガラス、プラスチック、グラスファイバー、成形マイカ積層板、または成形圧縮繊維で作られています。
カートリッジ（フェルール）ヒューズは、円筒形の本体の両端に金属製のキャップが付いています。一部のカートリッジヒューズは、ホルダーに誤った定格のヒューズが誤って挿入されるのを防ぐため、異なるサイズのキャップで製造されており、ボトル型をしています。
低電圧電源回路用のヒューズには、ボルトで固定されたブレード端子またはタグ端子があり、これらはネジでヒューズホルダーに固定されます。ブレードタイプの端子の中には、スプリングクリップで固定されているものもあります。ブレードタイプのヒューズは、ヒューズホルダーから取り外す際に専用のエクストラクターツールが必要となる場合がよくあります。
再生可能なヒューズは、ヒューズ素子を交換できるため、ヒューズ作動後に損傷していなければ、ヒューズ本体と端子を再利用できます。
プリント基板に半田付けするタイプのヒューズは、放射状または軸方向のリード線を備えています。表面実装型のヒューズは、リード線の代わりに半田付けパッドを備えています。
排出型高電圧ヒューズは、繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチック製のチューブと開口端を備えており、ヒューズ素子を交換することができる。
半密閉型ヒューズは、ヒューズ線自体を交換できるヒューズ線キャリアです。正確な溶断電流は密閉型ヒューズほど厳密に制御できず、ヒューズ線を交換する際には適切な直径と材質を使用することが極めて重要です。これらの理由から、半密閉型ヒューズは徐々に使用されなくなってきています。
これらは世界の一部の地域では消費者向け機器でまだ使用されていますが、あまり一般的ではなくなっています。ガラスヒューズは検査のためにヒューズ素子が見えるという利点がありますが、遮断容量（遮断定格）が低いため、一般的に250V ACで15A以下の用途に制限されます。セラミックヒューズは遮断容量が高いという利点があり、より高い電流と電圧の回路での使用が容易です。ヒューズ本体に砂を充填すると、アークの冷却がさらに行われ、ヒューズの遮断容量が増加します。中電圧ヒューズには、アークの消弧を助けるために液体が充填されたエンベロープが付いている場合があります。一部の配電開閉装置では、機器を満たす油に浸されたヒューズリンクを使用しています。
ヒューズパッケージには、ピン、スロット、タブなどの異物混入防止機能が含まれている場合があり、これにより、見た目が似ているヒューズ同士の交換を防ぐことができます。例えば、北米規格のRKヒューズ用ホルダーにはピンが付いており、見た目が似ているH規格ヒューズの取り付けを防ぎます。H規格ヒューズは遮断容量がはるかに低く、RK規格のようなスロットがなく、ブレード端子が一体型になっています。
ヒューズは、異なる定格のヒューズが誤って使用されるのを防ぐために、異なるサイズの筐体で製造されることがあります。例えば、ボトル型ヒューズは、キャップの直径を変えることで定格を区別しています。自動車用ガラスヒューズは、定格の高いヒューズが定格の低い回路に誤って取り付けられるのを防ぐために、異なる長さで製造されています。
ガラスカートリッジヒューズとプラグヒューズは、溶断素子を直接検査できます。その他のヒューズには、以下のような表示方法があります。
一部のヒューズでは、専用のマイクロスイッチまたはリレーユニットをヒューズ本体に取り付けることができます。ヒューズが切れると、表示ピンが伸びてマイクロスイッチまたはリレーが作動し、それによってイベントがトリガーされます。
中電圧用途向けのヒューズの中には、2つまたは3つの独立したバレルと、2つまたは3つのヒューズ素子を並列に接続したものもある。
国際電気標準会議（ IEC）は、低電圧電力ヒューズに関する規格60269を発行しています。この規格は4巻からなり、一般要件、産業・商業用途向けヒューズ、住宅用途向けヒューズ、半導体デバイス保護用ヒューズについて規定しています。IEC規格は複数の国内規格を統合することで、国際貿易におけるヒューズの互換性を向上させています。IEC規格に適合するよう試験された様々な技術のヒューズは、いずれも同様の時間電流特性を示すため、設計と保守が容易になります。
米国およびカナダでは、 定格電圧1kV ACまでの低電圧ヒューズは、 Underwriters Laboratories規格UL 248またはカナダ規格協会（CSA）の整合規格C22.2 No. 248に準拠して製造されています。この規格は、定格電圧1kV 以下、交流または直流、遮断容量200kAまでのヒューズに適用されます 。これらのヒューズは、カナダ電気工事規程パートI（CEC）または米国電気工事規程NFPA 70（NEC）に準拠した設置を想定しています。
米国およびカナダにおけるヒューズ（および回路ブレーカー）の標準アンペア定格は、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、125、150、175、200、225、250、300、350、400、450、500、600、700、800、1000、1200、1600、2000、2500、3000、4000、5000、および6000アンペアとされています。ヒューズのその他の標準アンペア定格は、1、3、6、10、および601です。
UL 248は現在19の「パート」で構成されています。UL 248-1はヒューズの一般要件を規定し、後続のパートは特定のヒューズサイズ（例：クラスJの場合は248-8、クラスLの場合は248-10）または独自の特性を持つヒューズのカテゴリ（例：半導体ヒューズの場合は248-13、太陽光発電ヒューズの場合は248-19）に特化しています。一般要件（248-1）は、補足パート（240-x）によって修正される場合を除き適用されます。例えば、UL 248-19では、太陽光発電ヒューズの定格電圧を一般要件の1000ボルトから1500ボルト（直流）まで引き上げています。
IEC規格とUL規格では、用語に若干の違いがあります。IEC規格では、「ヒューズ」とは、溶断リンクとヒューズホルダーを組み合わせたものを指します。一方、北米規格では、ヒューズは交換可能な部品であり、溶断リンクはヒューズに取り付けるための金属部品を指します。
自動車用ヒューズは、車両の配線や電気機器を保護するために使用されます。自動車用ヒューズにはいくつかの種類があり、その用途は電気回路の特定の用途、電圧、電流要件によって異なります。自動車用ヒューズは、ヒューズブロック、インラインヒューズホルダー、またはヒューズクリップに取り付けることができます。一部の自動車用ヒューズは、自動車以外の電気用途にも使用されることがあります。自動車用ヒューズの規格は、SAEインターナショナル（旧称：米国自動車技術者協会）によって発行されています。
自動車用ヒューズは、大きく4つのカテゴリーに分類できます。
32ボルト定格の自動車用ヒューズのほとんどは、24ボルトDC以下の定格の回路で使用されます。一部の車両は、58ボルトDC定格のヒューズを必要とするデュアル12/42V DC電気システム[ 10 ] を使用しています。
ヒューズは、最大115,000ボルトの交流電圧までの電力システムで使用されます。高電圧ヒューズは、電力計測に使用される計器用変圧器や、回路ブレーカーの費用対効果が見合わない小型電力変圧器の保護に使用されます。115kVの回路ブレーカーは、電力ヒューズセットの最大5倍の費用がかかる場合があるため、結果として数万ドルの節約につながります。
中電圧配電システムでは、1～3軒の住宅に電力を供給する変圧器を保護するために電力ヒューズが使用されることがあります。電柱に取り付けられた配電用変圧器は、ほぼ必ずヒューズ式遮断器によって保護されており、活線保守工具を使用してヒューズ素子を交換することができます。
中電圧ヒューズは、モーター、コンデンサバンク、変圧器の保護にも使用され、金属製の密閉型開閉装置に取り付けられる場合もあれば、（新しい設計ではまれに）開放型の配電盤に取り付けられる場合もある。
大型電力ヒューズは、銀、銅、または錫製の溶断素子を用いて、安定した予測可能な性能を実現しています。高電圧放出型ヒューズは、溶断素子をホウ酸などのガス発生物質で囲んでいます。ヒューズが溶断すると、アークからの熱によってホウ酸から大量のガスが発生します。それに伴う高圧（多くの場合100気圧以上）と冷却ガスによって、発生したアークは急速に消弧されます。その後、高温ガスはヒューズの両端から爆発的に放出されます。このようなヒューズは屋外でのみ使用できます。
これらのタイプのヒューズには、スイッチ機構を作動させるための衝撃ピンが備わっている場合があり、いずれかのヒューズが切れると3相すべてが遮断されるようになっている。
高出力ヒューズとは、数キロアンペアの電流を遮断できるヒューズのことです。一部のメーカーは、最大63 キロアンペアの短絡電流に対するヒューズの試験を実施しています。
ヒューズは、同等の定格の回路ブレーカーに比べて、多くの場合、コストが安く、構造もシンプルであるという利点があります。切れたヒューズは新しいものに交換する必要があり、これはブレーカーをリセットするよりも手間がかかるため、故障を無視するのを防ぐ効果があります。一方で、回路を遮断せずにヒューズを交換すること（ほとんどの建物の配線設計では、各ヒューズに個別の遮断スイッチは設けられていません）は、特に故障が短絡の場合、それ自体が危険です。
保護応答時間に関して言えば、ヒューズは（動作時間にもよりますが）回路遮断器よりも故障を迅速に遮断する傾向があります。ヒューズは故障電流の1/4サイクル以内に故障を遮断できますが、回路遮断器は故障を遮断するのに約1/2サイクルから1サイクルかかる場合があります。ヒューズの応答時間は最短で0.002秒ですが、回路遮断器の応答時間は通常0.02秒から0.05秒の範囲です。
高遮断容量ヒューズは、600V交流で最大30万アンペアまで安全に遮断できる定格を備えています 。短絡レベルの高い低電圧電力回路では、一部のモールドケースブレーカーの前段に電流制限ヒューズが使用され、ブレーカーを保護します。
電流制限ヒューズは非常に高速に動作するため、回路に流れ込む総エネルギー量を制限し、下流の機器を損傷から保護します。これらのヒューズは交流電源周波数の1サイクル未満で遮断します。回路ブレーカーはこの速度には対応できません。
一部の遮断器は、停電時に機械的な動作を確実に行うために、定期的なメンテナンスが必要です。一方、ヒューズは溶融プロセスを利用するため、故障時に動作するために機械的な動作は必要ありません。
多相電力回路において、ヒューズが1つだけ切れた場合、残りの相には通常よりも高い電流が流れ、電圧も不均衡になり、モーターが損傷する可能性があります。ヒューズは過電流、あるいはある程度は過熱を検知するだけであり、通常は保護リレーと併用して、例えば地絡検出といったより高度な保護機能を提供することはできません。
中電圧配電用ヒューズの一部のメーカーは、ヒューズに外部保護リレーによって作動する火工品を追加することで、ヒューズ素子の過電流保護特性とリレー保護の柔軟性を組み合わせている。
家庭用アプリケーションでは、ミニチュア回路ブレーカー（MCB）がヒューズの代替として広く使用されています。定格電流は、保護対象機器の負荷電流と周囲の動作温度によって決まります。定格は、6A、10A、16A、20A、25A、32A、45A、50A、63A、80A、100A、125A があります。[ 11 ]
英国では、古い電気配電盤（ヒューズボックスとも呼ばれる）には、半密閉型（再配線可能）ヒューズ（BS 3036）またはカートリッジヒューズ（BS 1361）が取り付けられています。 （ヒューズ線は、一般的に5A 、15A 、 30A定格の短い線が 厚紙に巻かれた状態で消費者に供給されます。）現代の配電盤には通常、ヒューズの代わりに小型回路ブレーカー（MCB）が使用されていますが、用途によってはMCBが誤作動を起こしやすいため、カートリッジヒューズが今でも使用されることがあります。
交換可能なヒューズ（再配線式またはカートリッジ式）はユーザーによる交換が可能ですが、定格の高いヒューズエレメント（リンクまたはワイヤー）をホルダーに挿入したり（過負荷ヒューズ）、既存のホルダーに銅線や全く異なる種類の導電性物体（コイン、ヘアピン、クリップ、釘など）を取り付けたりすることが容易にできるため、危険を伴う場合があります。ヒューズボックスの不正使用の一例として、ソケットに1セント硬貨を入れることが挙げられます。これは過電流保護を無効にし、危険な状態を引き起こします。このような不正行為は、ヒューズを完全に検査しない限り発見できません。このような理由から、北米ではヒューズワイヤーは使用されませんでしたが、配電盤向けには交換可能なヒューズが引き続き製造されています。
Wylex標準の配電ユニットは、等電位ゾーン外の機器に電力を供給する可能性のあるソケットに漏電遮断器(RCD)を義務付ける配線規則が始まるまで、英国で非常に人気がありました。この設計では、RCD またはRCBO を取り付けることができません。一部の Wylex 標準モデルは、メインスイッチの代わりに RCD で製造されていましたが、(設備全体に電力を供給する配電ユニットの場合)警報システムはRCD で保護すべきではないため、これは配線規則に準拠しなくなりました。これらのユニットにねじ込むことができるヒューズベースには 2 つのスタイルがあります。1 つは再配線可能なヒューズワイヤキャリア用に設計されたもので、もう 1 つはカートリッジヒューズキャリア用に設計されたものです。長年にわたり、両方のスタイルのベース用に MCB が製造されてきました。どちらの場合も、定格の高いキャリアはピンが広いため、ベースも変更せずに定格の高いキャリアに変更することはできませんでした。カートリッジヒューズキャリアは、現在では DIN レールエンクロージャでも利用可能です。[ 12 ]
北米では、1960年以前に配線された建物ではヒューズが使用されていました。これらのエジソンベースのヒューズは、エジソンベースの白熱電球と同様に、ヒューズソケットにねじ込んで取り付けました。定格は5、10、15、20、25、30アンペアでした。過大な定格のヒューズの取り付けを防ぐため、後のヒューズボックスには、ヒューズホルダーソケットにリジェクション機能（一般にリジェクションベース（タイプSヒューズ）として知られる）が組み込まれました。これは、ヒューズの定格に応じて直径が小さくなっています。つまり、ヒューズはあらかじめ設定された（タイプS）定格のヒューズとしか交換できません。これは北米の3か国規格（UL 4248–11、CAN/CSA-C22.2 NO. 4248.11-07（R2012）、およびNMX-J-009/4248/11-ANCE）です。既存のエジソンヒューズボードは、不正開封防止アダプターをねじ込むことで、リジェクションベース（タイプS）ヒューズのみを受け入れるように簡単に変換できます。このアダプターは既存のエジソンヒューズホルダーにねじ込まれ、指定されたタイプS定格ヒューズを受け入れるためのより小さな直径のねじ穴があります。[ 13 ]
一部の企業は、ヒューズソケットにねじ込むリセット可能な小型サーマルサーキットブレーカーを製造しています。 [ 14 ] [ 15 ]一部の設備では、これらのエジソンベースのサーキットブレーカーを使用しています。しかし、今日販売されているそのようなブレーカーには、1 つの欠点があります。ドア付きの回路ブレーカーボックスに取り付けられる場合があります。その場合、ドアが閉じていると、ドアがブレーカーのリセットボタンを押し続けてしまう可能性があります。この状態では、ブレーカーは事実上役に立たず、過電流保護を提供しません。[ 16 ]
1950年代には、新築の住宅や産業施設における分岐回路保護用のヒューズは、低電圧遮断器に取って代わられた。
ヒューズは電動機の回路保護に広く用いられています。軽度の過負荷の場合、モーター保護回路が自動的に制御コンタクタを開き、ヒューズは短絡または極端な過負荷の場合にのみ作動します。
配電システムの様々なレベルで複数のヒューズが直列に接続されている場合、故障箇所に電気的に最も近いヒューズ（またはその他の過電流保護装置）のみを溶断（遮断）することが望ましい。このプロセスは「協調」と呼ばれ、2つのヒューズの時間-電流特性を共通電流基準でプロットする必要がある場合がある。ヒューズは、供給側のフィーダーヒューズが溶断し始める前に、分岐側のヒューズがその回路を遮断するように選定される。このようにして、共通の供給ヒューズによって給電されている他の回路への影響を最小限に抑えつつ、故障回路のみを遮断することができる。
システム内のヒューズが同じ種類である場合、負荷に最も近いヒューズの定格と電源側に向かう次のヒューズの定格との間の単純な経験則に基づく比率を使用することができます。
いわゆる自己復帰型ヒューズは、ポリマー正温度係数（PPTC）サーミスタと呼ばれる熱可塑性導電性素子を使用しており、過電流状態時に（素子の抵抗値を増加させることで）回路を遮断します。PPTCサーミスタは、電流が遮断されると冷却されて低抵抗値に戻るため、自己復帰型です。これらの素子は、交換が困難な航空宇宙／原子力関連用途や、マウスやキーボードのショートによるマザーボードの損傷を防ぐために、コンピュータのマザーボードによく使用されます。
サーマルヒューズは、コーヒーメーカー、ヘアドライヤー、小型家電製品に電力を供給する変圧器など、民生機器によく使用されています。内部には、通常は閉じた状態を保つバネ接点機構を備えた、溶融可能な感温性組成物が含まれています。周囲の温度が高くなりすぎると、組成物が溶融し、バネ接点機構が回路を遮断します。この装置は、例えばヘアドライヤーの火災防止に使用できます。送風モーターが停止したり、吸気口が誤って塞がれたりした場合など、空気の流れが遮断されるとヒーターへの電源供給を遮断します。サーマルヒューズは「使い捨て」でリセットできない装置であり、一度作動（溶断）すると交換する必要があります。
ケーブルリミッターはヒューズに似ていますが、低電圧電力ケーブルの保護のみを目的としています。たとえば、複数のケーブルが並列に使用されるネットワークで使用されます。過負荷保護を目的としたものではなく、短絡にさらされたケーブルを保護するものです。リミッターの特性はケーブルのサイズに合わせて調整されているため、ケーブルの絶縁体が損傷する前にリミッターが故障を解消します。[ 17 ]
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)