ફ્યુઝના પ્રકાર

દરેક વિદ્યુત પ્રણાલી સપ્લાય કરેલ અને વપરાશ કરેલ ઉર્જાના સંતુલન પર કામ કરે છે. જ્યારે વિદ્યુત સર્કિટ પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે સર્કિટમાં ચોક્કસ પ્રતિકાર પર લાગુ થાય છે. પરિણામે, ઓહ્મના કાયદાના આધારે, જે કાર્ય કરવામાં આવે છે તેના કારણે પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે.

ઇન્સ્યુલેશન ખામી, એસેમ્બલી ભૂલો, કટોકટી મોડના કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટનો પ્રતિકાર ધીમે ધીમે ઘટે છે અથવા તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. આ વર્તમાનમાં અનુરૂપ વધારો તરફ દોરી જાય છે, જે, જ્યારે નજીવી મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે સાધનો અને લોકોને નુકસાન પહોંચાડે છે.

વિદ્યુત ઉર્જાનો ઉપયોગ કરતી વખતે સલામતીની સમસ્યાઓ હંમેશા રહી છે અને હંમેશા સંબંધિત રહેશે. તેથી, રક્ષણાત્મક ઉપકરણો પર વિશેષ ધ્યાન સતત ચૂકવવામાં આવે છે. ફ્યુઝ તરીકે ઓળખાતી પ્રથમ આવી ડિઝાઇનનો આજે પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રિક ફ્યુઝ એ વર્કિંગ સર્કિટનો એક ભાગ છે, તે પાવર વાયરના વિભાગ પર કાપવામાં આવે છે, તે વિશ્વસનીય રીતે વર્કિંગ લોડનો સામનો કરવો જોઈએ અને સર્કિટને વધુ પડતા પ્રવાહોની ઘટનાથી સુરક્ષિત રાખવો જોઈએ.આ કાર્ય રેટ કરેલ વર્તમાનના વર્ગીકરણનો આધાર છે.

ઓપરેશનના લાગુ સિદ્ધાંત અને સર્કિટ તોડવાની પદ્ધતિ અનુસાર, બધા ફ્યુઝને 4 જૂથોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે:

1. ફ્યુઝિબલ લિંક સાથે;

2. ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ડિઝાઇન;

3. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો પર આધારિત;

4. ઓવરકરન્ટની ક્રિયા પછી બિન-રેખીય ઉલટાવી શકાય તેવા ગુણધર્મો સાથે સ્વ-હીલિંગ મોડલ્સ.

હોટ લિંક

આ ડિઝાઇનના ફ્યુઝમાં વાહક તત્વનો સમાવેશ થાય છે જે, નજીવા સેટ મૂલ્ય કરતાં વધુ પ્રવાહની ક્રિયા હેઠળ, ઓવરહિટીંગથી પીગળી જાય છે અને બાષ્પીભવન થાય છે. આ સર્કિટમાંથી વોલ્ટેજને દૂર કરે છે અને તેને સુરક્ષિત કરે છે.

તાંબુ, સીસું, આયર્ન, જસત અથવા અમુક એલોય જેવી ધાતુઓમાંથી ફ્યુઝીબલ લિંક્સ બનાવી શકાય છે જેમાં થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક હોય છે જે ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના રક્ષણાત્મક ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે.

સ્થિર ઓપરેટિંગ શરતો હેઠળ ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો માટે વાયરની ગરમી અને ઠંડકની લાક્ષણિકતાઓ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

ડિઝાઇન લોડ પર ફ્યુઝનું સંચાલન તેના દ્વારા ઓપરેટિંગ ઇલેક્ટ્રીક પ્રવાહ પસાર કરીને ધાતુ પર છોડવામાં આવતી ગરમી અને વિસર્જનને કારણે પર્યાવરણમાં ગરમીને દૂર કરીને વિશ્વસનીય તાપમાન સંતુલન બનાવીને સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

કટોકટી સ્થિતિઓના કિસ્સામાં, આ સંતુલન ઝડપથી ખલેલ પહોંચે છે.

ફ્યુઝનો મેટલ ભાગ જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે તેના સક્રિય પ્રતિકારનું મૂલ્ય વધારે છે. આ વધુ ગરમીમાં પરિણમે છે કારણ કે પેદા થતી ગરમી I2R ના મૂલ્યના સીધા પ્રમાણમાં છે. તે જ સમયે, પ્રતિકાર અને ગરમીનું ઉત્પાદન ફરીથી વધે છે. આ પ્રક્રિયા હિમપ્રપાતની જેમ ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી ફ્યુઝ ઓગળે, ઉકળતું અને યાંત્રિક વિનાશ ન થાય.

જ્યારે સર્કિટ તૂટી જાય છે, ત્યારે ફ્યુઝની અંદર ઇલેક્ટ્રિક આર્ક હોય છે. સંપૂર્ણ અદ્રશ્ય થવાના ક્ષણ સુધી, ઇન્સ્ટોલેશન માટે ખતરનાક વર્તમાન તેમાંથી પસાર થાય છે, જે નીચેની આકૃતિમાં બતાવેલ લાક્ષણિકતા અનુસાર બદલાય છે.

ફ્યુઝનું મુખ્ય ઓપરેટિંગ પરિમાણ એ સમય જતાં તેની લાક્ષણિકતા વર્તમાન છે, જે પ્રતિભાવ સમય પર કટોકટી પ્રવાહના બહુવિધ (નજીવી મૂલ્યને સંબંધિત) ની અવલંબન નક્કી કરે છે.

કટોકટી પ્રવાહોના નીચા દરે ફ્યુઝની કામગીરીને ઝડપી બનાવવા માટે, ખાસ તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:

• ઘટાડા વિસ્તારના વિસ્તારો સાથે વેરિયેબલ ક્રોસ-વિભાગીય આકારો બનાવવા;

• ધાતુશાસ્ત્રની અસરનો ઉપયોગ કરીને.

ટેબ બદલો

જેમ જેમ પ્લેટો સાંકડી થાય છે તેમ, પ્રતિકાર વધે છે અને વધુ ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. સામાન્ય કામગીરીમાં, આ ઊર્જાને સમગ્ર સપાટી પર સમાનરૂપે ફેલાવવાનો સમય હોય છે, અને ઓવરલોડના કિસ્સામાં, સાંકડી જગ્યાએ જટિલ ઝોન બનાવવામાં આવે છે. તેમનું તાપમાન ઝડપથી એવી સ્થિતિમાં પહોંચે છે જ્યાં ધાતુ ઓગળે છે અને વિદ્યુત સર્કિટ તોડે છે.

ઝડપ વધારવા માટે, પ્લેટો પાતળા વરખની બનેલી હોય છે અને સમાંતર રીતે જોડાયેલા કેટલાક સ્તરોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. એક સ્તરના દરેક વિસ્તારને બાળવાથી રક્ષણાત્મક કામગીરી ઝડપી બને છે.

ધાતુશાસ્ત્રની અસરનો સિદ્ધાંત

તે અમુક ઓછી ઓગળતી ધાતુઓની મિલકત પર આધારિત છે, ઉદાહરણ તરીકે લીડ અથવા ટીન, તેમની રચનામાં વધુ પ્રત્યાવર્તન તાંબુ, ચાંદી અને ચોક્કસ એલોયને ઓગાળી શકે છે.

આ કરવા માટે, ફસાયેલા વાયર પર ટીનના ટીપાં નાખવામાં આવે છે જેમાંથી ફ્યુઝિબલ લિંક બનાવવામાં આવે છે.વાયરની ધાતુના અનુમતિપાત્ર તાપમાને, આ ઉમેરણો કોઈ અસર પેદા કરતા નથી, પરંતુ કટોકટીની સ્થિતિમાં તેઓ ઝડપથી ઓગળે છે, બેઝ મેટલનો ભાગ ઓગળી જાય છે અને ફ્યુઝની કામગીરીને વેગ આપે છે.

આ પદ્ધતિની અસરકારકતા ફક્ત પાતળા વાયર પર જ પ્રગટ થાય છે અને તેમના ક્રોસ-સેક્શનમાં વધારો સાથે નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.

ફ્યુઝનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે જ્યારે તે ટ્રિગર થાય છે, ત્યારે તેને મેન્યુઅલી નવા સાથે બદલવું આવશ્યક છે. આ માટે તેમના સ્ટોકને જાળવી રાખવાની જરૂર છે.

ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ફ્યુઝ

સપ્લાય વાયરમાં રક્ષણાત્મક ઉપકરણને કાપવાનો અને વોલ્ટેજને દૂર કરવા માટે તેને તોડવાની ખાતરી કરવાનો સિદ્ધાંત આ માટે બનાવેલા ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ઉત્પાદનોને ફ્યુઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. જો કે, મોટાભાગના ઇલેક્ટ્રિશિયન તેમને એક અલગ વર્ગમાં વર્ગીકૃત કરે છે અને તેમને કૉલ કરે છે સર્કિટ બ્રેકર્સ અથવા ઓટોમેટિક મશીનો તરીકે સંક્ષિપ્ત.

તેમના ઓપરેશન દરમિયાન, એક વિશિષ્ટ સેન્સર સતત પસાર થતા પ્રવાહના મૂલ્યનું નિરીક્ષણ કરે છે. નિર્ણાયક મૂલ્ય સુધી પહોંચ્યા પછી, ડ્રાઇવ પર નિયંત્રણ સંકેત મોકલવામાં આવે છે - થર્મલ અથવા ચુંબકીય પ્રકાશનમાંથી ચાર્જ થયેલ સ્પ્રિંગ.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક ફ્યુઝ

આ ડિઝાઇનમાં, ડાયોડ, ટ્રાન્ઝિસ્ટર અથવા થાઇરિસ્ટર્સના પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો પર આધારિત બિન-સંપર્ક ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વીચો દ્વારા વિદ્યુત સર્કિટને સુરક્ષિત કરવાનું કાર્ય હાથ ધરવામાં આવે છે.

આને ઇલેક્ટ્રોનિક ફ્યુઝ (EP) અથવા વર્તમાન નિયંત્રણ અને સ્વિચિંગ મોડ્યુલ્સ (MKKT) કહેવામાં આવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, આકૃતિ એક બ્લોક ડાયાગ્રામ બતાવે છે જે ટ્રાંઝિસ્ટર ફ્યુઝના સંચાલનના સિદ્ધાંતને દર્શાવે છે.

આવા ફ્યુઝનું કંટ્રોલ સર્કિટ પ્રતિકારક શંટમાંથી માપેલા વર્તમાન મૂલ્યના સંકેતને દૂર કરે છે.તે સુધારેલ છે અને અલગ સેમિકન્ડક્ટર ગેટના ઇનપુટ પર લાગુ થાય છે MOSFET પ્રકાર ફીલ્ડ ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર. 

જ્યારે ફ્યુઝ દ્વારા પ્રવાહ અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે ગેટ બંધ થાય છે અને લોડ બંધ થાય છે. આ કિસ્સામાં, ફ્યુઝ સ્વ-લોકિંગ મોડ પર સ્વિચ કરવામાં આવે છે.

જો સર્કિટમાં ઘણા બધા વિડિયો સર્વેલન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો ફૂંકાયેલું ફ્યુઝ નક્કી કરવું મુશ્કેલ બની જાય છે. તેને શોધવાનું સરળ બનાવવા માટે, "એલાર્મ" સિગ્નલિંગ ફંક્શન રજૂ કરવામાં આવ્યું છે, જે એલઇડીના ફ્લેશ દ્વારા અથવા નક્કર અથવા ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ રિલેને ટ્રિગર કરીને શોધી શકાય છે.

આવા ઇલેક્ટ્રોનિક ફ્યુઝ ઝડપી કાર્ય કરે છે, તેમનો પ્રતિભાવ સમય 30 મિલિસેકન્ડથી વધુ નથી.

ઉપર ચર્ચા કરેલ યોજનાને સરળ માનવામાં આવે છે, તે નવા વધારાના કાર્યો સાથે નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરી શકાય છે:

• જ્યારે વર્તમાન નજીવા મૂલ્યના 30% કરતા વધી જાય ત્યારે શટડાઉન આદેશોની રચના સાથે લોડ સર્કિટમાં વર્તમાનનું સતત નિરીક્ષણ;

• જ્યારે લોડમાં વર્તમાન સેટ સેટિંગના 10% થી વધુ વધે ત્યારે સિગ્નલ સાથે શોર્ટ સર્કિટ અથવા ઓવરલોડના કિસ્સામાં સંરક્ષિત ઝોનનું શટડાઉન;

• 100 ડિગ્રીથી વધુ તાપમાનના કિસ્સામાં ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પાવર એલિમેન્ટનું રક્ષણ.

આવી યોજનાઓ માટે, ઉપયોગમાં લેવાતા ICKT મોડ્યુલોને 4 પ્રતિભાવ સમય જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. સૌથી ઝડપી ઉપકરણોને વર્ગ «0» તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. તેઓ 5 ms સુધી સેટિંગ કરતાં 50%, 1.5 ms માં 300%, 10 μs માં 400% દ્વારા વિક્ષેપિત કરે છે.

સ્વ-હીલિંગ ફ્યુઝ

આ રક્ષણાત્મક ઉપકરણો ફ્યુઝથી અલગ છે કે કટોકટી લોડ બંધ થયા પછી, તેઓ વધુ વારંવાર ઉપયોગ માટે તેમની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે.તેથી જ તેઓને સ્વ-ઉપચાર કહેવામાં આવે છે.

ડિઝાઇન વિદ્યુત પ્રતિકારના હકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક સાથે પોલિમર સામગ્રી પર આધારિત છે. તેઓ સામાન્ય, સામાન્ય સ્થિતિમાં સ્ફટિકીય જાળીનું માળખું ધરાવે છે અને જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે અચાનક આકારહીન સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે.

આવા ફ્યુઝની ટ્રીપિંગ લાક્ષણિકતા સામાન્ય રીતે સામગ્રીના તાપમાન વિરુદ્ધ પ્રતિકારના લઘુગણક તરીકે આપવામાં આવે છે.

જ્યારે પોલિમરમાં સ્ફટિક જાળી હોય છે, ત્યારે તે વીજળીનું સંચાલન કરવા માટે ધાતુની જેમ સારું છે. આકારહીન સ્થિતિમાં, વાહકતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે જ્યારે અસામાન્ય સ્થિતિ આવે ત્યારે લોડ બંધ થાય છે.

આવા ફ્યુઝનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક ઉપકરણોમાં પુનરાવર્તિત ઓવરલોડની ઘટનાને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવે છે જ્યારે ફ્યુઝને બદલવાનું અથવા ઑપરેટરની મેન્યુઅલ ક્રિયાઓ મુશ્કેલ હોય છે. તે ઓટોમેટિક ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનું ક્ષેત્ર છે જેનો વ્યાપકપણે કોમ્પ્યુટર ટેકનોલોજી, મોબાઈલ ગેજેટ્સ, માપન અને તબીબી ટેકનોલોજી અને વાહનોમાં ઉપયોગ થાય છે.

સ્વ-રીસેટિંગ ફ્યુઝની વિશ્વસનીય કામગીરી આસપાસના તાપમાન અને તેમાંથી વહેતા પ્રવાહની માત્રાથી પ્રભાવિત થાય છે. ધ્યાનમાં લેવા માટે, તકનીકી શરતો રજૂ કરવામાં આવી છે:

• ટ્રાન્સમિશન વર્તમાન, +23 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને મહત્તમ મૂલ્ય તરીકે વ્યાખ્યાયિત, જે ઉપકરણને ટ્રિગર કરતું નથી;

• ઓપરેટિંગ વર્તમાન, લઘુત્તમ મૂલ્ય તરીકે, જે સમાન તાપમાને, પોલિમરને આકારહીન સ્થિતિમાં સંક્રમણ તરફ દોરી જાય છે;

• લાગુ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજનું મહત્તમ મૂલ્ય;

• પ્રતિભાવ સમય, લોડ બંધ ન થાય ત્યાં સુધી કટોકટી પ્રવાહ આવે તે ક્ષણથી માપવામાં આવે છે;

• પાવર ડિસીપેશન, જે પર્યાવરણમાં ગરમી ટ્રાન્સફર કરવા માટે +23 ડિગ્રી પર ફ્યુઝની ક્ષમતા નક્કી કરે છે;

• કામ સાથે જોડાતા પહેલા પ્રારંભિક પ્રતિકાર;

• ઓપરેશનના અંત પછી પ્રતિકાર 1 કલાક સુધી પહોંચે છે.

સ્વ-હીલિંગ રક્ષકો પાસે છે:

• નાના કદ;

• ઝડપી પ્રતિભાવ;

• સ્થિર નોકરી;

• ઓવરલોડ અને ઓવરહિટીંગથી ઉપકરણોનું સંયુક્ત રક્ષણ;

• જાળવણીની જરૂર નથી.

ફ્યુઝ ડિઝાઇનની વિવિધતા

કાર્યોના આધારે, સર્કિટમાં કામ કરવા માટે ફ્યુઝ બનાવવામાં આવે છે:

• ઔદ્યોગિક સ્થાપનો;

• સામાન્ય ઉપયોગ માટે ઘરગથ્થુ વિદ્યુત ઉપકરણો.

કારણ કે તેઓ વિવિધ વોલ્ટેજ સાથે સર્કિટમાં કાર્ય કરે છે, બિડાણ વિશિષ્ટ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો સાથે બનાવવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંત અનુસાર, ફ્યુઝને કામ કરતી રચનાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• નીચા વોલ્ટેજ ઉપકરણો સાથે;

• 1000 વોલ્ટ સુધી અને સહિત સર્કિટમાં;

• ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઔદ્યોગિક સાધનો સર્કિટમાં.

ખાસ ડિઝાઇનમાં ફ્યુઝનો સમાવેશ થાય છે:

• વિસ્ફોટક

• છિદ્રિત;

• જ્યારે સર્કિટ ફાઇન-ગ્રેઇન્ડ ફિલરની સાંકડી ચેનલોમાં ખુલે છે અથવા ઓટોગેસ અથવા પ્રવાહી વિસ્ફોટની રચના થાય છે ત્યારે ચાપ લુપ્ત થાય છે;

• વાહનો માટે.

ફ્યુઝનો મર્યાદિત ખામી પ્રવાહ એમ્પીયરના અપૂર્ણાંકથી કિલોએમ્પીયર સુધી બદલાઈ શકે છે.

કેટલીકવાર ઇલેક્ટ્રિશિયન, ફ્યુઝને બદલે, હાઉસિંગમાં કેલિબ્રેટેડ વાયર ઇન્સ્ટોલ કરે છે. આ પદ્ધતિની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી, કારણ કે ક્રોસ-સેક્શનની ચોક્કસ પસંદગી સાથે પણ, મેટલ અથવા એલોયના ગુણધર્મોને કારણે વાયરનો વિદ્યુત પ્રતિકાર ભલામણ કરતા અલગ હોઈ શકે છે. આવા ફ્યુઝ ખાતરી માટે કામ કરશે નહિં.

આનાથી પણ મોટી ભૂલ હોમમેઇડ "બગ્સ" નો આકસ્મિક ઉપયોગ છે.તેઓ ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરિંગમાં અકસ્માતો અને આગનું સૌથી સામાન્ય કારણ છે.