12049

12049

بررسي تئوري و آزمايشگاهي فيوزها در كاربردهاي صنعتي

كارشناسي ارشد

برق گرايش قدرت-حفاظت شبكه¬هاي برق

تيرماه 1392

تيرماه 1392

دكتر عباس شولايي

چكيده: با پيدايش انرژي الكتريكي، نياز به وجود تجهيزات حفاظتي در برابر جريان¬هاي خطا نيز به وجود آمد. فيوزها اگرچه به ظاهر پيچيدگي خاصي ندارند ولي يكي از مناسب¬ترين وسايل حفاظت از تجهيزات الكتريكي به شمار مي¬روند. اين تجهيزات، قديمي¬ترين وسيله¬هاي حفاظتي مي¬باشند كه از ابتداي عمر شبكه¬هاي برق تاكنون مورد استفاده قرار گرفته¬اند. اين ماندگاري مي¬تواند به سادگي قابل توجه آن¬ها برگردد. فيوز در برابر عبور جريان عادي شبكه واكنشي نشان نمي¬دهد اما وقتي جريان بيش از حد مجاز از مدار عبور كند، در زمان مشخص ذوب خواهد شد و مدار عبور جريان قطع مي¬گردد. در اين پايان¬نامه، پس از آشنايي با انواع فيوزهاي الكتريكي و همچنين منحني مشخصه¬ها، پديده قوس، معادلات حرارتي و غيره، يك مدار آزمايشگاهي براي بررسي عملكرد چند نمونه فيوز موجود در بازار در نظر گرفته شده است. در اين مدار بايد پارامترهايي همچون ولتاژ اعمالي، جريان موثر، فركانس، ضريب توان و زاويه وقوع خطا را در نظر گرفت. در اين شرايط، با بدست آوردن طيف فركانسي ولتاژ و جريان امپدانس مدار در زمان عملكرد فيوز، ميزان مقاومت و اندوكتانس در فركانس¬هاي مختلف محاسبه شده و تغييرات آن¬ها با فركانس مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه با بررسي پاسخ ذوب شدن فلزات مختلف در مقابل افزايش درجه حرارت و قرار دادن اين فلزات به جاي المان فيوز با جنس¬ها، طول¬ها و سطح مقطع¬هاي مختلف و همچنين با تغيير ماده خاموش¬كننده داخلي، زمان و جريان قطع فيوز مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مدار با تغيير بار، مي¬توان جريان¬هاي مختلفي را اعمال كرده و به منحني-هاي ولتاژ و جريان دو سر فيوز رسيد. در ادامه مدلي براي فيوز محدودكننده جريان، در حالت اتصال¬كوتاه و با استفاده از نرم¬افزار EMTP-RV ارائه شده است. در پايان نيز پس از بررسي حفاظت تجهيزات مختلف با استفاده از فيوز، به صورت آزمايشگاهي و تئوري فيوزگذاري در دو مبدل تريستوري AC/AC و AC/DC بررسي شده است. ¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬ واژه‌هاي كليدي: فيوزهاي الكتريكي، حفاظت مبدل¬هاي تريستوري، مدل¬سازي فيوز، منحني¬ مشخصه فيوزها