Төмен деңгейдегі жүктелушілерді қорғау және басқару үшін маңызды құрылғылар болып табылады, олардың құрылымы мен іске қосуы электр энергиялық жүйелердің қауіпсіздігі мен иттифаттығына тиімді тәсіл етеді. Олардың құрылымы кең тағамайдың адаптивтілігін, электр параметрлерінің сәйкестігін және арқылықтыру нысанын кеңістікті ескере отырып қарастырылуы керек, сонымен қатар аралық шарттарда стабильді іске қосуы үшін. Іске қосу кезінде, қауіпсіздік протоколдеріне строг ыңғайлау, регулярлық техникалық қызмет көрсету және қателіктерді туындатқан жағдайларды тура қолдану қажет, өйткені бұл қателіктерден туындап пайда болған кездесулерді бас алу үшін. Бұл мақала төмен деңгейдегі жүктелушілердің маңызды құрылым принциптері мен іске қосу стандарттарын системалық түрде көрсетеді, инженерлерге профессиялық бағыттау береді.
1. Төмен деңгейдегі жүктелушілердің құрылым принциптері
Төмен деңгейдегі жүктелушілердің құрылымы күшті сыртқы мүшелерге қарсы құрғауы керек, оның қорғау және басқару талаптарын атқаратын.
1.1 Тағамайдың адаптивтілігі
Сыртқы орндалған құрылғы ретінде, бұл жүктелушілер температуралық өзгерістерге, тынысқа, тамыр және механикалық вибрацияға қолайлы болуы керек. GB/T 2423.17-ке ыңғайлау арқылы, олар 72 сағаттық нейтраль тұз сыбайлас тестін (5 деңгей) өтуі керек, бұл күміс аймақтарға немесе промышлендік аймақтарға ыңғайлы, үйлесімділік деңгейі 3-ке ыңғайлау арқылы үйлесімді және тыныс қалыптасуына қарсы қолданылады. Жоғары деңгейлерде (>2000м), изоляция және температуралық көтерілу параметрлерін GB/T 20645-2021-ге ыңғайлау арқылы өзгерту керек (температура көтерілу шектері 100м өсуіне 1% азайады; 4000м-нан жоғары деңгейде ағым шектерін азайту қажет).
Төмен температурада -40°C-да іске қосу және -55°C-да сақталу қажет, қолданылатын арқылықтыру құралының иттифаттығы қажет. Ультрафиолеттік түсіндіргенішті және полиамид бою (басқару бұрышы >90°) немесе PVDF (UV көзделу қарқындылығы ≥ 8 деңгей) қолданылады. Кожухтың IP54/55 стандартына сәйкес қолданылуы қажет, изоляцияның қысқартуын бас алу үшін.
1.2 Электр параметрлерінің сәйкестігі
Тура түрде ағымдағы қысқау ағымын есептеу және тура параметрлерді таңдау маңызды. Ағымдағы қысқау ағымдары абсолютті ықтималдық әдісі арқылы есептеледі, үш фазалы, екі фазалы және бір фазалы жерге қосылатын ағымдарды ескере отырып. Бастапқы үш фазалы қысқау ағымы мынадай формуламен есептеледі:

мұнда Un – номиналдық сызықтық напряжение, ал Rk, Xk – қысқау циклинің жалпы терезелік және реактивтік сопротивление. Жүктелушінің номиналдық қысқау ағымы (Ics) максималды үш фазалы қысқау ағымынан аз болмауы керек. Еңсептілікті тексеру үшін, сызықтың аяғындағы минималды қысқау ағымы моменталды же қысқа уақытты өткізгіш айырмашылығының ең аз 1.3 есеуінен аз болмауы керек: Imin≥1.3Iset3.
Жүкке қолданылатын өткізгіштің өткізу қабілетінің Iz және есептелген жүк ағымы Ic үшін Iz≥Iset1≥Ic шарты орындалуы керек. Қысқау қорғау үшін, моменталды айырмашылық Iset3 ең күшті электр моторының толық басталу ағымынан 1.2 есеуінен аз болмауы керек (мысалы, күрткеу моторлары үшін 20-35 есеуі номиналдық ағымдан), ал қысқа уақытты айырмашылық Iset2 үзіліс жүктерін бас алу үшін 1.2 есеуінен (максималды мотор басталу ағымы + басқа жүк ағымдары) қойылады.

1.3 Арқылықтыру құралын таңдау
Жиі қолданылатын арқылықтыру құралы – пружиналық механизм, ол иттифаттылық, жылжуын басу, өзін-өзі ашылу және буферлеу функцияларын қажет етеді. Уақыт параметрлері: рамкалық жүктелушілер – ашылу ≤0.2с, жабылу ≤0.1с; пластмасса құралы – механикалық өмір мерзімі ≥10,000 операция (рамкалық жүктелушілер ≥20,000). Арқылықтыру құралының энергия сақтау тексеруі және қолдану үшін байланыстыру қажет. Динамикалық қасиеттер оптималды контакттық жылдамдық пен жылжуын басқару үшін (мысалы, вакуумдық жүктелушілер үшін этапты басқару, контакттық жылжуын азайту). Шығыс қасиеттері жүктелушімен сәйкес болуы қажет, қысқау шарттарында жабылу үшін. Соғыс аймақтарында, конденсатордың ESR-ы -40°C-да артады, жабылу уақыты ұзарады; температуралық тесттер қажет.
2. Қорғау функцияларының құрылымы және параметрлерді таңдау
2.1 Жүкке қолданылатын қорғау
Адатта термодинамикалық немесе электрондық өткізгіштер арқылы қолданылады. Термодинамикалық өткізгіштер биметаллдық жолақтарды қолданады, олардың өткізу қабілеті ағымына кері (өткізу уақыты ағымының квадратына кері пропорционалды). Электрондық өткізгіштер дәл басқару үшін қолданылады, олардың өткізу қабілеттері Ir номиналдық ағым In 0.4-1 есеуі аралығында болады. Параметрлер In≥Ic және In≤Iz шарттарын қанағаттандыру қажет. Еңсептілік: Sp=Ikmin/Iop≥1.3, мұнда Ikmin сызықтың аяғындағы минималды бір фазалы қысқау ағымы. Маңызды жүктер үшін, жүкке қолданылатын қорғау үстемдер үшін қолданылады, өткізу үшін емес.
2.2 Қысқау қорғауы
Көрсеткішті және моменталды қорғауды қамтиды. Көрсеткішті қорғау селективтілікті қамтиды: Iset2≥1.2 (максималды мотор басталу ағымы + басқа жүктер), уақыттың өткізуі (0.1-0.4с) жоғары жүктелушілермен координатталады (0.1-0.2с уақыт айырмасы). Моменталды қорғау қатаң зияндарға бас алу үшін: Iset3≥1.2 толық мотор басталу ағымы (мысалы, 12-18 есеуі In моторлар үшін). Тарату сызықтары үшін, ұзақ уақытты көрсеткішті қорғау үшін электрондық өткізгіштер ұсынылады. Селективтілік: жоғары көрсеткішті параметрі ≥1.3 × төмен көрсеткішті параметрі, 0.1-0.2с уақыт айырмасы.
2.3 Напряжение төмендету қорғауы
Напряжение төмендетуінен құрылғылардың қысқауын бас алады. Өткізу аралығы: номиналдық напряжение 35%-70%. Моменталды түрлер моменталды өткізеді, бірақ қысқау үшін қолданылады; ұзақ уақытты түрлер (0-5с) қысқау үшін қолданылады, промышлендік қолданыста пайдалы. Напряжение төмендету өткізгішінің номиналдық напряжение нысаны сызықтың напряжение нысанына сәйкес келуі керек, оның функциясы басқа қорғауларға әсер етпеуі керек. Промышлендік қолданыста ұзақ уақытты түрлер (0.2-3с) ұсынылады.
3. Селективтілікті координаттау және каскадты қорғау
3.1 Селективтілік аймақтары
Аймақ 1 (Isc < төмен Icu): Аралық және уақытты қадамдау арқылы жасалады (мысалы, жоғары Iset3≥1.2 төмен Iset3, уақыт айырмасы ≥ төмен + 0.1с).
Аймақ 2 (төмен Icu < Isc < жоғары Icu): Аралықты шектеу қасиеттеріне немесе өндірушінің деректеріне тиісті. Селективтілік шекті Is төмен Icu (жалпы селективтілік) есебінен аз болуы мүмкін.
Аймақ 3 (Isc > жоғары Icu): Тесттер қажет; жоғары контакты көпше қысқау (≤30мс) безельді қолданбай өткізілетін болады.
3.2 Каскадты қорғау
Жоғары жүктелушілердің аралықты шектеу қасиеттерін қолдану арқылы төмен ағым шектерінің жүктелушілерін қолдануға мүмкіндік береді, затты азайту. Моменталды параметрлерді сәйкестендіру қажет, каскадты сызықтарда маңызды жүктерді бас алу қажет. Энергиялық селективтілік (мысалы, A-түрінде) селективтілік шектерін жақсартуға мүмкіндік береді, бірақ өндірушінің деректерін тексеру қажет.
3.3 Селективтілік әдістері
Аралық селективтілік: Жоғары моменталды параметрі ≥1.3 × төмен.
Уақыт селективтілік: Жоғары көрсеткішті уақыт ≥ төмен + 0.1-0.2с.
Энергиялық селективтілік: Контакттық система энергиялық талаптарына негізделген.
Логикалық селективтілік: Төмен жүктелушілердің қысқауын анықтау сигналы жоғары жүктелушілерге қолданылады, оның арқылы тез төмен қысқау үшін, ал жоғары жүктелушілер жабылған болады - "стабильді, дәл, тез" қорғау қамтиды.