ヒューズはただのヒューズです。 そうでしょう? ヒューズはある一定の電流を超えると開くようにできていることは知っています。 これは、感電や配線の過熱による火災から私たちを保護するものです。 しかし、ヒューズの中には、もっと深刻な危険から私たちを守ってくれるものがあるのです。
なぜテスターにはヒューズが必要なのか
市場には、シンプルな電圧検出器から高度なデジタル マルチメーター (DMM) まで、さまざまな種類のテスターが存在します。 電圧測定を行うテスターは、入力インピーダンスが高いため、過電流状態が発生する可能性は低くなります。 そのため、電圧測定用の入力は一般的にヒューズ保護ではなく、過電圧保護で設計されている。 しかし、同じテスターでも、電流を測定するように設計されている場合は、ヒューズが必要となる。 電流測定用入力は、通常、測定された電流が流れる単純なシャントを使用する。 このシャントの抵抗は0.01オームのオーダーである。 これにテストリードの抵抗（約0.04オーム）を加えて、0.1オーム以下のショートとなる。 この抵抗は、このショートを他の負荷と直列に置いて回路の電流を測定する場合には十分である。 しかし、この回路を電圧源、例えばリビングルームのコンセントに接続するとなると、話はまったく違ってくる。 これは、電圧と電流の両方を測定している人が犯しがちなミスです。 電流入力ジャックにテストリードを挿して電流を測定した後、アンプジャックにリードを挿したまま電圧を測定しようとするのです。 これでは、電圧源と短絡してしまう。 昔、アナログメータしかなかったころは、このミスで内部回路はおろか、メータのムーブメント（針が上のペグに巻きついてしまう）まで壊してしまったことがある。 そのため、メーターのテストリード端子にはヒューズが直列に接続され、安価で効果的な解決策となった。 現在でもほとんどのメーカーが、電流測定回路にヒューズで保護されたテスターを設計している。 技術の進歩に伴い、ヒューズ設計の科学も進歩した。 テスターを製造する人々には理解されていても、テスターを使用する多くの人々には、ヒューズがもたらす完全な影響はほとんど理解されていません。 電流ジャックに電圧をかけるという単純なミスでヒューズを飛ばしてしまったとき、最初はメーターを消さずに済んだことに感謝する。 しかし、次の電流測定をする前に、新しいヒューズを探し出して交換しなければならないという事実に苛立ちを覚えるかもしれない。
テスターはいつ手榴弾になるのか
メーカーはマニュアルで、また多くの場合メーターで、交換ヒューズに必要な電流、遮断、電圧の定格を指定しています。 これらの定格がないヒューズを選択したり、さらに悪いことに、ヒューズの接続部の周りにワイヤーを配置したりすると、信じられないかもしれませんが、熱手榴弾を作ったのと同じことになります。 これを作動させるには、適切な条件が必要です。 プリンタ、コンピュータ、コピー機、または独自の電源（CAT I）を持つ機器の作業中に爆発が起こることは、おそらくないでしょう。 分岐回路（CAT II）で作業していても、爆発しないかもしれません。 この2つの環境はかなり低エネルギーで、多くの場合、ヒューズ保護、サーキットブレーカー、過電流保護回路が内蔵されています。 しかし、これは良い考えでもなければ、安全な作業方法でもありません。 配電盤（CAT III）または一次フィードライン（CAT IV）に移動すると、保護回路は大きく変わります。 配電盤では、分岐回路にある15、20、30アンペアのブレーカーではなく、電力会社との間に数百アンペアのブレーカーが設置されているのです。 住宅のブレーカーパネルの入力側で電圧を測定する場合、保護は電柱や変電所に戻って行われるようになりました。 これらのブレーカーは、開くまでに数千アンペアを流すことができ、分岐回路ブレーカーよりも開くまでにかなりの時間がかかります。
プラズマ火の玉
この状況では、間違ったヒューズ (またはヒューズ接続に巻き付けられた電線) とテスト リードによって表されるショートは、ほぼ無限のエネルギーで供給されます。 ヒューズ (またはワイヤー) の金属エレメントは非常に速く加熱され、小さな爆発を起こしながら蒸発し始めます。 間違ったヒューズの場合、爆発の勢いでヒューズの筐体が破裂し、プラズマ火球の燃料となる酸素が無限に出てくるかもしれません。 テストリードも溶け始め、あっという間に火と熱い金属が手、腕、顔、衣服に付着する。 エネルギーがテスターに加わる時間、利用可能な酸素、フェイスシールドや厚手の手袋などの安全装備の有無によって、怪我の程度が決まります。 これらはすべてミリ秒単位で行われるため、ミスに反応する時間はほとんどありません。 運が良ければ、リード線やテスターから投げ出され、回路を破壊できるかもしれません。
適切なヒューズを使用する
特別に設計された「高エネルギー」ヒューズは、電気ショートによって生じるエネルギーをヒューズ筐体内に留めて、電気ショックや火傷からユーザーを保護するように設計されています。 これらの高エネルギーヒューズは、エネルギーが印加される時間の長さと、燃焼に利用できる酸素の量を制限するように設計されています。 ヒューズは指定された定電流で溶断するだけでなく、瞬間的な大電流でも溶断するように設計することができる。 この大電流は “最小遮断電流” として規定されています。 フルークでは、最小遮断定格が10,000アンペアと17,000アンペアのヒューズをテスターに使用しています。 CAT III 1000 V メーターでテストリードをアンペアジャックに接続すると、リード間に約 0.1Ω (シャントが 0.01, テストリードが 0.04, ヒューズと回路基板の導体が 0.05) の直列抵抗を持つことになります。 ここで、誤って1,000ボルトの電源にリード線を接続すると、オームの法則により、10,000アンペアの電流が発生します（E/R=I, 1,000/0.1=10,000 ）。 その電流を素早く遮断するヒューズが欲しい。 ハイエナジーヒューズは、専用設計のヒューズエレメントに加え、砂を充填している。 砂は、エレメントが爆発したときの衝撃エネルギーを吸収するだけでなく、エネルギーによって発生する高温（最高1万度）で砂を溶かし、ガラスに変える。 ガラスは素子を覆い、利用可能な酸素を遮断することで火球を滑らかにし、あなたとテスターを危険から守ります。 このように、同じアンペア数、同じ定格電圧のヒューズであれば、どれも同じというわけではありません。 安全のために、使用するヒューズがテスターの技術者によって設計されたものであることを確認する必要があります。 常にテスターのマニュアルを参照するか、テスターのメーカーに問い合わせて、正しいヒューズを使用していることを確認してください。 フルーク・テスターの交換用ヒューズは、テスターのマニュアルに記載されているパーツ番号で注文すれば、いつでも入手できます。 お客様の安全は、テスターが設計された適切なヒューズを購入するために必要なお金よりもはるかに価値があります。