مدیم-ولٹیج فیوز | ٹرانسفرمرز کے لئے تیز 10ms دوسری پروٹیکشن

میڈیم ولٹیج کرنٹ لیمیٹنگ فیوزز کا اصل طور پر ٹرانسفورمرز اور موتروں جیسے لوڈ کی حفاظت کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ فیوز ایک دستیاب ہے جو جب کرنٹ کی مقدار کافی طویل عرصے تک متعین شدہ قدر سے زیادہ ہو جائے تو اپنے اندر رکھی گئی خصوصی طور پر ڈیزائن کردہ اور تناسب کردہ کمپوننٹس کو گل کر کے مدار کو منقطع کرتا ہے۔ کرنٹ لیمیٹنگ فیوزز کو درمیانی کرنٹ کی قدر (6 سے 10 گنا کرنٹ کی مقررہ قدر کے درمیان اوور لوڈ) کو صاف کرنے میں مشکلات آ سکتی ہیں، لہذا ان کا عام طور پر سوچنگ ڈیوائسز کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔

میڈیم ولٹیج کرنٹ لیمیٹنگ فیوزز کا عمل مدار کے ساتھ سیریز میں میٹالک کنڈکٹر (فیوز عنصر) داخل کرنے سے ہوتا ہے۔ جب اوور لوڈ یا شارٹ سرکٹ کرنٹ عنصر کے ذریعے گزرتا ہے تو نتیجے میں خود کو گرم کرنا وہ گل ہو جاتا ہے جب کرنٹ اپنی مقررہ قدر سے زیادہ ہو جائے، یہ مدار کو کھول دیتے ہیں۔ نتیجے میں، فیوزز کا مقاومت نسبتاً زیادہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں مقررہ کرنٹ کے تحت کافی گرمی پیدا ہوتی ہے۔ مثلاً، 125A فیوز 93W کی گرمی پیدا کرتا ہے، 160A فیوز 217W، اور 200A فیوز 333W پیدا کرتا ہے۔ بازار میں 12kV فیوزز کرنٹ کی مقررہ قدر تک 355A تک دستیاب ہیں، جس کے نتیجے میں بہت زیادہ طاقت کی صرف شدگی ہوتی ہے۔

عمقی سوچنگ کے کارکردگی کے لحاظ سے، فیوز کی مقررہ قدر لوڈ کے لمبے عرصے کے کارکردگی کرنٹ کی 1.25 گنا ہونی چاہئے۔ جب فیوزز کو تین فیز کے بندہ کابینہ یا الگ الگ غیر ملندہ ریسن کیپسولوں میں نصب کیا جاتا ہے تو فیوز کامپارٹمنٹ کا محدود خلائی فاصلہ موثر طور پر گرمی کو ختم نہیں کرسکتا۔ گرمی کی پیداوار 100W سے زیادہ ہونے پر گرمی کی مقدار قابل قبول حد سے زیادہ ہو سکتی ہے، جس کی ضرورت فیوز کی صلاحیت کو کم کرنے کی ہوتی ہے۔

مزید برآں، رنگ مین یونٹس (RMUs) میں سائز کی محدودیت کی وجہ سے، مختصر گیس کی محفوظ RMUs میں فیوز کامپارٹمنٹ کا قطر عام طور پر 90 ملی میٹر ہوتا ہے، جس میں 160A تک (عام طور پر 125A تک) فیوز نصب کیے جا سکتے ہیں۔ یہ 1250 kVA تک کے ٹرانسفورمرز کی حفاظت کو محدود کرتا ہے۔ 1250 kVA سے بڑے ٹرانسفورمرز کو سرکٹ بریکرز کے ذریعے حفاظت کی ضرورت ہوتی ہے۔ مماثل طور پر، موتروں کی حفاظت کے لئے استعمال کیے جانے والے F-C (فیوز-کنٹیکٹر) مدار کے لئے حل عام طور پر 1250 kW تک کے موتروں تک محدود ہوتا ہے۔ بڑے موتروں کو سرکٹ بریکر پر مبنی کنٹرول اور حفاظت کی ضرورت ہوتی ہے۔

موٹر کنٹرول کے اطلاقات میں، F-C ترکیب میں ایک میڈیم ولٹیج کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کو بیک اپ حفاظتی دستیاب کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ F-C مدار میں، جب فلٹ کرنٹ ویکیو کنٹیکٹر کی کیلنگ کیپیسٹی کے برابر یا اس سے کم ہو تو مجموعی حفاظتی ریلے کام کرنا چاہئے، جس کے نتیجے میں کنٹیکٹر کرنٹ کو منقطع کرے۔ فیوز صرف تب کام کرتا ہے جب فلٹ کرنٹ ریلے کی سیٹنگ سے زیادہ ہو یا ویکیو کنٹیکٹر کام نہ کرے۔

شارٹ سرکٹ کی حفاظت فیوز کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ فیوز عام طور پر موتر کے فل لود کرنٹ سے زیادہ مقررہ کرنٹ کے ساتھ منتخب کیا جاتا ہے تاکہ شروعات کے دوران انرش کرنٹ کو تحمل کر سکے، لیکن یہ وقت کے ساتھ اوور لوڈ کی حفاظت فراہم نہیں کرتا۔ لہذا، اوور لوڈ کی حفاظت کے لئے انورس ٹائم یا ڈیفنٹ ٹائم ریلے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کنٹیکٹرز، کرنٹ ٹرانسفورمرز، کیبلز، موتر خود اور دیگر مدار کی تجهیزات کو دیر سے اوور لوڈ یا ان کی تحمل کی صلاحیت سے زیادہ گذرنے والی توانائی کی نقصان کا خطرہ ہوتا ہے۔

اوور لود، سنگل فیزنگ، روتر لاک یا دہراتہ شروعات کے باعث ہونے والے اوور کرنٹ کے خلاف موتروں کی حفاظت انورس ٹائم یا ڈیفنٹ ٹائم ریلیز کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے، جو کنٹیکٹر کو کام کرتا ہے۔ کنٹیکٹر کی کیلنگ کیپیسٹی سے کم کرنٹ کے ساتھ فیز سے فیز یا فیز سے زمین کے فلٹ کے لئے حفاظت ریلے کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ کنٹیکٹر کی کیلنگ کیپیسٹی سے زائد تا ماکسیمم تحمل کی سطح تک کرنٹ کے ساتھ فلٹ کے لئے حفاظت فیوز کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔

فیوز کمبینیشن سوچنگ تیاری بنیادی طور پر ٹرانسفورمر کی حفاظت کے لئے استعمال ہوتی ہے۔ معمولی اطلاقات میں رنگ مین یونٹس (RMUs) میں ٹرانسفورمر فیڈر مدار شامل ہیں، جہاں ایک SF6 لوڈ سوچ کو فیوزز کے ساتھ جوڑ کر ایک مختصر، مینٹیننس فری ڈیزائن حاصل کیا جاتا ہے۔ ایک اور کنفیگریشن ڈرا آؤٹ ٹرولی حل ہے، جس میں فیوز-لوڈ سوچ کمبینیشن یونٹ کو میڈیم ولٹیج سوچنگ (مثال کے طور پر میٹل کلیڈ سوچنگ) میں شامل کیا جاتا ہے، جس سے مینٹیننس اور فیوز کی تبدیلی کے لئے آسانی سے نکالنے کی اجازت ملتی ہے۔

جب ٹرانسفورمر کی حفاظت کے لئے کمبینیشن ایپلائنس کا استعمال کیا جاتا ہے تو ریلے حفاظت کو شامل کرتے ہوئے دو مرحلہ حفاظت کا نظام قائم کیا جاتا ہے۔ اوور لوڈ یا معتدل اوور کرنٹ کی حالت کے لئے، ریلے لوڈ سوچ کو فلٹ کو صاف کرنے کے لئے ٹرپ کمانڈ بھیجتی ہے۔ شدید شارٹ سرکٹ فلٹ کے لئے، فیوز کام کرتا ہے اور سوچ کو ٹرپ کرنے کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں مدار کو منقطع کر دیا جاتا ہے۔

جب ٹرانسفورمر میں کسی بھیتربالی فلٹ جیسے شارٹ سرکٹ کی وقوع ہوتی ہے تو نتیجے میں آرک کی وجہ سے انسلیشن آئل کو گیس میں تجزیہ کیا جاتا ہے۔ جب فلٹ جاری رہتا ہے تو اندر کی دباؤ کی مقدار تیزی سے بڑھتی ہے، جس کی وجہ سے ٹینک کی پھٹن یا پھٹن کا خطرہ ہوتا ہے۔ ٹینک کی ناکامی کو روکنے کے لئے، فلٹ کو 20 ملی سیکنڈ (ms) کے اندر صاف کرنا ضروری ہے۔ لیکن، سرکٹ بریکر کا کل کیلنگ وقت—ریلے کا آپریشنل وقت، ذاتی ٹرپنگ وقت، اور آرکنگ وقت—عام طور پر 60 ms سے کم نہیں ہوتا، جو ٹرانسفورمر کی موثر حفاظت کے لئے کافی نہیں ہوتا۔ مقابلہ میں، کرنٹ لیمیٹنگ فیوزز نے بہت تیز فلٹ کیلنگ فراہم کی ہے، جو فلٹ کو 10 ms کے اندر صاف کر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ٹرانسفورمر کی بہت موثر حفاظت ملتی ہے۔