פתרון לבחירת פוזלים מבוססת מדע במערכות הפצה בתנאי מתח נמוך

 I. רקע והבעיות הנוכחיות​
הפתרון הזה מטרתו לספק בסיס מדעי לעיצוב, בחירה ורכישה של מכשירי הגנה חשמליים על ידי השוואת אובייקטיבית של המאפיינים הטכנולוגיים של מבטחים ומעגלים כוח. הוא מדגיש את היתרונות הבלתי ניתנים להחלפה והסצנות השימושיות של מבטחים במערכות הפצה מודרניות, מאפשר תיכנון אופטימלי שמבטיח בטיחות, אמינות ויעילות כלכלית.

​II. ניתוח היתרונות העיקריים של מבטחים (בהשוואה למעגלים כוח)​​
מבטחים אינם מוצרים מיושנים; הם מציגים יתרונות ניכרים מעל מעגלי כוח בשימושים מסוימים:

1. ​נבחרות מצוינת: ההגדרה של הגנה נבחרת מלאה בין מבטחים עליונים ותחתונים היא פשוטה—זה דורש לקיים את יחס הנבחרות של זרם-יתר של 1.6:1 המוגדר על ידי תקינה לאומית/IEC (כלומר, הזרם הממוצע של המבטח העליון ≥ 1.6 פעמים זה של המבטח התחתון). מאפיין זה גורם למבטחים להיות בעלי יתרונות גדולים להגנה על ענפים מתווכים של הפצה, מאפשר התאמה מדויקת של מיקום התקלה ומינימיזציה של טווח כיבוי החשמל.
2. ​יכולת מגבילה חזקה ואפקטיבית לשבר: מבטחים פועלים במהירות רבה במהלך תקלות קצר-مدار, מגבילים בצורה יעילה את הזרם השיא ואת האנרגיה של זרמי קצר-مدار. יכולת השבר שלהם היא בדרך כלל גבוהה מאוד (לעיתים עולה על 100 kA), מבטיחה הפרדת אמינה של מגוון תקלות קצר-مدار ושימור מעגלים וציוד.
3. ​יעילות כלכלית וקטנות: בעבור זרמים ממוצעים וביצועים שבירים שווים, מבטחים הם הרבה יותר כלכליים מאשר מעגלי כוח (במיוחד מעגלי כוח נבחרים). הגודל הקטן שלהם גם עוזר להפוך את המבנה הסpatial של ארונות הפצה לחסכוני יותר.
4. ​אמינות גבוהה ופעולה ללא תחזוקה: כמכשירי הגנה חד-פעמיים, מבטחים מחזיקים במנגנון פעולה פשוט וישיר ללא רכיבים מכניים מורכבים. הם מספקים אמינות גבוהה ומנגדים סיכונים כגון תקיעת מכנית או תקלות ברכיבים אלקטרוניים שמתרחשות במעגלי כוח.

​III. סצנות שימוש טיפוסיות ופתרונות עבור מבטחים​
על בסיס מאפייניהם הטכנולוגיים, מבטחים הם פתרונות אידיאליים לסצנות הבאות:

1. ​הגנה על ענפים מתווכים:
• סצנה: ענפי הפצה הנמצאים בין המפסק הראשי למתחם הסיום במערכת הפצה.
• פתרון: שימוש במבטחים במיקומים אלו ממקסם את הנבחרות המושלמת שלהם כדי להתאים עם מפסקים כוח נבחרים עליונים או מבטחים, מבטיחים בידוד מקומי של תקלות למנוע כיבוי בלתי צפוי. זה שומר על המשך החשמל עבור חלקים אחרים של המערכת תוך הפחתה משמעותית של עלויות כוללות בשל היתרון הכלכלי של מבטחים בשימושים גדולים.
2. ​הגנה על קווי מזון ראשיים קטנים עד בינוניים או קווים רדיליים:
• סצנה: קווים רדיליים או קווי מזון ראשיים עם יכולת זרם קטנה יותר (לדוגמה, מתחת ל-300 A) הנמשכים מארונות הפצה נמוך-מתח.
• פתרון: שימוש במבטחים מסוג gG בעלי יכולת שבר גבוהה מספק הגנה אמינה על עומסים ותקלות קצר-مدار. יכולת השבר הגבוהה שלהם מבטיחה הפרדת תקלות בטוחה אפילו כאשר הם מותקנים קרוב לטרנספורמרים.
3. ​הגנה על מעגלים של מנועים:
• סצנה: מעגלים סוף המספקים מנועים, כמו אלה עבור מערביים ומדחסים.
• פתרון: מומלץ מאוד להשתמש במבטחים מסוג aM במקום במבטחים מסוג gG. מבטחים מסוג aM מוכנים במיוחד להתמודד עם זרמי התחלה של מנועים וזרמי קצר-مدار. הזרם הממוצע שלהם יכול להיבחר בערך נמוך יותר, משפר באופן משמעותי את רגישות ההגנה לתקלות קצר-مدار ומסייע בהשתלבות טובה עם מאפייני הגנה על עומסים של מנגנוני חום.
4. ​הגנה אחורה:
• סצנה: בשימוש יחד עם מפסקים כוח לא נבחרים או מפסקים מטען.
• פתרון: באמצעות יכולת השבר הגבוהה של מבטחים ניתן לפצות על יכולת השבר המוגבלת של מפסקים כוח מסוימים (טכנולוגיית השרשרת) או לספק יכולת הגנה עבור מפסקים מטען, ליצור קומבינציה הגנתית כלכלית ומעשית.

​IV. המלצות ליישום והיקשים​

1. ​בחירה נכונה:
• שימוש במבטחים מסוג gG להגנה על קו כללי.
• שימוש אך ורק במבטחים מסוג aM להגנה על מנועים.
• הקפדה על יחס הנבחרות (1.6:1) לתיאום בין מכשירים עליונים ותחתונים להבטיח הגנה נבחרת.
2. ​טיפול במכשולים מובנים:
• הצבת מבטחים בפאזה אחת: עבור ציוד תלת-פאזי קריטי, השתמש בבסיסי מבטחים מצוידים בפטישים וswithes אזהרה. המכשירים הללו מראים כשהמבטח של פאזה אחת מתפוצץ, מפעילים רילאי לחתוך את אספקת החשמל התלת-פאזית העליונה למנוע פעולה ללא פאזה של מנועים.
• לא נוח להחליף: התקן מבטחים במיקומים נגישים ושמור על מבטחים חליפיים במלאי. הצורך בהחלפתם לאחר תקלה גם מספק אינדיקציה ברורה של התקלה.
3. ​פיתוח מוצר:
• עדכוני תקן: עדכן במהירות תקני מבטחים לאומיים להתאים לתקנים האחרונים של IEC, קדם לשדרוג טכנולוגי.
• ריבוי מוצרים: פיתח עוד סוגי מבטחים חדשים כדי להציע בחירה רחבה יותר.
• פתרונות משולבים: ספק פתרונות תקן נוספים של ארונות/קופסאות הפצה הכוללים מבטחים לעיצובים משתמשים לבחור.

​V. סיכום​
מבטחים מחזיקים בתפקיד חשוב במערכות הפצה נמוך-מתח מודרניות בזכות יתרונותיהם הייחודיים, כולל נבחרות מצוינת, יכולת שבר גבוהה, יעילות כלכלית ואמינות גבוהה. הם לא מיועדים "להחליף" מעגלי כוח אלא "להשלים" אותם.

הפתרון המדעי הוא להשתמש במעגלי כוח נבחרים חזקים בקצה של המערכת ובמסלולים קריטיים ולהשתמש באופן פעיל במבטחים ביצועיים רבים לענפים מתווכים ולמסלולים סוף ספציפיים (לדוגמה, מנועים). תצורה היברידית, היררכית זו של מכשירי הגנה מבטיחה בניית מערכת הפצה נמוך-מתח אופטימלית שהיא גם בטוחה ואמינה וגם יעילה כלכלית.

​