فیوز کی اقسام

ہر برقی نظام سپلائی اور استعمال شدہ توانائی کے توازن پر کام کرتا ہے۔ جب الیکٹریکل سرکٹ پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو یہ سرکٹ میں ایک مخصوص مزاحمت پر لاگو ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، اوہم کے قانون کی بنیاد پر، ایک کرنٹ پیدا ہوتا ہے جس کے عمل سے کام کیا جاتا ہے۔

موصلیت کے نقائص، اسمبلی کی خرابیوں، ایمرجنسی موڈ کی صورت میں، الیکٹرک سرکٹ کی مزاحمت بتدریج کم ہوتی ہے یا تیزی سے گرتی ہے۔ یہ کرنٹ میں اسی طرح اضافہ کا باعث بنتا ہے، جو برائے نام قدر سے تجاوز کرنے پر سامان اور لوگوں کو نقصان پہنچاتا ہے۔

برقی توانائی کا استعمال کرتے وقت حفاظتی مسائل ہمیشہ سے ہیں اور ہمیشہ متعلقہ رہیں گے۔ لہذا، خصوصی توجہ مسلسل حفاظتی آلات پر ادا کیا جاتا ہے. اس طرح کے پہلے ڈیزائن، جنہیں فیوز کہتے ہیں، آج بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

الیکٹرک فیوز ورکنگ سرکٹ کا حصہ ہے، اسے بجلی کے تار کے حصے پر کاٹا جاتا ہے، اسے قابل اعتماد طریقے سے ورکنگ بوجھ برداشت کرنا چاہیے اور سرکٹ کو زیادہ کرنٹ لگنے سے بچانا چاہیے۔یہ فنکشن ریٹیڈ کرنٹ کی درجہ بندی کی بنیاد ہے۔

آپریشن کے لاگو اصول اور سرکٹ کو توڑنے کے طریقے کے مطابق، تمام فیوز کو 4 گروپوں میں تقسیم کیا گیا ہے:

1. fusible لنک کے ساتھ؛

2. الیکٹرو مکینیکل ڈیزائن؛

3. الیکٹرانک اجزاء پر مبنی؛

4. overcurrent کی کارروائی کے بعد غیر لکیری reversible خصوصیات کے ساتھ خود شفا یابی کے ماڈل.

گرم لنک

اس ڈیزائن کے فیوز میں ایک ایسا کنڈکٹیو عنصر شامل ہوتا ہے جو کہ ایک کرنٹ کی وجہ سے مقررہ قدر سے زیادہ گرمی سے پگھل جاتا ہے اور بخارات بن جاتا ہے۔ یہ سرکٹ سے وولٹیج کو ہٹاتا ہے اور اس کی حفاظت کرتا ہے۔

فیزیبل لنکس دھاتوں جیسے تانبے، سیسہ، آئرن، زنک یا کچھ مرکب دھاتوں سے بنائے جا سکتے ہیں جن میں تھرمل توسیع کا گتانک ہوتا ہے جو برقی آلات کی حفاظتی خصوصیات فراہم کرتا ہے۔

سٹیشنری آپریٹنگ حالات کے تحت بجلی کے آلات کے لیے تاروں کی حرارت اور کولنگ کی خصوصیات تصویر میں دکھائی گئی ہیں۔

ڈیزائن کے بوجھ پر فیوز کا آپریشن دھات پر جاری ہونے والی حرارت کے درمیان آپریٹنگ برقی کرنٹ کے گزرنے اور کھپت کی وجہ سے ماحول میں گرمی کے خاتمے کے درمیان درجہ حرارت کا ایک قابل اعتماد توازن پیدا کرکے یقینی بنایا جاتا ہے۔

ایمرجنسی موڈز کی صورت میں، یہ توازن جلدی خراب ہو جاتا ہے۔

فیوز کا دھاتی حصہ گرم ہونے پر اس کی فعال مزاحمت کی قدر بڑھاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں زیادہ حرارت پیدا ہوتی ہے کیونکہ پیدا ہونے والی حرارت I2R کی قدر کے براہ راست متناسب ہے۔ ایک ہی وقت میں، مزاحمت اور گرمی کی پیداوار میں دوبارہ اضافہ ہوتا ہے. یہ عمل برفانی تودے کی طرح اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ فیوز کے پگھلنے، ابلنے اور مکینیکل تباہی نہ ہو جائے۔

جب سرکٹ ٹوٹ جاتا ہے تو فیوز کے اندر ایک برقی قوس ہوتا ہے۔ مکمل گمشدگی کے لمحے تک، تنصیب کے لیے ایک خطرناک کرنٹ اس سے گزرتا ہے، جو نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی خصوصیت کے مطابق بدل جاتا ہے۔

فیوز کا بنیادی آپریٹنگ پیرامیٹر وقت کے ساتھ ساتھ اس کی خصوصیت کا کرنٹ ہے، جو ریسپانس ٹائم پر ایمرجنسی کرنٹ (معمولی قدر کے نسبت) کے متعدد کے انحصار کا تعین کرتا ہے۔

ہنگامی دھاروں کی کم شرح پر فیوز کے آپریشن کو تیز کرنے کے لیے، خصوصی تکنیکوں کا استعمال کیا جاتا ہے:

• کم رقبہ والے علاقوں کے ساتھ متغیر کراس سیکشنل شکلیں بنانا؛

• میٹالرجیکل اثر کا استعمال کرتے ہوئے.

ٹیب کو تبدیل کریں۔

جیسے جیسے پلیٹیں تنگ ہوتی ہیں، مزاحمت بڑھ جاتی ہے اور زیادہ گرمی پیدا ہوتی ہے۔ عام آپریشن میں، اس توانائی کو پوری سطح پر یکساں طور پر پھیلنے کا وقت ہوتا ہے، اور زیادہ بوجھ کی صورت میں، تنگ جگہوں پر نازک زون بنائے جاتے ہیں۔ ان کا درجہ حرارت تیزی سے اس حالت تک پہنچ جاتا ہے جہاں دھات پگھلتی ہے اور برقی سرکٹ کو توڑ دیتی ہے۔

رفتار بڑھانے کے لیے، پلیٹیں پتلی ورق سے بنی ہوتی ہیں اور متوازی طور پر جڑی کئی تہوں میں استعمال ہوتی ہیں۔ پرتوں میں سے ہر ایک کے حصے کو جلانے سے حفاظتی کام تیز ہوجاتا ہے۔

میٹالرجیکل اثر کا اصول

یہ کچھ کم پگھلنے والی دھاتوں کی خاصیت پر مبنی ہے، مثال کے طور پر سیسہ یا ٹن، ان کی ساخت میں زیادہ ریفریکٹری تانبے، چاندی اور کچھ مرکب دھاتوں کو تحلیل کرنے کے لیے۔

ایسا کرنے کے لیے، ٹن کے قطرے پھنسے ہوئے تاروں پر لگائے جاتے ہیں جن سے فیزیبل لنک بنایا جاتا ہے۔تاروں کی دھات کے قابل اجازت درجہ حرارت پر، یہ اضافی چیزیں کوئی اثر پیدا نہیں کرتی ہیں، لیکن ہنگامی حالت میں یہ تیزی سے پگھلتی ہیں، بیس میٹل کے کچھ حصے کو تحلیل کرتی ہیں اور فیوز کے کام کو تیز کرتی ہیں۔

اس طریقہ کار کی تاثیر صرف پتلی تاروں پر ظاہر ہوتی ہے اور ان کے کراس سیکشن میں اضافے کے ساتھ نمایاں طور پر کم ہوتی ہے۔

فیوز کا سب سے بڑا نقصان یہ ہے کہ جب اسے ٹرگر کیا جاتا ہے، تو اسے دستی طور پر ایک نئے سے تبدیل کیا جانا چاہیے۔ یہ ان کے اسٹاک کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہے.

الیکٹرو مکینیکل فیوز

سپلائی وائر میں حفاظتی آلے کو کاٹنے اور وولٹیج کو کم کرنے کے لیے اس کے ٹوٹنے کو یقینی بنانے کا اصول اس کے لیے بنائی گئی الیکٹرو مکینیکل مصنوعات کو فیوز کے طور پر درجہ بندی کرنا ممکن بناتا ہے۔ تاہم، زیادہ تر الیکٹریشن انہیں ایک الگ کلاس میں درجہ بندی کرتے ہیں اور انہیں کہتے ہیں۔ سرکٹ بریکر یا مختصراً خودکار مشینیں

ان کے آپریشن کے دوران، ایک خصوصی سینسر مسلسل گزرنے والے موجودہ کی قدر کی نگرانی کرتا ہے. ایک اہم قدر تک پہنچنے کے بعد، ڈرائیو پر ایک کنٹرول سگنل بھیجا جاتا ہے - تھرمل یا مقناطیسی ریلیز سے چارج شدہ بہار۔

الیکٹرانک اجزاء کے فیوز

ان ڈیزائنوں میں، الیکٹریکل سرکٹ کی حفاظت کا کام ڈایڈس، ٹرانزسٹرز یا تھائرسٹرس کے پاور سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز پر مبنی غیر رابطہ الیکٹرانک سوئچز کے ذریعے لیا جاتا ہے۔

یہ الیکٹرانک فیوز (EP) یا کرنٹ کنٹرول اور سوئچنگ ماڈیول (MKKT) کہلاتے ہیں۔

مثال کے طور پر، اعداد و شمار ایک بلاک ڈایاگرام دکھاتا ہے جو ٹرانزسٹر فیوز کے آپریشن کے اصول کو ظاہر کرتا ہے۔

ایسے فیوز کا کنٹرول سرکٹ مزاحمتی شنٹ سے ماپا کرنٹ ویلیو سگنل کو ہٹاتا ہے۔اس میں ترمیم کی جاتی ہے اور الگ تھلگ سیمی کنڈکٹر گیٹ کے ان پٹ پر لاگو کیا جاتا ہے۔ MOSFET قسم کا فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر. 

جب فیوز کے ذریعے کرنٹ جائز قیمت سے تجاوز کرنا شروع کر دیتا ہے، گیٹ بند ہو جاتا ہے اور بوجھ بند ہو جاتا ہے۔ اس صورت میں، فیوز سیلف لاکنگ موڈ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

اگر سرکٹ میں بہت ساری ویڈیو نگرانی کا استعمال کیا جاتا ہے، تو اڑا ہوا فیوز کا تعین کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ اسے تلاش کرنا آسان بنانے کے لیے، "الارم" سگنلنگ فنکشن متعارف کرایا گیا ہے، جسے ایل ای ڈی کے فلیش سے یا ٹھوس یا الیکٹرو مکینیکل ریلے کو متحرک کرکے معلوم کیا جا سکتا ہے۔

ایسے الیکٹرانک فیوز تیزی سے کام کرنے والے ہوتے ہیں، ان کا رسپانس ٹائم 30 ملی سیکنڈ سے زیادہ نہیں ہوتا۔

مذکورہ اسکیم کو سادہ سمجھا جاتا ہے، اسے نئے اضافی افعال کے ساتھ نمایاں طور پر بڑھایا جا سکتا ہے:

• جب کرنٹ برائے نام قدر کے 30% سے زیادہ ہو جائے تو شٹ ڈاؤن کمانڈز کی تشکیل کے ساتھ لوڈ سرکٹ میں کرنٹ کی مسلسل نگرانی؛

• شارٹ سرکٹ یا سگنل کے ساتھ اوورلوڈز کی صورت میں محفوظ زون کو بند کرنا جب لوڈ میں کرنٹ سیٹ سیٹنگ کے 10% سے زیادہ بڑھ جاتا ہے۔

• 100 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت کی صورت میں ٹرانجسٹر کے پاور عنصر کا تحفظ۔

ایسی اسکیموں کے لیے، استعمال کیے گئے ICKT ماڈیولز کو 4 رسپانس ٹائم گروپس میں تقسیم کیا گیا ہے۔ تیز ترین آلات کو کلاس «0» کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔ وہ ترتیب سے 50% سے زیادہ 5 ms تک، 1.5 ms میں 300%، 10 μs میں 400% تک دھارے میں خلل ڈالتے ہیں۔

خود شفا یابی کے فیوز

یہ حفاظتی آلات فیوز سے اس لحاظ سے مختلف ہیں کہ ہنگامی لوڈ کو بند کرنے کے بعد، وہ مزید بار بار استعمال کے لیے اپنی آپریٹیبلٹی کو برقرار رکھتے ہیں۔اسی لیے انہیں خود علاج کہا گیا۔

یہ ڈیزائن پولیمر مواد پر مبنی ہے جس میں برقی مزاحمت کے مثبت درجہ حرارت کے گتانک ہیں۔ ان کے پاس عام، عام حالات میں کرسٹل لائن جالی کا ڈھانچہ ہوتا ہے اور گرم ہونے پر اچانک ایک بے ساختہ حالت میں بدل جاتا ہے۔

اس طرح کے فیوز کی ٹرپنگ خصوصیت کو عموماً مادی درجہ حرارت کے مقابلے مزاحمت کے لوگارتھم کے طور پر دیا جاتا ہے۔

جب پولیمر میں کرسٹل جالی ہوتی ہے، تو یہ ایک دھات کی طرح، بجلی چلانا اچھا ہے۔ بے ساختہ حالت میں، چالکتا نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، جو اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ جب کوئی غیر معمولی موڈ ہوتا ہے تو بوجھ بند ہو جاتا ہے۔

اس طرح کے فیوز کو حفاظتی آلات میں استعمال کیا جاتا ہے تاکہ بار بار اوور لوڈز کی موجودگی کو ختم کیا جا سکے جب فیوز کی تبدیلی یا آپریٹر کے دستی اقدامات مشکل ہوں۔ یہ کمپیوٹر ٹیکنالوجی، موبائل گیجٹ، پیمائش اور طبی ٹیکنالوجی، اور گاڑیوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے خودکار الیکٹرانک آلات کا شعبہ ہے۔

خود کو دوبارہ ترتیب دینے والے فیوز کا قابل اعتماد آپریشن محیطی درجہ حرارت اور اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی مقدار سے متاثر ہوتا ہے۔ حساب کتاب کرنے کے لیے، تکنیکی حالات متعارف کرائے گئے ہیں:

• ٹرانسمیشن کرنٹ، +23 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر زیادہ سے زیادہ قدر کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، جو آلہ کو متحرک نہیں کرتا ہے۔

• آپریٹنگ کرنٹ، ایک کم از کم قدر کے طور پر جو، اسی درجہ حرارت پر، پولیمر کو ایک بے ساختہ حالت میں منتقل کرنے کا باعث بنتا ہے؛

• لاگو آپریٹنگ وولٹیج کی زیادہ سے زیادہ قیمت؛

• ردعمل کا وقت، ہنگامی کرنٹ آنے کے لمحے سے لے کر لوڈ بند ہونے تک ماپا جاتا ہے۔

• بجلی کی کھپت، جو ماحول میں حرارت کی منتقلی کے لیے +23 ڈگری پر فیوز کی صلاحیت کا تعین کرتی ہے۔

• کام سے منسلک ہونے سے پہلے ابتدائی مزاحمت؛

• آپریشن کے اختتام کے بعد مزاحمت 1 گھنٹے تک پہنچ جاتی ہے۔

خود شفا یابی کے محافظ ہیں:

• چھوٹے سائز؛

• فوری رد عمل؛

• مستحکم کام؛

• اوورلوڈ اور زیادہ گرمی سے آلات کا مشترکہ تحفظ؛

• دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہے.

مختلف قسم کے فیوز ڈیزائن

کاموں پر منحصر ہے، سرکٹس میں کام کرنے کے لیے فیوز بنائے جاتے ہیں:

• صنعتی تنصیبات؛

• عام استعمال کے لیے گھریلو برقی آلات۔

چونکہ وہ مختلف وولٹیج کے ساتھ سرکٹس میں کام کرتے ہیں، اس لیے انکلوژرز مخصوص ڈائی الیکٹرک خصوصیات کے ساتھ تیار کیے جاتے ہیں۔ اس اصول کے مطابق، فیوز کو ڈھانچے میں تقسیم کیا گیا ہے جو کام کرتے ہیں:

• کم وولٹیج کے آلات کے ساتھ؛

• سرکٹس میں اور 1000 وولٹ تک؛

• ہائی وولٹیج صنعتی سامان سرکٹس میں.

خصوصی ڈیزائن میں فیوز شامل ہیں:

• دھماکہ خیز مواد

• سوراخ شدہ

• آرک کے معدوم ہونے کے ساتھ جب سرکٹ باریک دانے والے فلرز کے تنگ چینلز میں کھلتا ہے یا آٹو گیس یا مائع دھماکے کی تشکیل؛

• گاڑیوں کے لیے

فیوز کا محدود فالٹ کرنٹ ایک ایمپیئر کے مختلف حصوں سے کلو ایمپیئر تک مختلف ہو سکتا ہے۔

بعض اوقات الیکٹریشن، فیوز کے بجائے، ہاؤسنگ میں ایک کیلیبریٹڈ تار لگاتے ہیں۔ اس طریقہ کی سفارش نہیں کی جاتی ہے، کیونکہ کراس سیکشن کے درست انتخاب کے باوجود بھی، دھات یا کھوٹ کی خصوصیات کی وجہ سے تار کی برقی مزاحمت تجویز کردہ سے مختلف ہو سکتی ہے۔ ایسا فیوز یقینی طور پر کام نہیں کرے گا۔

اس سے بھی بڑی غلطی گھریلو "بگز" کا حادثاتی استعمال ہے۔وہ برقی وائرنگ میں حادثات اور آگ کی سب سے عام وجہ ہیں۔