Lösning för vetenskapligt baserad val av säkringar i lågspänningsfördelningsystem

 I.Bakgrund och aktuella problem​
Detta lösning syftar till att ge en vetenskaplig grund för design, val och inköp av elektriska skyddsanordningar genom att objektivt jämföra de tekniska egenskaperna hos säkringar och strömavbrottsautomat. Det belyser de oersättliga fördelarna och användningsområdena för säkringar i moderna distributionsystem, vilket möjliggör optimal konfiguration som garanterar säkerhet, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet.

​II.Analys av kärnfördelarna med säkringar (jämfört med strömavbrottsautomater)​​
Säkringar är inte föråldrade produkter; de erbjuder tydliga fördelar över strömavbrottsautomater i specifika tillämpningar:

1. ​Utpräglad selektivitet: Att uppnå fullständig selektiv skydd mellan upp- och nedströms säkringar är enkelt—det krävs bara att den 1,6:1 överströmsselektivitetsförhållandet som anges i nationella/IEC-standarder uppfylls (dvs. den utnämnda strömmen för den uppströms säkringshallen ≥ 1,6 gånger den nedströms säkringen). Denna egenskap gör säkringar mycket fördelaktiga för skydd av mellannivå-distributionsgrenar, vilket möjliggör precist felisolering och minimerar omfattningen av strömavbrott.
2. ​Kraftfull strömbegränsning och brytningskapacitet: Säkringar fungerar extremt snabbt vid kortslutningsfel, vilket effektivt begränsar spikströmmen och energin av kortslutningsströmmar. Deras brytningskapacitet är generellt hög (ofta över 100 kA), vilket garanterar pålitligt avbrott av olika kortslutningsfel och skyddar kretsar och utrustning.
3. ​Kostnadseffektivitet och kompakthet: Vid likvärdiga utnämnda strömmar och brytningskapaciteter är säkringar betydligt mer ekonomiska än strömavbrottsautomater (särskilt selektiva strömavbrottsautomater). Deras kompakta storlek hjälper också till att optimera det rymdlayouten av distributionskablar.
4. ​Hög tillförlitlighet och underhållsfri drift: Som engångsskyddsanordningar har säkringar en enkel och direkt driftmekanism utan komplexa mekaniska komponenter. De erbjuder hög tillförlitlighet och undviker risker som mekanisk fastläggning eller elektroniska komponentfel som kan uppstå i strömavbrottsautomater.

​III.Typiska tillämpningsområden och lösningar för säkringar​
Baserat på deras tekniska egenskaper är säkringar idealiska lösningar för följande scenarion:

1. ​Skydd av mellannivå-grenar:
• Scenario: Distributionsgrenar belägna mellan huvudkontakten och slutkretsar i ett distributionsystem.
• Lösning: Användandet av säkringar i dessa positioner utnyttjar deras perfekta selektivitet för att samordnas med uppströms selektiva strömavbrottsautomater eller säkringar, vilket garanterar lokaliserad feletablering och förhindrar oavsiktliga avbrott. Detta bibehåller strömförsörjningens kontinuitet för andra delar av systemet samtidigt som det betydligt minskar totala kostnader tack vare säkringarnas ekonomiska fördelar i storskaliga tillämpningar.
2. ​Skydd av små till medelstora huvudledningar eller radiella linjer:
• Scenario: Radiella linjer eller huvudledningar med mindre strömkapaciteter (t.ex. under 300 A) som utgår från lågspänningsdistributionspaneler.
• Lösning: Användandet av högbrytningskapacitativa gG-typ säkringar ger pålitligt överbelastnings- och kortslutningskydd. Deras höga brytningskapacitet garanterar säker feletablering även när de installeras nära transformatorer.
3. ​Motorcircuitskydd:
• Scenario: Slutkretsar som levererar ström till motorer, såsom de för fläktar och pumpar.
• Lösning: Det rekommenderas starkt att använda aM-typ (motorskydd) säkringar istället för gG-typ säkringar. aM-typ säkringar är särskilt utformade för att hantera motorstartströmmar och kortslutningsströmmar. Deras utnämnda ström kan väljas till ett lägre värde, vilket betydligt förbättrar skyddskänsligheten för kortslutningsfel och säkerställer bättre samordning med överbelastningsskyddsegenskaperna hos termiska reläer.
4. ​Reserveskydd:
• Scenario: Används tillsammans med icke-selektiva strömavbrottsautomater eller lastkopplare.
• Lösning: Genom att utnyttja den höga brytningskapaciteten hos säkringar kompenseras den begränsade brytningskapaciteten hos vissa strömavbrottsautomater (kaskadteknik) eller ger skyddsfunktion för lastkopplare, vilket skapar en ekonomisk och praktisk skyddskombination.

​IV.Implementeringsrekommendationer och överväganden​

1. ​Korrekt val:
• Använd gG-typ säkringar för allmänt lineskydd.
• Använd endast aM-typ säkringar för motorskydd.
• Strängt följ selektivitetsförhållandet (1,6:1) för samordning av upp- och nedströms enheter för att säkerställa selektivt skydd.
2. ​Hantering av inbyggda begränsningar:
• Enfasig säkring: För kritisk trefasutrustning, använd säkringsbasar utrustade med slagspinnar och alarmmikrorörelser. Dessa enheter signalerar när en fas säkring brister, vilket utlöser en relä för att avbryta den trefasiga strömförsörjningen uppströms och förhindra fasförlustdrift av motorer.
• Obequem ersättning: Installera säkringar på lättillgängliga platser och ha reservsäkringhallar till hands. Behovet av ersättning efter ett fel ger också tydlig felindikering.
3. ​Produktutveckling:
• Standarduppdateringar: Revidera nationella säkringsstandarder snabbt för att samstämma med de senaste IEC-standarderna, vilket främjar teknologiska uppgraderingar.
• Produktdiversifiering: Utveckla fler nya typer av säkringar för att erbjuda ett större urval.
• Integrerade lösningar: Erbjud mer standardiserade distributionskabinet/lådor-lösningar som inkluderar säkringar för designer och användare att välja mellan.

​V.Slutord​
Säkringar har en betydande position i moderna lågspänningsdistributionsystem tack vare sina unika fördelar, inklusive utpräglad selektivitet, hög brytningskapacitet, kostnadseffektivitet och hög tillförlitlighet. De är inte menade att "ersätta" strömavbrottsautomater, utan snarare att "komplettera" dem.

Den vetenskapliga lösningen är att använda kraftfulla selektiva strömavbrottsautomater vid systemets framkant och kritiska kretsar samtidigt som man aktivt använder högpresterande säkringar för många mellannivå-grenar och specifika slutkretsar (t.ex. motorer). Denna hybrid, hierarkiska konfiguration av skyddsanordningar garanterar byggnaden av ett optimalt lågspänningsdistributionsystem som är både säkert och tillförlitligt samt ekonomiskt effektivt.

​