আমেরিকান স্টাইলের বক্স টাইপ ট্রান্সফরমার ফিউজের প্রোটেকশন

আমেরিকান স্টাইলের বক্স ট্রান্সফরমারের ফিউজের পরিচিতি
আমেরিকান স্টাইলের বক্স ট্রান্সফরমারগুলোতে সাধারণত প্লাগ-ইন ফিউজ এবং ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজ সিরিজে সংযুক্ত হয়ে প্রোটেকশন প্রদান করে। প্রোটেকশন মূলত উন্নত ও নির্ভরযোগ্য, এবং এর অপারেশন সহজ। ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজ একটি তেল-ডুবো সীমিত ফিউজ, যা সাধারণত বক্স ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরে ইনস্টল করা হয়। শুধুমাত্র বক্স ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরে দোষ ঘটলে এটি কাজ করে, এবং এটি উচ্চ-ভোল্টেজ লাইন প্রোটেক্ট করতে ব্যবহৃত হয়। প্লাগ-ইন ফিউজ একটি তেল-ডুবো প্লাগ-ইন ফিউজ, যা দ্বিতীয় পার্শ্বে শর্ট-সার্কিট দোষ, অথবা অতিরিক্ত লোড বা তেলের তাপমাত্রা খুব বেশি হলে ফাটে। প্লাগ-ইন ফিউজ হল ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে তেল-ডুবো বক্স ট্রান্সফরমারের অতিরিক্ত স্রোত প্রোটেকশনের একটি প্রধান অনুষঙ্গ।

অভ্যন্তরীণ ফিউজগুলোকে তিন ধরনে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: স্রোত ধরন, দ্বি-সংবেদনশীল ধরন, এবং দ্বি-গুণ ধরন। ফিউজ ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজের সাথে সিরিজে সংযুক্ত হলে "ডাবল-ফিউজ প্রোটেকশন" গঠন করে। স্রোত ধরনের ফিউজ অতিরিক্ত লোড প্রোটেকশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজ ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ দোষ (যেমন কয়েল শর্ট-সার্কিট, ইত্যাদি) প্রোটেক্ট করতে ব্যবহৃত হয়। দ্বি-সংবেদনশীল ফিউজ ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজের সাথে সিরিজে সংযুক্ত হলেও "ডাবল-ফিউজ প্রোটেকশন" গঠন করে। দ্বি-সংবেদনশীল ফিউজ ট্রান্সফরমারের নিম্ন-ভোল্টেজ পার্শ্বে দোষ বা অতিরিক্ত লোড প্রোটেক্ট করে স্রোত এবং তাপমাত্রার দুই দিক দিয়ে।

ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজ ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ দোষ (যেমন কয়েল শর্ট-সার্কিট দোষ, ইত্যাদি) প্রোটেক্ট করতে ব্যবহৃত হয়। স্ট্যান্ডার্ড আম্পিয়ার-সেকেন্ড কার্ভ সঠিকভাবে উপর ও নিচের স্তরের ফিউজ এবং সার্কিট ব্রেকারগুলোর সাথে সহযোগিতা করতে পারে। দ্বি-গুণ ফিউজ ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজের সাথে সিরিজে সংযুক্ত হলে "ডাবল-ফিউজ প্রোটেকশন" গঠন করে। দ্বি-গুণ ফিউজ ট্রান্সফরমারের নিম্ন-ভোল্টেজ পার্শ্বে দোষ বা অতিরিক্ত লোড প্রোটেক্ট করে স্রোত এবং তাপমাত্রার দুই দিক দিয়ে। ব্যাক-আপ প্রোটেকশন ফিউজ ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ দোষ (যেমন কয়েল শর্ট-সার্কিট দোষ, ইত্যাদি) প্রোটেক্ট করতে ব্যবহৃত হয়, এবং এর স্ট্যান্ডার্ড আম্পিয়ার-সেকেন্ড কার্ভ সঠিকভাবে উপর ও নিচের স্তরের ফিউজ এবং সার্কিট ব্রেকারগুলোর সাথে সহযোগিতা করতে পারে।
ফিউজের মৌলিক গঠন
ফিউজগুলো তাদের পারফর্ম করা ফাংশন অনুযায়ী ভিন্ন গঠন রয়েছে। এই নিবন্ধে যুক্তরাষ্ট্রের COOPER (Cooper) কোম্পানির McGraw Edison NX ধরনের সীমিত ফিউজের সংক্ষিপ্ত পরিচিতি দেওয়া হয়েছে।

McGraw Edison NX ধরনের সীমিত ফিউজের গঠন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। এতে একটি শুদ্ধ রূপার ফিউজ স্ট্রিপ সহ একটি মেল্টিং এলিমেন্ট রয়েছে। শুদ্ধ রূপার ফিউজ স্ট্রিপ একটি মাইকা সাপোর্ট (স্পাইডার-টাইপ সাপোর্ট কম্পোনেন্ট) এর উপর পেঁচানো হয়, এবং এই সাপোর্ট সার্কিট খোলার সাহায্যে আয়নিত গ্যাস উৎপাদন করতে পারে। ফিউজ এবং সিলিকা বালি একটি গ্লাস ফাইবার ইনসুলেশন টিউবে ইনস্টল করা হয়।

১ - উচ্চ-শুদ্ধতা সিলিকা বালি ফিলার; ২ - মাইকা সাপোর্ট; ৩ - সোলিড কপার টার্মিনাল; ৪ - ডাবল-সিলিং সিস্টেম; ৫ - পরিচয় লেবেল; ৬ - গ্লাস ফাইবার কভার; ৭ - শুদ্ধ রূপার ফিউজ স্ট্রিপ।

চিত্র ১. McGraw Edison NX ধরনের সীমিত ফিউজের মৌলিক উপাদান।

চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে, McGraw Edison NX ধরনের সীমিত ফিউজ (অন্যান্য ফিউজ মডেলগুলোর গঠন এই ফিউজের মতোই) মূলত নিম্নলিখিত উপাদানগুলো অন্তর্ভুক্ত করে:

•  উচ্চ-শুদ্ধতা সিলিকা বালি ফিলার। নির্দিষ্ট কণার আকার, শুদ্ধতা, এবং ঘনত্ব গরম শোষণ এবং আর্ক নির্মূল বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, যা ফিউজের সম্পূর্ণ স্পষ্ট কার্য এবং কম শক্তি প্রবাহের স্তর বজায় রাখার জন্য অপরিহার্য।

•  মাইকা সাপোর্ট। ফিউজের কার্যকালে, মাইকা সাপোর্ট স্থিতিশীল পেঁচানো সাপোর্ট প্রদান করে এবং গ্যাস এবং চাপ সঞ্চয় উৎপাদন করে না।

• সোলিড কপার টার্মিনাল। ০.২৫ থেকে ১০ ইঞ্চি দৈর্ঘ্যের ব্রাস প্লাগ নির্বাচিত হয় তাপীয় পরিবাহী যোগ প্রদান করতে।

• ডাবল-সিলিং সিস্টেম। নাইট্রিল রাবার গ্যাস্কেট এবং এপক্সি রেজিন সিল্যান্ট ফিউজ সিলিং সম্পূর্ণ রাখতে পারে।

• স্থিতিশীল পরিচয় লেবেল। এটি ব্যবহারকারীদের ভোল্টেজ, স্রোত প্যারামিটার, অর্ডার নম্বর, এবং অন্যান্য তথ্য প্রাপ্তির জন্য সুবিধাজনক।

• গ্লাস ফাইবার কভার। এটি ফিউজের জন্য উচ্চ শক্তি এবং রক্ষণাবেক্ষণের সম্পূর্ণতা প্রদান করে, ফিউজকে কোনো বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ায় সর্বনিম্ন মেল্টিং স্রোত থেকে সর্বোচ্চ ৫০ kA পর্যন্ত প্রোটেক্ট করতে সক্ষম করে।

• শুদ্ধ রূপার ফিউজ স্ট্রিপ। এটি স্রোত প্রবাহ এবং তাপীয় চাপ শর্তে স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে এবং সম্পূর্ণ মেল্টিং বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। বড় স্রোত বিচ্ছেদের সময়, ফিউজ স্ট্রিপ আর্ক ভোল্টেজের শীর্ষ স্তর কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ এবং হ্রাস করতে পারে। বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ায়, এই উপাদান কার্যকরভাবে যোগ্য স্রোত এবং শক্তি নিয়ন্ত্রণ এবং সীমাবদ্ধ করতে পারে।

ফিউজের কার্য বৈশিষ্ট্য এবং প্রোটেকশন মূলনীতি
ফিউজের কার্যপ্রক্রিয়া এর অভ্যন্তরীণ ফিউজ এলিমেন্টের মডেলের উপর নির্ভর করে। সকল ফিউজের জন্য, বড় দোষ স্রোতের মেল্টিং মূলত একই রকম। স্রোতের প্রবাহ মেল্টিং এলিমেন্টের সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্য বরাবর গলায়, এবং উৎপন্ন আর্ক মেল্টিং এলিমেন্টকে বিস্ফোরণ করে, সিলিকা বালিকে ভিত্রিফাই করে এবং আর্কের বিকাশকে সীমাবদ্ধ করে একটি ভিত্রিফাইড চ্যানেল গঠন করে। এই ভিত্রিফাইড চ্যানেল আর্কের প্রতিরোধ মান বাড়িয়ে, স্রোত হ্রাস করে এবং এটি আগেই শূন্য হওয়ার জন্য বাধ্য করে।

স্থানীয় বা সম্পূর্ণ পরিসরের ফিউজে, মধ্যম বা ছোট স্রোতের মেল্টিং প্রতিরোধ করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, McGraw Edison ধরনের সীমিত ফিউজে, "M" পয়েন্ট (অর্থাৎ, টিন অ্যালয় তার) মুখ্য মেল্টিং এলিমেন্টের কেন্দ্রে স্থাপন করা হয় তার গলন তাপমাত্রা কমাতে, যা চিত্র ২(এ) এ দেখানো হয়েছে। যখন M পয়েন্টে মেল্টিং এলিমেন্ট গলে, স্রোত সহায়ক মেল্টিং এলিমেন্টে স্থানান্তরিত হয়। একটি পাতলা তার মুখ্য মেল্টিং এলিমেন্টের এক প্রান্ত থেকে ১/৪ ফাঁকে সংযুক্ত হয়। আর্কের M পয়েন্ট এবং সহায়ক মেল্টিং এলিমেন্টের ফাঁকে একটি ভোল্টেজ গ্রেডিয়েন্ট বিস্তার করা হয়, যা চিত্র ২(বি) এ দেখানো হয়েছে। সুতরাং, যদি মুখ্য মেল্টিং এলিমেন্ট আর্ক চালিত হয়, তাহলে এই তার সংযোগ অবশ্যই তিনটি অবস্থানে উপস্থিত হবে, আর্কের দৈর্ঘ্য তিনগুণ বাড়িয়ে এবং এই অঞ্চল ব্যবহার করে সার্কিটের শক্তি বিসর্জন করে, যা চিত্র ২(সি) এ দেখানো হয়েছে। আর্কের প্রাথমিক পর্যায়ে, যথেষ্ট তাপ সংগ্রহ করা হয় যা সেই অঞ্চলের স্পাইডার গঠন বিশ্লেষণ করে, এবং স্পাইডার গঠন থেকে বাতাস বেরিয়ে আসে যা গলিত পাথরকে শীতল করে এবং আর্কের দৈর্ঘ্য হ্রাস করে যতক্ষণ না দোষ বিন্দুটি বিচ্ছিন্ন হয়।

চিত্র ২ McGraw Edison NX ধরনের সীমিত ফিউজের স্রোত হ্রাস করার প্রক্রিয়া

সীমিত ফিউজের নির্বাচন প্রধানত এর রেটেড ভোল্টেজ প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে করা হয়। উপযুক্ত প্যারামিটার নির্ধারণের সময়, কয়েকটি বিষয় বিবেচনা করা প্রয়োজন, যেমন তড়িৎ সিস্টেমের ধরন, সিস্টেমের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ, ট্রান্সফরমারের কয়েল শর্ত (যদি ফিউজটি ট্রান্সফরমার প্রোটেকশনের জন্য ব্যবহৃত হয়), নিউট্রাল তারের গ্রাউন্ডিং অবস্থা, এবং লোডের ধরন।

সাধারণত, একটি এক-ফেজ সার্কিট একটি এক-ফেজ গ্রাউন্ডিং ভোল্টেজের চেয়ে বড় রেটেড প্যারামিটার সহ একটি সীমিত ফিউজ দ্বারা প্রোটেক্ট করা যেতে পারে। তবে, একটি তিন-ফেজ সার্কিটের জন্য, ফিউজটি উপযুক্ত ফেজ-সংশ্লিষ্ট প্যারামিটার থাকা উচিত। নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, ধরে নেওয়া হয় যে ফিউজে প্রয়োগ করা পজিটিভ-সিকোয়েন্স ব্রেকিং ভোল্টেজ সর্বোচ্চ ডিজাইন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি নয়, এক-ফেজ গ্রাউন্ডিং প্যারামিটার তিন-ফেজ সিস্টেমে প্রযোজ্য হতে পারে। এমন পরিস্থিতিতে, ধরে নেওয়া হয় যে দুটি সিরিজ-সংযুক্ত সীমিত ফিউজ দেওয়া দোষ অবস্থায় প্রয়োগ করা ভোল্টেজ শেয়ার করবে। টেবিল ১ সীমিত ফিউজের প্রস্তাবিত রেটেড ভোল্টেজ প্যারামিটার এবং সীমিত ফিউজের প্রয়োগ প্যারামিটারের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়।

তড়িৎ উপকরণের প্রোটেকশনের জন্য, সীমিত ফিউজের ব্রেকিং প্রয়োজনীয়তা তাদের প্রোটেক্ট করা উপকরণগুলোর সাথে সমন্বিত হতে হবে। এছাড়াও, ফিউজের সময়-স্রোত কার্ভগ