Farklı Yük Özellikleri İçin Farklılaşmış Sigorta Çözümleri

1. Arka Plan Bilgisi​
Elektrik sistem korumasında, kemerler kritik aşırı akım koruma bileşenleri olarak hizmet eder. Seçiminin doğruluğu, sistemin güvenliğini ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. Farklı karakteristiklere sahip yükler (örneğin, motorlar, aydınlatma sistemleri ve sıkça açılan-kapanan ekipmanlar), akım davranışlarında önemli farklılıklar gösterir, bu da giriş akımı, başlatma süresi, çalışma döngüsü vb. dahil olmak üzere değişkenlikleri içerir. Bir bütün için uygun kemer çözümü, tüm senaryolara uymaz ve yanlış devre açma (normal işleme müdahale) veya faaliyet göstermemesi (arızalar sırasında etkili koruma sağlama konusunda başarısızlık) durumlarına neden olabilir. Bu nedenle, hassas ve güvenilir sistem koruması sağlamak için belirli yük karakteristiklerine dayalı özelleştirilmiş kemer seçimi stratejileri geliştirmek önemlidir.

​2. Yük Karakteristiği Analizi ve Sınıflandırması​
​2.1 Motor Yük Karakteristikleri​

• ​Yüksek başlatma akımı: Genellikle nominal akımın (Ie) 5-7 katı veya daha yüksek olabilir.
• ​Uzun başlatma süresi: Tüm süreç birkaç saniyeden onlarca saniyeye kadar sürebilir, koruma bileşenlerine sürekli akım etkisi uygulanır.
• ​Koruma gereksinimleri: Kemer, uzun süren başlatma sürecini dayanarak, aşırı yük ve kısa devre arızalarına karşı zamanında koruma sağlamalıdır. Özellikleri, motorun başlangıç tork eğrisiyle eşleşmelidir.

​2.2 Aydınlatma Sistemi Yük Karakteristikleri​

• ​İstikrarlı çalışma: Normal çalışma akımı, nominal değerine yakın ve sabit olur.
• ​Düşük giriş akımı: İlk anahtarlama anı dışında, önemli bir akım ani artışı söz konusu değildir.
• ​Koruma gereksinimleri: Sürekli ve istikrarlı aşırı yük ve kısa devre koruması gerekir. Yüksek darbe direnci kritik değil, ancak geleneksel korumada güvenilirlik vurgulanır.

​2.3 Sıkça Açılan-Kapanan Ekipman Karakteristikleri​

• ​Döngüsel akım ani artışı: Ekipman, sık başlangıç ve duruşlar geçirdiği için, periyodik yüksek akım etkisine maruz kalır.
• ​Isısal stres döngüsü: Kemerin içteki ısısal stresi sık değişir, malzemenin yorgunluğuna neden olur.
• ​Koruma gereksinimleri: Kemer, birçok akım etkisinden sonra performansının düşmesini önlemek için çok yüksek ısısal yorgunluğa ve döngüsel dayanıklılığa sahip olmalıdır.

​3. Farklılaştırılmış Seçim Stratejileri​
Yukarıdaki analize dayanarak, üç aşamalı bir seçim stratejisi oluşturulmuştur:

​3.1 Motor Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: aM-tipi (motor koruma) kemerler (bazı bağlamlarda "sıvı amonyak kemer çekirdeği" olarak adlandırılır, ancak genel standartlarda yaygın olarak aM-tipi olarak bilinir). Bu tip, motor başlangıç özelliklerine özel olarak tasarlanmıştır.
• ​Özellik gereksinimleri: Zaman-akım karakteristik eğrisi, motorun başlangıç akımı-zaman eğrisine yakınlık göstermelidir, başlangıç akımı sırasında etkinleşmeyi önler.
• ​Ana parametreler: Nominal akım, motorun nominal akımından büyük veya eşit olmalıdır, 0.8-1.2 kat nominal akım arasında aşırı yük korumasını sağlayarak, başlangıç ani artışı dayanır.
• ​Avantajları: Başlangıç ani artışı için mükemmel tolerans, yanlış devre açmayı etkili bir şekilde önler, güvenilir aşırı yük ve kısa devre koruması sağlar.

​3.2 Aydınlatma Sistemi Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: gG/gL-tipi (genel amaçlı tam aralık) kemerler. Bu, en yaygın kemer tipleridir, çoğu dağıtım devresinin koruması için uygun olanlardır.
• ​Özellik gereksinimleri: Yük kapasitesi, sistemin nominal akımıyla yakından eşleşmelidir, istikrarlı zaman gecikme ve hızlı kesme özellikleri sağlar.
• ​Ana parametreler: Nominal kesme kapasitesine (kurulum noktasındaki beklenen kısa devre akımını aşmalıdır) ve standart zaman-akım karakteristiklerine odaklanılır.
• ​Avantajları: Ekonomik, güvenilir, istikrarlı aydınlatma yükleri için kapsamlı aşırı yük ve kısa devre koruması sağlar.

​3.3 Sıkça Açılan-Kapanan Ekipman Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: Darbe dirençli kemerler (belirli markalara veya özel tiplere karşılık gelebilir, örneğin yarı iletken koruma kemerleri, yüksek döngüsel dayanıklılığa sahiptir).
• ​Özellik gereksinimleri: Yüksek ısısal yorgunluk direnci ve yüksek döngüsel dayanıklılık, sık sıcaklık değişimlerine rağmen yaşlanmadan dayanır.
• ​Ana parametreler: Ani kesme özellikleri (hata akımının hızlı kesilmesini sağlar) ve dayanıklılığı (yaşam döngüsü göstergeleri) üzerinde vurgu yapılır.
• ​Avantajları: Sık akım etkileri altında uzun süreli performans istikrarı, malzeme yorgunluğu nedeniyle erken başarısızlığa uğramadan sürekli ve etkili koruma sağlar.

​4. Temel Teknik Parametre Gereksinimleri​
Bağımsız olarak hangi seçim stratejisi benimsenirse benimsensin, aşağıdaki temel parametrelerin titizlikle doğrulanması gerekir:

• ​Nominal kesme kapasitesi (Icn)​: Kurulum noktasındaki maksimum beklenen kısa devre akımını aşmalıdır, hata akımının güvenli bir şekilde kesilmesini sağlar.
• ​Zaman-akım karakteristiği (I-t eğrisi)​: Yük karakteristikleriyle (örneğin, motor başlangıç eğrisi) uyumlu olmalı ve yukarıda (örneğin, devre kesiciler) ve aşağıda yer alan cihazlarla seçici koruma sağlayarak gereksiz devre açmayı önler.
• ​Nominal akım (In)​: Yükün nominal akımı ve uygulama faktörlerine (örneğin, motor korumasındaki seçim faktörleri) dayalı olarak belirlenir, basitçe yük akımı ile eşitlenmez.
• ​I²t değeri (Joule integrali)​: Kemeri patlamaya zorlayan enerjiyi temsil eder, yarı iletken cihazlarla uyumu ve seçici korumanın sağlanması açısından kritiktir.

​5. Uygulama Ana Noktaları​

• ​Sistem analizi: Elektrik sisteminin her dalında ayrıntılı analiz yapın, yük tipi, nominal akım, başlangıç akımı, başlangıç süresi ve beklenen kısa devre akımı gibi kilit verileri kaydedin.
• ​Seçici uyum: Kemerin zaman-akım karakteristik eğrilerini kullanarak, yukarıda ve aşağıda yer alan koruma cihazlarıyla (örneğin, devre kesiciler, kontaktörler) seçici uyumu sağlayın, olaylar sırasında sadece hata noktasını izole ederek kapalı kalma süresini minimuma indirin.
• ​Doğrulama testleri: Mümkün olduğunca, özellikle motor başlangıç süreçlerinde gerçek veya simüle edilmiş çalışma koşullarında kemer performansını doğrulayın.
• ​Belge yönetimi: Kapsamlı kemer yapılandırma kayıtları ve bakım günlükleri oluşturun, model, derecelendirmeler, kurulum yeri, değiştirme tarihleri vb. bilgileri içerir, bakım ve hata izlemesini kolaylaştırır.

​6. Sonuç​
Yük karakteristiklerine dayalı yukarıdaki üç aşamalı farklılaştırılmış seçim stratejisini uygulayarak, motorlar, aydınlatma sistemleri ve sıkça açılan-kapanan ekipmanlar gibi çeşitli elektrik ekipmanları için özelleştirilmiş koruma çözümleri sağlanabilir. Bu strateji, normal yük karakteristikleri (örneğin, motor başlangıcı) nedeniyle yanlış işlemlerden kaçınırken, aşırı yük veya kısa devre arızaları sırasında zamanında ve güvenilir işlem sağlar. Bu nedenle, tüm elektrik sisteminin güvenliği, istikrarı ve güvenilirliği önemli ölçüde artar, işletmenin sürekliliğini ve ekipman güvenliğini sağlar.