Diferencirane rešenje za špilice za različite karakteristike opterećenja

1. Uvod​
U zaštiti električnih sistema, prekidači su ključni komponenti za zaštitu od prekomernog struja. Tačnost njihovog izbora direktno utiče na bezbednost i pouzdanost sistema. Opterećenja sa različitim karakteristikama (poput motora, svetlosnih sistema i često prekidanih uređaja) pokazuju značajne razlike u ponašanju struje, uključujući početnu struju, vreme pokretanja, faktor iskorišćenja itd. Jedinstveno rešenje prekidača ne može zadovoljiti sve scenarije i veoma je sklon pravljenju lažnih aktivacija (premetanja normalnog rada) ili neuspehu u delovanju (nemoći da pruži efektivnu zaštitu tokom grešaka). Zato je bitno razviti personalizovane strategije izbora prekidača bazirane na specifičnim karakteristikama opterećenja kako bi se postigla tačna i pouzdana zaštita sistema.

​2. Analiza i klasifikacija karakteristika opterećenja​
​2.1 Karakteristike opterećenja motora​

• ​Visoka početna struja: Obično 5-7 puta nominalna struja (Ie), ili čak više.
• ​Dugotrajno vreme pokretanja: Celi proces može trajati od nekoliko sekundi do desetak sekundi, izlagajući zaštitne komponente dugotrajnom uticaju struje.
• ​Zahtevi za zaštitu: Prekidač mora izdržati dugotrajan proces pokretanja bez prekidanja, pružajući pravovremenu zaštitu od preopterećenja i kratak spoja. Njegove karakteristike moraju odgovarati krivoj početnog momenta motora.

​2.2 Karakteristike opterećenja svetlosnih sistema​

• ​Stabilna operacija: Normalna radna struja je stabilna i bliska nominalnoj vrednosti.
• ​Niska početna struja: Osim u trenutku inicijalnog prekida, nema značajnog porasta struje.
• ​Zahtevi za zaštitu: Potrebna je kontinualna i stabilna zaštita od preopterećenja i kratak spoja. Visok otpor na uticaje nije ključan, ali se naglašava pouzdanost u konvencionalnoj zaštiti.

​2.3 Karakteristike često prekidanih uređaja​

• ​Ciklični porasti struje: Uređaji podležu čestim pokretanjima i zaustavljanjima, izlagajući se periodičnim uticajima visoke struje.
• ​Ciklični toplinski stres: Unutrašnji toplinski stres prekidača često se menja, dovodeći do umora materijala.
• ​Zahtevi za zaštitu: Prekidač mora posedovati izuzetno visok otpor na toplinsko umoranje i cikličnu izdržljivost kako bi se osigurala performansa nakon mnogo uticaja struje.

​3. Diferencirane strategije izbora​
Na osnovu gore navedene analize, formulisan je tri-nivo stratški izbor:

​3.1 Rešenje za zaštitu motora​

• ​Izabrani tip: aM-tip (zaštitni prekidači za motor) (u nekim kontekstima nazivani "tečni amonijski prekidač", ali opštepoznat kao aM-tip u standardima). Ovaj tip je posebno dizajniran za karakteristike pokretanja motora.
• ​Zahtevi za karakteristike: Njegov vremenski-strujni karakteristični grafikon treba da se u najvećoj meri poklapa sa vremensko-strujnim grafikonom pokretanja motora, izbegavajući aktivaciju tokom početne struje.
• ​Ključni parametri: Nominalna struja mora biti veća ili jednaka nominalnoj struji motora, osiguravajući tačnu zaštitu od preopterećenja unutar 0.8-1.2 puta nominalne struje dok izdržava početne talase struje.
• ​Prednosti: Izuzetna tolerancija na početne talase struje, efikasna prevencija lažnih prekidova i pouzdana zaštita od preopterećenja i kratak spoja.

​3.2 Rešenje za zaštitu svetlosnih sistema​

• ​Izabrani tip: gG/gL-tip (univerzalni prekidači za širok spektar primena). Ovo su najuniverzalniji tipovi prekidača, pogodni za zaštitu većine distribucijskih mreža.
• ​Zahtevi za karakteristike: Kapacitet opterećenja treba da se u najvećoj meri poklapa sa nominalnom strujom sistema, pružajući stabilne vremenske kašnjenja i brze prekide.
• ​Ključni parametri: Fokus na nominalnu prekidnu kapacitet (mora da premaši očekivanu struju kratak spoja na mestu instalacije) i standardne vremensko-strujne karakteristike.
• ​Prednosti: Ekonomično, pouzdano i kompleksno preopterećenje i zaštita od kratak spoja za stabilna opterećenja svetlosti.

​3.3 Rešenje za zaštitu često prekidanih uređaja​

• ​Izabrani tip: Udarobranitelni prekidači (može odgovarati specifičnim brendovima ili specifičnim tipovima, poput prekidača za zaštitu poluprovodnika, koji imaju visoku cikličnu izdržljivost).
• ​Zahtevi za karakteristike: Visok otpor na toplinsko umoranje i visoku cikličnu izdržljivost kako bi izdržali česte promene temperature bez starenja.
• ​Ključni parametri: Naglasak na instantne prekidne karakteristike (osiguravajući brzi prekid greške struje) i izdržljivost (indikatori životnog veka).
• ​Prednosti: Dugotrajna stabilnost performansi pod čestim uticajima struje, pružajući kontinualnu i efektivnu zaštitu dok se izbegava prekasno neuspešno delovanje zbog umora materijala.

​4. Ključni tehnički zahtevi za parametre​
Bez obzira na strategiju izbora, sledeći ključni parametri moraju biti strogo provereni:

• ​Nominalna prekidna kapacitet (Icn)​: Mora da premaši maksimalnu očekivanu struju kratak spoja na mestu instalacije kako bi se osiguralo sigurno prekidanje greške struje.
• ​Vremensko-strujni karakteristični grafikon (I-t grafikon)​: Mora da bude usklađen sa karakteristikama opterećenja (npr. grafikon pokretanja motora) i postići selektivnu zaštitu sa nadstreznim (npr. automatskim prekidačima) i podstreznim uređajima kako bi se izbegao nepotreban prekid.
• ​Nominalna struja (In)​: Određuje se na osnovu nominalne struje opterećenja i faktora primene (npr. faktori izbora u zaštiti motora), a ne jednostavno ekvivalentno struji opterećenja.
• ​I²t vrednost (Joul integral)​: Predstavlja energiju potrebnu za prekid prekidača, ključna za koordinaciju sa poluprovodničkim uređajima i postizanje selektivne zaštite.

​5. Ključni elementi implementacije​

• ​Analiza sistema: Provedite detaljnu analizu svake grane električnog sistema, beležeći ključne podatke kao što su tip opterećenja, nominalna struja, početna struja, vreme pokretanja i očekivana struja kratak spoja.
• ​Selektivna koordinacija: Koristite vremensko-strujne karakteristične grafikone prekidača kako biste osigurali selektivnu koordinaciju sa nadstreznim i podstreznim zaštitnim uređajima (npr. automatskim prekidačima, kontaktorima), izolujući samo tačku greške tokom incidenata kako bi se smanjilo vreme nedostupnosti.
• ​Provere validacije: Gde god je moguće, verifikujte performanse prekidača u stvarnim ili simuliranim uslovima rada, posebno tokom procesa pokretanja motora.
• ​Upravljanje dokumentima: Uspostavite kompletnu evidenciju o konfiguraciji prekidača i evidenciju o održavanju, uključujući model, nominalne vrednosti, lokaciju instalacije, datume zamene itd., kako bi se omogućilo održavanje i praćenje grešaka.

​6. Zaključak​
Implementacijom gore navedene tri-nivo diferencirane strategije izbora na osnovu karakteristika opterećenja, mogu se pružiti personalizovana rešenja za zaštitu različitih električnih uređaja, poput motora, svetlosnih sistema i često prekidanih uređaja. Ova strategija efikasno izbegava lažne operacije uzrokovane normalnim karakteristikama opterećenja (npr. pokretanje motora) dok istovremeno osigurava pravovremenu i pouzdanu operaciju tokom preopterećenja ili grešaka kratak spoja. Time se značajno unapređuje bezbednost, stabilnost i pouzdanost celog električnog sistema, osiguravajući kontinuitet rada i bezbednost uređaja.