फ़्यूज़ के बारे में

परिचय देना

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फ़्यूज़ एक विद्युत उपकरण को संदर्भित करता है जो पिघले हुए फ़्यूज़ के लिए स्वयं उत्पन्न गर्मी का उपयोग करता है और जब करंट एक निर्दिष्ट मूल्य से अधिक हो जाता है तो सर्किट को डिस्कनेक्ट कर देता है। फ़्यूज़ एक सर्किट ब्रेकर है जो एक निश्चित अवधि के लिए करंट के एक निर्दिष्ट मान से अधिक हो जाने पर अपने द्वारा उत्पन्न गर्मी से पिघल को पिघला देता है, जिससे सर्किट टूट जाता है; इस सिद्धांत का उपयोग करके एक वर्तमान रक्षक बनाया जाता है। फ़्यूज़ का व्यापक रूप से उच्च और निम्न-वोल्टेज वितरण प्रणालियों, नियंत्रण प्रणालियों और विद्युत उपकरणों में उपयोग किया जाता है। शॉर्ट सर्किट और ओवरकरंट प्रोटेक्टर सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले सुरक्षात्मक उपकरणों में से एक हैं।

 

 

काम के सिद्धांत

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फ़्यूज़ के मूल कार्य सिद्धांत में फ़्यूज़िबल तत्व का उपयोग शामिल होता है, जो आमतौर पर कम पिघलने बिंदु वाले धातु या मिश्र धातु से बना होता है। फ़्यूज़ के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम सामग्री टिन और सीसे का मिश्रण है, जिसे सोल्डर के रूप में जाना जाता है। जब फ़्यूज़ के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा उसके रेटेड मूल्य से अधिक हो जाती है, तो जूल हीटिंग प्रभाव के कारण फ़्यूज़िबल तत्व का तापमान बढ़ जाता है। जैसे ही तापमान धातु के पिघलने बिंदु तक पहुंचता है, तत्व पिघल जाता है और विद्युत सर्किट को तोड़ देता है, जिससे धारा का प्रवाह बाधित हो जाता है।

 

यहां कार्य सिद्धांत का चरण-दर-चरण स्पष्टीकरण दिया गया है:

 

• सामान्य परिचालन स्थितियाँ:सामान्य परिस्थितियों में, जब सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा फ्यूज की रेटेड धारा के भीतर होती है, तो फ्यूज़िबल तत्व ठोस अवस्था में रहता है। यह धारा प्रवाह के प्रति नगण्य प्रतिरोध प्रस्तुत करता है, जिससे बिजली बिना किसी बाधा के फ्यूज से गुजर सकती है।
• अतिवर्तमान स्थिति:यदि सर्किट में करंट फ़्यूज़ के रेटेड करंट से अधिक हो जाता है, जैसे कि शॉर्ट सर्किट या अत्यधिक लोड के दौरान, फ़्यूज़िबल तत्व से गुजरने वाला करंट काफी बढ़ जाता है।
• जूल तापन प्रभाव:बढ़ी हुई धारा के कारण जूल तापन प्रभाव के कारण फ्यूज़िबल तत्व गर्म हो जाता है। यह घटना तब घटित होती है जब किसी प्रतिरोधक पदार्थ के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, जिससे धारा के वर्ग के अनुपात में ऊष्मा उत्पन्न होती है।
• गलने योग्य तत्व का पिघलना:जैसे-जैसे फ़्यूज़िबल तत्व का तापमान बढ़ता है, यह अंततः अपने पिघलने बिंदु तक पहुँच जाता है। इस महत्वपूर्ण तापमान पर, धातु ठोस से तरल अवस्था में बदल जाती है।
• सर्किट रुकावट:एक बार जब फ़्यूज़िबल तत्व पिघल जाता है, तो यह विद्युत सर्किट को तोड़ देता है, जिससे फ़्यूज़ में हवा का अंतर पैदा हो जाता है। यह अंतर सर्किट के माध्यम से किसी भी अन्य धारा प्रवाह को रोकता है, दोषपूर्ण या अतिभारित अनुभाग को सिस्टम के बाकी हिस्सों से प्रभावी ढंग से डिस्कनेक्ट करता है।
• सुरक्षा:सर्किट को बाधित करके, फ़्यूज़ विद्युत उपकरण और तारों को अत्यधिक करंट के हानिकारक प्रभावों से बचाता है। यह बिजली की आग, उपकरणों की क्षति और अन्य संभावित खतरों को रोकता है।

 

सामान्य प्रकार

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• कार्ट्रिज फ़्यूज़:इन फ़्यूज़ में सिरेमिक, कांच या अन्य गैर-प्रवाहकीय सामग्री से बनी एक बेलनाकार बॉडी होती है। कार्ट्रिज के अंदर धातु से बना एक फ्यूज़िबल लिंक होता है। कार्ट्रिज फ़्यूज़ दो मुख्य श्रेणियों में पाए जा सकते हैं: डी-प्रकार और एनएच-प्रकार फ़्यूज़। डी-प्रकार फ़्यूज़ सामान्य प्रयोजन फ़्यूज़ हैं जिनका उपयोग औद्योगिक और आवासीय अनुप्रयोगों में किया जाता है, जबकि एनएच-प्रकार फ़्यूज़ बड़े होते हैं और उच्च-वर्तमान औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
• प्लग फ़्यूज़:ये स्क्रू-इन फ़्यूज़ हैं जिन्हें मानक एडिसन-बेस फ़्यूज़ धारकों में फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्लग फ़्यूज़ का उपयोग आमतौर पर शाखा सर्किट और उपकरणों की सुरक्षा के लिए आवासीय विद्युत प्रणालियों में किया जाता है। वे विभिन्न मौजूदा रेटिंग में उपलब्ध हैं और आसान पहचान के लिए अक्सर रंग-कोडित होते हैं।
• ब्लेड प्रकार फ़्यूज़:ऑटोमोटिव फ़्यूज़ के रूप में भी जाना जाता है, ब्लेड फ़्यूज़ का उपयोग आमतौर पर वाहनों में विभिन्न विद्युत सर्किटों की सुरक्षा के लिए किया जाता है। उनके पास एक प्लास्टिक बॉडी होती है जिसके पीछे दो या दो से अधिक धातु के कांटे होते हैं। ब्लेड फ़्यूज़ विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं, जैसे मिनी, स्टैंडर्ड और मैक्सी, प्रत्येक की वर्तमान रेटिंग अलग-अलग होती है।
• रीसेट करने योग्य फ़्यूज़ (पॉलीमेरिक सकारात्मक तापमान गुणांक - पीटीसी फ़्यूज़):इन फ़्यूज़ को पीटीसी फ़्यूज़ या रीसेटेबल फ़्यूज़ के रूप में भी जाना जाता है। पारंपरिक फ़्यूज़ के विपरीत, रीसेट करने योग्य फ़्यूज़ को यात्रा के बाद प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं होती है। उनमें एक पॉलिमरिक तत्व होता है जो सामान्य ऑपरेटिंग तापमान पर उच्च प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। यदि कोई ओवरकरंट स्थिति उत्पन्न होती है, तो तत्व गर्म हो जाता है और इसका प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है, जिससे वर्तमान प्रवाह प्रभावी रूप से सीमित हो जाता है। एक बार जब खराबी दूर हो जाती है, तो पीटीसी फ्यूज ठंडा हो जाता है, और इसका प्रतिरोध कम स्थिति में लौट आता है, जिससे करंट प्रवाह फिर से शुरू हो जाता है।
• थर्मल फ़्यूज़:इन्हें थर्मल कटऑफ़ या तापमान फ़्यूज़ भी कहा जाता है, इन सुरक्षा उपकरणों को ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनमें एक फ़्यूज़िबल लिंक होता है जो एक विशिष्ट तापमान पर पिघल जाता है, सर्किट को तोड़ देता है और अधिक गर्मी को रोकने के लिए बिजली काट देता है।
• उच्च वोल्टेज फ़्यूज़:ये फ़्यूज़ विशेष रूप से उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों, जैसे बिजली पारेषण और वितरण प्रणालियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनके पास उच्च धाराओं को संभालने के लिए मजबूत निर्माण होता है और आमतौर पर तेल से भरे या गैस से भरे बाड़ों में पाए जाते हैं।
• सेमीकंडक्टर फ़्यूज़:ये फ़्यूज़ संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों और अर्धचालक उपकरणों की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनमें उच्च-ऊर्जा क्षणिक और शॉर्ट सर्किट से होने वाली क्षति को रोकने के लिए तेजी से काम करने वाली विशेषताएं हैं।

 

 

उपयोग एवं रखरखाव

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कम वोल्टेज वितरण प्रणालियों में, फ़्यूज़ एक प्रकार का विद्युत उपकरण है जो सुरक्षा सुरक्षा भूमिका निभाता है। फ़्यूज़ का व्यापक रूप से पावर ग्रिड सुरक्षा और विद्युत उपकरण सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है। जब पावर ग्रिड या विद्युत उपकरण में शॉर्ट सर्किट खराबी या ओवरलोड होता है, तो वे विद्युत उपकरण को नुकसान से बचाने और दुर्घटनाओं को फैलने से रोकने के लिए सर्किट को स्वचालित रूप से काट सकते हैं।
फ़्यूज़ एक इंसुलेशन बेस (या सपोर्ट कंपोनेंट), कॉन्टैक्ट्स, मेल्ट आदि से बना होता है। मेल्ट फ़्यूज़ का मुख्य कार्यशील भाग है। पिघलना एक सर्किट में श्रृंखला में जुड़े तार के एक विशेष खंड के बराबर है। जब सर्किट में शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड होता है, तो करंट बहुत अधिक होता है, और अधिक गर्म होने के कारण मेल्ट पिघल जाता है, जिससे सर्किट कट जाता है। मेल्ट को अक्सर फिलामेंट्स, ग्रिड या शीट में बनाया जाता है। पिघली हुई सामग्रियों में अपेक्षाकृत कम पिघलने बिंदु, स्थिर विशेषताएं और आसान पिघलने की विशेषताएं होती हैं। आम तौर पर, सीसा-टिन मिश्र धातु, चांदी-प्लेटेड तांबे की शीट, जस्ता, चांदी और अन्य धातुओं का उपयोग किया जाता है। पिघलने और सर्किट को काटने की प्रक्रिया के दौरान, एक चाप उत्पन्न होगा। आर्क को सुरक्षित रूप से और प्रभावी ढंग से बुझाने के लिए, पिघल को आम तौर पर फ्यूज हाउसिंग में स्थापित किया जाता है और आर्क को जल्दी से बुझाने के लिए उपाय किए जाते हैं।
फ़्यूज़ में सरल संरचना, सुविधाजनक उपयोग और कम कीमत के फायदे हैं, और इनका व्यापक रूप से कम-वोल्टेज प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

 

 

टिप्पणी

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फ़्यूज़ के उत्कृष्ट शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदर्शन को देखते हुए, उनका व्यापक रूप से उच्च और निम्न-वोल्टेज वितरण प्रणालियों, नियंत्रण प्रणालियों और विद्युत उपकरणों में उपयोग किया जाता है। शॉर्ट सर्किट और ओवरकरंट प्रोटेक्टर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले और महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक उपकरणों में से एक हैं।
आवेदन में, फ़्यूज़ के उपयोग, दैनिक निरीक्षण और रखरखाव के लिए सावधानियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

फ़्यूज़ के उपयोग के लिए सावधानियां:

1. फ़्यूज़ की सुरक्षात्मक विशेषताओं को संरक्षित वस्तु की अधिभार विशेषताओं के अनुरूप बनाया जाना चाहिए। संभावित शॉर्ट-सर्किट करंट को ध्यान में रखते हुए, संबंधित ब्रेकिंग क्षमता वाले फ़्यूज़ का चयन किया जाना चाहिए;
2. फ़्यूज़ का रेटेड वोल्टेज लाइन वोल्टेज स्तर के अनुकूल होना चाहिए, और फ़्यूज़ का रेटेड करंट पिघले हुए रेटेड करंट से अधिक या उसके बराबर होना चाहिए;
3. सर्किट में फ्यूज पिघल के प्रत्येक स्तर की रेटेड धारा का मिलान तदनुसार किया जाना चाहिए, और पिघल के पिछले स्तर की रेटेड धारा पिघल के अगले स्तर की रेटेड धारा से अधिक होनी चाहिए;
4. फ्यूज के पिघलने को आवश्यकताओं के अनुसार मिलान किया जाना चाहिए, और पिघल को बदलने के लिए मनमाने ढंग से पिघल को बढ़ाने या अन्य कंडक्टरों का उपयोग करने की अनुमति नहीं है

 

फ़्यूज़ का निरीक्षण:

1. जांचें कि फ़्यूज़ और मेल्ट के रेटेड मान संरक्षित उपकरण से मेल खाते हैं या नहीं;

2. क्षति या विरूपण के लिए फ़्यूज़ की उपस्थिति की जाँच करें, और चमकते डिस्चार्ज निशान के लिए चीनी मिट्टी के इन्सुलेशन की जाँच करें;

3. जांचें कि क्या फ़्यूज़ का प्रत्येक संपर्क बिंदु बरकरार है, कसकर जुड़ा हुआ है, और कोई ओवरहीटिंग घटना नहीं है;

4. क्या फ़्यूज़ सिग्नल संकेतक सामान्य है।

 

फ़्यूज़ का उपयोग और रखरखाव:

1. जब पिघलता है, तो पिघलने के कारण का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करना आवश्यक है। संभावित कारणों में शामिल हैं

(1) ओवरलोड ऑपरेशन के कारण शॉर्ट सर्किट दोष या सामान्य पिघलना;

(2) यदि पिघल का उपयोग बहुत लंबे समय तक किया जाता है, तो यह ऑपरेशन के दौरान ऑक्सीकरण या उच्च तापमान के कारण टूट सकता है, जिसके परिणामस्वरूप पिघल की विशेषताओं में परिवर्तन हो सकता है;

(3) मेल्ट की स्थापना के दौरान यांत्रिक क्षति होती है, जिससे इसका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र कम हो जाता है और ऑपरेशन के दौरान आकस्मिक वियोग होता है।

 

2. मेल्ट को प्रतिस्थापित करते समय, यह आवश्यक है:

(1) नया मेल्ट स्थापित करने से पहले मेल्ट के पिघलने के कारण की पहचान की जानी चाहिए। यदि पिघलने का कारण निर्धारित नहीं है, तो परीक्षण वितरण के लिए पिघले हुए पदार्थ को न बदलें;

(2) नए मेल्ट को प्रतिस्थापित करते समय, जांच लें कि मेल्ट का रेटेड मूल्य संरक्षित उपकरण से मेल खाता है या नहीं;

(3) नए मेल्ट को प्रतिस्थापित करते समय, फ़्यूज़ ट्यूब की आंतरिक जलन की स्थिति की जाँच करना आवश्यक है। यदि गंभीर रूप से जले हैं, तो फ़्यूज़ ट्यूब को उसी समय बदल दिया जाना चाहिए। जब पोर्सिलेन फ़्यूज़न ट्यूब क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इसे किसी अन्य सामग्री ट्यूब से बदलने की अनुमति नहीं है। फिलर-प्रकार के फ्यूज के पिघलने को बदलते समय, फिलर को भरने पर ध्यान देना चाहिए।

 

3. विद्युत वितरण उपकरण के साथ-साथ फ़्यूज़ की मरम्मत भी की जानी चाहिए:

(1) धूल साफ करें और संपर्क बिंदुओं की संपर्क स्थिति की जांच करें;

(2) क्षति या विरूपण के लिए फ्यूज की उपस्थिति की जांच करें (फ्यूज ट्यूब को हटा दें), और डिस्चार्ज झिलमिलाहट के निशान के लिए चीनी मिट्टी के घटकों की जांच करें;

(3) जांचें कि क्या फ़्यूज़, मेल्ट, और संरक्षित सर्किट या उपकरण मेल खाते हैं, और किसी भी समस्या की तुरंत जांच करें;

(4) टीएन अर्थिंग सिस्टम में एन लाइन और उपकरण की ग्राउंडिंग सुरक्षा लाइन की जाँच पर ध्यान दें। फ़्यूज़ का उपयोग करने की अनुमति नहीं है; (5) फ़्यूज़ का रखरखाव और निरीक्षण करते समय, सुरक्षा नियमों के अनुसार बिजली की आपूर्ति में कटौती करना आवश्यक है, और फ़्यूज़ ट्यूब को बिजली से हटाने की अनुमति नहीं है।

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