低圧配電システムにおける科学的基づく fuse の選択ソリューション

 I.背景と現在の問題​
このソリューションは、配電システムにおける保護装置の設計、選択、調達に科学的な根拠を提供するため、フューズとブレーカーの技術的特性を客観的に比較します。現代の配電システムにおけるフューズの代替不可能な利点と適用シナリオを強調し、安全性、信頼性、コスト効率を確保する最適な構成を可能にします。

​II. フューズのコア優位性の分析（ブレーカーとの比較）​​
フューズは古い製品ではなく、特定の用途ではブレーカーよりも明確な利点があります：

1. ​優れた選択性: 上流と下流のフューズ間で完全な選択的保護を達成するのは簡単です。これは、国家/IEC標準で指定された1.6:1の過電流選択性比（つまり、上流のフューズリンクの定格電流が下流のフューズの1.6倍以上である）を満たすだけで可能です。この特性により、中間配電ブランチの保護においてフューズは非常に有利であり、正確な故障隔離と停電範囲の最小化を可能にします。
2. ​強い限流および切断能力: 短絡故障時には、フューズは非常に迅速に動作し、短絡電流のピーク電流とエネルギーを効果的に制限します。その切断容量は一般的に高く（しばしば100 kAを超えます）、様々な短絡故障の信頼性のある遮断と回路や機器の保護を確保します。
3. ​コスト効率とコンパクトさ: 同等の定格電流と切断容量において、フューズはブレーカー（特に選択性ブレーカー）よりも大幅に経済的です。そのコンパクトなサイズは、配電盤の空間レイアウトの最適化にも役立ちます。
4. ​高信頼性とメンテナンスフリー: 一回限りの保護装置として、フューズは単純かつ直接的な動作機構を持ち、複雑な機械部品はありません。高い信頼性を提供し、ブレーカーで発生する可能性のある機械的な詰まりや電子部品の故障などのリスクを避けます。

​III. フューズの典型的な適用シナリオとソリューション​
技術的特徴に基づいて、フューズは以下のシナリオに理想的なソリューションです：

1. ​中間レベルのブランチ保護:
• シナリオ: 配電システムの主スイッチと末端回路の間に位置する配電ブランチ。
• ソリューション: これらの位置にフューズを使用することで、その完璧な選択性を利用して上流の選択性ブレーカーやフューズと調整し、局所的な故障隔離を行い、意図しないトリップを防ぎます。これにより、他の部分の電力供給の継続性が維持され、大規模なアプリケーションでのフューズの経済的優位性により全体的なコストが大幅に削減されます。
2. ​小から中程度の容量の主給電線または放射線の保護:
• シナリオ: 低圧配電盤から延びる小さな電流容量（例：300 A未満）を持つ放射線または主給電線。
• ソリューション: 高切断容量のgG型フューズを使用することで、信頼性の高い過負荷および短絡保護を提供します。その高切断容量により、変圧器に近接して設置されている場合でも安全な故障遮断が可能です。
3. ​モータ回路の保護:
• シナリオ: ファンやポンプなどのモータへの給電を行う末端回路。
• ソリューション: gG型フューズではなく、aM型（モータ保護）フューズを使用することを強く推奨します。aM型フューズは、モータ起動電流と短絡電流を処理するように特別に設計されています。その定格電流はより低い値を選択でき、短絡故障に対する保護感度を大幅に向上させ、熱リレーの過負荷保護特性との良好な調整を確保します。
4. ​バックアップ保護:
• シナリオ: 非選択性ブレーカーやロードスイッチと共に使用。
• ソリューション: フューズの高切断容量を活用することで、特定のブレーカーの有限な切断容量（カスケード技術）を補完し、またはロードスイッチの保護機能を提供し、経済的で実用的な保護組み合わせを形成します。

​IV. 実装の推奨事項と考慮事項​

1. ​正しい選択:
• 一般の線路保護にはgG型フューズを使用。
• モータ保護には専らaM型フューズを使用。
• 上流と下流のデバイスを調整する選択性比（1.6:1）を厳守し、選択性保護を確保する。
2. ​固有の制限への対応:
• 単相フュージング: 重要な三相設備の場合、ストライカーピンとアラームマイクロスイッチを備えたフューズベースを使用します。これらのデバイスは、1相のフューズが切れると信号を送り、リレーが上流の三相電源を遮断し、モータの相欠損運転を防ぎます。
• 交換の不便さ: フューズを容易にアクセスできる場所に設置し、予備のフューズリンクを手元に保有します。故障後の交換が必要になることで、明確な故障指示が得られます。
3. ​製品開発:
• 標準の更新: 国家のフューズ標準を最新のIEC標準に合わせて速やかに改訂し、技術革新を促進します。
• 製品の多様化: より多くの新しいタイプのフューズを開発し、幅広い選択肢を提供します。
• 統合ソリューション: デザイナーやユーザーが選択できるように、フューズを組み込んだ標準的な配電盤/箱のソリューションをさらに提供します。

​V. 結論​
フューズは、優れた選択性、高切断容量、コスト効率、高信頼性などの独特の利点により、現代の低圧配電システムにおいて重要な位置を占めています。フューズはブレーカーを「置き換える」ものではなく、「補完」するものです。

科学的なソリューションは、システムの前段と重要な回路では強力な選択性ブレーカーを使用し、多くのの中間レベルのブランチや特定の末端回路（例えばモータ）では高性能のフューズを積極的に使用することです。このハイブリッドかつ階層的な保護デバイスの構成により、安全で信頼性が高く、かつ経済的に効率的な最適な低圧配電システムの構築が可能になります。

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