Megoldás a tudományosan alapozott védőelemek kiválasztásához alacsony feszültségű elosztó rendszerekben

 I. Háttér és jelenlegi problémák​
Ez a megoldás tudományos alapot kíván nyújtani az elektromos védelmi eszközök tervezésének, kiválasztásának és beszerzésének számára, objektíven összevetve az átmeneti ellenőrzők és áramközi kapcsolók technikai jellemzőit. Kiemeli a védők egyedi előnyeit és alkalmazási helyzetét a modern elosztó rendszerekben, lehetővé téve a biztonság, megbízhatóság és költséghatékonyság szempontjából optimális konfigurációt.

​II. A védők (az áramközi kapcsolókkal szemben) főbb előnyeinek elemzése​​
A védők nem elavult termékek; bizonyos alkalmazásokban jelentős előnyöket kínálnak az áramközi kapcsolókkal szemben:

1. ​Kiváló szelektivitás: Az előtte és utána lévő védők közötti teljes szelektív védelem könnyen elérhető—csak a nemzetközi/IEC szabványok által meghatározott 1,6:1-es túlramutató szelektivitási arányt kell betartani (azaz az előtti védő értékes áramát ≥ 1,6-szeresnek kell tenni az utána lévő védő értékes áramának). Ez a jellemző nagyon előnyös a köztes elosztó ágak védelmére, lehetővé téve a pontos hibahelyek izolálását és a tápellátás megszakadásának minimális hatókörét.
2. ​Erős áramkorlátozó és -szakító képesség: A védők nagyon gyorsan működnek rövidzárló hiba esetén, hatékonyan korlátozva a rövidzárló áram csúcsértékét és energiát. Szakítókapacitásuk általában magas (gyakran 100 kA-nál is nagyobb), amely garantálja a különböző rövidzárló hibák megbízható szakítását, valamint a körtekről és a berendezésekről gondoskodik.
3. ​Költséghatékonyság és kompaktság: Egyenlő értékes áram és szakítókapacitás mellett a védők jelentősen gazdaságosabbak, mint az áramközi kapcsolók (különösen a szelektív áramközi kapcsolók). Kompakt méreteik segítenek optimalizálni az elosztó szekrények térbeli elrendezését.
4. ​Magas megbízhatóság és karbantartástalan működés: Mint egyszeri védelmi eszközök, a védők egyszerű és közvetlen működési mechanizmussal rendelkeznek, anélkül, hogy bonyolult mechanikai részek lennének. Ez magas megbízhatóságot biztosít, és elkerüli a rövidzárló kapcsolókban előforduló mechanikai zavarok vagy elektronikus alkatrészek hibái által okozott kockázatokat.

​III. A védők tipikus alkalmazási helyzetei és megoldásai​
A technikai jellemzőik alapján a védők ideális megoldások a következő helyzetekben:

1. ​Köztes szintű ágvédelem:
• Helyzet: A főkapcsoló és a végáramközök közötti elosztó rendszerben található elosztó ágak.
• Megoldás: A védők használata ezen helyzetekben kihasználja a tökéletes szelektivitásukat, koordinálva az előtte lévő szelektív áramközi kapcsolókkal vagy védőkkel, biztosítva a helyi hibahelyek izolálását és a nem kívánt behajtást. Ez biztosítja a rendszer más részeinek energiaellátásának folytonosságát, miközben jelentősen csökkenti az összes költséget a védők nagy léptékű alkalmazása során tapasztalható gazdaságosság miatt.
2. ​Kisebb és közepes kapacitású főáramközök vagy sugárzó vonalak védelme:
• Helyzet: Alacsony feszültségű elosztó panelről induló, kisebb áramerőségű (pl. 300 A alatti) sugárzó vonalak vagy főáramközök.
• Megoldás: A magas szakítókapacitású gG típusú védők használata megbízható túlterhelés- és rövidzárlóvédelmet nyújt. Magas szakítókapacitásuk biztosítja a biztonságos hibaelszakítást, még akkor is, ha közel van telepítve átalakítóhoz.
3. ​Motoráramköz védelme:
• Helyzet: Végáramközök, amelyek motorokat, például szellőgépeket és szivattyúkat látogatnak el.
• Megoldás: Erősen ajánlott aM-típusú (motorvédelmi) védők használata, nem pedig gG-típusú védők. A aM-típusú védők specifikusan készültek a motorindítási áramok és rövidzárló áramok kezelésére. Az értékes áramuk alacsonyabb értékre tekinthető, jelentősen javítva a rövidzárló hibák védelmi érzékenységét, és jobb koordinációt biztosítva a hőváltó relék túlterhelési védelmi jellemzőivel.
4. ​Háttér-védelem:
• Helyzet: Használat nem szelektív áramközi kapcsolókkal vagy terhelési kapcsolókkal együtt.
• Megoldás: A védők magas szakítókapacitásának kihasználása kompenzálja bizonyos áramközi kapcsolók korlátozott szakítókapacitását (kaskádtechnológia) vagy terhelési kapcsolók védelmi funkcióit biztosítja, formálva egy gazdaságos és praktikus védelmi kombinációt.

​IV. Implementációs ajánlások és megfontolások​

1. ​Helyes kiválasztás:
• Az általános áramközök védelmére gG-típusú védőket használjon.
• A motorok védelmére kizárólag aM-típusú védőket használjon.
• Szigorúan tartsa be a szelektivitási arányt (1,6:1) az előtte és utána lévő eszközök koordinációja érdekében, hogy szelektív védelmet biztosítsa.
2. ​Intrinsikus korlátok kezelése:
• Egyfázisú védő: Létesítmények fontos háromfázisú berendezései esetén használjon védőbázist, amely lövedékes indítók és riasztó mikrokapcsolóval felszerelt. Ezek a berendezések jelezik, ha egy fázisú védő leolvad, indítva egy relét, hogy leállítsa a háromfázisú ellátást, és megelőzze a motor fázis-hianyos működését.
• Csere nehézsége: Telepítse a védőket könnyen elérhető helyeken, és tartson készletben tartott védőelemeket. A hiba utáni cserének szükségessége világos hiba-indikációt is nyújt.
3. ​Termékfejlesztés:
• Szabványfrissítések: Frissítse időben a nemzeti védőszabványokat, hogy összhangba hozza őket a legfrissebb IEC szabványokkal, elősegítve a technológiai frissítést.
• Termékdiversifikáció: Fejlesszen további új típusú védőket, hogy szélesebb választékot kínáljanak.
• Integrált megoldások: Nyújon több standardizált elosztó szekrény/doboz megoldást, amelyek védőket integrálnak, hogy a tervezők és felhasználók számára választható legyenek.

​V. Következtetés​
A védők a modern alacsony feszültségű elosztó rendszerekben jelentős szerepet játszanak, egyedi előnyökük miatt, beleértve a kiváló szelektivitást, a magas szakítókapacitást, a költséghatékonyságot és a magas megbízhatóságot. Nem arra vannak, hogy "cseréljék le" az áramközi kapcsolókat, hanem inkább "kiegészítsék" őket.

A tudományos megoldás az, hogy a rendszer előtérében és a kritikus áramközökön erős szelektív áramközi kapcsolókat használjanak, miközben aktívan alkalmazzák a magas teljesítményű védőket a sok köztes szintű ágon és specifikus végáramközön (pl. motorokon). Ez a hibrid, hierarchikus védelmi eszközök konfigurációja biztosítja a biztonságos, megbízható és gazdaságosan hatékony optimális alacsony feszültségű elosztó rendszer építését.

​