हाई थ्री-फेज शॉर्ट सर्किट करंट में ड्रॉप आउट फ्यूज कैसे रिस्पॉन्ड करता है

मॉडर्न डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क में, फॉल्ट लेवल तेज़ी से बढ़ सकते हैं, खासकर गंभीर थ्री-फेज शॉर्ट सर्किट के दौरान। ड्रॉप आउट फ्यूज को बहुत ज़्यादा करंट स्ट्रेस होने पर मिलीसेकंड के अंदर रिएक्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे ओवरहेड लाइन सिस्टम में एक ज़रूरी प्रोटेक्टिव डिवाइस बनाता है।

हाई फॉल्ट करंट में फ्यूज के अंदर क्या होता है
जब फॉल्ट करंट 12kA जैसे हाई थ्रेशोल्ड से ज़्यादा हो जाता है, तो फ्यूज एलिमेंट में तेज़ी से थर्मल बिल्डअप होता है। फ्यूज के अंदर का मेटल लिंक गर्मी को तेज़ी से नहीं निकाल पाता, इसलिए इसका टेम्परेचर तेज़ी से बढ़ता है जब तक कि यह पिघल न जाए। ऐसे इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस में सॉलिड से लिक्विड में यह बदलाव लगभग तुरंत होता है।

उसी समय, पिघले हुए एलिमेंट के अलग हुए सिरों के बीच एक आर्क बनता है। यह आर्क कुछ समय के लिए करंट फ्लो को बनाए रखता है। ड्रॉप आउट फ्यूज का अंदरूनी डिज़ाइन आर्क को फैलने और ठंडा होने के लिए मजबूर करता है, जिससे आर्क वोल्टेज बढ़ता है और करंट में रुकावट आती है।

असल हालात में तेज़ रुकावट का व्यवहार
हाई शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, ड्रॉप आउट फ्यूज वैसा व्यवहार नहीं करता जैसा वह ओवरलोड की स्थिति में करता है। रिस्पॉन्स बहुत तेज़ और ज़्यादा एग्रेसिव होता है। फ्यूज लिंक लगभग तुरंत पिघल जाता है, जिसके बाद बहुत कम समय में आर्क खत्म हो जाता है।

तीन-फेज सिस्टम में, इससे ये हो सकता है:

गंभीर फॉल्ट होने पर सभी फेज एक साथ डिस्कनेक्ट हो जाते हैं

अगर सिर्फ एक फ्यूज चल रहा हो तो सिंगल-फेज ऑपरेशन

खराब सेक्शन को नेटवर्क से तुरंत अलग कर दिया जाता है

इस तरह का रिस्पॉन्स अपस्ट्रीम इक्विपमेंट पर थर्मल और मैकेनिकल स्ट्रेस को कम करने में मदद करता है।

इंटरनल प्रोसेस ब्रेकडाउन
सीक्वेंस को बेहतर ढंग से समझने के लिए, प्रोसेस को स्टेज में देखा जा सकता है:

अचानक करंट बढ़ने से थर्मल एनर्जी बढ़ जाती है

फ्यूज एलिमेंट तेजी से मेल्टिंग पॉइंट पर पहुंच जाता है

गैप के आर-पार आर्क शुरू हो जाता है

फ्यूज ट्यूब के अंदर आर्क बढ़ जाता है और ठंडा हो जाता है

आर्क के बुझने पर करंट रुक जाता है

हर स्टेज एक बहुत कंट्रोल्ड टाइम फ्रेम में होता है, जो फ्यूज के फिजिकल डिजाइन और मटीरियल प्रॉपर्टीज़ से चलता है।

हाई फॉल्ट लेवल के लिए इंजीनियरिंग की बातें
जिन एप्लीकेशन में हाई शॉर्ट सर्किट करंट की उम्मीद होती है, उनमें सही ड्रॉप आउट फ्यूज चुनने में सावधानी से जांच करनी पड़ती है। इंटरप्टिंग रेटिंग सिस्टम की फॉल्ट कैपेसिटी के साथ अलाइन होनी चाहिए। टाइम-करंट की खासियतें प्रोटेक्शन स्कीम के अंदर कोऑर्डिनेशन की ज़रूरतों से मेल खानी चाहिए।

मटीरियल की बनावट, आर्क-क्वेंचिंग मीडियम, और मैकेनिकल डिज़ाइन, ये सभी इस बात पर असर डालते हैं कि फ़्यूज़ बहुत खराब हालात को कितने अच्छे से संभालता है। फॉल्ट होने पर सिस्टम का बैलेंस बनाए रखने के लिए तीनों फेज़ में एक जैसा होना भी ज़रूरी है।

आखिरी बात
ज़्यादा फॉल्ट करंट की हालत प्रोटेक्टिव डिवाइस को उनकी लिमिट तक ले जाती है। सही तरीके से चुना गया ड्रॉप आउट फ़्यूज़ तेज़ी से पिघलने और कंट्रोल्ड आर्क एक्सटिंक्शन के ज़रिए रिएक्ट करता है, जिससे सिस्टम में गंभीर इलेक्ट्रिकल फॉल्ट आने पर एक भरोसेमंद डिस्कनेक्शन मैकेनिज़्म मिलता है।