Rešitev za znanstveno utemeljeno izbiro prekinitve v nizkonapetostnih distribucijskih sistemih

 I. Ozadje in trenutni problemi​
Ta rešitev si prizadeva zagotoviti znanstveno podlago za načrtovanje izbire in nabavo električnih zaščitnih naprav z objektivnim primerjanjem tehničnih lastnosti prekiniteljev in odpiralnikov. Poudarja nespremenljive prednosti in uporabne situacije prekiniteljev v sodobnih distribucijskih sistemih, kar omogoča optimalno konfiguracijo, ki zagotavlja varnost, zanesljivost in ekonomičnost.

​II. Analiza ključnih prednosti prekiniteljev (v primerjavi z odpiralniki)​​
Prekinitelji niso zastareli izdelki; ponujajo jasne prednosti nad odpiralniki v določenih aplikacijah:

1. ​Izstopajoča selektivnost: Uresničevanje popolne selektivne zaščite med zgornjimi in spodnjimi prekinitelji je enostavno – zahteva le, da se ustrezi 1,6:1 razmerju prekomernega toka, določenemu v nacionalnih/IEC standardih (to je, nominalni tok zgornjega prekinitelja ≥ 1,6-krat večji kot nominalni tok spodnjega prekinitelja). Ta značilnost prekiniteljev jim daje veliko prednosti pri zaščiti srednje ravni distribucijskih vej, omogoča točno ločevanje kršitev in zmanjšuje obseg odrezov struje.
2. ​Močna omejevalna in prekinjalna sposobnost: Prekinitelji delujejo zelo hitro med kratkoročnimi kršitvami, učinkovito omejujejo vrhunski tok in energijo kratkoročnih tokov. Njihova prekinjalna sposobnost je običajno visoka (večina časa presega 100 kA), kar zagotavlja zanesljivo prekidanje različnih kratkoročnih kršitev in zaščito vezij in opreme.
3. ​Ekonomičnost in kompaktnost: Pri enakih nominalnih tokih in prekinjalnih sposobnostih so prekinitelji bistveno bolj ekonomični kot odpiralniki (posebej selektivni odpiralniki). Njihova kompaktna velikost pomaga optimizirati prostorsko razporeditev distribucijskih škafeljev.
4. ​Visoka zanesljivost in brez vzdrževanja: Kot enokratne zaščitne naprave imajo prekinitelji preprost in neposredni mehanizem delovanja brez zapletenih mehanskih elementov. Ponujajo visoko zanesljivost in izogibajo tveganjem, kot so mehanske zaklepajoči ali defekte elektronskih komponent, ki se lahko pojavijo pri odpiralnikih.

​III. Tipične uporabne situacije in rešitve za prekinitelje​
Na osnovi njihovih tehničnih značilnosti so prekinitelji idealne rešitve za naslednje situacije:

1. ​Zaščita srednje ravni vej:
• Situacija: Distribucijske veje, ki so postavljene med glavno zapiralnico in končne vezije v distribucijskem sistemu.
• Rešitev: Uporaba prekiniteljev na teh mestih izkoristuje njihovo popolno selektivnost za koordinacijo z zgornjimi selektivnimi odpiralniki ali prekinitelji, kar zagotavlja lokalno ločevanje kršitev in preprečuje nenamerno odpinjanje. To ohranja kontinuiteto struje za druge dele sistema, hkrati pa bistveno zmanjša skupne stroške zaradi ekonomskih prednosti prekiniteljev v velikih aplikacijah.
2. ​Zaščita majhnih do srednje velikih glavnih prenosov ali radialnih linij:
• Situacija: Radialne linije ali glavne prenose z manjšimi tokmi (npr. pod 300 A), ki se raztegajo od nizevih napetosti distribucijskih škafeljev.
• Rešitev: Uporaba prekiniteljev tipa gG z visoko prekinjalno sposobnostjo zagotavlja zanesljivo zaščito proti pretokom in kratkoročnim kršitvam. Njihova visoka prekinjalna sposobnost zagotavlja varno prekidanje kršitev, tudi če so nameščeni blizu transformatorjev.
3. ​Zaščita vezij motorjev:
• Situacija: Končne vezije, ki zasilujejo motorje, kot so ventilatori in črpalki.
• Rešitev: Jako se priporoča uporaba prekiniteljev tipa aM (zaščita motorjev) namesto prekiniteljev tipa gG. Prekinitelji tipa aM so posebej oblikovani za obravnavanje zagonskih tokov in kratkoročnih tokov motorjev. Njihov nominalni tok se lahko izbere na nižjo vrednost, kar bistveno izboljša občutljivost zaščite za kratkoročne kršitve in zagotavlja boljšo koordinacijo z karakteristikami zaščite pretokov termičnih rele.
4. ​Pomožna zaščita:
• Situacija: Uporaba v kombinaciji z ne-selektivnimi odpiralniki ali bremenimi zapiralnicami.
• Rešitev: Izkoristite visoko prekinjalno sposobnost prekiniteljev, da kompenzirate omejeno prekinjalno sposobnost določenih odpiralnikov (kaskadna tehnologija) ali zagotovite funkcionalnost zaščite za zapiralnice z bremenom, kar ustvarja ekonomsko in praktično kombinacijo zaščite.

​IV. Priporočila in razmatranja za izvajanje​

1. ​Pravilna izbira:
• Za splošno zaščito vezij uporabljajte prekinitelje tipa gG.
• Za zaščito motorjev izključno uporabljajte prekinitelje tipa aM.
• Strogo upoštevajte razmerje selektivnosti (1,6:1) za koordinacijo zgornjih in spodnjih naprav, da zagotovite selektivno zaščito.
2. ​Razreševanje notranjih omejitev:
• Enofazni prekid: Za pomembno trofazno opremo uporabljajte baze prekiniteljev, opremljene z udarnimi pinčki in alarmnimi mikroključki. Te naprave posredujejo, ko se ena fazna prekiniteljca prekine, kar aktivira relé, da prekine trofazni vir struje in prepreči delovanje motorjev brez faze.
• Neprijetnost zamenjave: Namestite prekinitelje na lažno dostopna mesta in imenujete pripravne prekiniteljce. Potreba po zamenjavi po kršitvi tudi zagotavlja jasno kazalo kršitve.
3. ​Razvoj izdelkov:
• Posodabljanje standardov: Hitro posodobite nacionalne standarde za prekinitelje, da se poravnajo z najnovejšimi IEC standardi in spodbudite tehnološke nadgradnje.
• Raznolikost izdelkov: Razvijte več novih vrst prekiniteljev, da ponudite širši izbor.
• Integrirane rešitve: Ponudite več standardiziranih rešitev distribucijskih škafeljev/škatel, ki vključujejo prekinitelje, za izbiro projektantov in uporabnikov.

​V. Zaključek​
Prekinitelji imajo pomembno mesto v sodobnih nizevih napetosti distribucijskih sistemih zaradi svojih edinstvenih prednosti, vključno z izstopajočo selektivnostjo, visoko prekinjalno sposobnostjo, ekonomičnostjo in visoko zanesljivostjo. Niso namenjeni, da "nadomeščajo" odpiralnike, ampak "dopolnjujejo" jih.

Znanstvena rešitev je uporabiti močne selektivne odpiralnike na začetku sistema in ključnih vezij, medtem ko se aktivno uporabljajo visoko zmogljivi prekinitelji za številne srednje ravni veje in specifične končne vezije (npr. motorji). Ta hibridna, hierarhična konfiguracija zaščitnih naprav zagotavlja gradnjo optimalnega nizevih napetosti distribucijskega sistema, ki je hkrati varan in zanesljiv ter ekonomsko učinkovit.

​