حفاظت تجهیزات الکتریکی

 

  • فیوز

فیوز یک وسیله حفاظتی است که در ابتدای مسیر جریان فازهای مختلف یک مدار الکتریکی، بصورت سری قرار می گیرد. وظیفه فیوز حفاظت از سیم ها، کابل ها، دستگاه های اندازه گیری، ترانسفورماتورها، ماشین های الکتریکی و دیگر مصرف کننده ها در مقابل اضافه جریان های شدید و اتصال کوتاه می باشد.

 

 

  • انواع فیوز

فیوزها بر حسب مقدار ولتاژ و مکانیزم عملکردشان به انواع زیر تقسیم می شوند:

– فیوز حرارتی ذوب شونده یا فشنگی

 – فيوز آلفا یا اتوماتیک

 – فیوز مینیاتوری

 – فیوز کاردی یا چاقویی

 

الیکا-الکتریکنکته:

فيوزها بر اساس سرعت قطع به دو دسته تقسیم می شوند:

 

دسته اول:

فيوزهای تند کار که دارای زمان عملکرد کوچک (تقریبا آنی) هستند و بیشتر در مصارف روشنائی به کار می روند.

دسته دوم:

فيوزهای کند کار با تأخیری که این فیوزها در مداراتی بکار می روند که در آنها قطع مدار باید با تأخیر بیشتری صورت گیرد، مانند موتورها، ترانسفورماتورها و خازن ها.

 

الیکا-الکتریکتوجه:

 با توجه به اینکه در لحظه وصل موتورها و ترانسفورماتورها به شبکه، جریان به طور موقت به ۳ تا ۷ برابر جریان نامی می رسد، فیوزهایی که برای تغذیه این تجهیزات به کار می روند، نباید در طول مدت راه اندازی مدار را قطع کنند بنابراین در مدار این تجهیزات باید از فيوزهای تأخیری استفاده شود.

 

 

  • فیوز حرارتی ذوب شونده یا فشنگی

فیوز فشنگی از سه بخش پایه فیوز، بدنه استوانه ای یا فشنگ و کلاهک تشکیل می شود. فشنگ از یک محفظه چینی و یک سیم حرارتی تشکیل شده است.

 

 

 

فیوز حرارتی ذوب شونده یا فشنگی

 

درون محفظه چینی با پودر کوارتز پر شده است که این پودر، جهت خنک کردن جرقه حاصل از قطع شدن سیم حرارتی به کار گرفته می شود.

در انتهای فشنگ برای تشخیص سالم بودن فیوز، یک پولک رنگی که بسته به جریان نامی فیوزها رنگ های مختلفی می تواند داشته باشد، قرار می گیرد.

این پولک توسط یک سیم حرارتی نگه داشته می شود. پس از سوختن فیوز پولک رنگی فلزی که تحت کشش فنر کوچکی قرار دارد آزاد شده و به طرف خارج پرت می شود.

رنگ پولک فشنگی فیوزها معرف مقدار جریان نامی فیوز می باشد.ترمیم فیوز فشنگی پس از ذوب شدن سیم آن، خلاف مقررات ایمنی است.

پایه فیوز دارای دو پیچ برای ورودی و خروجی جریان است که کلاهک و فیوز در آن بسته می شود. جنس عایق پایه فیوز از چینی و سرامیک است که بصورت بکسی یا کتابی ساخته می شود.

کلاهک یا نگهدارنده فیوز، بخشی است که فشنگ درون آن قرار می گیرد و به پایه فیوز پیچ می شود و شیشه پشت آن رنگ پولک فیوز را نشان می دهد. همچنین از پشت این شیشه، جدا شدن پولک از فیوز که نشانه عملکرد فیوز است، نیز قابل تشخیص است.

 

الیکا-الکتریکنکته:

به منظور اتصال بهتر انتهای فشنگ با پایه فیوز، از ته فشنگی استفاده می شود.

 

الیکا-الکتریکنکته:

فیوز فشنگی از جمله فیوزهای کند کار است و این امر را بر روی بدنه آن با علامت  حلزونی مشخص می کنند و همچنین بر روی بدنه فیوز، ولتاژ و جریان نامی فیوز نیز درج می شود.

این  فیوزها ۴ برابر شدت جریان نامی را تقریباً در مدت یک ثانیه قطع می کنند. لازم به ذکر است که حداکثر جریانی که فیوز بدون آسیب به پایه و حامل خود حمل می کند قدرت قطع فيوز نامیده می شود.

 

الیکا-الکتریکنکته:

فیوزهای کند کار را با حرف G و تند کار را با F نشان می دهند و معمولاً برای حفاظت سیم و کابل از فیوز تند کار استفاده می شود.

 

الیکا-الکتریکنکته:

 جریان فیوز برای موتورهای القائی معمولاً در برابر جریان نامی موتور انتخاب می شود. به عنوان مثال اگر روی یک پلاک موتور ۱۲ آمپر نوشته شده باشد از یک فیوز فشنگی ۲۵ آمپر استفاده می کنیم.

 

الیکا-الکتریکنکته:

  از آن جا که فیوز فشنگی در صورت بروز اضافه بار و برق گرفتگی، عملکرد سریعی ندارد، ممکن است باعث صدمات جبران ناپذیری گردد.

به همین دلیل بهتر است برای حفاظت سیستم برق منازل از فیوز فشنگی استفاده نشود. فیوز فشنگی بیشتر برای حفاظت موتورهای القائی در مقابل اتصال کوتاه بکار گرفته می شود.

 

 

  • فيوز آلفا (اتوماتیک)

در فیوزهای آلفا و یا اتوماتیک دو عنصر مغناطیسی و یا حرارتی وجود دارد. قسمت مغناطیسی در شرایط اتصال کوتاه و یا اضافه جریان شدید، مدار را قطع می کند و قسمت حرارتی که از بی متال (دو فلز غیر هم جنس ) تشکیل شده با افزایش تدریجی جریان، گرم شده و با خم شدن، مدار را قطع می کند.

 

فیوز اتوماتیک آلفا

فيوز آلفا (اتوماتیک)

 

این فیوزها یک بار مصرف نبوده و این قابلیت را دارند که توسط شستی تعبیه شده بر روی فیوز، مجددا وصل گردند. این فیوزها نیز همانند فیوز فشنگی نیاز به پایه فیوز دارند و مقدار جریان نامی آن ها توسط کد رنگی روی فيوز نشان داده می شود.

 

 

 

نوعی فیوز اتوماتیک است که از نظر ساختمان شبیه فیوز آلفا است و از سه قسمت تشکیل شده است:

١- رله مغناطیسی برای قطع مدار در شرایط اتصال کوتاه

۲- رله حرارتی یا بی متال برای قطع مدار در شرایط اضافه بار

٣- کلید

 

 

فروش انواع کلیدهای مینیاتوری الیکا الکتریک

کلید مینیاتوری

 

این فیوزها از رنج ۲ تا ۶۳ آمپر و در انواع B (تند کار) جهت مصارف روشنائی و C (کندکار) به عنوان فیوز موتوری بصورت تکی، دوتایی، سه تایی در بازار موجود است.

برای نصب این فيوزها از ریل های مینیاتوری استفاده می شود. جریان نامی فیوز بر روی آن نوشته می شود و نیازی به کد رنگی ندارد.

 

الیکا-الکتریکنکته:

مانند آنچه که در شکل های فوق مشخص شده است بر روی بدنه فیوزهای مینیاتوری ممکن است عبارتی مانند B ۱۰، C ۲۰ و غیره مشاهده شود. حرف اول در این عبارت، نوع نیوز به لحاظ کند کار و تند کاربودن و عدد کنارآن، جریان نامی فیوز را نشان می دهد.

 

 

  • فیوز کاردی یا چاقویی

این فیوزها برای حفاظت ترانسفورماتورهای توزیع و ترانسفورماتورهای اندازه گیری، در انواع تابلوهای برق و در شبکه هائی با توان زیاد به کار می روند. فیوزهای چاقویی در انواع زیر یافت می شوند:

۱- فيوزهای فشار قوی با توان و جریان بالا که با حروف NH نشان داده می شود.

۲- فيوزهای فشار قوی با توان، جریان و ولتاژ بالا که با حروف HH نشان داده می شود.

 

الیکا-الکتریکنکته:

فیوزهای فشار قوی که در شبکه های توزیع معمولاً برای حفاظت ترانسفورماتورها بکار گرفته می شوند فيوزهای کات اوت نامیده می شوند.

 

فیوز-فشار-قوی-الیکا-الکتریک

 

نمونه ای از فیوز فشار قوی

 

الیکا-الکتریکنکته:

برای جلوگیری از برق گرفتگی در هنگام جا زدن و بیرون کشیدن فیوزهای چاقویی و کارتریج از پایه فیوز، وسیله ای به نام فیوزکش مورد استفاده قرار می گیرد که در شکل زیر نمونه ای از آن نشان داده شده است.

 

 

الیکا-الکتریکنکاتی مهم برای نصب فیوز در مدار

۱- اگر فیوز در ابتدای خط قرار گیرد هم مصرف کننده و هم خط را در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان محفاظت می کند اما اگر فیوز در انتهای خط و نزدیک مصرف کننده قرار بگیرد، فقط مصرف کننده را در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان محافظت می کند.

٢- هنگام نصب فیوزها مخصوصاً در تابلوهای توزیع همواره باید فیوزهای اول خط دارای مقادیر بیشتری نسبت به فيوزهای انتهای خط باشند و همچنین فیوزهای کند کار باید جلوتر از فيوزهای تند کار نصب شوند.

توجه به این مطلب بسیار مهم است که در صورت بروز اتصال کوتاه در یک دستگاه، ابتدا باید فیوزی عمل کند که در نزدیکترین فاصله نسبت به آن دستگاه قرار دارد.

٣- فيوزهائی که بر اساس جریان راه اندازی موتور انتخاب می شوند قادر نیستند موتور را در برابر اضافه بار (افزایش جریان کمی بیشتر از جریان نامی) محافظت کنند. در این موتورها معمولاً حفاظت اضافه بار به کمک رله حرارتی یا بی متال انجام می شود.

۴- در موتورهای آسنکرون رتور قفسی که مستقیماً به شبکه وصل می شوند از فیوز کند کار با جریان نامی به اندازه ۱/۵ تا ۲/۵ برابر جریان نامی موتور می توان استفاده کرد.

۵- در موتور آسنکرون با رتور سیم پیچی شده با موتورهای آسنکرون با راه انداز ستاره، مثلث از فیوز کند کار با جریان نامی برابر با ۱ یا ۷۵ برابر جریان نامی موتور می توان استفاده کرد.

۶- در لحظه وصل ترانسفورماتور به شبکه به دلیل اشباع هسته، جریان زیادی از سیم بندی اولیه می گذرد که به جریان هجومی معروف است.

به همین دلیل در اولیه ترانسفورماتور از فیوز کند کار با جریان نامی به اندازه دو برابر جریان نامی اولیه و در ثانویه از فيوز کند کار با جریان نامی به اندازه جریان نامی ثانویه می توان استفاده کرد.

۷- هنگام وصل خازن ها به بار یا شبکه، جریان زیادی در لحظه وصل از مدار آن ها می گذرد. به همین دلیل می توان از فیوز کند کار با جریانی برابر با ۱/۵ برابر جریان نامی خازنها برای حفاظت مدار استفاده کرد.

 

 

  • رله حرارتی یا بی متال

رله حرارتی یا بی متال جهت حفاظت مدارها در برابر اضافه بار (به ویژه موتورها) بکار می رود. بی متال از دو فلز غیر همجنس متصل به هم تشکیل می شود که این دو فلز در مقابل حرارت ناشی از بار اضافی لحظه ای، تغییر شکل داده و باعث قطع مدار می شوند.

رله حرارتی سه فاز معمولاً دارای سه کنتاکت قدرت برای عبور جریان اصلی به مصرف کننده و دو کنتاکت فرمان است. کنتاکت فرمان بسته که با اعداد ۹۶-۹۵ نام گذاری می شود، وظیفه قطع مدار فرمان در اضافه بار را به عهده دارد و کنتاکت فرمان باز که با اعداد ۹۸-۹۷ نشان داده می شود، جهت صدور آلارم و مطلع نمودن اپراتور از قطع شدن بی متال به کار می رود.

بی متال ها قابلیت کار در جریان های مختلف را دارند و جریان مجاز عبوری از این تجهیزات را می توان با پیچ تنظیمی که بر روی آنها تعبیه شده است تغییر داد.

در شرایطی که بی متال برای حفاظت موتور بکار رود، جریان آن، بر روی جریان نامی موتور تنظیم می شود. بی متال، توانایی محافظت موتور را در مقابل اضافه بار از ۷۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی، دارا می باشد (جریان نامی موتور را می توان از روی پلاک موتور بدست آورد).

 

الیکا-الکتریکتوجه:

نحوه اتصال کنتاکت های قدرت بی متال در شبکه تک فاز و سه فاز در شکل زیر نشان داده شده است.

 

   مدار اتصال بی متال در حالت تک فاز

 

      نحوه اتصال در حالت تک فاز

 

 

 

مدار اتصال بی متال در حالت سه فاز

نحوه اتصال در حالت سه فاز

 

 

الیکا-الکتریکتوجه:

یک قطع کننده حرارتی مناسب باید دارای شرایط زیر باشد:

۱- در بار نامی نباید باعث قطع مدار شود.

۲- اگر جریان نامی عبوری به اندازه ۵% بیشتر از مقدار جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، بی متال معمولاً در زمانی بیشتر از ۲ ساعت مدار را قطع می کند.

۳- اگر جریان عبوری به اندازه ۲۰% بیشتر از جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، بی متال معمولاً در مدت زمانی کمتر از ۲ ساعت مدار را قطع خواهد کرد.

۴- اگر جریان عبوری بیشتر از ۵۰% جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، بی متال باید در مدت زمانی کمتر از ۲ دقیقه مدار را قطع کند.

 

الیکا-الکتریکنکته:

اگر بی متال در مسیر جریان فازی موتور قرار بگیرد، باید جریان بی متال را بر روی جریان فاز موتور تنظیم کرد.

 

 

  • رله مغناطیسی

این رله برای حفاظت ماشین های الکتریکی در مقابل اتصال کوتاه استفاده می شود. رله مغناطیسی تشکیل شده است از یک هسته آهنی ثابت و یک هسته متحرک و یک بوبین می باشد.

در صورتی که اتصال کوتاهی در مدار رخ دهد، جریان عبوری از بوبین افزایش یافته باعث می شود هسته متحرک به هسته ثابت متصل شود و کنتاکت های بسته رله باز شده، در مدت زمان کوتاهی مدار قطع گردد.

 

 

این رله ترکیبی از دو رله حرارتی و مغناطیسی است و مدار را در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه حفاظت می کند. برای عملکرد این رله معمولاً آن را روی جریان معینی تنظیم می کنند (۱٫۵ تا ۱٫۸ برابر جریان نامی)، زمانی که جریان از حد تنظیم شده بیشتر شود عضو حرارتی عمل کرده و مدار را قطع می کند.

همچنین پخش مغناطیس این رله در برابر اتصال کوتاه، به سرعت عمل نموده، مدار را قطع می کند.

 

 

 

مقالات مرتبط