پارسیپ
پرتال پارسی مهندسان برق

آشنایی با کات اوت فیوز

cut out fuse

برای کارکرد مطلوب سیستم توزیع ، لازم است که خطاهای واقع در هر بخش آن در کوتاه ترین زمان ممکن از بقیه سیستم مجزا شود. در شبکه فشار متوسط توزیع برق ، ترانسفورماتورهای توزیع غالباً از طریق کات اوت فیوز[1] به خطوط اولیه متصل می شوند. این دیوایس به صورت اتوماتیک در مواقع بروز خطا منجر به جدا شدن ترانسفورماتور از خط گشته و نه تنها از گسترش خسارت به ترانسفورماتور جلوگیری می کند بلکه از قطع مدارات اولیه که ترانسفورماتورها و مشترکین تغذیه شده از آن را نیز تحت تاثیر قرار خواهد داد ممانعت به عمل می آورد. کات اوت فیوز ها همچنین برای جدا کردن مدارات اولیه دچار خطا یا اضافه بار از بقیه قسمت های سالم مدار به کار می روند.

کات اوت فیوز ها در شبکه های 11 ، 20 و 33 کیلو ولت به کار گرفته می شوند.

در کات اوت فیوز عمل حفاظت توسط قطعه ای که به آن المنت می گویند و داخل یک لوله ای از فیبر نسوز که دو طرف آن تکیه گاه برنجی قرار می گیرد انجام می شود . المنت ، در صورت عبور جریان بیش از حد نرمال طبق منحنی قطع شبیه تمام فیوزها می سوزد و از تکیه گاه جداشده و آویزان می شود.

وقتی به دلیل اضافه جریان، فیوز می سوزد ، قوس الکتریکی حاصل به دیواره لوله فیبری برخورد کرده و گازی را متصاعد می نماید که قوس را به بیرون می فرستد. هر چه شدت جریان عبوری از فیوز بیشتر باشد گاز بیشتری از مواد دیواره لوله متصاعد می شود. ضمناً بعد از سوختن المنت، لوله فیوز به بیرون آویزان می شود که این نشانه سوختن المنت فیوز است.

المنت (سیم) فیوز کات اوت[2] شامل چهار قسمت دکمه، ساق، المنت (سیم ذوب شونده) و سیم انتهایی است.

فیوز کات اوت
فیوز کات اوت

لازم به یادآوری است که هیچ نوع فیوز ذوب شونده فشار ضعیف و کات اوت را نباید به عنوان کلید قابل قطع زیر بار بکار برد.

در بعضی مواقع اجباراً لازم است خط فشارمتوسط یا کات اوت سر راه ترانسفورماتورها قطع شود که این امر می بایست توسط لودباستر انجام شود.

قطع کات اوت بدون استفاده از loadbuster به دلایل زیر توصیه نمی شود:

1) ایجاد آرک و برق زدگی سیمبان

2)برخورد آرک به کراس آرم و اختلال در عملکرد رله پست برق و در نتیجه قطع فیدر

با توجه به اینکه کلاً کات اوت ها بصورت تک تک قطع می شوند لازم است بار از روی شبکه برداشته شده و سپس نسبت به قطع کات اوت اقدام شود.

loadbuster
لودباستر

نقشه انفجاری لودباستر

کات اوت های شبکه توزیع معمولاً سه نوع هستند: کات اوت مسدود – کات اوت باز – کات اوت با المنت بدون محافظ یا (روباز) .

کات اوت با المنت بدون محافظ
کات اوت با المنت بدون محافظ

المان های مهم در طراحی و انتخاب یک کات اوت فیوز مناسب ، موارد ذیل می باشند :

  • جریان پایه فیوز
  • جریان نامی اتصال کوتاه
  • نوع مقره ( سرامیکی ، سیلیکونی)
  • نوع براکت نصب ( شامل انواع A ، B ، C ، D و E )

براکت نوع A و B :

براکت نوع A و B

براکت نوع C

براکت نوع C :

براکت نوع C

براکت نوع D :

براکت نوع D

براکت نوع E :

 

  • نوع کنتاکت ثابت فوقانی ( شامل انواع A ، B و یا انواع دیگر )

  • نوع ترمینال های ورودی و خروجی ( کلمپ از نوع شیار دار با شیار موازی ، پیچ و مهره ، کابل شو )
  • جنس و طول ترمینال ورودی و خروجی ( برنز یا برنج قلع اندود ، Full Bimetal Extrude)
  • ولتاژ و فرکانس نامی
  • حداکثر ولتاژ سیستم
  • ارتفاع از سطح دریا
  • سطح آلودگی محیط

اجزای مهم یک کات اوت فیوز را می توان به ترتیب ذیل برشمرد :

ایزولاتور ( مقره)

پایه فلزی بالایی و پایینی

پایه فلزی میانی

کنتاکت ثابت بالایی

ترمینال های ورودی و خروجی

فیوزگیر

قلاب فیوزگیر

لولایی فیوزگیر

مفصل

لینک فیوز

لینک فیوز

در دستورالعمل توانیر ، مشخصات اجباری برای کات اوت فیوزها تدوین گشته که به عنوان مثال برای کات اوت فیوز 20 کیلو ولت    می توان به موارد ذیل اشاره کرد :

مشخصات عمومی
ردیف شرح مشخصه واحد سطح یا نوع اجباری
1 حداقل ولتاژ ضربه صاعقه خشک در طول جداکنندگی پایه فیوز (Up) KV(peak) 145
2 حداقل ولتاژ ضربه صاعقه خشک نسبت به زمین و بین قطب ها(Up) KV(peak) 125
3 حداقل ولتاژ یک دقیقه ای خشک و تر با فرکانس قدرت در طول فاصله جداکنندگی پایه فیوز(Ud) KV(rms) 60
4 حداقل ولتاژ یک دقیقه ای خشک و تر با فرکانس قدرت نسبت به زمین و بین قطب ها (Ud) KV(rms) 50
5 حداقل فاصله خزشی مقره (بسته به سطح آلودگی) mm مطابق جدول فواصل خزشی
6 حداقل تعداد باز و بست مکانیکی در حالت بی باری (دوام مکانیکی) مرتبه 300
7 حداکثر افزایش دمای مجاز برای مواد و اجزای کات اوت فیوز مطابق جدول افزایش دما
8 حداکثر ضریب توان مدار آزمون ظرفیت قطع 0.15
الزامات اجزاء
ردیف شرح مشخصه واحد سطح یا نوع اجباری
1 استفاده از میله  کوتاه کننده قوس با اتصال ثابت به سرپوش فیوزگیر الزامی است
2 شکل بخش انتهایی لوله فیوزگیر مخروطی
3 نوع کلاهک کات اوت فیوز کلاهک ثابت
4 محدب و آچار خور بودن قسمت خارجی و کلاهک فیوز گیر الزامی است
5 روش تولید قطعات برنجی و برنزی دایکاست یا ریژه
6 عدم استفاده از بست کمربندی به جای یراق وسط مقره الزامی است
7 سوراخ پایه فلزی میانی برای نصب روی براکت چهارگوش مناسب برای پیچ M12
8 ارائه متعلقات لازم جهت نصب روی کراس آرم الزامی است
جنس اجزای کات اوت
ردیف شرح مشخصه سطح یا نوع اجباری
1 جنس میله  کوتاه کننده قوس مس OFHC با روکش نقره یا آلیاژ مس (برنز) با روکش نقره
2 جنس قسمت های فلزی حامل جریان مس خالص و آلیاژ مس
3 جنس قسمت های فلزی غیر حامل جریان فولاد گالوانیزه گرم یا فولاد ضد زنگ
4 جنس کنتاکت های فوقانی و تحتانی مس خالص OFHC با روکش نقره با حداقل ضخامت 12 میکرون
5 جنس متعلقات فیوزگیر آلیاژ مس با قابلیت هدایت بالا
6 جنس مفصل آلیاژ مس با قابلیت هدایت بالا
7 جنس پاشنه آلیاژ مس یا Stainless steel
8 جنس فنر و پین و واشر فنر کنتاکت فوقانی و ضامن فولاد ضد زنگ (نگیر)-مناطق با آلودگی سنگین فولاد گرید 316
9 جنس لوله فیوزگیر لایه بیرونی از اپوکسی رزین کلاف بندی شده با رنگ اپوکسی ضد UV

لایه داخلی از فیبرهای ولکانیزه در طول لوله جهت جلوگیری از جذب رطوبت بالا

10 پوشش پیچ ها ، مهره ها و واشرها گالوانیزه گرم
11 آبکاری کلاهک فیوزگیر نقره
12 نوع سیمان مقره ( مقره سرامیکی) سیمان غیر آلی مقاوم در برابر شرایط محیطی
ابعاد و اندازه ها
ردیف شرح مشخصه واحد سطح یا نوع اجباری
1 سایز رزوه میله کوتاه کننده قوس اینچ 4/1 ، 28 دنده در اینچ
2 حداکثر و حداقل قطر هادی قابل اتصال به ترمینال ها پایه فیوز 100A : سطح مقطع 16 تا 120

پایه فیوز 200A : سطح مقطع 50 تا 185

3 زاویه نصب نسبت به قائم درجه 18 تا 20
4 حداقل قطر داخلی حلقه مخصوص کشیدن فیوزگیر 28
5 اندازه طول فیوزگیر
6 حداقل ضخامت پوشش لوله گالوانیزه در قطعات فولادی مناطق آلوده با خوردگی بالای روی: 120

سایر مناطق : 85

سایر اطلاعات
ردیف شرح مشخصه واحد سطح یا نوع اجباری
1 حداقل مدت زمان گارانتی سال 2
2 حداقل مدت زمان طول عمرکات اوت فیوز سال 20
3 ارائه دستورالعمل نصب ، ارائه گواهی تایید صلاحیت از شرکت توانیر ، دارا بودن گواهی آزمون های نوعی از آزمایشکاه معتبر ، بادوام و خوانا بودن مشخصات درج شده ، بسته بندی با کارتن و ضربه گیر مناسب و…. الزامی است

آزمون ها(کات اوت فیوز 20 کیلوولت)

آزمون های نوعی

الف : برای کلیه کات اوت فیوزها با مقره های سیلیکونی و سرامیکی
ردیف آزمون بند استاندارد ISIRI 6766-2 مقدار/ شرط پذیرش
1 آزمون ضربه صاعقه بند 8-4 جرقه مخرب مشاهده نشود و سوراخ شدگی رخ ندهد
2 آزمون فرکانس قدرت در محیط خشک بند 8-4 جرقه یا سوراخ شدگی رخ ندهد
3 آزمون فرکانس قدرت در محیط مرطوب بند 8-4 جرقه یا سوراخ شدگی رخ ندهد
4 آزمون های افزایش درجه حرارت بند 8-5 دماها از دمای استاندارد بیشتر نشود
5 آزمون های ظرفیت قطع بند 8-6 قطع موفق جریان و عدم تجاوز زمان قوس از 100 میلی ثانیه
6 آزمون های مکانیکی بند 8-8 عدم مشاهده خرابی و عملکرد مناسب
7 آزمون های آلودگی مصنوعی بند 8-9 جرقه در طول سه تست متوالی مشاهده نشود
ب : برای کات اوت فیوزها با مقره های سیلیکونی
ردیف آزمون بند استاندارد INSO 18232 مقدار/ شرط پذیرش
1 آزمون جوشش بند 9-2-6 عدم ایجاد پارگی در مقره و عدم افت ولتاژ شکست فرکانس قدرت
2 آزمون سختی بند 9-3-1 نباید سختی بعد از جوشش بیش از  تغییر نماید
3 آزمون فرسایش آب و هوایی تسریع شده بند 9-3-2 خوانا بودن نشانه گذاری های روی نمونه
4 آزمون فرسودگی و ایجاد مسیر بند 9-3-3 مسیر هادی در نمونه آزمون ایجاد نشود
5 آزمون اشتعال بند 9-3-4 مطابق استاندارد IEC 60695-11-10
6 آزمون های مواد هسته بند 9-4 نباید سوراخ شدگی یا شکست الکتریکی اتفاق بیفتد

 آزمون های نمونه ای

الف : برای کلیه کات اوت فیوزها با مقره های سیلیکونی و سرامیکی
ردیف آزمون بند استاندارد ISIRI 6766-2 مقدار/ شرط پذیرش
1 آزمون افزایش درجه حرارت بند 8-5 دمای اجزا نباید از مقادیر استاندارد بیشتر شود
2 آزمون مکانیکی بند 8-8 عدم مشاهده خرابی و عملکرد قابل قبول
3 آزمون گالوانیزه کردن بند 26 پوشش باید یکنواخت و صاف باشد
4 بررسی ظاهری و مشخصات ابعادی مطابق الزامات
5 اندازه گیری مقاومت الکتریکی میله کوتاه کننده قوس مطابق الزامات
ب : برای کات اوت فیوزها با مقره های سرامیکی
ردیف آزمون بند استاندارد ISIRI 2480-1 مقدار/ شرط پذیرش
1 آزمون سیکل حرارتی بند 23 عدم مشاهده ترک و سوراخ شدگی و شکستگی مکانیکی
2 آزمون تخلخل بند 25 نفوذ رنگ مشاهده نشود
ج : برای کات اوت فیوزها با مقره های سیلیکونی
ردیف آزمون بند استاندارد INSO 18232 مقدار/ شرط پذیرش
1 آزمون جوشش بند 9-2-6 عدم ایجاد پارگی در مقره و عدم افت ولتاژ شکست فرکانس قدرت
2 آزمون سختی بند 9-3-1 نباید سختی بعد از جوشش بیش از  تغییر نماید
3 آزمون اشتعال بند 9-3-4 مطابق استاندارد IEC 60695-11-10
4 آزمون های مواد هسته بند 9-4 نباید سوراخ شدگی یا شکست الکتریکی اتفاق بیفتد

آزمون های جاری

ردیف آزمون استاندارد مقدار/ شرط پذیرش
1 بازبینی اجزاء کات اوت فیوز نباید ترک لقی و ناهماهنگی مشاهده شود
2 آزمون فرکانس قدرت در محیط خشک

ISIRI 6766-2

بند 8-4

جرقه مخرب مشاهده نشود و سوراخ شدگی رخ ندهد
3 آزمون سطح شیب دار IEC 60587 جریان نمونه از 60 mA تجاوز کند یا نمونه سوراخ شود

 

مراجع :

 1 – استاندارد ملی ایران به شماره 6766 ISIRI، “کات اوت فیوزهای 11 ، 20 و 33 کیلو ولت – مشخصات فنی ” ، 1381

2 – استاندارد ملی ایران به شماره ISIRI 6766-2 (فیوزهای فشار قوی – فیوزهای دفعی ) معادل IEC 60282-2 ed3.0:2008

3 – استاندارد ملی ایران به شماره INSO 18232 ( مقره های پلیمری (بسپاری) فشار قوی برای استفاده داخلی و بیرونی) معادل        IEC 62217:2012

4 – استاندارد ملی ایران به شماره ISIRI 2480-1 (مقره های خطوط هوایی با ولتاژ اسمی بیشتر از 1000 ولت – قسمت اول : واحدهای مقره های سرامیکی یا شیشه ای برای سیستم های a.c) معادل IEC 60383-1 :1993

5 – دستورالعمل های “تعیین الزامات ، معیارهای ارزیابی فنی و آزمون های کات اوت فیوز 20 و 33 کیلو ولت ” ، شرکت مدیریت تولید ، انتقال و توزیع نیروی برق ایران (توانیر) ، ویرایش 1 ، 1397

6 – “بررسی ، تحقیق و تهیه ضوابط و معیارهای فنی ” در کات اوت های فشار متوسط ، پژوهشکده انتقال و توزیع نیرو ، 1382

 

[1] Cut Out Fuse

[2] Fuse Link

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.