Zinātniski pamatota šķēršu izvēle nizvoltage jaudas sistēmās

 I. Fons un Aktuālie Jautājumi​
Šis risinājums mērķis ir nodrošināt zinātnisko pamatu elektroaizsardzības ierīču dizainam, izvēlei un iepirkumam, objektīvi salīdzinot šķēršņu un automātiskās izslēguma tīklu tehniskās īpašības. Tas uzsvēra šķēršņu neaizstājamās priekšrocības un lietošanas scenārijus modernos pārvaldības sistēmās, ļaujot optimāli konfigurēt drošumu, uzticamību un ekonomiskumu.

​II. Galveno Šķēršņu Priekšrocību Analīze (Salīdzinājumā ar Automātiskajiem Izslēguma Tīkliem)​​
Šķēršņi nav novecojuši produkti; tie piedāvā noteiktās lietošanas gadījumos būtiskas priekšrocības pār automātiskajiem izslēguma tīkliem:

1. ​Izcilā Selektivitāte: Starp augšējo un apakšējo šķēršņu līniju pilnīga selektīva aizsardzība ir viegli sasniedzama—tas tikai prasa atbilstību 1,6:1 pārslikuma selektivitātes attiecībai, kas noteikta valsts/IEC standartos (t.i., augšējā šķēršņu līnijas nominālais strāvas stiprums ≥ 1,6 reizes vairāk nekā apakšējā šķēršņu līnijas). Šī īpašība padara šķēršņus ļoti izdevīgiem vidējo pārvaldības šākumu aizsardzībai, ļaujot precīzi izolēt kļūdas un samazināt elektroenerģijas trūkuma apjomu.
2. ​Spēcīga Strāvas Ierobežojuma un Atsekošanas Spēja: Šķēršņi darbojas ļoti ātri pie īsievadījuma kļūdām, efektīvi ierobežojot maksimālo strāvas stiprumu un īsievadījuma enerģiju. To atsekošanas spēja parasti ir augsta (bieži pārsniedz 100 kA), nodrošinot uzticamu dažādu īsievadījumu kļūdu pārtraukšanu un aizsargājot tīklus un iekārtas.
3. ​Ekonomiskums un Kompakts: Līdzīgos nominālos strāvas stiprumos un atsekošanas spējās šķēršņi ir būtiski ekonomiskāki nekā automātiskie izslēguma tīkli (jo īpaši selektīvie automātiskie izslēguma tīkli). Tos kompakta izmērs palīdz optimizēt pārvaldības skapiem telpas izmantošanu.
4. ​Augsta Uzticamība un Bezuzglabāma Darbība: Kā vienreizējie aizsardzības ierīces, šķēršņi ir ar vienkāršu un tiešu darbības mehānismu bez sarežģītām mehāniskām detaļām. Tie piedāvā augstu uzticamību un izvairās no tādiem riskiem kā mehānisks bloķēšanās vai elektronisko detaļu kļūdām, kas var notikt automātiskajos izslēguma tīklīs.

​III. Tipiskie Šķēršņu Lietošanas Scenāriji un Risinājumi​
Pamatojoties uz to tehniskajām īpašībām, šķēršņi ir ideāli risinājumi šādiem scenārijiem:

1. ​Vidēja Līmeņa Šākumu Aizsardzība:
• Scenārijs: Pārvaldības šākumi, kas atrodas starp galveno izslēguma tīklu un beigu tīkliem pārvaldības sistēmā.
• Risinājums: Šķēršņu izmantošana šajās pozīcijās izmanto to perfektu selektivitāti, lai koordinētos ar augšējiem selektīvajiem automātiskajiem izslēguma tīkliem vai šķēršņiem, nodrošinot vietējo kļūdu izolāciju un novēršot neparedzētu triecienus. Tas uztur elektroenerģijas nepārtrauktību citām sistēmas daļām, samazinot kopējos izdevumus, ņemot vērā šķēršņu ekonomiskās priekšrocības lielos lietojumos.
2. ​Mazākas un Vidējas Kapacitātes Galveno Šākumu vai Radilu Liniju Aizsardzība:
• Scenārijs: Radilu linijas vai galvenie šākumi ar mazākiem strāvas stiprumiem (piemēram, zem 300 A) no zemas sprieguma pārvaldības paneļiem.
• Risinājums: Augstas atsekošanas spējas gG tipa šķēršņu izmantošana nodrošina uzticamu pārslikuma un īsievadījuma aizsardzību. To augstā atsekošanas spēja nodrošina drošu kļūdu pārtraukšanu pat tad, ja tie ir instalēti tuvu transformatoriem.
3. ​Dzina Tīkla Aizsardzība:
• Scenārijs: Beigu tīkli, kas sniedz dzinas, piemēram, ventilatori un čerpes.
• Risinājums: Īsti ieteicams izmantot aM tipa (dzinu aizsardzības) šķēršņus, nevis gG tipa šķēršņus. aM tipa šķēršņi ir speciāli izstrādāti, lai apstrādātu dzinu startēšanas strāvas un īsievadījuma strāvas. To nominālo strāvas stiprumu var izvēlēties zemāku vērtību, būtiski uzlabojot aizsardzības jūtīgumu pret īsievadījumu kļūdām un nodrošinot labāku koordināciju ar termisko releja pārslikuma aizsardzības īpašībām.
4. ​Reserve Aizsardzība:
• Scenārijs: Lietošana kopā ar neselektīviem automātiskajiem izslēguma tīkliem vai slodzes izslēgtājiem.
• Risinājums: Šķēršņu augstās atsekošanas spējas izmantošana kompensē noteiktu automātisko izslēguma tīklu (kaskādes tehnoloģija) ierobežoto atsekošanas spēju vai nodrošina aizsardzības funkcionalitāti slodzes izslēgtājiem, veidojot ekonomisku un praktisku aizsardzības kombināciju.

​IV. Ieviešanas Ieteikumi un Apsvērumi​

1. ​Pareiza Izvēle:
• Lieto gG tipa šķēršņus vispārējai līnijas aizsardzībai.
• Lieto aM tipa šķēršņus tikai dzinu aizsardzībai.
• Strictly adhere to the selectivity ratio (1.6:1) for coordinating upstream and downstream devices to ensure selective protection.
2. ​Addressing Inherent Limitations:
• Single-Phase Fusing: For critical three-phase equipment, use fuse bases equipped with striker pins and alarm microswitches. These devices signal when one phase fuse blows, triggering a relay to cut off the upstream three-phase power supply and prevent phase-loss operation of motors.
• Inconvenience of Replacement: Install fuses in easily accessible locations and keep spare fuse links on hand. The need for replacement after a fault also provides clear fault indication.
3. ​Product Development:
• Standard Updates: Promptly revise national fuse standards to align with the latest IEC standards, promoting technological upgrades.
• Product Diversification: Develop more new types of fuses to offer a wider selection.
• Integrated Solutions: Provide more standardized distribution cabinet/box solutions incorporating fuses for designers and users to choose from.

​V. Conclusion​
Fuses hold a significant position in modern low-voltage distribution systems due to their unique advantages, including excellent selectivity, high breaking capacity, cost-effectiveness, and high reliability. They are not meant to "replace" circuit breakers but rather to "complement" them.

The scientific solution is to use powerful selective circuit breakers at the system’s front end and critical circuits while actively employing high-performance fuses for numerous intermediate-level branches and specific end circuits (e.g., motors). This hybrid, hierarchical configuration of protection devices ensures the construction of an optimal low-voltage distribution system that is both safe and reliable as well as economically efficient.

​