Različni preklapljalni rešitvi za različne lastnosti obremenitve
1. Ozadje
V električnih sistemih zaščite igrajo preklopniki ključno vlogo pri prekomerni zaščiti. Natančnost njihove izbire neposredno vpliva na varnost in zanesljivost sistema. Naborniki z različnimi karakteristikami (na primer motorji, osvetljava in pogosto preklapljan oprema) kažejo pomembne razlike v obnašanju toka, vključno s tokom zapravljanja, časom zagona, ciklom delovanja itd. Rešitev preklopnika, ki je enak za vse situacije, ne more zadostiti vsem scenarijem in je zelo podvržena napačnemu preklopom (prekinjanju normalnega delovanja) ali nezmožnosti delovanja (nezdarnosti pri zagotavljanju učinkovite zaščite med napakami). Zato je bistveno, da se razvijejo prilagojene strategije izbire preklopnikov na podlagi specifičnih lastnosti nabornika, da bi dosegli natančno in zanesljivo zaščito sistema.
2. Analiza in klasifikacija lastnosti nabornika
2.1 Lastnosti motorjskega nabornika
- Visok tok zagona: Tipično 5–7-krat nominalni tok (Ie), ali celo višje.
- Dolg čas zagona: Celoten proces lahko traja od nekaj sekund do desetih sekund, kar zahteva zaščitne komponente, da so podvržene trajnemu vplivu toka.
- Zahteve za zaščito: Preklopnik mora izdržati dolg postopek zagona brez preklopa, hkrati pa zagotavlja temeljito zaščito pred preobremenitvijo in kratkoročnimi krivuljami. Njegove lastnosti morajo biti usklajene z krivuljo zagona motorja.
2.2 Lastnosti nabornika osvetlitvenega sistema
- Stabilno delovanje: Normalen delovni tok je stabilen in blizu nominalne vrednosti.
- Nizek tok zapravljanja: Razen pri prvem preklopitvi ni zaznanega velikega povišanja toka.
- Zahteve za zaščito: Potrebna je zvezna in stabilna zaščita pred preobremenitvijo in kratkoročnimi krivuljami. Visoka odpornost na udare ni ključna, a poudarjena je zanesljivost v konvencionalni zaščiti.
2.3 Lastnosti pogosto preklapljanega oprem
- Ciklični tokovi: Oprema prehaja skozi pogoste zagona in ustavitev, kar jo izpostavlja periodičnim visokim tokom.
- Ciklični toplotni stres: Notranji toplotni stres preklopnika se pogosto spreminja, kar vodi do utrujenosti materiala.
- Zahteve za zaščito: Preklopnik mora imeti izjemno visoko odpornost na toplotno utrujenost in ciklično izdržljivost, da zagotovi, da se zmogljivost ne zmanjša po večkratnem vplivu toka.
3. Različne strategije izbire
Na podlagi zgornje analize je formulirana strategija izbire na tri ravneh:
3.1 Rešitev za zaščito motorja
- Izbrani tip: aM-tip (zaščita motorja) preklopniki (v nekaterih kontekstih se nanašajo kot "tekoč amonijak", vendar so splošno znani kot aM-tip glede na splošne standarde). Ta tip je posebej zasnovan za značilnosti zagona motorja.
- Zahteve glede lastnosti: Njihova čas-tok krivulja mora tesno slediti toku zagona motorja, da se izogne aktiviranju med tokom zagona.
- Ključni parametri: Nominalni tok mora biti večji ali enak nominalnemu toku motorja, da zagotovi natančno zaščito pred preobremenitvijo v obsegu 0,8–1,2-krat nominalnega toka, hkrati pa izdržuje tokove zagona.
- Prednosti: Izjemna odpornost na tokove zagona, učinkovita preprečevanje napačnega preklopa in zanesljiva zaščita pred preobremenitvijo in kratkoročnimi krivuljami.
3.2 Rešitev za zaščito osvetlitvenega sistema
- Izbrani tip: gG/gL-tip (splošno namenski) preklopniki. To so najbolj univerzalni tipi preklopnikov, primerni za zaščito večine distribucijskih vezij.
- Zahteve glede lastnosti: Nosilnost bi morala tesno slediti nominalnemu toku sistema, zagotavljati stabilno zamudno in hitro preklopno lastnost.
- Ključni parametri: Poudark na nominalni prekidni zmogljivosti (ki mora presegati pričakovani kratkoročni tok na lokaciji namestitve) in standardnih čas-tok krivuljah.
- Prednosti: Ekonomični, zanesljivi in celosten zaščitni sistem za stabilne osvetlitvene nabornike.
3.3 Rešitev za zaščito pogosto preklapljanega oprem
- Izbrani tip: Udarni preklopniki (morda se nanašajo na specifične blagovne znamke ali posebne tipe, kot so preklopniki za zaščito polprevodnikov, ki imajo visoko ciklično izdržljivost).
- Zahteve glede lastnosti: Visoka odpornost na toplotno utrujenost in visoka ciklična izdržljivost, da izdržuje pogosta sprememba temperature brez staranja.
- Ključni parametri: Poudark na trenutnih preklopnih lastnostih (za zagotovitev hitrega preklopa grešnega toka) in izdržljivosti (indikatorji življenjskega cikla).
- Prednosti: Dolgoročna stabilnost zmogljivosti pod pogostim vplivom toka, zagotavljanje zvezne in učinkovite zaščite, izogibanje predčasnemu propadu zaradi utrujenosti materiala.
4. Ključne tehnične zahteve glede parametrov
Ne glede na strategijo izbire morajo biti strogo preverjeni naslednji ključni parametri:
- Nominalna prekidna zmogljivost (Icn): Morajo preseči maksimalni pričakovani kratkoročni tok na lokaciji namestitve, da zagotovijo varno prekinitev grešnega toka.
- Čas-tok krivulja (I-t krivulja): Morajo biti usklajeni z lastnostmi nabornika (na primer, zagona motorja) in dosežena selektivna zaščita z nadstremljivimi (na primer, preklopniki) in podstremljivimi napravami, da se izognejo nepotrebnim preklopom.
- Nominalni tok (In): Določen na podlagi nominalnega toka nabornika in uporabnih faktorjev (na primer, faktorjev izbire pri zaščiti motorja), ne enostavno enako toku nabornika.
- I²t vrednost (Joulska integrala): Predstavlja energijo, potrebno za preklop preklopnika, ključna za usklajevanje z polprevodniškimi napravami in dosego selektivne zaščite.
5. Ključni vidiki izvedbe
- Sistemski analiza: Izvedite podrobno analizo vsake vejice v električnem sistemu, zabeležite ključne podatke, kot so tip nabornika, nominalni tok, tok zagona, čas zagona in pričakovani kratkoročni tok.
- Selektivno usklajevanje: Uporabite čas-tok krivulje preklopnikov, da zagotovite selektivno usklajevanje z nadstremljivimi in podstremljivimi zaščitnimi napravami (na primer, preklopniki, kontaktorji), tako da se le točka napake izolira med incidenti, da se zmanjša čas nedelovanja.
- Preverjanje preizkušanj: Kjer je mogoče, preverite zmogljivost preklopnikov v dejanskem ali simuliranem delovanju, zlasti med postopkom zagona motorja.
- Upravljanje dokumentov: Ustvarite popolne zapisnike o konfiguraciji preklopnikov in dnevnik o vzdrževanju, vključno z modelom, ocenami, lokacijo namestitve, datumom zamenjave itd., da olajšate vzdrževanje in sledenje napakam.
6. Zaključek
S izvedbo zgornje strategije izbire na treh ravnih, ki temelji na lastnostih nabornika, je mogoče zagotoviti prilagojene rešitve za zaščito različne električne opreme, kot so motorji, osvetlitveni sistemi in pogosto preklapljan oprema. Ta strategija učinkovito izogni napačnim operacijam, povzročenim z normalnimi lastnostmi nabornika (na primer, zagona motorja), hkrati pa zagotavlja temeljito in zanesljivo operacijo med preobremenitvijo ali kratkoročnimi krivuljami. Tako se bistveno izboljša varnost, stabilnost in zanesljivost celotnega električnega sistema, zagotavlja nadzor nad delovanjem in varnost opreme.
