फ्यूज का काम क्या होता है?

ड्रॉप आउट फ्यूज, जिसे हम रोज़मर्रा की ज़िंदगी में फ्यूज कहते हैं, इसका इस्तेमाल सर्किट ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए किया जाता है। जब फ्यूज से गुज़रने वाला करंट तय वैल्यू से ज़्यादा हो जाता है, तो फ्यूज से पैदा होने वाली गर्मी फ्यूज एलिमेंट को पिघला देती है, जिससे सर्किट अपने आप डिस्कनेक्ट हो जाता है। फ्यूज को उनके मकसद के हिसाब से जनरल-पर्पस फ्यूज और सेमीकंडक्टर डिवाइस प्रोटेक्शन फ्यूज में बांटा गया है।

(I) जनरल-पर्पस ड्रॉप आउट फ्यूज का चुनाव इस तरह किया जाता है:
1. तार (सर्किट) की सुरक्षा
सर्किट में ओवरलोड और शॉर्ट-सर्किट करंट से तारों और केबलों में बहुत ज़्यादा तापमान हो सकता है, जिससे इंसुलेशन खराब हो सकता है या टूट भी सकता है। तारों और केबलों की करंट ले जाने की क्षमता, इंस्टॉलेशन के तरीके, टाइप और इंसुलेशन मटीरियल ग्रेड के आधार पर फ्यूज का सही चुनाव करके तारों और केबलों को ओवरलोड से बचाया जा सकता है। तारों और केबलों को ओवरलोड से बचाने के लिए फ्यूज को तारों और केबलों के इनपुट या आउटपुट सिरे पर लगाया जा सकता है, जबकि शॉर्ट-सर्किट से बचाने के लिए फ्यूज को तारों के इनपुट सिरे पर लगाना ज़रूरी है।
2. मोटर की सुरक्षा
एक सिंपल मोटर सर्किट में आमतौर पर ड्रॉप आउट फ्यूज—कॉन्टैक्टर—थर्मल रिले—मोटर होता है। अनुभव के आधार पर, इस सर्किट में, चुने गए फ्यूज का रेटेड करंट मोटर के रेटेड करंट का लगभग 1.2 से 1.5 गुना होना चाहिए।
3. माइनिंग सर्किट के लिए शॉर्ट-सर्किट और ओवरलोड सुरक्षा
माइनिंग इलेक्ट्रिकल नियमों का पालन करने वाले फ्यूज का इस्तेमाल माइनिंग सर्किट के शॉर्ट-सर्किट और ओवरलोड सुरक्षा के लिए किया जा सकता है।
4. कैपेसिटर स्विचिंग उपकरण की सुरक्षा
कैपेसिटर स्विचिंग उपकरण में, शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए फ्यूज लगाने की सलाह दी जाती है। चुने गए फ्यूज का रेटेड करंट कैपेसिटर के रेटेड करंट से 1.6 गुना से कम नहीं होना चाहिए।

(II) सेमीकंडक्टर डिवाइस सुरक्षा के लिए फ्यूज का चुनाव
रेक्टिफायर डिवाइस के ऑपरेशन के दौरान, सेमीकंडक्टर डिवाइस में अंदरूनी या बाहरी खराबी के कारण फॉल्ट करंट हो सकता है। इसलिए, फॉल्ट करंट को जल्दी से रोकने के लिए फ्यूज का इस्तेमाल करना ज़रूरी है। फ्यूज का सही चुनाव सेमीकंडक्टर डिवाइस और कनवर्टर डिवाइस को भरोसेमंद तरीके से सुरक्षित रख सकता है। फ्यूज चुनने के सामान्य सिद्धांत इस प्रकार हैं:
1. रेटेड वोल्टेज
फ्यूज का रेटेड वोल्टेज इंस्टॉलेशन पॉइंट पर ऑपरेटिंग वोल्टेज से तय होता है, और यह ऑपरेटिंग वोल्टेज से ज़्यादा या उसके बराबर होना चाहिए। अगर लाइन का ऑपरेटिंग वोल्टेज फ्यूज के रेटेड वोल्टेज से ज़्यादा है, तो दो फ्यूज को सीरीज़ में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस मामले में, यह पक्का किया जाना चाहिए कि इंस्टॉलेशन पॉइंट पर शॉर्ट-सर्किट करंट रेटेड करंट का कम से कम 10 गुना हो।
2. रेटेड करंट
फ्यूज का रेटेड करंट इंस्टॉलेशन पॉइंट पर करंट की प्रभावी वैल्यू से तय होता है। इंस्टॉलेशन पॉइंट पर करंट की प्रभावी वैल्यू पावर कन्वर्ज़न डिवाइस की अलग-अलग लाइनों पर निर्भर करती है। अगर फ्यूज करंट रेटिंग लाइन की ज़रूरतों को पूरा नहीं करती है, तो एक ही स्पेसिफिकेशन के दो फ्यूज पैरेलल में इस्तेमाल किए जा सकते हैं। पैरेलल में इस्तेमाल करने पर, फ्यूज के बीच करंट डिस्ट्रीब्यूशन का अंतर लगभग ±5% होता है।
3. स्विचिंग ओवरवोल्टेज
आर्क बुझाने की प्रक्रिया के दौरान, फ्यूज लाइन में ओवरवोल्टेज पैदा करता है। ज़्यादा ओवरवोल्टेज सेमीकंडक्टर डिवाइस के रिवर्स ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है। इसलिए, फ्यूज का स्विचिंग ओवरवोल्टेज सैंपल डेटा में दिए गए चार्ट से पता लगाया जा सकता है। स्विचिंग ओवरवोल्टेज सेमीकंडक्टर डिवाइस के स्वीकार्य रिवर्स पीक वोल्टेज से कम या उसके बराबर होना चाहिए।
4. रेटेड ब्रेकिंग कैपेसिटी
फ्यूज की रेटेड ब्रेकिंग कैपेसिटी लाइन में होने वाले अधिकतम शॉर्ट-सर्किट करंट से ज़्यादा होनी चाहिए।
5. प्रोटेक्शन कैरेक्टरिस्टिक्स
फ्यूज की टाइम-करंट कैरेक्टरिस्टिक्स सैंपल डेटा में दिए गए टाइम-करंट कैरेक्टरिस्टिक कर्व चार्ट से पता लगाई जा सकती हैं। रेक्टिफायर डिवाइस का ओवरलोड प्रोटेक्शन दूसरे स्विचिंग डिवाइस, जैसे DC फास्ट स्विच, द्वारा दिया जा सकता है।
हालांकि, प्रैक्टिकल काम में, हमें अक्सर कई आइसोलेटिंग फ्यूज सेट (जिन्हें नाइफ-स्विच फ्यूज कहा जाता है) मिलते हैं, जिनके लिए फ्यूज के सिलेक्शन और कॉन्फ़िगरेशन की ज़रूरत होती है। इन फ्यूज को आम तौर पर आकार के हिसाब से क्लासिफाई किया जाता है, जिसमें ब्लेड टाइप, सिलिंड्रिकल टाइप, स्पाइरल टाइप वगैरह शामिल हैं। इनमें से, ब्लेड टाइप को आकार के मामले में 00C (000), 00, 0, 1, 2, 3, और 4 स्पेसिफिकेशन में और बांटा गया है। आइसोलेटिंग फ्यूज सेट के साथ कॉन्फ़िगर किए गए ज़्यादातर फ्यूज ब्लेड-टाइप फ्यूज होते हैं। कॉन्फ़िगरेशन के दौरान, यह पक्का करना ज़रूरी है कि आकार के स्पेसिफिकेशन आइसोलेटिंग फ्यूज सेट की ज़रूरतों से मेल खाते हों। उदाहरण के लिए, ABB OS-160 आइसोलेटिंग फ्यूज सेट में 00-साइज़ का ब्लेड-टाइप फ्यूज इस्तेमाल होता है।