Fuse MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Fuse - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय

फ्यूज धारा तार के अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के समानुपाती होती है।

I α A

I α r²

\(({I_1\over I_2})=({r_1\over r_2})^2\)

गणना

दिया गया है, r₁ = 1.6 मिमी पर I₁ = 16 A

\(({16\over I_2})=({1.6\over 0.4})^2\)

I₂ = 2 A

फ्यूजिंग गुणांक

\(फ्यूजिंग \space गुणांक={न्यूनतम \space फ्यूजिंग \space धारा \over फ्यूज \space की \space धारा \space रेटिंग}\)

न्यूनतम फ्यूजिंग धारा वह न्यूनतम धारा मान है जिसके कारण फ्यूज पिघलता है।

यह हमेशा 1 से अधिक होता है।

फ्यूजिंग गुणांक का मान जितना छोटा होगा, ज़्यादा गरम होने और ऑक्सीकरण के कारण फ्यूजिंग तत्व के बिगड़ने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।

व्याख्या:

फ्यूज की भंगुरता क्षमता

परिभाषा: फ्यूज की भंगुरता क्षमता, जिसे ब्रेकिंग क्षमता या इंटरप्टिंग क्षमता के रूप में भी जाना जाता है, वह अधिकतम गलती धारा है जिसे एक फ्यूज बिना किसी अस्वीकार्य अवधि के विद्युत चाप का कारण बने या विद्युत परिपथ या स्वयं फ्यूज को नुकसान पहुंचाए बिना सुरक्षित रूप से बाधित कर सकता है। यह विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

कार्य सिद्धांत: जब कोई अतिधारा या शॉर्ट-सर्किट की स्थिति उत्पन्न होती है, तो बढ़े हुए धारा प्रवाह के कारण फ्यूज तत्व गर्म हो जाता है, अंततः पिघल जाता है और परिपथ को तोड़ देता है। फ्यूज की भंगुरता क्षमता यह सुनिश्चित करती है कि यह रुकावट उच्च धारा स्तरों पर भी सुरक्षित रूप से होती है, आगे के नुकसान या खतरों को रोकती है।

लाभ:

• अतिधारा और शॉर्ट-सर्किट की स्थितियों से सुरक्षा प्रदान करता है, विद्युत परिपथों और उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
• अत्यधिक गलती धाराओं को सुरक्षित रूप से बाधित करके विद्युत आग और क्षति को रोकता है।
• परिपथ सुरक्षा का सरल और किफायती साधन।

नुकसान:

• एक बार फ्यूज काम करने के बाद (फ्यूज जलने के बाद), इसे बदलना होगा, सर्किट ब्रेकर के विपरीत जिन्हें रीसेट किया जा सकता है।
• अधिक परिष्कृत सुरक्षा उपकरणों की तरह सटीक सुरक्षा प्रदान नहीं कर सकता है।

अनुप्रयोग: फ्यूज का व्यापक रूप से विभिन्न विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जिसमें आवासीय वायरिंग, औद्योगिक उपकरण, ऑटोमोटिव अनुप्रयोग और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं, ताकि अतिधारा की स्थितियों से सुरक्षा प्रदान की जा सके।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: MVA (मेगा वोल्ट एम्पियर)

यह विकल्प फ्यूज की भंगुरता क्षमता को सही ढंग से दर्शाता है। भंगुरता क्षमता MVA के संदर्भ में व्यक्त की जाती है, जिसका अर्थ है मेगा वोल्ट एम्पियर। MVA आभासी शक्ति की एक इकाई है, जो वोल्टेज और करंट दोनों को जोड़ती है। इस इकाई का उपयोग किया जाता है क्योंकि भंगुरता क्षमता को वोल्टेज और करंट दोनों को ध्यान में रखना होगा जिसे फ्यूज गलती की स्थिति के दौरान सुरक्षित रूप से बाधित कर सकता है। उच्च गलती धाराएँ पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न कर सकती हैं, और MVA रेटिंग यह सुनिश्चित करती है कि फ्यूज नुकसान पहुँचाए बिना या खतरे पैदा किए बिना इन स्थितियों को संभाल सकता है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: kVA (किलो वोल्ट एम्पियर)

यह विकल्प फ्यूज की भंगुरता क्षमता को व्यक्त करने के लिए सही नहीं है। जबकि kVA आभासी शक्ति की एक इकाई भी है, इसका उपयोग आमतौर पर ट्रांसफॉर्मर और जनरेटर की शक्ति क्षमता को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है, न कि फ्यूज की भंगुरता क्षमता के लिए। भंगुरता क्षमता में आमतौर पर उच्च शक्ति स्तर शामिल होते हैं जो MVA में अधिक उपयुक्त रूप से व्यक्त किए जाते हैं।

विकल्प 3: A (एम्पियर)

यह विकल्प गलत है क्योंकि यह केवल गलती की स्थिति के वर्तमान पहलू पर विचार करता है। हालाँकि फ्यूज की वर्तमान रेटिंग महत्वपूर्ण है, भंगुरता क्षमता को सुरक्षित रुकावट सुनिश्चित करने के लिए वोल्टेज को भी ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, केवल एम्पियर (A) का उपयोग करने से भंगुरता क्षमता का पूर्ण माप नहीं मिलता है।

विकल्प 4: kV (किलो वोल्ट)

विकल्प 3 के समान, यह विकल्प भी गलत है क्योंकि यह केवल वोल्टेज पहलू पर विचार करता है। भंगुरता क्षमता को वोल्टेज और करंट दोनों पर विचार करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि फ्यूज गलती की स्थिति को सुरक्षित रूप से बाधित कर सकता है। केवल किलो वोल्ट (kV) का उपयोग करने से भंगुरता क्षमता का व्यापक माप नहीं मिलता है।

निष्कर्ष:

विद्युत प्रणालियों के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए फ्यूज की भंगुरता क्षमता को समझना आवश्यक है। भंगुरता क्षमता का सही प्रतिनिधित्व MVA (मेगा वोल्ट एम्पियर) के संदर्भ में है, क्योंकि यह गलती की स्थितियों के वोल्टेज और करंट दोनों पहलुओं को जोड़ता है। यह व्यापक माप यह सुनिश्चित करता है कि फ्यूज नुकसान पहुँचाए बिना या खतरे पैदा किए बिना उच्च गलती धाराओं को सुरक्षित रूप से बाधित कर सकता है। अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करने पर, यह स्पष्ट है कि वे भंगुरता क्षमता का पूर्ण माप प्रदान नहीं करते हैं, इस पैरामीटर के लिए MVA के उपयोग के महत्व पर जोर देते हैं।

व्याख्या:

फ्यूजिंग गुणांक की गणना

परिभाषा: फ्यूजिंग गुणांक न्यूनतम फ्यूजिंग धारा और फ्यूज तत्व की धारा रेटिंग का अनुपात है। यह इंगित करता है कि फ्यूज पिघलने और परिपथ को तोड़ने से पहले कितनी धारा वह वहन कर सकता है।

दिया गया डेटा:

• फ्यूज नियतांक (K) = 20
• गोल तार का व्यास (d) = 0.5 मिमी
• फ्यूजिंग तत्व की धारा रेटिंग (I) = 5 A

सूत्र: फ्यूजिंग गुणांक (F) की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

\(I_f = K \times d^{3/2}\)

जहाँ,

• \(I_f\) = न्यूनतम फ्यूजिंग धारा
• K = फ्यूज नियतांक
• d = तार का व्यास

सबसे पहले, हमें न्यूनतम फ्यूजिंग धारा \(I_f\) की गणना करने की आवश्यकता है।

\(I_f = 20 \times (0.5)^{3/2}\)

\(I_f = 20 \times (0.5)^{1.5}\)

\(I_f = 20 \times \sqrt{0.5}\)

गणना:

\(\sqrt{0.5} \approx 0.7071\)

\(I_f = 20 \times 0.7071\)

\(I_f = 14.142\)

अब, फ्यूजिंग गुणांक (F) इस प्रकार दिया गया है:

\(F = \frac{I_f}{I}\)

\(F = \frac{14.142}{5}\)

\(F \approx 2.828\)

सही विकल्प है:

विकल्प 2: \(4 \times \sqrt{\frac{1}{2}}\)

यह गणना किए गए परिणाम से मेल खाता है, जहाँ गुणांक \(4 \times \sqrt{\frac{1}{2}}\) लगभग 2.828 तक सरलीकृत होता है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: \(4 \times \left(\frac{1}{2}\right)\)

यह विकल्प गलत है क्योंकि यह 2 तक सरलीकृत होता है, जो दिए गए डेटा के लिए सही फ्यूजिंग गुणांक नहीं है।

विकल्प 3: \(\frac{4}{3}\)

यह विकल्प भी गलत है क्योंकि यह लगभग 2.828 के गणना किए गए फ्यूजिंग गुणांक से मेल नहीं खाता है।

विकल्प 4: 0

यह विकल्प गलत है क्योंकि फ्यूजिंग गुणांक शून्य नहीं हो सकता है। शून्य का फ्यूजिंग गुणांक यह दर्शाएगा कि फ्यूज कभी नहीं पिघलता है, जो संभव नहीं है।

निष्कर्ष:

फ्यूजिंग गुणांक की गणना को समझना विद्युत परिपथों के उचित कामकाज को सुनिश्चित करने और उन्हें अतिधारा की स्थिति से बचाने के लिए आवश्यक है। फ्यूजिंग गुणांक किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त फ्यूज का निर्धारण करने में मदद करता है, जिससे विद्युत प्रणालियों में सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

अवधारणा:

फ्यूजिंग गुणक: यह फ्यूज के न्यूनतम फ्यूजिंग धारा और धारा रेटिंग का अनुपात है। न्यूनतम फ्यूज़िंग धारा, धारा का न्यूनतम मान है जिसके कारण फ्यूज़ पिघलता है।

फ्यूज की धारा रेटिंग धारा का अधिकतम मान है जिसके कारण फ्यूज पिघल नहीं पाता है।

फ्यूजिंग गुणक = (फ्यूजिंग धारा)/(फ्यूज़ की धारा रेटिंग)

स्पष्टीकरण:

• फ़्यूज़िंग गुणक का मान हमेशा 1 से अधिक होता है।
• फ़्यूज़िंग गुणक का छोटा मान, अधिक से अधिक गर्म होने और ऑक्सीकरण के कारण फ़्यूज़िंग तत्व के बिगड़ने की संभावना है।
• एक अर्ध संलग्न या पुन: उपयोगी फ्यूज के लिए जो फ्यूज तत्व के रूप में तांबे को नियोजित करता है, फ्यूज गुणक का मानआमतौर पर 2 है।
• फ़्यूज़िंग गुणक के निचले मूल्यों को संलग्न प्रकार के कार्ट्रिज फ्यूज के लिए नियोजित किया जा सकता है जो चांदी या द्विधात्विक तत्वों का उपयोग करता है।

फ्यूज: फ्यूज परिपथ में डाला गया धातु का एक छोटा टुकड़ा होता है, जो तब पिघल जाता है जब अत्यधिक धारा इसके माध्यम से प्रवाहित होती है और इस प्रकार परिपथ टूट जाता है। 

DC फ्यूज:

• DC फ्यूज परिपथ को तब खुला परिपथित करता है या तोड़ देता है जब अत्यधिक धारा इसके माध्यम से प्रवाहित होती है। 
• इसे निर्वापित कर पाना बहुत कठिन है क्योंकि परिपथ में कभी शून्य धारा प्रवाहित नहीं होती है। 
• समान धारा रेटिंग के लिए एक विशिष्ट समयावधि में DC फ्यूज में उत्पादित उष्मा AC फ्यूज में में उत्पादित उष्मा से अधिक होती है क्योंकि AC का समकक्ष मान DC के समकक्ष मान का 70.7% होता है। इसलिए यह किसी अन्य AC फ्यूज की तुलना में आकार में बड़ा होता है। 

AC फ्यूज:

• AC फ्यूज को दो प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है, वे निम्न वोल्टेज वाले फ्यूज और उच्च वोल्टेज वाले फ्यूज हैं। 
• स्ट्राइकर प्रकार के फ्यूज, कार्ट्रिज प्रकार के फ्यूज, पुनः तारयोज्य फ्यूज को निम्न वोल्टेज वाला फ्यूज माना जाता है। 
• HV फ्यूज, बहिष्करण प्रकार के फ्यूज, द्रव्य HV HRC फ्यूज को उच्च
  वोल्टेज वाला फ्यूज माना जाता है। 
• अतः AC परिपथ में आर्क उन्मूलन को DC परिपथ की तुलना में आसानी से पूरा किया जा सकता है। 

सही उत्तर लोहा है।

फ्यूज तार के लिए प्रयोग किए जाने वाले पदार्थ में निम्नलिखित गुण होते हैं:

• निम्न गलनांक
• उच्च ओमिक हानि
• उच्च चालकता (या निम्न प्रतिरोधकता)
• निम्न लागत
• अपकर्षण से मुक्त

फ्यूज तार के लिए प्रयोग किए जाने वाले पदार्थ:

• फ्यूज तत्व के लिए मुख्य रूप से प्रयोग किए जाने वाले पदार्थ टिन, सीसा, चांदी, तांबा, जस्ता, एल्युमीनियम, और सीसा और टिन के मिश्रधातु हैं
• सीसा और टिन के मिश्रधातु का प्रयोग छोटी धारा रेटिंग वाले फ्यूजों के लिए किया जाता है
• 15 A से अधिक धारा के लिए इस मिश्रधातु का प्रयोग नहीं किया जाता है क्योंकि तार का व्यास बड़ा होगा और जलने के बाद निकलने वाली धातु अत्यधिक होगी
• 15 A रेटिंग परिपथ से ऊपर तांबे के तार के फ्यूज नियोजित होते हैं

लोहे का उपयोग फ्यूज तार के रूप में नहीं किया जाता है।

अवशिष्ट धारा परिपथ वियोजक (RCCB):

• यह एक अवकल धारा संवेदन उपकरण है जिसका इस्तेमाल क्षरण दोष की स्थिति में निम्न वोल्टेज परिपथ की सुरक्षा के लिए किया जाता है। इसे कभी-कभी अवशिष्ट धारा उपकरण (RCD) के रूप में भी जाना जाता है।
• इसमें एक स्विच उपकरण होता है जो जब भी धारा क्षरण होता है और उदासीन के माध्यम से वापस नहीं आता है, तो स्विच ऑफ (एक सेकंड के एक अंश में) होता है।
• RCCB मानव द्वारा आकस्मिक स्पर्श या रोधन विफलता के कारण उत्पन्न होने वाले छोटे धारा क्षरण से सुरक्षा प्रदान करता है, जो MCB या अकेले फ्यूज द्वारा संभव नहीं है।

RCCB की रेटिंग:

• सुरक्षा उद्देश्य के लिए  के लिए 30 mA की सिफारिश की जाती है
• औद्योगिक प्रतिष्ठानों के लिए 100 mA की सिफारिश की जाती है

फ्यूज रेटिंग मूल रूप से एक विशेष संयोजित भार को ले जाने वाले धारा पर निर्भर करती है।

उपभोक्ता अंत संयोजन के लिए किए गए लेखन का क्रम है

1. द्वितीयक वितरण ट्रांसफॉर्मर से गलियों में मौजूद हर पोल पर बिजली लाइन भेजी जाती है।
2. पोल से प्रत्येक सेवा के मुख्य तार को प्रत्येक घर के ऊर्जा मीटर से जोड़ा जाता है।
3. मुख्य मीटर से इसे भवन के मुख्य परिपथ में वितरित किया जाता है।
4. मुख्य परिपथ से, इसे फिर उप-परिपथ संयोजन में विभाजित किया जाता है।​

उपरोक्त प्रक्रिया में वायरों द्वारा धारावाही का परिमाण इस प्रकार दिया गया है:

i_पोल > i_मीटर  > i_{मुख्य परिपथ}> i_{उप परिपथ}

इसलिए पोल घरों के विभिन्न सेवा मेन के अधिक धारा को कैरी करता है, पोल फ्यूज की फ्यूज रेटिंग सबसे ज्यादा होती है।

Additional Information

फ्युजिंग गुणक:

न्यूनतम फ्युजिंग धारा से रेटेड वाहित धारा के अनुपात को फ्युजिंग गुणक कहा जाता है। न्यूनतम फ्युजिंग धारा, धारा का न्यूनतम मान है जिस के कारण फ्यूज गल जाता है।

फ्यूज की धारा रेटिंग, धारा का अधिकतम मान है जिस के कारण फ्यूज का गलन नहीं होता है।

फ्युजिंग गुणक = (फ्युजिंग धारा) / (फ्यूज की धारा रेटिंग)

• धारा रेटिंग वह अधिकतम धारा होती है जिसे फ्यूज घटक में बहुत अधिक क्षय के बिना अनिश्चित काल के लिए एक फ्यूज वहन करता है।
• धारा रेटिंग से अधिक किसी भी धारा के कारण स्विच के संपर्क में उदाहरण के लिए 'गलना' या 'झाल(वेल्ड)' एकसाथ हो सकता है।
• केबल की धारा रेटिंग को सामान्य प्रचालन परिस्थितियों में विद्युत केबल की अधिकतम धारा वहन क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• विद्युत केबल की धारा रेटिंग केबल द्वारा विद्युत अंतरण की ऊपरी सीमा तय करती है।
• यह ज्यादातर चालक के विद्युतरोधन तापमान और विद्युत प्रतिरोध पर निर्भर करता है।
• प्रश्न के अनुसार सबसे छोटी केबल का अर्थ है सबसे छोटी केबल (जिसकी लंबाई छोटी होती है), यदि लंबाई छोटी है तो प्रतिरोध भी निम्न/ कम होता है क्योंकि प्रतिरोध केबल की लंबाई  (R ∝ l) के समानुपातिक होता है।
• यदि प्रतिरोध निम्न है, तो अधिकतम अनुमत धारा केबल के माध्यम से पारित होगी और इस प्रकार यह विशेष वितरण प्रणाली के लिए फ्यूज की अधिकतम धारा रेटिंग होगी।
• इस प्रकार वितरण प्रणाली में एक फ्यूज की धारा रेटिंग परिपथ में सबसे छोटी केबल की धारा रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए।
• एक फ्यूज की धारा रेटिंग ≤ परिपथ में सबसे छोटी केबल की धारा रेटिंग

• फ्यूज तार के माध्यम से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा भार के धारा के समान होती है जिसका उपभोग विद्युत भार द्वारा किया जाता है
• केवल यह भार धारा फ्यूज के रेटिंग को तय करती है
• इसलिए, फ्यूज की रेटिंग को एम्पियर में व्यक्त किया जाता है

(HRC) उच्च भंजन क्षमता वाला फ्यूज:

• इसमें धातु के छोर-कैप वाला ताप-प्रतिरोधी सिरेमिक निकाय शामिल होता है जिससे धारा-वहन करने वाला चाँदी का तत्व वेल्ड किया गया होता है।
• तत्व के आस-पास निकाय के अंतर्गत अंतराल पूरी तरह से भराव पाउडर से पैक होता है।
• भराव सामग्री चाक, प्लास्टर ऑफ पेरिस, क्वार्ट्ज़ या संगमरमर की धूल हो सकते हैं और आर्क शमन और शीतलन माध्यम के रूप में कार्य करते हैं।
• सामान्य भार की स्थिति के तहत फ्यूज तत्व इसके गलनांक से नीचे के तापमान पर होता है। इसलिए यह अतितापन के बिना सामान्य धारा का वहन करता है।
• जब कोई त्रुटि होती है तो धारा बढ़ती है और फ्यूज तत्व त्रुटि धारा के प्रथम शीर्ष मान तक पहुंचने से पहले पिघल जाता है। अत: इसका उपयोग अतिधारा सुरक्षा के लिए किया जाता है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

HRC फ्यूज के लाभ:

• वे स्पष्ट रूप से उच्च व निम्न त्रुटि धाराएं हटा सकते हैं।
• वे उम्र के साथ दूषित नहीं होते हैं।
• उनमें संचालन की गति उच्च होती है।
• वे विश्वसनीय भेदभाव प्रदान करते हैं
• उन्हें किसी भी रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।
• वे किसी भी समान भंजन क्षमता वाले परिपथ अवरोध उपकरणों की तुलना में सस्ते होते हैं।
• वे लगातार प्रदर्शन की अनुमति देते हैं।

HRC फ्यूज के अलाभ:

• उन्हें प्रत्येक संचालन के बाद प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।
• आर्क द्वारा उत्पादित ऊष्मा संबंधित स्विच को प्रभावित कर सकते हैं।

HRC फ़्यूज़ :

• लघुपथ की सुरक्षा के लिए HRC फ़्यूज़ का उपयोग किया जाता है।
• यह ज्ञात समयावधि के लिए उच्च लघुपथ धारा का वहन करता है।
• एक ट्रांसफार्मर पर HRC फ़्यूज़ बाहरी दोषों से सुरक्षा प्रदान करता है।

HRC फ़्यूज़ के विभिन्न अनुप्रयोग निम्नवत हैं:

• रेडियल लइनों का संरक्षण
• ट्रांसफार्मर संरक्षण (केवल बाहरी दोष)
• इसका उपयोग संधारित्र संरक्षण के लिए भी किया जाता है
• यह भूमिगत वितरण प्रणाली के लिए भी संरक्षण प्रदान करता है
• इसका उपयोग आवासीय अनुप्रयोग के मीटर बोर्ड में भी किया जाता है