معرفی و کلاس بندی فیوز های ذوب شونده

فیوزهای ذوب شونده

فیوزهای ذوب شونده بر اساس اصل رانش عمل می کنند، یعنی دارای لوله ای برای از بین بردن قوس الکتریکی هستند، که درون آن یک فیبر غیر یونیزه و یک عنصر ذوب شونده وجود دارد. به هنگام رخ دادن خطا، همراه با ذوب شدن عنصر فلزی، فیبر درونی گرم می شود و گازهای غیر یونیزه ای تولید می کند که در درون لوله جمع می شوند. در این شرایط، قوس فشرده شده، به بیرون لوله هدایت می شود. علاوه بر این، فرار گاز از دو سر لوله باعث پدید آمدن ذراتی می شود که قوس را در شرایط بیرون شدگی نگاه می دارد. با این روش، قوس درست در لحظه صفر شدن جریان، خاموش می شود. حضور گازهای غیر یونی و رانش در درون لوله، عدم بازیابی مجدد جریان اتصال کوتاه پس از لحظه عبور جریان در نقطه صفر را تضمین می کند.

 

ناحیه عملکرد فیوز های ذوب شونده از طریق دو عامل محدود می شود

حد پایینی یا حداقل زمان لازم برای ذوب شدن فیوز (زمان ذوب کمینه) و حد بالایی که به کمک حداکثر زمان کل لازم برای برطرف شدن خطا توسط فیوز تعیین می شود. برای دسته بندی فیوزها بر اساس ولتاژ نامی، جریان نامی، مشخصه جریان بر حسب زمان، خصوصیات ساختمانی و دیگر عوامل، استانداردهای گوناگونی وجود دارد. به عنوان مثال، بخش های مختلفی از استاندارد های 198ANSI/UL-1982 در مورد فیوزهای ولتاژ پایین در حدود 600 ولت یا کمتر هستند. در مورد فیوز های ولتاژ متوسط یا ولتاژ بالا در بازه ی 2/3 کیلو ولت تا 138 کیلو ولت، باید استانداردهایی مانند (37.40.41.42.46.47.48ANSI/IEEE) را به کار برد. سازمان ها و کشور های دیگر از استاندارد های خود استفاده می کنند و علاوه بر این، کارخانجات سازنده فیوز نیز علائم و دسته بندی های خاص خود را دارند.

در سیستم های توزیع برق صنعتی و قدرت، در شاخه های فیوز استفاده از حروف K و T به ترتیب برای انواع تند و کند بر اساس نرخ سرعت عملکرد آنها امری عمومی است. نرخ سرعت، نسبت به جریان ذوب کمینه ای که در 0/1 ثانیه باعث عملکرد فیوز می شود، به جریان کمینه ای است که در 300 ثانیه باعث عملکرد آن می شود. در شاخه های SR , K (نرخ سرعت) در حدود 6 تا 8 و در شاخه های T در حدود 10 تا 13 تعریف می شود.

 

معیارهای انتخاب فیوز مناسب در یک سیستم توزیع

برای انتخاب فیوز مناسب جهت استفاده در یک سیستم توزیع و یا ساخت تابلو برق، اطلاعات زیر ضروری است:

1- سطح ولتاژ سطح عایقی

2- نوع سیستم

3- سطح اتصال کوتاه بیشینه

4- جریان بار

چهار عامل فوق جریان و ولتاژ نامی و ظرفیت اتصال کوتاه فیوز را تعیین می کنند.

فیوزهایی مانند فیوز کاردی و فیوز فشنگی از این قبیل می باشند.

این نوع فیوز ها در صنعت مدرن امروزی کمتر استفاده می شوند، زیرا دارای این معایب می باشند:

• ایمنی بسیار پایینی دارند و پیچ های اتصال آنها در دسترس می باشد.

• اصولا قابل قطع یا وصل نیستند، بنابراین در صورت استفاده، معمولا قبل از آنها یک کلید گردان قرار می دهند تا در صورت تعویض فیوزها، بتوان جریان برق را قطع کرد.

• در صورت اتصالی روی یک فاز، فقط فیوز همان فاز قطع شده و باعث دو فاز شدن موتور می شود.

• وقتی فیوز، جریان اضافه می کشد و عمل می کند، می سوزد و باید فیوز دیگری جایگزین آن شود.

  این مطلب می تواند زمان زیادی را برای تهیه فیوز از ما بگیرد. ولی بدلیل قیمت پایین، تنوع رنج و نیز در برخی موارد که چهار نکته ی قبلی اهمیت پیدا نکند، می توان از آنها استفاده کرد.

این نوع فیوزها، غالبا در بانک های خازنی، پست های ترانس یا به اصطلاح زیر ترانسی و تابلو های کنتوری، مورد استفاده قرار می گرفت.

کلاس بندی استاندارد فیوزهای ولتاژ پایین

استاندارد مربوط به فیوزهای ولتاژ پایین با مصارف کلی یا عمومی است، که از نظر کلاس بندی شامل دو دسته می شود:

1- فیوزهایی که برای حفاظت کابل و خط بکار می رود. به این فیوزها کلاس gG می گویند.

2- فیوزهایی که برای حفاظت دستگاه های الکتریکی بکار می روند. این فیوزها دارای سه کلاس aM, gTr, gB هستند.

• حرف اول که بصورت حروف کوچک انگلیسی بکار می رود. a , g است و برای تشخیص حالت قطع کنندگی آنها می باشد:

g: برای کاربردهای عمومی یا جنرال بکار می رود و از نظر حفاظتی دارای محدوده و رنج کاملی است.

a: برای کاربردهای خاص است و از نظر حفاظتی دارای رنج و محدوده خاصی است. از این فیوزها به عنوان فیوزهای پشتیبان استفاده می شود و حالت قطع کنندگی آن از یک جریانی بالاتر است.

• حرف دوم که بصورت حروف بزرگ انگلیسی بکار می رود، برای تشخیص نوع کاربرد آنها است و انواع مختلفی به شرح زیر دارد:

g: برای حفاظت کامل، برای فیوزها با حالت قطع کنندگی

G: برای کاربردهای معمول و عمومی است که فیوزهای مصارف عمومی، مخصوصا رساناهای معمولی از جمله کاربردهای این دسته است. (gG) مشخصه سابق این فیوزها gL , gF بود.

M: از جمله کاربردهای این دسته با این مشخصه، حفاظت های موتوری است. (gM)

N: فیوزهای سریع و بدون تاخیر و مطابق با استاندارد آمریکای شمالی است و برای مصارف عمومی بکار می رود. (gN)

D: فیوزهای تاخیری و مطابق با استاندارد آمریکای شمالی است و برای مصارف عمومی بکار می رود. (gD)

R: برای حفاظت از نیمه هادی ها است. (gR)

Tr: از جمله کاربردهای این دسته با این مشخصه، حفاظت های ترانسفورماتورها است. (gTr)

B: برای حفاظت ایستگاه های زیرزمینی بکار می رود. (gB)

a: برای رنج های خاص حفاظتی، برای فیوزها با حالت قطع کنندگی

M: حفاظت الکتروموتورها فقط در برابر جریان های اتصال کوتاه (aM)

R: حفاظت نیمه هادی ها فقط در برابر جریان های اتصال کوتاه (aR)

توجه: فیوز های aM سریع و مطمعن برای حفاظت موتورها و نیز، کابل ها فقط در برابر اتصال کوتاه، با قدرت قطع 100KA هستند. اگر از این فیوزها در جایی استفاده کردید که حفاظت اضافه بار برای موتورها مد نظر است، این نکته را در نظر داشته باشید که همراه این فیوز باید رله اضافه بار، بیمتال و کنتاکتور هم در نظر بگیرید چون این نوع فیوزها فقط مخصوص اتصال کوتاه است.