Рішення для науково обґрунтованого вибору запобіжників у низьковольтних розподільчих системах

 I.Фон та поточні проблеми​
Цей рішення має на меті надати наукову основу для проектування, вибору та закупівлі електричних захисних пристроїв шляхом об'єктивного порівняння технічних характеристик плавких вставок та автоматичних вимикачів. Воно виділяє незамінні переваги та сценарії застосування плавких вставок у сучасних системах розподілу, дозволяючи оптимальну конфігурацію, яка забезпечує безпеку, надійність та економічність.

​II.Аналіз ключових переваг плавких вставок (порівняно з автоматичними вимикачами)​​
Плавкі вставки не є застарілими продуктами; вони мають відмінні переваги над автоматичними вимикачами у певних застосуваннях:

1. ​Відмінна селективність: Досягнення повної селективної захисти між верхньою та нижньою плавкими вставками є простим — достатньо задовольнити 1.6:1 співвідношення селективності струму, визначене національними/IEC стандартами (тобто, номінальний струм верхньої плавкої вставки ≥ 1.6 разів більший, ніж нижньої плавкої вставки). Ця характеристика робить плавкі вставки особливо корисними для захисту проміжних гілок розподілу, дозволяючи точне відокремлення аварій та мінімізацію масштабу відключення живлення.
2. ​Сильна обмежувальна та розривна здатність: Плавкі вставки працюють надзвичайно швидко при коротких замиканнях, ефективно обмежуючи піковий струм та енергію коротких замикань. Їхня розривна здатність зазвичай висока (часто понад 100 кА), що забезпечує надійне переривання різних коротких замикань та захист цепин та обладнання.
3. ​Економічність та компактність: При однакових номінальних струмах та розривних здатностях, плавкі вставки значно економічніші, ніж автоматичні вимикачі (особливо селективні автоматичні вимикачі). Їхня компактність також допомагає оптимізувати просторову розташування розподільчих шаф.
4. ​Висока надійність та безпідтримкове функціонування: Як одноразові захисні пристрої, плавкі вставки мають простий та безпосередній механізм роботи без складних механічних деталей. Вони надають високу надійність і уникнення ризиків, таких як механічні застревання або відмова електронних компонентів, які можуть виникнути у автоматичних вимикачах.

​III.Типові сценарії застосування та рішення для плавких вставок​
На основі їхніх технічних характеристик, плавкі вставки є ідеальними рішеннями для таких сценаріїв:

1. ​Захист проміжних гілок:
• Сценарій: Гілки розподілу, розташовані між головним вимикачем та кінцевими цепинами у системі розподілу.
• Рішення: Використання плавких вставок в цих позиціях використовує їхню ідеальну селективність для координації з верхніми селективними автоматичними вимикачами або плавкими вставками, забезпечуючи локалізоване відокремлення аварій та запобігання небажаним відключенням. Це підтримує безперервність живлення інших частин системи, значно зменшуючи загальні витрати завдяки економічній перевагі плавких вставок у масштабних застосуваннях.
2. ​Захист маломістких до середньомістких головних ліній або радіальних ліній:
• Сценарій: Радіальні лінії або головні лінії з меншими струмами (наприклад, нижче 300 А) від низьковольтних розподільчих панелей.
• Рішення: Використання плавких вставок типу gG з високою розривною здатністю забезпечує надійний захист від перегрузок та коротких замикань. Їхня висока розривна здатність гарантує безпечне переривання аварій, навіть коли вони встановлені близько до трансформаторів.
3. ​Захист цепин двигунів:
• Сценарій: Кінцеві цепини, які живлять двигуни, наприклад, вентилятори та насоси.
• Рішення: Рекомендується використовувати плавкі вставки типу aM (захист двигунів) замість плавких вставок типу gG. Плавкі вставки типу aM спеціально розроблені для обробки стартових струмів двигунів та коротких замикань. Їхня номінальна величина струму може бути вибрана нижчою, значно покращуючи чутливість захисту від коротких замикань та забезпечуючи кращу координацію з характеристиками захисту від перегрузок теплових реле.
4. ​Додатковий захист:
• Сценарій: Використання разом з неселективними автоматичними вимикачами або вимикачами завантаження.
• Рішення: Використання високої розривної здатності плавких вставок компенсує обмежену розривну здатність деяких автоматичних вимикачів (технологія каскадування) або забезпечує захисну функціональність для вимикачів завантаження, формуючи економічний та практичний захисний комбінацію.

​IV.Рекомендації та розглядання для реалізації​

1. ​Правильний вибір:
• Використовуйте плавкі вставки типу gG для загального захисту ліній.
• Використовуйте плавкі вставки типу aM лише для захисту двигунів.
• Суворо дотримуйтесь співвідношення селективності (1.6:1) для координації верхніх та нижніх пристроїв, щоб забезпечити селективний захист.
2. ​Вирішення внутрішніх обмежень:
• Однофазне розплавлення: Для важливого трифазного обладнання використовуйте підставки плавких вставок, оснащені ударниками та мікроперемикачами сигналізації. Ці пристрої сигналізують про розплавлення однієї фазової плавкої вставки, запускаючи реле, яке відключає трифазне живлення зверху, щоб запобігти роботі двигунів з втратою фази.
• Незручність заміни: Встановлюйте плавкі вставки в легко доступних місцях та матайте наготові запасні плавкі вставки. Необхідність заміни після аварії також надає чіткий показник аварії.
3. ​Розробка продукту:
• Оновлення стандартів: Швидко оновлюйте національні стандарти плавких вставок, щоб вони відповідали останнім IEC стандартам, сприяючи технологічному оновленню.
• Розширення асортименту: Розробляйте більше нових типів плавких вставок, щоб запропонувати ширший вибір.
• Інтегровані рішення: Пропонуйте більше стандартизованих рішень для розподільчих шаф/коробок, які включають плавкі вставки, для дизайнерів та користувачів, щоб вони могли обрати.

​V.Висновок​
Плавкі вставки мають значну роль у сучасних низьковольтних системах розподілу через свої унікальні переваги, включаючи відмінну селективність, високу розривну здатність, економічність та високу надійність. Вони не призначены для "заміни" автоматичних вимикачів, але скоріше для "доповнення" їх.

Наукове рішення полягає у використанні потужних селективних автоматичних вимикачів на початку системи та на критичних цепинах, одночасно активно використовуючи високопродуктивні плавкі вставки для численних проміжних гілок та певних кінцевих цепин (наприклад, двигуни). Цей гібридний, ієрархічний конфігурація захисних пристроїв забезпечує створення оптимальної низьковольтної системи розподілу, яка є одночасно безпечною та надійною, а також економічно ефективною.

​