فیوز و انواع آن‌ها و کاربردشان در صنعت (۲)

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: مهمترین خطر برای یک سیستم قدرت، اتصال کوتاه می‌باشد که باعث تغییرات شدید و ناگهانی در آن می‌شود. ایجاد خطا و اتلاف انرژی زیاد به صورت حرارت در محل اتصال کوتاه، باعث آتش سوزی، صدمات مکانیکی و الکتریکی به تجهیزات می‌شود.

 

 

لازم است اولا قسمت معیوب هر چه سریعتر از مدار جدا شده تا به قسمت‌های سالم صدمه‌ای 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 رله‌ها و فیوز‌ها میباشد. فیوز‌ها خود مستقیما خطا را حس کرده و مدار را قطع می‌کنند در حالی که رله‌ها پس از احساس خطا برای رفع آن به کلیدهای مربوطه فرمان می‌دهند.

۱ -از نظر ولتاژ شبکه
۲ - از نظر مورد استعمال
۳ - از نظر محکم شدن کلاهک فیوز به پایه فیوز
۴ - از نظر منحنی ذوب المان فیوز
۵ - از نظر نحوه‌ی عملکرد
۶ - از نظر نحوه‌ی کاربرد

۱ -از نظر ولتاژ شبکه:
الف) فیوزهای فشار ضعیف: در شبکه‌های با ولتاژ کمتر از ۱۰۰۰ ولت متناوب و ۱۵۰۰ ولت مستقیم به کار میروند
ب) فیوزهای فشار قوی: در شبکه‌های با ولتاژ بالاتر از ۱۰۰۰ ولت متناوب به کار برده می‌شود

۲ -از نظر مورد استعمال:
الف) فیوزهای فشار ضعیف از نظر مورد استعمال به دو دسته NH یا HRC یا LS تقسیم می‌شوند.
ب) فیوزهای فشار قوی ازنظر مورد استعمال به دو دسته فیوزهای کات اوت برای شبکه‌های توزیع و فیوزهای قدرت تقسیم می‌شوند.
فیوزهای NH یا HRC (فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع زیاد):
این فیوز دارای قدرت قطع زیاد بوده به طوری که می‌تواند جریان‌های 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 قدرت‌های زیاد و حفاظت موتور‌ها بکار برده می‌شوند.

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 می‌باشد.

فیوزهای کات اوت:
از فیوزهای کات اوت به طور وسیعی در حفاظت فیدرهای توزیع استفاده می‌شود. در ایران این فیدر‌ها عموما دارای ولتاژهای ۱۱، ۲۰، ۳۳ کیلو ولت هستند. از این فیوز‌ها می‌توان در مواقع تغییر و نگهداری و … به عنوان سکسیونر نیز استفاده کرد. اصولا از فیوزهای کات اوت در جاهایی استفاده می‌شود که خطا‌ها و اضافه بار‌ها به ندرت اتفاق می‌افتد 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 می‌شوند و جریان نامی آن‌ها از ۶ تا ۲۰۰ آمپر می‌باشد. ظرفیت قطع آن‌ها از ۲ کیلوآمپر در ولتاژهای بالا تا ۲۰ کیلو آمپر در ولتاژهای پایین متغیر است.
فیوزهای قدرت – فیوزهای فشار قوی با قدرت قطع زیاد – فیوز HH:
فیوزهای قدرت هنگامی استفاده می‌شود 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 می‌باشند.
فیوزهای قدرت در ولتاژهای ۲. ۴ تا ۱۳۸ کیلو وات ساخته می‌شوند و جریان کار مداوم آن‌ها از ۰. ۵ تا ۴۰۰ آمپر است. فیوزهای قدرت از نوع محدود کننده جریان را می‌توان در محلهایی که جریان اتصال کوتاه متقارن اند تا ۸۰ کیلو آمپر باشد مورد استفاده قرار داد.

فیوزهای فشار ضعیف را از نظر نحوه‌ی محکم شدن کلاهک فیوز به پایه فیوز می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:
الف) نوع B.: از یک پایه فیوز، کلاهک فیوز و رابط فیوز (فشنگ) استوانه‌ای تشکیل شده است که معمولا فشنگ فیوزتوسط دو کنتاکت تیغه‌ای به پایه‌ی فیوز محکم می‌شود.
فیوزهای NH عموما از این نوع ساخته می‌شوند. این فیوز‌ها به فیوزهای چاقویی معروفند.
ب) نوع D.: از یک پایه فیوز، کلاهک فیوز نوع پیچی و یک رابط فیوز (فشنگ) تشکیل شده است که کلاهک فیوز توسط پیچاندن به پایه فیوز محکم می‌شود. فیوزهای LS عموما ازاین نوع ساخته می‌شوند. این فیوز‌ها به فیوزهای فشنگی معروفند.

۴ - از نظر منحنی ذوب المان فیوز:
فیوز‌ها را میتوان بر اساس منحنی ذوب المان فیوز T.C.C به دو دسته تند کار (فرز – نوع L.) و کند کار (تنبل – نوع M. – موتوری) تقسیم نمود. فیوز کند کار جریان‌های زیاد را خیلی کندتر از فیوز تندکار قطع می‌کند. به این جهت فیوزهای کندکار در جاهایی مصرف می‌شوند که اضافه بار کم مدت نباید سبب قطع مدار گردد (مثل هنگام راه اندازی موتور‌ها).

۵ - از نظر نحوه‌ی عملکرد:
از نظر نحوه‌ی عملکرد می‌توان فیوز‌ها را به دو دسته زیر تقسیم کرد:
الف) فیوزهای محدود کننده جریان
ب) فیوزهایی که جریان را محدود نمی‌کنند
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 می‌شود.
فیوزهای غیر محدود کننده جریان دارای این قابلیت نیستند و بنابراین جریان‌های اتصال کوتاه بزرگ بدون اینکه قبل از رسیدن به پیک قطع شوند، از فیوز و در نتیجه تجهیزات تحت حفاظت عبور می‌کنند. انواع فیوزهایی که پس از عمل، گازهای حاصل از عملکرد فیوزاز محفظه المان آن خارج می‌شوند از نوع فیوزهای غیر محدود کننده جریان هستند و به فیوزهای انفجاری معروفند.
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.

۶ - از نظر نحوه‌ی کاربرد:
از نظر نحوه‌ی کاربرد می‌توان 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 جریان‌های کوچکتر یا مساوی ظرفیت قطع نامیش را که باعث ذوب المان فیوزی می‌گردند، قطع کند.
ب.) فیوز پشتیبان (فشنگ نوع A.):
فیوز محدود کننده‌ی جریانی را گویند که قادر است تحت شرایط معین همه‌ی جریان‌های بین پایین‌ترین جریان تعیین شده روی مشخصه زمان، جریان عملکردش و ظرفیت قطع نامیش را قطع کند.
تذکر: به عنوان یک تعریف ساده برای فیوزهای پشتیبان می‌توان گفت که فیوزهای پشتیبان (نوع A.) عموما برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه به کار می‌روند حال آن که فیوزهای همه منظوره در مقابل اضافه بار نیز مدار را حفاظت می‌کنند.

نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می‌شود. اما می‌توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار گردد. بعضی از فیوزهای خودکار جریان زیاد و بار زیاد را در مدار‌ها، کنترل می‌کنند، 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 می‌کند. 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 می‌گیرد. لوله از مواد سیلیکنی پر می‌شود، این نوع فیوز در بالا بر‌ها نصب می‌شود.
تجهیزات الکتریکی مانند موتور‌ها و ترانس‌ها معمولا طوری طراحی می‌شوند 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 این اضافه بار را تحمل کند.