مشخصات این فایل
عنوان: فیوز های الکتریکی
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 92
این مقاله درمورد فیوز های الکتریکی می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله فیوز های الکتریکی
نمودارهای عمومی
به عنان اولین قدم در درک طریقه ای که یک فیوز عمل می کند( با بعضی اوقات می سوزد)، نمودارهای عمومی جریان، ولتاژ و درجه حرارت فیوز در طی یک عمل قطع نشان داده شده در شکل های (2)، (2-3)،(2-4)،(2-5) را در نظر بگیرید.
جریان انتظاری نشان داده شده روی این شکلها جریانی است که در مدار جاری می شد اگر فیوز عمل نمی کرد و همچنین امپدانس المنت فیوز صفر در نظر گرفته می شد. بعد از وقوع یک خطا که باعث عبور جریان و بدنبال آن باعث عملکرد دقیق می گردد، دو ناحیه متمایز زمانی وجود دارد. یکی زمان قبل از ایجاد قوس و دیگری زمان برقراری قوس است.
دراثنای زمان قبل از قوس یا به عبارتی پیش قوس ( زمان ذوب شدن) درجه حرارت المنت فیوز آنقدر افزایش می یابد تا اینکه نقطه ذوب فلز در یک .....(ادامه دارد)
توزیع گرما و حرارت در المنت فیوز
رفتار و عملکرد اشاره شده فوق الذکر دقیقاً بستگی به توزیع گرما در طول المنت قبل از ذوب شدن دارد.
همچنانکه از روی شکل مشخص است درجه حرارت المنت در لحظات اولیه عبور جریان در سرتاسر طول المنت و در تمام آن بطور یکنواخت پخش می شود زیرا که زمان کافی جهت افت و اتلاف حرارت در اثر انتقال به کلاهکهای در سر فیوز وجود ندارد. با پیشرفت زمان منحنی توزیع گرما تقریباً به صورت بیضی درآمده و گرمترین نقطه در وسط المنت خواهد بود.
این بدان معنی است که در اتصال کوتاههای شدید که دامنه جریان بسیار زیاد است، درجه حرارت در زمان ذوب بطور یکنواخت در سرتاسر طول المنت فیوز توزیع می گردد و در نتیجه المنت سریعاً ذوب شده و قوسهای متعددی ایجاد می گردد. بالعکس اگر جریان کم باشد زمان قبل از قوس افزایش یافته و درجه حرارت وسط المنت ایجاد می گردد. بنابراین توزیع گرما در المنت درست قبل .....(ادامه دارد)
مشخصه های جریان- زمان
نمونه ای از مشخصه جریان- زمان، که زمان قبل از قوس را به مقدار موثر (r.m.s) جریان انتظاری نسبت می دهد در شکل ( 2-7) ترسیم شده است. اگر جریان عبوری از فیوز کمتر از حداقل جریان ذوب باشد یک خط حرارتی ثابت و ماندگار ایجاد می شود. در این شرایط مقدار تولید گرما در داخل المنت فیوز که همان انرژی گرمائی ژول است با اتلاف گرما و انتقال آن به محیط اطراف فیوز دقیقاً به حالت تعادل آمده است. گرما به دو صورت منتقل می گردد:
اولی از طریقه هدایت محوری در طول المنت فیوز به کلاهکهای دو سر فیوز و دومی به وسیله هدایت از طریق پوتدر چینی پر کننده داخل بدنه فیوز و سپس از طریق کنوکسیون و تشعشع در فضای محیط اطراف فیوز:
هنگامیکه- جریان در فیوز از حداقل ذوب بیشتر می شود، انرژی گرمائی ژول تولید شده بیش از گرمای اتلاف شده گردیده و درجه حرارت المنت فیوز شروع به افزایش می نماید پیش از آنکه بتواند به شرایط تعادل گرمائی جدید برسد عمل ذوب شدن المنت و سوختن فیوز اتفاق می افتد. اگر جریان انتظاری را باز هم افزایش دهیم، زمان ذوب شدن کاهش می یابد. این نسبت معکوس بین زمان و جریان این واقعیت را که فلز المنت فیوز دارای ضریب حرارتی مثبت مقاومتی است تأیید می کند، یعنی اینکه المنت گرمتر دارای .....(ادامه دارد)
خطای خارجی:
اگر تغذیه به صورت سه فاز در نظر گرفته شود، خطای مذکور از دید مدار سه فازه بصورت خطای فازبه فاز خواهد بود و جریان خطا در مسیر نشان داده شده عبور خواهد کرد. بنابراین فیوزهای F 1 و F6 عمل می نمایند و اگر عملکرد شان بسیار سریع باشد، قبل از ایجاد کموتاسیون های بعدی، خطای مدار برطرف می گردد. تحت این شرایط، فیوزهای F1و F6 که با هم سری شده اند، مجبور خواهند بود که تحت ولتاژ خط منبع a.c جریان خطای مدار را قطع نمایند، در حین عملکرد فیوز، D4 توسط ولتاژ قوس uF1 در جهت مخالف تحت فشار قرار گرفته و دیود D3 هم توسط ولتاژ uF6 در جهت مخالف تحت فشار قرار می گیر. بهر حال حذف خطا با چنین سرعتی امکان نداشته و در عمل بین دیودهای دیگر به سرعت کموتاسیون ایجاد می گردد. به عنوان مثال اگر در سیکل کموتاسیون طبیعی، دیود شماره 2 دیودی بود که می باید پس از دیود شماره 6 هدایت می نمود، حین پدیده اتصال کوتاه، بدلیل کم بودن ولتاژ آند، این دوید زودتر از موقع هدایت خواهد نمود. در هر صورت حتی اگر رفع اتصال کوتاه بسیار سریع باشد، فیوزها به دنبال سیکل طبیعی کموتاسیون عمل خواهند کرد تا اینکه حداقل 5 فیوز از 6 فیوز بسوزند. تعیین ترتیبهای ممکن عملکرد فیوزها بسیار پیچیده است. هر فیوز باید با ولتاژ نامی برابر با ولتاژ خط انتخاب گردد، زیرا ممکن است که فیوز در لحظه ای مجبور به رفع خطا باشد که فیوز انتخاب گردد، زیرا ممکن .....(ادامه دارد)
فیوزهای محدود کنندة جریان
فیوزهائی که ولتاژ های قوس الکتریکی بالا را تولید می کنند و این ولتاژ ها را در مدت زمان برقراری قوس حفظ می نمایند می تواننند جریان را درمدار به مقداری خیلی پایین تر از حد بالای (پیک) جریان مورد انتظار محدود کنند. مشخصه قطع فیوز در شکل (2-14) نشان داده شده است. فیوزهای با المنت های دندان اره ای متعدد در داخل ماسه ذاتاً تمایل به محدود کردن جریان عبوری دارند.
شکل
این فیوزها همچنین کل i2t که در اثنای عملکرد فیوز قابلیت عبور دارد را محدود می کنند. مشخصه این نوع فیوز در شکل (2-15) نشان داده شده است.
این نوع فیوزها در زمان قطع نمودن مدار مقدار زیادی انرژی داخل کپسول خود آزاد می کنند و فیوز بایستی بتواند این مقدار انرژی را بدون خرابی جذب کند. مقدار انرژی که بایستی توسط سیم فیوز جذب شود می تواند از طریق روابط زیر .....(ادامه دارد)
حفاظت بانکهای خازن
خازن ها بصورت بسیار گسترده برای تسحیح ضریب مورد استفاده قرار می گیرند، و حفاظت آنها مسائل خاصی را ایجاد می کند که در نظر گیری این مسائل جزء لاینفک طراحی حفاظتی برای بانکهای خازنی می باشد.
بانکهای خازنی از المانهای منفرد خازن تشکیل یافته اند و امکان دارد که هر یک از المانها به تنهائی بتوسط یک فیوز حفاظت شود. فیوزهایی که برای المانها مورد استفاده قرار می گیرند دارای جریان نامی و قدرت کمی می باشند. با ایجاد اتصالات سری و یا موازی بین المانهای بانک خازنی می توان آنها را تبدیل به واحدهای خازنی نمود که هر واحد توسط یک فیوز که معمولاً از انواع محدود کنندة جریان می باشد، حفاظت می گردد. واحدهای خازنی تک فاز تا ولتاژ نامی KV 15 ساخته می شوند واگر ولتاژ های بالا مورد نیاز باشد می توان با اتصلات سری و یا موازی .....(ادامه دارد)
فهرست مطالب مقاله فیوز های الکتریکی
نمودارهای عمومی
توزیع گرما و حرارت در المنت فیوز
جریان نامی و حداقل جریان ذوب شدن فیوز
مشخصه های جریان- زمان
فیوزهای محدود کنندة جریان
هماهنگی فیوزها
محافظت موتور
فیوزهای ولتاژ بالا
تستهای لازم
حفاظت موتورهای ولتاژ بالا متوسط فیوز
حفاظت ترانسفور ماتور توزیع
فیوزهای حفاظتی ترانسهای ولتاژ
حفاظت نیمه هادیهای قدرت
ولتاژ قوس
مثال ساده
حفاظت کابلها
حفاظت بانکهای خازن
دانلود مقاله فیوز های الکتریکی