فیوز و نحوه استفاده در سیستم های برقی
سمت فشار متوسط ترانس :
يك راه حل ارزان براي حفاظت ترانسهاي توزيع استفاده از فيوز در سمت MV ترانس مي باشد. ترانسهايي تا توان 250KVA را مي توان با اين روش حفاظت كرد. 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 فيوز براي بانك خازني:
براي محافظت از خازن لازم است جريانهاي گذراي فركانس بالا و هارمونيكهاي مرتبه بالا در نظر گرفته شوند. انتخاب فيوز براي بانك خازني ساده است. يكي از دو روش زير را مي توان بكار برد:
1 - جريان نامي فيوز در حدود 1.7 تا 1.8 برابر جريان هر پله از بانك خازني .
2- ولتا ژ نامي فيوز بزرگتر از 1.1 برابر ولتاژ نامي بانك خازني.
انتخاب فيوز براي موتور:
انتخاب فيوز براي موتور همان مراحل انتخاب فيوز براي ترانس را دارد با اين تفاوت كه جريان هجومي موتور جريان راه اندازي موتور تقريباً 6 برابر جريان نامي و به مدت 6 ثانيه است. لذا لازم است منحني فيوز بالاتر از اين جريان قرار گيرد. در صورتيكه از منحني فيوزهاي حفاظت ترانس استفاده نماييم جريان نامي فيوز مناسب براي اينكار خيلي بالا خواهد رفت. پس لازم است از نوع ديگري از فيوزها كه منحني جريان-زمان آنها خميدگي بيشتري دارد استفاده نماييم. اين نوع فيوز را كندكار يا كندسوز مي نامند و با زمان قطع بالايي كه دارند (كلاس بالاتر) براي حفاظت موتور مناسب مي باشند.
همچنين توجه داريم كه بر خلاف ترانس، جريان راه اندازي موتور بسيار بالا مي باشد. جريانهاي راه اندازي 700 آمپر بسيار معمول است. اين جريان را با جريان 336 آمپر ترانس مقايسه نماييد. لذا لازم است كه منحني هاي فيوزهايي كه براي حفاظت موتوري بكار مي روند مشخصه متفاوتي داشته باشند.
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.