مقدمه
وظیفه ی یک سیستم قدرت، تحویل انرژی الکتریکی به مصرف کننده به طور مداوم و بدون وقفه می باشد. مهمترین خطر برای یک سیستم قدرت ، اتصال کوتاه می باشد که باعث تغییرات شدید و ناگهانی در آن می شود. ایجاد خطا و اتلاف انرژی زیاد به صورت حرارت در محل اتصال کوتاه ، باعث آتش سوزی ، صدمات مکانیکی و الکتریکی به تجهیزات می شود.
لازم است اولا قسمت معیوب هر چه سریعتر از مدار جدا شده تا به قسمت های سالم ص دمه ای نرسد و ثانیا حداقل قطعی برق در قسمتهای سالم را داشته باشیم . این امر مستلزم به کارگیری انتخاب و به کار گیری صحیح وسایل حفاظتی اعم از رله ها و فیوزها میباشد. فیوزها خود مستقیما خطا را حس کرده و مدار را قطع می کنند در حالی که رله ها پس از احساس خطا برای رفع آن به کلیدهای مربوطه فرمان می دهند. فیوز وسیلهای است که مدارهای الکتریکی را در برابر جریان غیر مجاز محافظت میکند. اگر جریانی بیش از جریان نامی از فیوز بگذرد فیوز میسوزد و بدین ترتیب جریان برق، قطع خواهد شد تا تجهیزات دیگر آسیبی نبینند. این وسیله اولین بار توسط توماس ادیسون در سال ۱۸۹۰ میلادی ثبت اختراع شدهاستn
انواع فیوز :
۱-از نظر ولتاژ شبکه
۲- از نظر مورد استعمال
۳- از نظر نحوه ی کاربرد
۴- از نظر منحنی ذوب المان فیوز
۵- از نظر نحوه ی عملکرد
۶- از نظر محکم شدن کلاهک فیوز به پایه فیوز
ما در این مقاله صرفاً موارد اول تا سوم را بررسی می کنیم .
۱-ازنظر ولتاژ شبکه :
الف) فیوزهای فشار ضعیف : در شبکه های با ولتاژ کمتر از ۱۰۰۰ ولت متناوب و ۱۵۰۰ ولت مستقیم به کار میروند
ب) فیوزهای فشار قوی : در شبکه های با ولتاژ بالاتر از ۱۰۰۰ ولت متناوب به کار برده می شود
ج) فیوزهای فشار متوسط : فیوزهای فشار متوسط معمولا برای محافظت از تجهیزات در سوییچ گیرهای فشار متوسط استفاده میشوند .مزیت این فیوزها سرعت بالای آنها در محدود کردن جریان در هنگام وقوع اتصال کوتاه است که متعاقبا موجب حفاظت تجهیزات در مقابل اثرات حراراتی و دینامیکی اتصال کوتاه می گردد.
این فیوزها در موارد زیر مورد استفاده قرار میگیرند
Mn ترانسفورماتورهای توزیع
الکتروموتورهای فشارمتوسط
بانکهای خازنی
ترانسفورماتورهای اندازه گیری PT
ویژگی ها
قابل نصب داخلی Indoor و خارجی Outdoor
قابل استفاده در سوییچگیرهای معمولی Air Insulated و گازی Gas Insulated
قابل نصب در شرایط سخت آب و هوایی
قابل نصب در سوییچگیرهای روغنی Oil Filled
فیوزهای های ولتاژ جهت حفاظت از بانک های خازنی
۲–از نظر مورد استعمال :
الف) فیوزهای فشار ضعیف از نظر مورد استعمال به دو دسته NH یا HRC یا LS تقسیم می شوند.
ب) فیوزهای فشار قوی ازنظر مورد استعمال به دو دسته فیوزهای کات اوت برای شبکه های توزیع و فیوزهای قدرت تقسیم می شوند.
فیوزهای NH یا HRC فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع زیاد :
این فیوز دارای قدرت قطع زیاد بوده به طوری که می تواند جریان های اتصال کوتاه تا ۲۰۰ کیلو آمپر و بیشتر را با اطمینان کامل قطع کند. این فیوزها برای جریان نامی تا ۱۲۵۰ آمپر و ولتاژ نامی ۶۶۰ ولت ساخته شده اند و برای حفاظت سیم و کابل در توزیع با قدرت های زیاد و حفاظت موتورها بکار برده می شوند.
فیوزهای LS – معروف به فیوز فشنگی (فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع کم) :
این فیوز مخصوص حفاظت سیم ساخته شده است و قدرت قطعشان قدری کمتر از فیوزهای NH می باشد.
فیوزهای کات اوت :
از فیوزهای کات اوت به طور وسیعی در حفاظت فیدرهای توزیع استفاده می شود. در ایران این فیدرها عموما دارای ولتاژهای ۱۱ ، ۲۰، ۳۳ کیلو ولت هستند. از این فیوزها می توان در مواقع تغییر و نگهداری و … به عنوان سکسیونر نیز استفاده کرد. اصولا از فیوزهای کات اوت در جاهایی استفاده می شود که خطاها و اضافه بارها به ندرت اتفاق می افتد چرا که هر بار عملکرد این فیوز باید فردی برای تعویض فیوز به محل اعزام شود.
این فیوزها در ولتاژهای ۲٫۶ تا ۳۴٫۵ کیلو وات ساخته می شوند و جریان نامی آنها از ۶ تا ۲۰۰ آمپر می باشد. ظرفیت قطع آنها از ۲ کیلوآمپر در ولتاژهای بالا تا ۲۰ کیلو آمپر در ولتاژهای پایین متغییر است.
فیوزهای قدرت – فیوزهای فشار قوی با قدرت قطع زیاد – فیوز HH :
فیوزهای قدرت هنگامی استفاده می شود که جریان اتصال کوتاه سیستم بزرگتراز ظرفیت قطع فیوزهای کات اوت باشد. ضمنا فیوزهای قدرت برای ولتاژهای بالاتری نسبت به فیوزهای کات اوت ساخته میشوند. اصول کار فیوزهای کات اوت و قدرت نظیر هم می باشند.
فیوزهای قدرت در ولتاژهای ۲٫۴ تا ۱۳۸ کیلو وات ساخته می شوند و جریان کار مداوم آنها از ۰٫۵ تا ۴۰۰ آمپر است. فیوزهای قدرت از نوع محدود کننده جریان را می توان در محلهایی که جریان اتصال کوتاه متقارن اند تا ۸۰ کیلو آمپر باشد مورد استفاده قرار داد.
3- از نظر نحوه ی کاربرد :
از نظر نحوه ی کاربرد می توان فیوزها را به انواع زیر تقسیم نمود :
الف ) فیوز همه منظوره (فشنگ نوع G)
فیوز محدود کننده جریانی را گویند که قادر است تحت شرایط معین همه جریان های کوچکتر یا مساوی ظرفیت قطع نامیش را که باعث ذوب المان فیوزی می گردند ، قطع کند.
ب ) فیوز پشتیبان ( فشنگ نوع A )
فیوز محدود کننده ی جریانی را گویند که قادر است تحت شرایط معین همه ی جریان های بین پایین ترین جریان تعیین شده روی مشخصه زمان ، جریان عملکردش و ظرفیت قطع نامیش را قطع کند.
تذکر : به عنوان یک تعریف ساده برای فیوزهای پشتیبان می توان گفت که فیوزهای پشتیبان نوع A عموما برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه به کار می روند حال آن که فیوزهای همه منظوره در مقابل اضافه بار نیز مدار را حفاظت می کنند.
انواع فيوزها از نظر ساختار:
۱-فیوزهای فشنگی
۲-اتوماتیک(آلفا)
۳-مینیاتوری
۴- بکس
۵-کاردی ( تیغه ای)
۶-شیشه ای یاکارتریج
۷- فیوزهای فشار
