মধ্যম-ভোল্টেজ ফিউজ | ট্রান্সফরমারের জন্য ১০মিলিসেকেন্ড দ্রুত ফল্ট প্রোটেকশন

মধ্যম ভোল্টেজের স্ট্রিম-লিমিটিং ফিউজ প্রাথমিকভাবে ট্রান্সফরমার এবং মোটর সহ লোডগুলির প্রতিরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। ফিউজ হল এমন একটি ডিভাইস যা, যখন বিদ্যুৎ স্ট্রিম পর্যাপ্ত সময়ের জন্য একটি নির্দিষ্ট মানের বেশি হয়, তখন এটি তার মধ্যে স্থাপিত সার্কিট বিচ্ছিন্ন করে যার মধ্যে এক বা একাধিক বিশেষভাবে ডিজাইন ও অনুপাতিত কম্পোনেন্ট গলে যায়। স্ট্রিম-লিমিটিং ফিউজগুলি মধ্যবর্তী স্ট্রিম মান (রেটেড স্ট্রিমের 6 থেকে 10 গুণ) পরিষ্কার করতে কষ্ট পায়, তাই তারা সাধারণত সুইচিং ডিভাইসগুলির সাথে সমন্বয়ে ব্যবহৃত হয়।

মধ্যম ভোল্টেজের স্ট্রিম-লিমিটিং ফিউজ সার্কিটের সাথে একটি ধাতব পরিবাহী (ফিউজ উপাদান) সিরিজে স্থাপন করে কাজ করে। যখন একটি ওভারলোড বা শর্ট-সার্কিট স্ট্রিম উপাদান দিয়ে পার হয়, তখন সেল্ফ-হিটিং এর ফলে এটি তার রেটেড মানের বেশি হওয়ার সাথে সাথে গলে যায়, ফলে সার্কিট খোলা হয়। ফলে, ফিউজগুলি আপেক্ষিকভাবে উচ্চ রেসিস্টেন্স রাখে, যা রেটেড স্ট্রিমের অধীনে বেশি তাপ উৎপাদন করে। উদাহরণস্বরূপ, 125A ফিউজ 93W, 160A ফিউজ 217W এবং 200A ফিউজ 333W তাপ উৎপাদন করে। বাজারে 12kV ফিউজ পর্যন্ত 355A স্ট্রিম রেটিংয়ে উপলব্ধ, যা আরও বেশি শক্তি বিসর্জন করে।

প্রায়িক সুইচগিয়ার প্রয়োগে, ফিউজের রেটেড স্ট্রিম লোডের দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনা স্ট্রিমের প্রায় 1.25 গুণ হওয়া উচিত। যখন ফিউজগুলি তিন-ফেজ বন্ধ ক্যাবিনেটের মধ্যে বা বিচ্ছিন্নভাবে বিদ্যুৎ বিচ্ছুরণ করা রেজিন-এনক্যাপ্সুলেটেড টিউবে স্থাপন করা হয়, তখন ফিউজ কম্পার্টমেন্টের সীমিত স্থান তাপ বিসর্জন করতে সক্ষম হয় না। 100W-এর বেশি তাপ উৎপাদন গ্রহণযোগ্য সীমার উপর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে পারে, যা ফিউজ ক্ষমতা কমানোর প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে।

আরও, রিং মেইন ইউনিট (RMUs) এর আকারের সীমাবদ্ধতার কারণে, কম্প্যাক্ট গ্যাস-ইনসুলেটেড RMUs এর ফিউজ কম্পার্টমেন্টের ব্যাস সাধারণত 90 mm, যা 160A (সাধারণত 125A পর্যন্ত ব্যবহৃত হয়) পর্যন্ত ফিউজ স্থাপন করতে দেয়। এটি প্রায় 1250 kVA পর্যন্ত ট্রান্সফরমারের প্রতিরক্ষার সীমাবদ্ধতা দেয়। 1250 kVA-এর বেশি ট্রান্সফরমারের জন্য সার্কিট ব্রেকার দ্বারা প্রতিরক্ষা প্রয়োজন। একইভাবে, F-C (ফিউজ-কন্ট্যাক্টর) সার্কিট ব্যবহৃত মোটর প্রতিরক্ষার জন্য, সমাধানটি সাধারণত 1250 kW পর্যন্ত মোটরের জন্য সীমাবদ্ধ। বড় মোটরের জন্য সার্কিট ব্রেকার ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিরক্ষা প্রয়োজন।

মোটর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগে, F-C সংমিশ্রণ একটি উচ্চ-ভোল্টেজ স্ট্রিম-লিমিটিং ফিউজ ব্যবহার করে ব্যাক-আপ প্রোটেক্টিভ ডিভাইস হিসাবে। F-C সার্কিটে, যখন ফল্ট স্ট্রিম ভ্যাকুয়াম কন্ট্যাক্টরের ব্রেকিং ক্ষমতার সমান বা তার চেয়ে কম, তখন ইন্টিগ্রেটেড প্রোটেকশন রিলে কাজ করে, ফলে কন্ট্যাক্টর স্ট্রিম বিচ্ছিন্ন করে। ফিউজ শুধুমাত্র তখন কাজ করে যখন ফল্ট স্ট্রিম রিলের সেটিং অতিক্রম করে বা ভ্যাকুয়াম কন্ট্যাক্টর কাজ করে না।

শর্ট-সার্কিট প্রতিরক্ষা ফিউজ দ্বারা প্রদান করা হয়। ফিউজ সাধারণত মোটরের ফুল-লোড স্ট্রিমের চেয়ে উচ্চ রেটেড স্ট্রিমে নির্বাচিত হয় যাতে স্টার্টআপ সময়ে ইনরাশ স্ট্রিম সহ্য করা যায়, কিন্তু এটি একইসাথে ওভারলোড প্রতিরক্ষা প্রদান করতে পারে না। তাই, ওভারলোড থেকে প্রতিরক্ষা প্রদানের জন্য ইনভার্স-টাইম বা ডিফিনিট-টাইম রিলে প্রয়োজন। কন্ট্যাক্টর, কারেন্ট ট্রান্সফরমার, কেবল, মোটর এবং অন্যান্য সার্কিট উপকরণগুলি দীর্ঘ সময়ের ওভারলোড বা তাদের সহ্যশক্তির বেশি এনার্জি দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

ওভারলোড, সিঙ্গল-ফেজিং, রোটর লক, বা পুনরাবৃত্ত স্টার্ট দ্বারা প্রোটেকশন প্রদান করে ইনভার্স-টাইম বা ডিফিনিট-টাইম রিলে, যা কন্ট্যাক্টর চালু করে। ফেজ-টু-ফেজ বা ফেজ-টু-গ্রাউন্ড ফল্ট স্ট্রিম যা কন্ট্যাক্টরের ব্রেকিং ক্ষমতার নিচে, প্রোটেকশন রিলে দ্বারা প্রদান করা হয়। কন্ট্যাক্টরের ব্রেকিং ক্ষমতার উপর থেকে সর্বোচ্চ সহ্যশক্তি পর্যন্ত ফল্ট স্ট্রিমের জন্য, প্রোটেকশন ফিউজ দ্বারা প্রদান করা হয়।

ফিউজ-কম্বিনেশন সুইচগিয়ার প্রধানত ট্রান্সফরমার প্রতিরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণ প্রয়োগগুলি রিং মেইন ইউনিট (RMUs) এর ট্রান্সফরমার ফিডার সার্কিট, যেখানে SF6 লোড সুইচ ফিউজের সাথে সমন্বিত হয় একটি কম্প্যাক্ট, রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত ডিজাইন অর্জন করে। আরেকটি কনফিগারেশন হল ড্র-আউট ট্রলি সমাধান, যেখানে একটি ফিউজ-লোড সুইচ কম্বিনেশন ইউনিট মধ্যম ভোল্টেজ সুইচগিয়ার (যেমন, মেটাল-ক্লাড সুইচগিয়ার) এর সাথে সমন্বিত, যা রক্ষণাবেক্ষণ এবং ফিউজ প্রতিস্থাপনের জন্য সুবিধাজনক প্রত্যাহার প্রদান করে।

যখন কম্বিনেশন যন্ত্রগুলি ট্রান্সফরমার প্রতিরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়, তখন রিলে প্রোটেকশন সমন্বয়ে দুই-পর্যায়ের প্রোটেকশন স্কিম গঠিত হয়। ওভারলোড বা মধ্যম ওভারকারেন্ট শর্তের জন্য, রিলে লোড সুইচে ট্রিপ কমান্ড পাঠায় যাতে ফল্ট পরিষ্কার হয়। গুরুতর শর্ট-সার্কিট ফল্টের জন্য, ফিউজ কাজ করে এবং সুইচকে ট্রিপ করার জন্য ট্রিগার করে, ফলে সার্কিট বিচ্ছিন্ন হয়।

যখন ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরে শর্ট সার্কিটের মতো একটি অভ্যন্তরীণ ফল্ট ঘটে, তখন ফলে আর্ক ইনসুলেটিং তেল গ্যাসে পরিণত হয়। ফল্ট চলাকালীন, অভ্যন্তরীণ চাপ দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা ট্যাঙ্কের ফাটার বা বিস্ফোরণের সম্ভাবনা তৈরি করে। ট্যাঙ্কের ফেলিং প্রতিরোধ করতে, ফল্ট কে 20 মিলিসেকেন্ড (ms) এর মধ্যে পরিষ্কার করা প্রয়োজন। তবে, একটি সার্কিট ব্রেকারের মোট ব্রেকিং সময়—রিলের অপারেটিং সময়, প্রাকৃতিক ট্রিপিং সময়, এবং আর্কিং সময়—সাধারণত 60 ms-এর কম নয়, যা ট্রান্সফরমারের প্রভাবশালী প্রতিরক্ষার জন্য অপর্যাপ্ত। বিপরীতে, স্ট্রিম-লিমিটিং ফিউজ অত্যন্ত দ্রুত ফল্ট পরিষ্কার করতে সক্ষম, 10 ms-এর মধ্যে ফল্ট পরিষ্কার করতে পারে, যা ট্রান্সফরমারের জন্য অত্যন্ত প্রভাবশালী প্রতিরক্ষা প্রদান করে।