फ्यूज एक उपकरण है जिसे विद्युत परिपथों में विद्युत सामग्री को ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षित करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। यह सबसे सरल और सस्ता घटक है जो शॉर्ट सर्किट धारा या अत्यधिक ओवरलोड के संपर्क में आने पर विद्युत परिपथ को रोकने के लिए इस्तेमाल किया जाता है।
फ्यूज का उपयोग 66 kV तक के उच्च-वोल्टेज प्रणालियों और 400 V तक के निम्न-वोल्टेज प्रणालियों में ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट सुरक्षा के लिए किया जाता है। कुछ एप्लिकेशनों में, उनका उपयोग ऐसी स्थितियों में सीमित है जहाँ उनकी प्रदर्शन विशेषताएँ धारा रोकने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त होती हैं।
फ्यूज का कार्यप्रिंसिपल
फ्यूज विद्युत धारा के गर्मी प्रभाव पर काम करता है। सामान्य स्थितियों में:
फ्यूज तत्व सामान्य संचालन धारा को ले जाता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है जो आसपास के हवा में छिड़ जाती है।
यह तत्व के तापमान को उसके पिघलने के बिंदु से नीचे रखता है, जिससे संतत परिपथ संचालन सुनिश्चित होता है।
एक दोष (जैसे, शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड) के दौरान:
धारा की मात्रा सामान्य स्तर से बहुत ऊपर बढ़ जाती है।
परिणामस्वरूप अत्यधिक गर्मी फ्यूज तत्व को तेजी से पिघला देती है, परिपथ को टूट देती है और दोष को अलग कर देती है।
यह जुड़े हुए मशीनों और सामग्री को असामान्य धारा से होने वाले क्षति से सुरक्षित करता है।
डिजाइन और कार्य
तत्व सामग्री: धातुओं (जैसे, तांबा, चांदी, या टिन-लेड एलोय) से बना, जिनका पिघलने का बिंदु कम होता है ताकि दोष की स्थितियों में तेजी से पिघल जाए।
कार्ट्रिज: तत्व को ढकता है, यांत्रिक समर्थन प्रदान करता है और (बंद प्रकारों में) आर्क-क्वेंचिंग सामग्री (जैसे, क्वार्ट्ज रेत) प्रदान करता है ताकि रोकने के दौरान आर्किंग को दबा दिया जा सके।
मुख्य कार्य: सामान्य धारा प्रवाह की अनुमति देता है जबकि तेजी से उच्च-मात्रा की दोष धाराओं को रोकता है।
विद्युत फ्यूज के फायदे
कीमती सुरक्षा: परिपथ सुरक्षा का सबसे आर्थिक रूप, जिसके लिए कोई लगातार रखरखाव आवश्यक नहीं है।
स्वचालित संचालन: बाहरी हस्तक्षेप के बिना तुरंत दोषों पर प्रतिक्रिया करता है, अक्सर सर्किट ब्रेकरों से भी तेज।
धारा सीमित करना: छोटे फ्यूज तत्व तेजी से पिघलकर दोष धाराओं को सीमित करते हैं, प्रणाली के घटकों पर दबाव को कम करते हैं।
इनवर्स टाइम-करंट विशेषता: ओवरलोड (धीमी प्रतिक्रिया) और शॉर्ट सर्किट (तत्काल रोक) के बीच प्राकृतिक रूप से अंतर करने की क्षमता, जिससे यह ओवरलोड सुरक्षा के लिए उपयुक्त होता है।
विद्युत फ्यूज के नुकसान
प्रतिस्थापन के लिए डाउनटाइम: संचालन के बाद मैनुअल प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जिससे अस्थायी सेवा रोक होती है।
समन्वय चुनौतियाँ: फ्यूज की धारा-समय विशेषता को अन्य सुरक्षा उपकरणों (जैसे, सर्किट ब्रेकर) के साथ मेल खाना जटिल हो सकता है, जो गलत संचालन या देरी से दोष स्पष्टीकरण का खतरा रहता है।
अनुप्रयोग
निम्न-वोल्टेज प्रणालियाँ: लाइटिंग और पावर सर्किट में केबलों की सुरक्षा, आमतौर पर 400 V तक।
मध्य-वोल्टेज प्रणालियाँ: 200 kVA तक के ट्रांसफार्मरों के लिए प्राथमिक वितरण नेटवर्कों में उपयोग किया जाता है, 66 kV तक के वोल्टेज पर संचालित होता है।
विशेष स्थितियाँ: बहुत कम ऑपरेट किए जाने वाले परिपथों या जहाँ सर्किट ब्रेकर लागत-प्रतिबंधी हों, जैसे आवासीय, व्यावसायिक, और कुछ औद्योगिक सेटिंग्स में उपयुक्त है।
फ्यूज अपनी सरलता, विश्वसनीयता और कीमती प्रभाव के कारण विद्युत सुरक्षा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बना रहता है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहाँ दोष की आवृत्ति कम होती है और तेजी से, स्वचालित रोक आवश्यक होती है।
