کات اوت فیوزها یا فیوزهای قطع‌کننده، از تجهیزات مهم در سیستم‌های توزیع برق هستند که برای حفاظت از ترانسفورماتورها و خطوط برق در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه به کار می‌روند. این مقاله به معرفی کات اوت فیوز، انواع آن، اجزای تشکیل‌دهنده، و نقش آن در شبکه‌های توزیع برق می‌پردازد.
مقدمه
سیستم‌های توزیع برق به عنوان بخشی از زیرساخت‌های حیاتی در جوامع مدرن، نیاز به حفاظت و ایمنی دارند. یکی از مهم‌ترین اجزای این حفاظت، کات اوت فیوز است که به عنوان یک عنصر محدود کننده جریان خطا عمل می‌کند. این فیوزها در شبکه‌های فشار متوسط (بین 1 تا 33 کیلوولت) استفاده می‌شوند و از ترانسفورماتورها در برابر جریان‌های ناگهانی و اضافه بار محافظت می‌کنند.
کات اوت فیوز چیست؟
کات اوت فیوز ترکیبی از یک فیوز و یک کلید است که در خطوط هوایی تغذیه اولیه و انشعابات آن به کار می‌رود. این وسیله به هنگام عبور جریان خطا یا اضافه بار، عنصر ذوب شونده خود را ذوب می‌کند و در نتیجه مدار را قطع می‌کند. این عمل باعث جدا شدن ترانسفورماتور از خط و جلوگیری از آسیب به آن می‌شود.
انواع کات اوت فیوز
کات اوت فیوزها از نظر ساختار و عملکرد به چند نوع تقسیم می‌شوند:
1. کات اوت قابل تعویض (Interchangeable)
این نوع از کات اوت فیوزها رایج‌ترین نوع هستند و تقریباً توسط همه تولیدکنندگان عمده تولید می‌شوند. قابلیت تعویض این فیوزها به این معنی است که نگهدارنده فیوز از یک سازنده با پایه فیوز از سازنده دیگری قابل استفاده است. این ویژگی برای شرکت‌های برق مطلوب است زیرا به آنها اجازه می‌دهد تا به راحتی خطوط را سرویس کنند و نگران تطابق نگهدارنده فیوز جایگزین با پایه فیوز سازنده خاص آن نباشند.
2. کات اوت قطع کننده بار (Loadbreak)
این نوع کات اوت فیوزها ایمنی و سهولت استفاده بیشتری را نسبت به نوع قابل تعویض ارائه می‌دهند. کات اوت قطع کننده بار به راحتی با داشتن محفظه بزرگ خاموش کننده قوس (arc-chute) قابل تشخیص است. این محفظه امکان باز کردن کات اوت در مدار زنده را بدون نیاز به ابزار خاصی فراهم می‌کند.
3. کات اوت روغنی و افتادنی
کات اوت فیوزها از نظر ساختمان به دو دسته روغنی و افتادنی تقسیم می‌شوند. در فیوزهای نوع روغنی، عنصر ذوب شونده در داخل مایع قرار دارد و در محفظه‌ای کاملاً آب‌بندی شده است. از این نوع فیوزها در مکان‌هایی با رطوبت و آلودگی بالا استفاده می‌شود. کات اوت فیوزهای افتادنی خود به سه دسته باز، بسته و فنری تقسیم می‌شوند.
اجزای تشکیل‌دهنده کات اوت فیوز
یک مجموعه کات اوت فیوز از سه جزء اصلی تشکیل شده است:
- بدنه کات اوت: بدنه کات اوت یک قاب باز است که نگهدارنده فیوز و یک عایق چینی یا پلیمری شیاردار را نگه می‌دارد. این عایق، قسمت‌های رسانای مجموعه را از تکیه‌گاه (که عایق روی آن نصب می‌شود) از نظر الکتریکی ایزوله می‌کند.
- نگهدارنده فیوز: نگهدارنده فیوز، که همچنین به عنوان “لوله فیوز” یا “درب” شناخته می‌شود، یک لوله عایق است که حاوی عنصر قابل تعویض فیوز می‌باشد. هنگامی که فیوز داخل آن ذوب می‌شود، مدار را باز می‌کند و نگهدارنده فیوز از تماس بالایی خارج شده و از یک لولا در انتهای پایین آن آویزان می‌شود. این نگهدارنده فیوز آویزان، نشانگر قابل مشاهده‌ای از عمل کردن فیوز و اطمینان از باز بودن مدار را ارائه می‌دهد.
- المنت فیوز: این عنصر ذوب شونده است که در صورت عبور جریان خطا یا اضافه بار ذوب شده و جریان عبوری را قطع می‌کند. المنت فیوز معمولاً شامل یک سیم ذوب شونده است که در داخل نگهدارنده فیوز قرار دارد.
کاربرد کات اوت فیوز
کات اوت فیوزها به طور گسترده در شبکه‌های توزیع برق برای حفاظت از ترانسفورماتورها در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می‌شوند. این فیوزها به دلیل سهولت نصب روی انواع پایه‌ها، ارزانی نسبت به کلیدهای قدرت، سبکی و سهولت سرویس و نگهداری، بسیار پرکاربرد هستند.
راه‌های پیشگیری از سوختن دسته کات اوت فیوز
سوختن دسته کات اوت فیوز می‌تواند به دلیل عوامل مختلفی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، یا استفاده نادرست از فیوزها رخ دهد. برای پیشگیری از این اتفاق، باید از طریق نظارت مداوم بر سیستم‌های توزیع برق و استفاده از تجهیزات مناسب، از بروز خطا جلوگیری کرد. همچنین، انجام تعمیرات منظم و تعویض فیوزهای سوخته به موقع می‌تواند از سوختن دسته کات اوت فیوز جلوگیری کند.
