विभिन्न लोड विशेषताओं के लिए विभेदित फ्यूज समाधान

1. पृष्ठभूमि परिचय​
विद्युत प्रणाली की सुरक्षा में, फ्यूज एक महत्वपूर्ण ओवरकरंट सुरक्षा घटक होते हैं। उनके चयन की सटीकता प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता पर प्रत्यक्ष प्रभाव डालती है। विभिन्न विशेषताओं वाले लोड (जैसे मोटर, प्रकाश तंत्र, और अक्सर स्विच किए जाने वाले उपकरण) धारा व्यवहार में महत्वपूर्ण अंतर प्रदर्शित करते हैं, जिसमें इनरश करंट, शुरुआती समय, ड्यूटी साइकल आदि शामिल हैं। एक-साइज-फिट-ऑल का फ्यूज समाधान सभी परिस्थितियों को पूरा नहीं कर सकता और गलत ट्रिपिंग (सामान्य संचालन को बाधित करना) या कार्य न करना (दोष के दौरान प्रभावी सुरक्षा प्रदान न करना) का उच्च खतरा होता है। इसलिए, विशिष्ट लोड विशेषताओं पर आधारित फ्यूज चयन रणनीतियों का विकास करना आवश्यक है ताकि सटीक और विश्वसनीय प्रणाली सुरक्षा प्राप्त हो सके।

​2. लोड विशेषताओं का विश्लेषण और वर्गीकरण​
​2.1 मोटर लोड विशेषताएँ​

• ​उच्च शुरुआती धारा: आमतौर पर 5–7 गुना रेटेड धारा (Ie), या उससे भी अधिक।
• ​लंबा शुरुआती समय: पूरा प्रक्रिया कई सेकंड से लेकर कई दस सेकंड तक चल सकती है, जिससे सुरक्षा घटकों पर लंबे समय तक धारा का प्रभाव पड़ता है।
• ​सुरक्षा आवश्यकताएँ: फ्यूज को लंबे शुरुआती प्रक्रिया को सहन करना चाहिए बिना फटने के, जबकि ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट दोष के दौरान समय पर सुरक्षा प्रदान करनी चाहिए। इसकी विशेषताएँ मोटर के शुरुआती टोक कर्व से मेल खानी चाहिए।

​2.2 प्रकाश तंत्र लोड विशेषताएँ​

• ​स्थिर संचालन: सामान्य संचालन धारा स्थिर रहती है और रेटेड मान के निकट होती है।
• ​कम इनरश करंट: शुरुआती स्विचिंग के अलावा, कोई महत्वपूर्ण धारा सर्ज नहीं होती।
• ​सुरक्षा आवश्यकताएँ: निरंतर और स्थिर ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा की आवश्यकता होती है। उच्च प्रभाव विरोधी गुण आवश्यक नहीं है, लेकिन नियमित सुरक्षा में विश्वसनीयता पर जोर दिया जाता है।

​2.3 अक्सर स्विच किए जाने वाले उपकरणों की विशेषताएँ​

• ​चक्रीय धारा सर्ज: उपकरण अक्सर शुरुआत और बंद करते हैं, जिससे यह नियमित उच्च धारा के प्रभाव का सामना करता है।
• ​थर्मल तनाव चक्र: फ्यूज के आंतरिक थर्मल तनाव नियमित रूप से बदलते हैं, जिससे सामग्री का थकान होती है।
• ​सुरक्षा आवश्यकताएँ: फ्यूज को थर्मल थकान और चक्रीय लंबाई के लिए अत्यंत उच्च विरोधी गुण होना चाहिए ताकि अनेक धारा के प्रभाव के बाद प्रदर्शन की गिरावट न हो।

​3. विभिन्न चयन रणनीतियाँ​
उपरोक्त विश्लेषण के आधार पर, एक तीन-स्तरीय चयन रणनीति तैयार की गई है:

​3.1 मोटर सुरक्षा समाधान​

• ​चयनित प्रकार: aM-प्रकार (मोटर सुरक्षा) फ्यूज (कुछ संदर्भों में "तरल अमोनिया फ्यूज कोर" के रूप में जाना जाता है, लेकिन सामान्य मानकों में aM-प्रकार के रूप में जाना जाता है)। यह प्रकार विशेष रूप से मोटर शुरुआती विशेषताओं के लिए डिजाइन किया गया है।
• ​विशेषता आवश्यकताएँ: इसका समय-धारा विशेषता कर्व मोटर के शुरुआती धारा-समय कर्व के निकट होना चाहिए, शुरुआती धारा के दौरान सक्रिय होने से बचना।
• ​महत्वपूर्ण पैरामीटर: रेटेड धारा मोटर की रेटेड धारा से बड़ी या बराबर होनी चाहिए, 0.8–1.2 गुना रेटेड धारा के भीतर ओवरलोड के खिलाफ सटीक सुरक्षा प्रदान करते हुए शुरुआती सर्ज को सहन करना।
• ​लाभ: शुरुआती सर्ज के लिए उत्कृष्ट सहनशीलता, गलत ट्रिपिंग की प्रभावी रोकथाम, और ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा।

​3.2 प्रकाश तंत्र सुरक्षा समाधान​

• ​चयनित प्रकार: gG/gL-प्रकार (समग्र उपयोगी) फ्यूज। ये सबसे व्यापक फ्यूज प्रकार हैं, जो अधिकांश वितरण परिपथों के लिए उपयुक्त हैं।
• ​विशेषता आवश्यकताएँ: लोड क्षमता प्रणाली की रेटेड धारा के निकट होनी चाहिए, स्थिर टाइम-डिले और तेज ब्रेकिंग विशेषताएँ प्रदान करनी चाहिए।
• ​महत्वपूर्ण पैरामीटर: रेटेड ब्रेकिंग क्षमता (स्थापना बिंदु पर अपेक्षित शॉर्ट सर्किट धारा से अधिक होनी चाहिए) और मानक समय-धारा विशेषताओं पर ध्यान देना चाहिए।
• ​लाभ: स्थिर प्रकाश लोड के लिए आर्थिक, विश्वसनीय, और व्यापक ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा।

​3.3 अक्सर स्विच किए जाने वाले उपकरणों का सुरक्षा समाधान​

• ​चयनित प्रकार: प्रभाव विरोधी फ्यूज (विशिष्ट ब्रांड या विशेष प्रकार, जैसे सेमीकंडक्टर सुरक्षा फ्यूज, जिनमें उच्च चक्रीय लंबाई होती है)।
• ​विशेषता आवश्यकताएँ: थर्मल थकान और उच्च चक्रीय लंबाई के लिए उच्च विरोधी गुण, नियमित तापमान परिवर्तनों को सहन करने के बाद बिना पुराना होने के।
• ​महत्वपूर्ण पैरामीटर: तत्काल ब्रेकिंग विशेषताओं (दोष धारा के तेज विच्छेदन की गारंटी) और लंबाई (लाइफस्पैन संकेतक) पर ध्यान देना चाहिए।
• ​लाभ: अक्सर धारा के प्रभाव के दौरान लंबी अवधि के लिए प्रदर्शन की स्थिरता, निरंतर और प्रभावी सुरक्षा प्रदान करते हुए सामग्री की थकान के कारण प्रारंभिक विफलता से बचना।

​4. महत्वपूर्ण तकनीकी पैरामीटर आवश्यकताएँ​
चयन रणनीति के बावजूद, निम्नलिखित महत्वपूर्ण पैरामीटरों की गंभीरता से जांच की जानी चाहिए:

• ​रेटेड ब्रेकिंग क्षमता (Icn)​: स्थापना बिंदु पर अधिकतम अपेक्षित शॉर्ट सर्किट धारा से अधिक होनी चाहिए ताकि दोष धारा को सुरक्षित रूप से विच्छेदित किया जा सके।
• ​समय-धारा विशेषता (I-t कर्व)​: लोड विशेषताओं (जैसे, मोटर शुरुआती कर्व) के साथ समन्वित होनी चाहिए और ऊपरी (जैसे, सर्किट ब्रेकर) और निचले उपकरणों के साथ चयनात्मक सुरक्षा प्राप्त करनी चाहिए ताकि अनावश्यक ट्रिपिंग से बचा जा सके।
• ​रेटेड धारा (In)​: लोड की रेटेड धारा और अनुप्रयोग गुणांक (जैसे, मोटर सुरक्षा में चयन गुणांक) के आधार पर निर्धारित की जानी चाहिए, सिर्फ लोड धारा के बराबर नहीं।
• ​I²t मूल्य (जूल समाकल)​: फ्यूज को फटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है, सेमीकंडक्टर उपकरणों के साथ समन्वय और चयनात्मक सुरक्षा प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

​5. लागू करने के महत्वपूर्ण बिंदु​

• ​प्रणाली विश्लेषण: विद्युत प्रणाली के प्रत्येक शाखा का विस्तृत विश्लेषण करें, लोड प्रकार, रेटेड धारा, शुरुआती धारा, शुरुआती समय, और अपेक्षित शॉर्ट सर्किट धारा जैसे महत्वपूर्ण डेटा को रिकॉर्ड करें।
• ​चयनात्मक समन्वय: फ्यूजों के समय-धारा विशेषता कर्व का उपयोग करें ताकि ऊपरी और निचले सुरक्षा उपकरणों (जैसे, सर्किट ब्रेकर, कंटैक्टर) के साथ चयनात्मक समन्वय प्राप्त किया जा सके, घटनाओं के दौरान केवल दोष बिंदु को अलग करें और डाउनटाइम को कम करें।
• ​प्रमाणीकरण परीक्षण: जहाँ संभव हो, वास्तविक या सिमुलेटेड संचालन परिस्थितियों के तहत फ्यूज के प्रदर्शन की पुष्टि करें, विशेष रूप से मोटर शुरुआती प्रक्रियाओं के दौरान।
• ​दस्तावेज प्रबंधन: व्यापक फ्यूज विन्यास रिकॉर्ड और रखरखाव लॉग्स स्थापित करें, जिसमें मॉडल, रेटिंग, स्थापना स्थान, रिप्लेसमेंट तारीखें आदि शामिल हों, ताकि रखरखाव और दोष ट्रेसिंग को सुगम बनाया जा सके।

​6. निष्कर्ष​
लोड विशेषताओं पर आधारित उपरोक्त तीन-स्तरीय विभिन्न चयन रणनीति के लागू करने से, मोटर, प्रकाश तंत्र, और अक्सर स्विच किए जाने वाले उपकरण जैसे विभिन्न विद्युत उपकरणों के लिए विशिष्ट सुरक्षा समाधान प्रदान किए जा सकते हैं। यह रणनीति नियमित लोड विशेषताओं (जैसे, मोटर शुरुआती) के कारण होने वाले गलत ऑपरेशन को प्रभावी रूप से रोकती है, जबकि ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट दोष के दौरान समय पर और विश्वसनीय रूप से संचालन करती है। इस प्रकार, यह पूरे विद्युत प्रणाली की सुरक्षा, स्थिरता और विश्वसनीयता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती है, संचालन की निरंतरता और उपकरणों की सुरक्षा को सुनिश्चित करती है।