فیوز خروجی نوعی فیوز است که برای حفاظت از ترانسفورماتورهای توزیع در سیستم های الکتریکی استفاده می شود. درجه بندی فیوز خروجی یک پارامتر مهم است که برای اطمینان از حفاظت موثر ترانسفورماتور باید به طور دقیق محاسبه شود.
وظیفه اصلی فیوز خروجی حفاظت از ترانسفورماتور توزیع در برابر خطاهایی است که ممکن است در شبکه رخ دهد. فیوز خروجی باید بتواند در صورت اضافه بار یا اتصال کوتاه به طور خودکار از شبکه جدا شود و در نتیجه ترانسفورماتور را ایزوله کرده و از آسیب جلوگیری کند.
چندین فاکتور وجود دارد که باید در هنگام محاسبه درجه بندی فیوز خروجی در نظر گرفته شود. این عوامل عبارتند از: ولتاژ نامی ترانسفورماتور، جریان نامی ترانسفورماتور، ولتاژ سیستم، جریان خطا و زمان خطا.
ولتاژ نامی ترانسفورماتور حداکثر ولتاژی است که ترانسفورماتور برای کار در آن طراحی شده است. این ولتاژ معمولا توسط سازنده ترانسفورماتور مشخص می شود. ولتاژ نامی فیوز خروجی باید برابر یا کمی بیشتر از ولتاژ نامی ترانسفورماتور باشد.
جریان نامی ترانسفورماتور حداکثر جریانی است که ترانسفورماتور برای حمل مداوم بدون گرم شدن بیش از حد طراحی شده است. این جریان نیز توسط سازنده ترانسفورماتور مشخص شده است. جریان نامی فیوز خروجی باید برابر یا کمی بیشتر از جریان نامی ترانسفورماتور باشد.
ولتاژ سیستم ولتاژی است که شبکه توزیع در آن کار می کند. این ولتاژ معمولا توسط شرکت برقی که شبکه را راه اندازی می کند مشخص می شود. درجه ولتاژ فیوز خروجی باید برابر یا کمی بیشتر از ولتاژ سیستم باشد.
جریان خطا جریانی است که در طول یک وضعیت خطا از شبکه عبور می کند. مقدار جریان خطا به درجه خطا و امپدانس شبکه بستگی دارد. میزان جریان خطا فیوز خروجی باید برابر یا کمی بیشتر از جریان خطای قابل انتظار در شبکه باشد.
زمان خطا مدت زمانی است که در آن جریان خطا از شبکه عبور می کند. این مدت زمان در تعیین درجه بندی فیوز خروجی بسیار مهم است. درجه بندی فیوز خروجی باید به گونه ای باشد که بتواند جریان خطا را در تمام مدت عیب بدون خاموش شدن تحمل کند.
محاسبه رتبه فیوز خروجی را می توان با استفاده از فرمولی انجام داد که پارامترهای ذکر شده در بالا را در نظر می گیرد. فرمول به شرح زیر است:
جریان نامی فیوز خروجی=(جریان خطا x زمان خطا)/(K x ولتاژ سیستم)
جایی که K ثابت امپدانس شبکه است و معمولاً توسط شرکت خدماتی مشخص می شود.
به عنوان مثال، اگر ولتاژ نامی ترانسفورماتور 11 کیلو ولت باشد، جریان نامی 1000 A، ولتاژ سیستم 11 کیلو ولت، جریان خطا 15 کیلو آمپر و زمان خطا 0.1 ثانیه است، و ثابت K 1.732 است، سپس درجه فیوز خروجی را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:
جریان نامی فیوز خروجی {{0}} (15000 x 0.1)/(1.732 x 11000)
= 7.74 A
در این حالت برای محافظت از ترانسفورماتور باید از فیوز خروجی با درجه بندی 8 A یا بالاتر استفاده شود.
محاسبه امتیاز فیوز خروجی یکی از جنبه های حیاتی حفاظت ترانسفورماتور است. برای اطمینان از حفاظت موثر ترانسفورماتور در برابر خطا، محاسبه دقیق رتبه مهم است. محاسبه باید ولتاژ و جریان نامی ترانسفورماتور، ولتاژ سیستم، جریان خطا و زمان خطا را در نظر بگیرد. از فرمول محاسبه رتبه فیوز خروجی می توان برای به دست آوردن رتبه مورد نیاز برای حفاظت موثر ترانسفورماتور استفاده کرد.