فکتورهای کلیدی برای انتخاب برش‌کننده‌های مدار با ولتاژ پایین: رتبه جریان، مشخصات قطع و سازگاری محیطی

در فرآیند انتخاب دیودهای مدار کم‌ولتاژ، عوامل حیاتی زیر باید در نظر گرفته شوند:

جریان اسمی و ظرفیت قطع کوتاه‌مداری برای انتخاب صحیح ضروری هستند. بر اساس استانداردهای مربوطه، جریان اسمی دیود باید برابر یا بیشتر از جریان محاسبه شده باشد، با حاشیه ای از ایمنی (معمولاً ۱٫۱ تا ۱٫۲۵ برابر). همچنین، ظرفیت قطع کوتاه‌مداری باید از بزرگترین جریان کوتاه‌مداری پیش‌بینی شده در مدار بیشتر باشد. به عنوان مثال، مطابق با داده‌های فنی، جریان کوتاه‌مداری ثابت سه‌فاز در ۱۱۰ متر از کابل خرجکن ۲۵ میلی‌متر مربع از ترانسفورماتور ۱۰۰۰ کیلووات ۲٫۸۶ کیلوآمپر است. بنابراین، دیود با ظرفیت قطع کوتاه‌مداری حداقل ۳ کیلوآمپر باید انتخاب شود.

درجه آلودگی و رتبه محافظت برای انتخاب در محیط‌های خاص حیاتی هستند. درجه آلودگی دیودهای مدار کم‌ولتاژ به چهار سطح تقسیم‌بندی می‌شود: درجه آلودگی ۱ نشان‌دهنده عدم وجود آلودگی یا فقط آلودگی خشک غیررسانای الکتریکی است، در حالی که درجه آلودگی ۴ نشان‌دهنده آلودگی رسانای دائمی است. در محیط‌های آلوده، دیودهای با درجه آلودگی ۳ یا ۴ باید انتخاب شوند، همراه با رتبه‌های محافظت مناسب (به عنوان مثال، IP65 یا IP66). به عنوان مثال، MVnex شناخته شده از شرکت Schneider Electric دارای فاصله لغزش ۱۴۰ میلی‌متر در درجه آلودگی ۳ است که باید برای درجه آلودگی ۴ به بیش از ۱۶۰ میلی‌متر افزایش یابد.

ویژگی‌های قطع برای عملکرد محافظتی مرکزی هستند. ویژگی‌های قطع دیودهای مدار کم‌ولتاژ به سه نوع B، C و D تقسیم‌بندی می‌شوند، هر کدام مناسب برای انواع مختلف بار. نوع B برای مدارهای روشنایی و گوزنک استفاده می‌شود، با جریان قطع فوری (۳–۵)In. نوع C برای بارهای با جریان اولیه بالاتر مانند موتورها و کولرهای هوا استفاده می‌شود، با محدوده جریان قطع فوری (۵–۱۰)In. نوع D برای بارهای بسیار القایی یا ضربه‌ای مانند ترانسفورماتورها و ماشین‌های جوش استفاده می‌شود، با محدوده جریان قطع فوری (۱۰–۱۴)In. در کاربردهای محافظت از موتور، ویژگی‌های جریان بیش از حد با زمان معکوس نیز باید در نظر گرفته شوند. دیود محافظ موتور باید زمان بازگشت در ۷٫۲ برابر جریان اسمی بیشتر از زمان شروع موتور باشد تا از قطع غیرمنتظره در طول شروع موتور جلوگیری شود.

هماهنگی انتخابی در سیستم‌های توزیع انرژی پیچیده ضروری است. در شبکه‌های توزیع کم‌ولتاژ، باید هماهنگی صحیح بین دیودهای مدار تضمین شود تا از قطع متوالی یا قطع بالادستی در حین خطای جلوگیری شود. تنظیم قطع فوری جریان بیش از حد دیود بالادستی باید بیش از ۱٫۱ برابر بزرگترین جریان کوتاه‌مداری سه‌فاز در خروجی دیود پایین‌دستی باشد. اگر دیود پایین‌دستی بدون هماهنگی باشد، تنظیم قطع فوری دیود بالادستی باید به حداقل ۱٫۲ برابر تنظیم قطع فوری دیود پایین‌دستی افزایش یابد. هنگامی که دیود پایین‌دستی هماهنگ است، دیود بالادستی باید شامل تأخیر زمانی حدود ۰٫۱ ثانیه نسبت به دستگاه پایین‌دستی باشد تا جدا کردن دقیق خطا تضمین شود.

تأقلم با محیط در شرایط کاربردی خاص کلیدی است. در نظر گرفتن مسائل طراحی محیطی برای دیودهای مدار کم‌ولتاژ در محیط‌های سخت شامل مقاومت در برابر دما، رطوبت، فرسایش و لرزش است. در ارتفاع ۵۰۰۰ متر، فاصله لغزش مورد نیاز برای سیستم ۱۲ کیلوولت از ۱۸۰ میلی‌متر به ۲۴۰ میلی‌متر افزایش می‌یابد و جریان اسمی باید برای هر ۱۰۰۰ متر ارتفاع ۵٪ تا ۱۵٪ کاهش یابد تا اطمینان حاصل شود که افزایش دما در میله‌های مادر کمتر از ۶۰ K باشد. در محیط‌های آلوده، روش‌های پوششی مانند پوشش‌های ضد آب‌فشانی از کautex (با زاویه تماس >۱۲۰°) و میله‌های مادر برنجی می‌توانند مقاومت در برابر آلودگی را افزایش دهند.