فیوز و نحوه استفاده در سیستم های برقی

سمت فشار متوسط ترانس :

 یک راه حل ارزان برای حفاظت ترانسهای توزیع استفاده از فیوز در سمت MV ترانس می باشد. ترانسهایی تا توان 250KVA را می توان با این روش حفاظت کرد. نحوه محاسبه و سایزینگ فیوز برای این منظور را پیش از این گفته ایم.در ذیل جهت یادآوری مثالی را که پیش از این آورده ایم تکرار می کنیم:

مثال: فیوز کات اوت و کلید جریان ضعیف یک ترانس 1600KVA را حساب کنید:

فیوز کات اوت     I= Sn/ 1.7 * V       I=1600/1.7*20=46 A

که با توجه به این که ترانسها را در فول لود استفاده نمی کنند شاید #فیوز 40A برای آن مناسب باشد.

کلید جریان ضعیف: I= Sn/ 1.7 * V       I=1600/1.7*0.4=2500 A

پس کلید طرف فشار ضعیف و همچنین کلید ورودی #تابلوی اصلی توزیع فشار ضعیف باید برای این ترانس 2500A باشد.

انتخاب فیوز برای بانک خازنی:

برای محافظت از خازن لازم است جریانهای گذرای فرکانس بالا و هارمونیکهای مرتبه بالا در نظر گرفته شوند. انتخاب فیوز برای بانک خازنی ساده است. یکی از دو روش زیر را می توان بکار برد:
1 - جریان نامی فیوز در حدود  1.7  تا   1.8    برابر جریان هر پله از بانک خازنی.
2- ولتا ژ نامی فیوز بزرگتر از  1.1 برابر ولتاژ نامی بانک خازنی.

انتخاب فیوز برای موتور:

انتخاب فیوز برای موتور همان مراحل انتخاب فیوز برای ترانس را دارد با این تفاوت که جریان هجومی موتور جریان راه اندازی موتور تقریباً 6 برابر جریان نامی و به مدت 6 ثانیه است. لذا لازم است منحنی فیوز بالاتر از این جریان قرار گیرد. در صورتیکه از منحنی فیوزهای حفاظت ترانس استفاده نماییم جریان نامی فیوز مناسب برای اینکار خیلی بالا خواهد رفت. پس لازم است از نوع دیگری از فیوزها که منحنی جریان-زمان آنها خمیدگی بیشتری دارد استفاده نماییم. این نوع فیوز را کندکار یا کندسوز می نامند و با زمان قطع بالایی که دارند (کلاس بالاتر) برای حفاظت موتور مناسب می باشند.

همچنین توجه داریم که بر خلاف ترانس، جریان راه اندازی موتور بسیار بالا می باشد. جریانهای راه اندازی 700 آمپر بسیار معمول است. این جریان را با جریان 336 آمپر ترانس مقایسه نمایید. لذا لازم است که منحنی های فیوزهایی که برای حفاظت موتوری بکار می روند مشخصه متفاوتی داشته باشند.


کاربرد فیوزها

فیوز از نظر نحوه ی عملکرد :

الف) فیوزهای محدود کننده جریان
ب) فیوزهایی که جریان را محدود نمی کنند

از مفهوم محدود کنندگی جریان مشخص شده است که در اثر وقوع خطا ، جریان بسیار بزرگ از فیوز ومدار خواهد گذشت چون فیوز محدود کننده در مدار وجود دارد، جریان قبل از اینکه به پیک خود برسد توسط فیوز قطع می شود.

فیوزهای غیر محدود کننده جریان دارای این قابلیت نیستند و بنابراین جریان های اتصال کوتاه بزرگ بدون اینکه قبل از رسیدن به پیک قطع شوند، از فیوز و در نتیجه تجهیزات تحت حفاظت عبور می کنند. انواع فیوزهایی که پس از عمل ، گازهای حاصل از عملکرد فیوزاز محفظه المان آن خارج می شوند از نوع فیوزهای غیر محدود کننده جریان هستند و به فیوزهای انفجاری معروفند.

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.

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا :

نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار گردد. بعضی از فیوزهای خودکار جریان زیاد و بار زیاد را در مدارها ، کنترل می کنند، اما پس از قطع شدن باید پس از مدت کمی دوباره شستی مربوط به آن را فشار داد تا مدار را وصل کند در این فیوزها دو عنصر مغناظیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه با جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بی متال ) بار زیاد را قطع می کند. این فیوزها اکثرا مصرف خانگی دارند.

کارتریج :

این فیوز شامل بدنه لوله مانندی از جنس چینی است دو سر آن فلز بوده و سیم فیوز داخل این لوله قرار می گیرد. لوله از مواد سیلیکنی پر می شود ، این نوع فیوز در بالا بر ها نصب می شود.

تجهیزات الکتریکی مانند موتورها و ترانس ها معمولا طوری طراحی می شوند که بتوانند برای مدت زمان محدودی  ( از چند دقیقه تا یکی دو ساعت ) در بیشتر از بار نامی خود کار کنند . بنابراین فیوز در این زماننباید باعث قطع مدار گردد و باید برای حفاظت این ادوات از فیوزی استفاده کرد که ایت اضافه بار را تحمل کند.

لازم به تذکر است که فیوزهای غیر محدود کننده جریان مانند : کلیدهای فشار قوی وقتی قادر به قطع قوس و در نتیجه قطع مدار هستند ، که جریان متناوب به نقطه صفرخود برسد.