در واقع فیوزهای فشار قوی (High-Voltage fuses) قطعات حفاظتی حیاتی در شبکههایی با ولتاژ بالاتر از ۱۰۰۰ ولت هستند که برای کار در سیستمهای AC با فرکانس ۵۰–۶۰ هرتز طراحی شدهاند. این فیوزها با سرعت بالا در برابر اتصال کوتاه عمل کرده و با محدودسازی جریان خطا از بروز صدمات حرارتی و دینامیکی در ترانسفورماتورها، سکسیونرها، دیژنکتورها، بانکهای خازنی، موتورها و فیدرها جلوگیری میکنند.
فیوزهای فشار قوی در دو گروه اصلی «جریان محدود» و «جریان نامحدود» عرضه میشوند و از منظر کاربرد به دو دسته Cut-out (مناسب شبکههای توزیع) و فیوزهای قدرت برای حفاظت پست و تجهیزات تقسیم میگردند. ظرفیتهای قطع رایج شامل ۱۲kA، ۲۰kA، ۳۶kA و ۷۲kA با ابعاد و مدلهای متنوع است و بسیاری از انواع قابلیت نصب در محیطهای سرپوشیده و فضای باز را دارند.
بررسی مفهوم فیوز فشار قوی
عملکرد کلی فیوز فشار قوی مبتنی بر المان ذوبشونده یا پیوند حفاظتی است که هنگام عبور جریان بیش از حد، ذوب شده و قوس داخل محفظه کنترلشده یا تخلیهگر قطع را خاموش میکند. در فیوزهای جریان-محدود این قطع سریع باعث کاهش چشمگیر مقدار جریان عبوری (let-through) میشود و انرژی I²t وارد بر تجهیزات را کم میکند؛ بنابراین این نوع برای حفاظت ترانسفورماتورها و تجهیزات حساس بسیار مناسب است.
در مقابل، فیوزهای جریان-نامحدود اجازه میدهند جریان نزدیک به مقدار احتمالی خطا برقرار شود و در برخی طراحیها یا کشورها کاربرد دارند. فیوزهای Cut-out معمولاً بهصورت expulsion یا cartridge در شبکههای توزیع نصب میشوند و دارای نشانگر سوختگی قابل مشاهدهاند. فیوزهای قدرت برای ولتاژ متوسط (معمولاً در بازه ~۳.۶ تا ۳۶ کیلوولت) و با ظرفیت قطعهای صنعتی (۱۲–۷۲kA و بیشتر بسته به مدل) تولید میشوند. انتخاب صحیح باید براساس ولتاژ و جریان نامی، ظرفیت قطع، مشخصه زمان-جریان، شرایط محیطی (دما، ارتفاع) و نیاز هماهنگی حفاظتی انجام گیرد.
انواع فیوز فشار قوی
-فیوزهای جریان-محدود (Current-Limited)
فیوزهای جریان-محدود بهگونهای طراحی شدهاند که در مرحله نخست قطع، جریان خطا را به مقدار قابل توجهی محدود کنند. ساختار داخلی معمولاً شامل المان ذوبشونده و محفظه قوسگیر است که پس از ذوب هادی، قوس تشکیلشده به سرعت خاموش میشود. این رفتار سبب کاهش ضربههای مکانیکی و حرارتی به ترانسفورماتورها، کابلها و سکسیونرها میگردد و بهویژه در نقاطی که وقوع اتصال کوتاه میتواند خسارت سنگین ایجاد کند، کاربرد گستردهای دارد.
-فیوزهای جریان-نامحدود (Non-Limited)
این فیوزها هنگام وقوع خطا جریان تا مقدار تئوری یا «جریان نامحدود» را عبور میدهند تا زمانی که مکانیزم قطع کامل شود؛ در نتیجه let-through بزرگتری دارند. در برخی شبکهها یا طراحیهای حفاظتی که نیاز به هماهنگی دقیق حفاظتی یا استفاده از تجهیز محافظ دیگر وجود دارد، از این نوع استفاده میشود. باید توجه داشت که بهدلیل عبور جریان بالاتر، خطر اثرات دینامیکی و حرارتی افزایش مییابد و بهکارگیری محافظها و ساختارهای مستحکمتر ضروری است.
-فیوزهای Cut-out (کات-اوت)
فیوزهای کات-اوت بیشتر در شبکههای توزیع هوایی و تابلوهای بیرونی کاربرد دارند. معمولاً ساختار expulsion دارند و پس از عمل، نشانگر یا دکمهای برای نمایش سوختگی بیرون میجهد تا اپراتور بهراحتی وضعیت را تشخیص دهد. نصب و تعویض آسان و امکان استفاده در فضای باز از مزایای این نوع است؛ اما در انتخاب ظرفیت قطع و هماهنگی با تاسیسات باید دقت شود.
-فیوزهای قدرت (Power Fuses / MV Fuse Links)
این دسته برای ولتاژ متوسط و بالا (معمولاً در بازه ~۳.۶ تا ۳۶ کیلوولت) و برای محافظت از پستها، ترانسفورماتورها، PTها، بانکهای خازنی و فیدرها طراحی شدهاند. فیوزهای قدرت در مدلهای کارتریجی یا قابل کشیدن (draw-out) ساخته میشوند و ظرفیتهای قطع متنوع مانند ۱۲kA، ۲۰kA، ۳۶kA و ۷۲kA دارند. ویژگی مهم آنها تحمل انرژی قوس و خاموشسازی مطمئن در شرایط خطا است؛ بنابراین در سوییچگیرها و تابلوهای توزیع صنعتی کاربرد فراوان دارند.
ساختارانواع فیوز فشار قوی
از منظر سازهای فیوزهای فشار قوی ممکن است بهصورت expulsion (بیرونانداختن قوس)، cartridge (کارتریجی سرامیکی)، یا با محفظه پرشده برای خنکسازی تولید شوند. پارامترهای کلیدی در انتخاب عبارتاند از: ولتاژ نامی، جریان نامی، قدرت قطع (Breaking Capacity)، مقدار let-through (I²t)، مشخصه زمان-جریان، فرم نصب (پایه یا کشویی) و شرایط محیطی (دما، ارتفاع، قرارگیری در فضای باز). همچنین هماهنگی حفاظتی با رلهها و سایر قطعکنندهها برای دستیابی به قطع انتخابی و حداقل تأثیر شبکه ضرورت دارد.
در نهایت، رعایت استانداردهای بینالمللی (IEC/ANSI) و مشورت با سازنده یا مهندس حفاظت برای تعیین نوع و مشخصات دقیق فیوز توصیه میشود.
سخن آخر
انتخاب و خرید فیوز فشار قوی به دلیل تنوع در ولتاژ، جریان و نوع کاربرد نیازمند دقت و مشاوره تخصصی است. استفاده از فیوز نامناسب میتواند منجر به بروز آسیبهای جدی در شبکه برق و تجهیزات شود. مجموعه ایستا توان صنعت با تیم پشتیبانی مجرب آماده است تا راهنماییهای لازم را در خصوص انتخاب فیوز متناسب با نیاز پروژههای صنعتی، شبکههای توزیع و پستهای برق ارائه دهد. با دریافت مشاوره از کارشناسان این مجموعه، میتوانید بهترین انتخاب را از نظر ایمنی، دوام و کارایی داشته باشید.
سوالات متداول
۱. فیوز فشار قوی در چه ولتاژی استفاده میشود؟
این نوع فیوز در شبکههای بالاتر از ۱۰۰۰ ولت و معمولاً در بازه ۳.۶ تا ۳۶ کیلوولت مورد استفاده قرار میگیرد.
۲. تفاوت فیوز Cut-out و فیوز قدرت چیست؟
فیوزهای Cut-out در شبکههای توزیع به کار میروند، در حالیکه فیوزهای قدرت برای حفاظت از تجهیزات پستها مانند ترانسفورماتورها، سکسیونرها و دیژنکتورها طراحی شدهاند.
۳. ظرفیتهای رایج فیوز فشار قوی کدام است؟
فیوزهای فشار قوی در توانهای ۱۲kA، ۲۰kA، ۳۶kA و ۷۲kA با ابعاد و مدلهای متنوع عرضه میشوند.
۴. چرا مشاوره در خرید فیوز فشار قوی اهمیت دارد؟
به دلیل تفاوت در مشخصات فنی مانند ولتاژ نامی، جریان نامی، قدرت قطع و نوع کاربرد، انتخاب صحیح تنها با بررسی شرایط پروژه امکانپذیر است. دریافت مشاوره از ایستا توان صنعت ریسک خطا را کاهش میدهد و امنیت شبکه را تضمین میکند.