Erinevad süsteemikaitsekivid erinevate laetundide jaoks
1.Taustasõnum
Elektrisüsteemi kaitse kontekstis on sätestikud olulised üleliigsete voolude kaitsekomponendid. Nende valiku täpsus mõjutab otse süsteemi ohutust ja usaldusväärsust. Erinevaid omadusi (nt mootorid, valgustussüsteemid ja sagedasti lülitatavad seadmed) omavad laod näitavad olulist erinevat voolukäitumist, sealhulgas algsed vooluimpulsid, käivitamise aeg, töötsükkel jne. Üheksikku lähenemine sätestike valimisel ei saa rahuldavalt vastata kõikidele stsenaariumidele ja on väga tõenäoline, et see põhjustab veakäivitumisi (tavaliste toimimise rikkumise) või mitteaktiveerumisi (puuduv kaitse vigade korral). Seetõttu on hädavajalik arendada spetsiaalsed sätestike valikustrateegiad, mis vastavad konkreetsetele laadega omadustele, et saavutada täpne ja usaldusväärne süsteemi kaitse.
2. Laadiga omaduste analüüs ja klassifitseerimine
2.1 Mootori laadi omadused
- Kõrge käivitamisevool: Tavaliselt 5–7 korda suurem kui nimivool (Ie), või isegi suurem.
- Pikk käivitamiseaeg: Kogu protsess võib kesta mitmetest sekunditest kuni kümnendeni sekundit, mille tulemusel kaitsekomponendid kannatavad pikka aega voolu mõju all.
- Kaitse nõuded: Sätestik peab suutma pikka käivitamisperioodi edasi andma ilma purunemata ja pakkuda ajakohast kaitset ülekoormuse ja lühikute voolujärgude korral. Selle omadused peavad sobima mootori käivitamise jõukäiku kõveraga.
2.2 Valgustussüsteemi laadi omadused
- Stabiilne töö: Tavaline töövool on stabiilne ja lähedane nimivoolule.
- Madal algnevool: Välja arvatud esimesel lülitamisel, ei ole märkimisväärseid vooluimpulse.
- Kaitse nõuded: Vaja on pidevat ja stabiilset ülekoormuse ja lühikute voolujärgude kaitset. Kõrge mõjuvastendus pole kriitiline, kuid rõhutatakse tavapärase kaitse usaldusväärsust.
2.3 Sagedasti lülitatavate seadmete omadused
- Tsüklikud vooluimpulsid: Seadmed läbivad sagedaseid käivitamisi ja seestamisi, mille tulemusel neile avaldavad mõju tsüklilised kõrgevoolud.
- Lämpöpingevuse tsükeldamine: Sätestiku sisemine lampopinge muutub sagedasti, mis viib materjali väsimiseni.
- Kaitse nõuded: Sätestik peab omama äärmiselt kõrget lampopinge väsimisvastust ja tsüklilist kestlikkust, et tagada, et performants ei heakeneks paljude vooluimpulsite järel.
3. Eraldatud valikustrateegiad
Eelneval analüüsil põhinevalt on välja töötatud kolmeastmelise valikustrateegia:
3.1 Mootori kaitse lahendus
- Valitud tüüp: aM-tüüpi (mootri kaitse) sätestikud (mõnes kontekstis viidatakse neile "veeamiini sätestiku tuuma", kuid tavalistes standardites on need tavaliselt teada aM-tüübinime all). See tüüp on eraldi disainitud mootrite käivitamise omadustele vastamaks.
- Omaduse nõuded: Selle aja-voolu omaduse kõver peaks lähedalt vastama mootri käivitamisevoolu-aja kõverale, vältides käivitamisevoolu ajal aktiveerimist.
- Olulised parameetrid: Nimivool peab olema suurem või võrdne mootri nimivooluga, tagades täpse kaitse ülekoormuse korral 0,8–1,2 korda nimivoolu ulatuses, samal ajal kandides käivitamise impulssid.
- Eelised: Suurepärane käivitamise impulside vastuvõtmine, efektiivne veakäivitumiste ennetamine ja usaldusväärne ülekoormuse ja lühikute voolujärgude kaitse.
3.2 Valgustussüsteemi kaitse lahendus
- Valitud tüüp: gG/gL-tüübi (täisulatuslik üldkasutuslik) sätestikud. Need on kõige universaalsemad sätestikutüübid, sobivad enamiku jaotussüsteemide kaitseks.
- Omaduse nõuded: Lahendusvõime peaks lähedalt vastama süsteemi nimivoolule, pakkudes stabiilset aegviivitus- ja kiireltkatkestamise omadust.
- Olulised parameetrid: Fookustatakse nimikatkestamisvõimele (see peab ületama oodatavat lühikute voolujärgude voolu paigutamiskohtadel) ja standardsetele aja-voolu omadustele.
- Eelised: Majanduslik, usaldusväärne ja täielik ülekoormuse ja lühikute voolujärgude kaitse stabiilsete valgustussüsteemide jaoks.
3.3 Sagedasti lülitatavate seadmete kaitse lahendus
- Valitud tüüp: Lampopinge vastuvõtlikud sätestikud (võivad vastata spetsiifilistele brändidele või erityhistüüpidele, nagu näiteks pooljuhendite kaitseks mõeldud sätestikud, mis omavad kõrget tsüklilist kestlikkust).
- Omaduse nõuded: Kõrge lampopinge väsimisvastus ja kõrge tsükliline kestlikkus, et kannatada sagedaste temperatuurimuutuste all ilma vananemiseta.
- Olulised parameetrid: Ressentraatsioon katkestamise ajaomadustele (tagades kiire vigavoolu katkestamise) ja kestlikkusele (eluajaindikaatorid).
- Eelised: Pikaajaline performantsi stabiilsus sagedaste vooluimpulsite all, pakkudes pidevat ja tõhusat kaitset, vältides varajast väljasuremist materjali väsimise tõttu.
4. Oluliste tehniliste parameetrite nõuded
Olenemata valikustrateegiast, tuleb järgmisi olulisi parameetreid rangelt kontrollida:
- Nimikatkestamisvõime (Icn): Peab ületama maksimaalset oodatavat lühikute voolujärgude voolu paigutamiskohtadel, et tagada ohutu vigavoolu katkestamine.
- Aja-voolu omaduskõver (I-t kõver): Peab kooskõlastuma laadiga omadustega (nt mootri käivitamise kõver) ja saavutama selektiivset kaitset eelnevate (nt katkestaja) ja järgnevate seadmetega, et vältida ebavajalikke käivitumisi.
- Nimivool (In): Määratakse laadi nimivoolu ja rakenduse tegurite (nt motori kaitse valikute tegurid) põhjal, mitte lihtsalt võrdub laadvooluga.
- I²t väärtus (Joule'i integraal): Esindab energiat, mis on vajalik sätestiku katkestamiseks, kriitiline on kooskõlastus pooljuhenditega ja selektiivse kaitse saavutamiseks.
5. Rakendamise olulised punktid
- Süsteemi analüüs: Teha detailne analüüs igast elektrisüsteemi harust, kirjutades alla olulisi andmeid, nagu laaditüüp, nimivool, käivitamisevool, käivitamiseaeg ja oodatav lühikute voolujärgude vool.
- Selektiivne kooskõlastus: Kasutada sätestike aja-voolu omaduskõveri, et tagada selektiivne kooskõlastus eelnevate ja järgnevate kaitsevarustega (nt katkestajad, kontaktid), isolides ainult vigakohta juhtumitel, et minimeerida aeglustumisi.
- Kinnitamise testid: Kui võimalik, kontrollida sätestiku performants tegelikes või simuleeritud töötingimustes, eriti mootri käivitamise perioodidel.
- Dokumentide haldus: Luua täielikud sätestiku konfiguratsioonide ja hoolduslogid, sealhulgas mudel, spetsifikatsioonid, paigutuskoht, asendamiskuupäevad jne, et aidata hooldust ja vigade jälgimist.
6. Kokkuvõte
Implementeerides eelnimetatud kolmeastmelist eraldatud valikustrateegiat laadiga omadustele vastavalt, saab pakkuda spetsiaalseid kaitse lahendusi erinevatele elektriseadmetele, nagu mootorid, valgustussüsteemid ja sagedasti lülitatavad seadmed. See strateegia vältib tõhusalt veakäivitumisi normaalsete laadiga omaduste (nt mootri käivitamine) tõttu, samal ajal tagades ajakohase ja usaldusväärse toimimise ülekoormuse või lühikute voolujärgude korral. See aitab oluliselt parandada terve elektrisüsteemi ohutust, stabiilsust ja usaldusväärsust, tagades toimimise jätkuvuse ja seadmete ohutuse.
