مقدمه
فیوزهای HV که اغلب به عنوان فیوزهای HH نیز نامیده میشوند، فیوزهایی با ظرفیت پارگی بالا و ولتاژ بالا هستند که برای ولتاژهای متناوب بالای 1 کیلو ولت طراحی شده اند. این فیوزها به عنوان ابزار حفاظتی کلیدی در سیستم های الکتریکی به کار گرفته میشوند و به جلوگیری از خرابی های جدی کمک میکنند. انتخاب صحیح فیوزهای HV باید تنها بر اساس داده های سازنده انجام گیرد. هدف این مقاله نشان دادن اصل صحیح انتخاب فیوز-لینک Back-up MV برای حفاظت از ترانسفورماتور قدرت است.
فیوزهای ولتاژ بالا چیست و چه کاربردهایی دارند؟
تعریف فیوزهای ولتاژ بالا
فیوزهای ولتاژ بالا تجهیزاتی هستند که در مدارهای الکتریکی نصب میشوند تا جریان های غیرعادی را شناسایی کرده و با قطع سریع مدار از خرابی تجهیزات جلوگیری کنند. این فیوزها معمولاً در شبکه های ولتاژ بالا (بالاتر از 1 کیلوولت) مورد استفاده قرار میگیرند.
کاربردهای فیوزهای ولتاژ بالا
- حفاظت از ترانسفورماتورها: مهم ترین کاربرد فیوزهای HV حفاظت از ترانسفورماتورهای قدرت در برابر خرابیها و عیوب داخلی است.
- سیستم های توزیع برق: فیوزهای HV در شبکه های توزیع برای جلوگیری از گسترش خرابی های ناشی از جریان های اتصال کوتاه به کار میروند.
- صنایع سنگین: در صنایع بزرگ که نیاز به تأمین برق پایدار و ایمن دارند، استفاده از این فیوزها بسیار رایج است.
- تجهیزات الکتریکی حساس: برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی حساس و گران قیمت، فیوزهای HV به عنوان یک ابزار حفاظتی مؤثر عمل میکنند.

تاریخچه استفاده از فیوزها در سیستم های الکتریکی
پیدایش فیوزها
فیوزها از همان آغاز توزیع نیروی برق برای حفاظت از مدارها مورد استفاده قرار گرفته اند. هرچند مخترع دقیق این فناوری مشخص نیست، اما استفاده از فیوزها به اواخر قرن نوزدهم باز میگردد. در آن زمان، فیوزها به عنوان نقاط ضعیف مدار طراحی میشدند تا از خرابی کابل ها و تجهیزات جلوگیری کنند.
تحولات فناوری فیوزها
با پیشرفت فناوری، فیوزها به تجهیزاتی پیشرفته تر با قابلیت های بیشتر تبدیل شده اند. فیوزهای اولیه بسیار ساده بودند و تنها قادر به حفاظت در برابر جریان های کم بودند. اما امروزه فیوزهای ولتاژ بالا دارای ویژگی های پیشرفته ای مانند محدود کردن جریان و تحمل بالا در برابر ولتاژهای ناگهانی هستند.
عملکرد فیوزهای ولتاژ بالا در مدارهای الکتریکی
پاسخ به جریان های اضافه بار
فیوزهای ولتاژ بالا به گونه ای طراحی شده اند که در برابر جریان های اضافه بار مقاومت کنند. این جریان ها معمولاً کمتر از 10 برابر جریان نامی فیوز هستند و میتوانند ناشی از بار زیاد یا نقص جزئی در مدار باشند. فیوزها در این شرایط به سرعت واکنش نشان میدهند و مدار را قطع میکنند تا از آسیب به تجهیزات جلوگیری شود.
پاسخ به جریان های اتصال کوتاه
فیوزهای ولتاژ بالا همچنین برای حفاظت در برابر جریان های اتصال کوتاه طراحی شده اند. این نوع جریان ها به طور معمول بسیار بالا هستند و میتوانند باعث خرابی شدید در مدار شوند. فیوزها در این حالت باید به سرعت عمل کنند تا از بروز آسیب های جدی جلوگیری کنند و به همین دلیل ظرفیت قطع جریان های بسیار بالا را دارند.
مزایای عملکرد فیوزهای ولتاژ بالا
- حفاظت سریع و ایمن در برابر جریان های غیرعادی
- کاهش احتمال خرابی تجهیزات گران قیمت
- افزایش عمر مفید سیستم های الکتریکی

حفاظت ترانسفورماتور توزیع با فیوزهای ولتاژ بالا
چرا فیوزهای ولتاژ بالا برای حفاظت از ترانسفورماتورها ضروری هستند؟
ترانسفورماتورها یکی از تجهیزات گران قیمت و حیاتی در سیستم های توزیع برق هستند. خرابی این تجهیزات میتواند منجر به قطعی برق گسترده و خسارات مالی قابل توجه شود. فیوزهای ولتاژ بالا با شناسایی و قطع جریان های غیرعادی از ترانسفورماتورها در برابر آسیب های احتمالی محافظت میکنند.
ویژگی های حفاظتی مطلوب در انتخاب فیوزهای ولتاژ بالا
ویژگی های مهمی که در انتخاب فیوزها برای حفاظت از ترانسفورماتورها باید مدنظر قرار گیرند به شرح زیر هستند:
- حفاظت از سیستم توزیع
- برای محافظت از سیستم توزیع در برابر تأثیر خطاها در ترانسفورماتور یا درون آن.
- تشخیص و جداسازی عیوب
- تشخیص و جداسازی عیوب ترانسفورماتور داخلی و کاهش احتمال پارگی کیس ترانسفورماتور.
- حمل هجوم مغناطیسی
- تحمل هجوم مغناطیسی ترانسفورماتور ترکیبی و جریان دریافت بار پس از وقفه خدمات کوتاه مدت.

ملاحظات هجومی
جریان های هجومی میتوانند زمانی که ترانسفورماتور روشن میشود به دلیل انرژی دادن به آن به وجود آیند. این جریان ها میتوانند به شدت بالا باشند و تأثیر زیادی بر روی اجزای سیستم بگذارند. در صورتی که جریان های هجومی باعث ذوب جزئی عناصر فیوز شوند، احتمال آسیب به فیوز وجود دارد. بنابراین، این جریان ها باید در هنگام انتخاب و هماهنگی فیوزها به دقت مورد بررسی قرار گیرند. انتخاب فیوز مناسب که بتواند در برابر این جریان های هجومی مقاومت کند، از اهمیت بالایی برخوردار است تا از خرابی سیستم جلوگیری شود.
قوانین عمومی
فیوزهای ولتاژ بالا معمولاً برای محافظت از ترانسفورماتورها استفاده میشوند. دو روش متداول برای محافظت از ترانسفورماتورها وجود دارد که بر اساس رویه «اروپایی» و «آمریکای شمالی» مبتنی هستند. استانداردهای IEC “عمل اروپایی” و “عملکرد آمریکای شمالی” را از نظر ولتاژ و سطوح عایق ترجیحی میشناسند.

ویژگی های جریان زمانی فیوز پیوندهای HV برای کاربردهای مدار ترانسفورماتور باید دارای ویژگی های زیر باشد:
- جریان عملیاتی نسبتاً بالا
- در ناحیه 0.1 ثانیه به طوری که در برابر جریان هجومی ترانسفورماتور مقاومت کند.
- جریان عملیاتی نسبتاً کم
- در ناحیه 10 ثانیه به نحوی که اطمینان از پاکسازی سریع عیوب سیم پیچ ترانسفورماتور را فراهم کند.
نتیجه گیری
“فیوزهای HV نقش حیاتی در حفاظت از ترانسفورماتورها دارند. انتخاب مناسب این فیوزها با توجه به ویژگی های خاص آنها، میتواند به بهبود کارایی، عملکرد و ایمنی سیستم های توزیع برق کمک کند. با توجه به پیشرفت های تکنولوژیکی در صنعت برق، اهمیت استفاده از این فیوزها در آینده همچنان رو به افزایش خواهد بود.”