حفاظت تجهیزات و نفرات در تأسیسات الکتریکی تابلو

مقدمه

افراد ، دستگاه ها ، مصرف کننده ها ، مواد ها ، سیم ها و کابل ها در سیستم هاو تأسیسات الکتریکی باید در برابر خطرات ناشی از جریان برق محافظت شوند.به عنوان مثال سیم ها و کابل ها بسته به اندازه و نحوه نصب آن ها و درجهحرارت محیط ، قادرند جریان مشخصی را بدون ایجاد حرارت اضافی ، از خود عبوردهند که این جریان همان جریان نامی آن ها می باشد. در صورتی که جریانیبیشتر از جریان نامی و به مدت قابل ملاحضه ای از آن ها عبور کند ، حرارتاضافی تولید شده ، درجه حرارت سیم یا کابل را از حد مجاز بالاتر برده امکانخرابی عایق ، اتصال کوتاه و ایجاد حریق را افزایش می دهد .

عمده ترین خطرات

عمده ترین خطراتی که سیم ها ، کابل ها و دستگاه های الکتریکی با آن هامواجه می شوند عبارتند از :
.1 اتصال بدنه که عبارت است از اتصال یکی از سیم های جریان برق بهبدنه دستگاه .
.2 اتصال کوتاه بین فازها (اتصال کوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال کوتاهفاز به زمین که باعث افزایش جریان تا چند برابر مقدار نامی می شود.
.3 اضافه بار که عبارت است از افزایش جریان از مقدار نامی.

با توجه به موارد فوق وجود تجهیزاتی به منظور حفاظت از سیم ها ، کابل ها ودستگاه های الکتریکی در مدارات الزامی می باشد .

فیوزها

ساده ترین و متداول ترین وسایل حفاظتی مدارات در برابر اضافه جریان های
پیش آمده ، فیوزها می باشند. جریان اضافی کم و کوتاه مدت که اضافه بار نامدارد معمولاً صدمه ای به مدار و وسایل تشکیل دهنده آن وارد نمی کند و لزومیبه قطع مدار توسط فیوز نمی باشد ، اما در موارد اتصال کوتاه ، فیوز باید بهسرعت عمل کرده و مدار را قطع کند. فیوزهای معمولی ، دو سر مدار را به وسیلهسیمی که در درون آن ها قرار دارد به هم وسل می کنند. این سیم جریان نامیمدار را به راحتی تحمل می کند. هنگامی که جریان مدار از حدی بالاتر رود ،حرارت ایجاد شده ، سیم فیوز را پس از مدتی ذوب کرده مدار قطع خواهد شد .

تقسیم بندی فیوزها

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول رافیوزهای تند کار می گویند که بیشتر در مصارف روشنایی به کار می روند. اینفیوزها دارای زمان عملکرد کوچک می باشند .

دسته دوم فیوزهای کند کار یا تأخیری می باشند که زمان قطع مدار در آن هاطولانی تر خواهد بود. این فیوزها در مداراتی به کار می روند که در آن هاقطعمدار باید با تأخیر بیشتری صورت گیرد. یکی از این موارد فیوز محافظ مدارموتورهای برقی است که این فیوز در طول مدت راه اندازی موتور که جریان بهطور موقت به سه تا هفت برابر جریان نامی می رسد نباید مدار را قطع کند.فیوزهایی که برای ترانسفورماتورها و خازن ها به کار می روند نیز از نوع کند کارخواهند بود .

علاوه بر این فیوزها از لحاظ ساختار نیز در انواع فشنگی ، اتوماتیک یا آلفا ،مینیاتوری ، بکس ، کاردی(چاقویی) ، شیشه ای یا کارتریج فشار قویساخته میشوند .

انواع فیوزها

 فیوزهای تأخیری 

نکته:1 فیوزهای تأخیری که با علامت بر روی بدنه مشخص می شوند وهمچنین ولتاژ و جریان نامی فیوز بر روی بدنه نوشته می شود. علامت فیوزتندکار F است. فیوزهای تند کار 2.5 برابر جریان نامی را در یک ثانیه قطع مینمایند و فیوزهای کند کار 4 برابر شدت جریان نامی را تقریباً در مدت یک ثانیهقطع می کنند .

فیوزهای فشنگی

فیوزهای فشنگی از سه بخش پایه فیوز ، بدنه استوانه ای یا فشنگ و کلاهکتشکیل می شوند. نوار فلزی ذوب شونده از جنس آلیاژ مخصوص و گاهی نقرهدر داخل بدنه استوانه ای یا فشنگ قرار می گیرد. همچنین اطراف نوار از پودرفشرده کواتز پر می شود و این نوار به دو سر فلزی در دو انتهای فشنگ وصلمی شود. در انتهای فشنگ فیوز پولکی قرار می گیرد که بسته به جریان نامیفیوز رنگ های مختلفی به خود می گیرد . در جدول زیر رنگ های پولک فیوز وجریان نامی مربوط به آن ها آورده شده است و همچنین جدول بعد از آنبزرگترین سطح مقطع سیم برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف را نشان میدهد.

فیوزهای اتوماتیک

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حدمجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان دوباره شستی آن را به داخلفشار داد تا دوباره مدار وصل شود .

نکته : 2 در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که
بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان با وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد
و بخش حرارتی در شرایط اظافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع
خواهند کرد .

کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که مانند فیوز آلفا از سه قسمت رلهمغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع ،) رله حرارتی یا رله بی متال(رله جریان زیاد تأخیری) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیزنامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند .

نکته : 3 کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته میشوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است ونوع Gدر راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و از نوع کند کار است.

اندازه استاندارد فیوزها

فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخته می شوند. اندازه استانداردفیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشد به شرح صفحه بعد است :