Farklı Yük Özellikleri için Farklılaşmış Sigorta Çözümleri

1. Arka Plan Bilgisi​
Elektrik sistem korumasında, sigortalar kritik aşırı akım koruma bileşenleridir. Onların seçim doğruluğu sistemin güvenliği ve güvenilirliği üzerinde doğrudan etkili olur. Farklı karakteristiklere sahip yükler (örneğin, motorlar, aydınlatma sistemleri ve sıkça anahtarlanan ekipmanlar) akım davranışlarında önemli farklılıklar gösterir, bu da başlangıç akımı, başlatma süresi, çalışma döngüsü vb. dahil olmak üzere bir genel sigorta çözümünün tüm senaryolara uymamasına ve yanlış tetiklenmeye (normal işletim bozulması) veya faaliyet göstermemeye (arızalarda etkili koruma sağlayamama) neden olabilir. Bu nedenle, hassas ve güvenilir sistem koruması sağlamak için belirli yük karakteristiklerine dayalı özelleştirilmiş sigorta seçme stratejileri geliştirmek önemlidir.

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

• ​Yüksek başlangıç akımı: Genellikle nominal akımın (Ie) 5-7 katı veya daha yüksek olabilir.
• ​Uzun başlatma süresi: Tüm süreç birkaç saniyeden onlarca saniyeye kadar sürebilir, koruma bileşenlerini sürekli akım etkisine maruz bırakır.
• ​Koruma gereklilikleri: Sigorta, uzun süren başlatma sürecini patlamadan geçirmeden dayanırken, aşırı yük ve kısa devre arızalarına karşı zamanında koruma sağlamalıdır. Özellikleri motorun başlama tork eğrisiyle uyumlu olmalıdır.

​2.2 Aydınlatma Sistemi Yük Karakteristikleri​

• ​İstikrarlı işletme: Normal işletme akımı sabit ve nominal değere yakın.
• ​Düşük başlangıç akımı: İlk anahtarlama anı dışında, belirgin bir akım ani artışı yoktur.
• ​Koruma gereklilikleri: Sürekli ve istikrarlı aşırı yük ve kısa devre korumasına ihtiyaç vardır. Yüksek darbe direnci kritik değildir, ancak geleneksel korumada güvenilirlik vurgulanır.

​2.3 Sıkça Anahtarlanan Ekipman Karakteristikleri​

• ​Döngüsel akım ani artışları: Ekipman sık başlangıç ve duruşlara tabi tutulur, periyodik yüksek akım etkisine maruz kalır.
• ​Isıl stres döngüsü: Sigordanın iç isıl stresi sık değişir, malzeme yorgunluğuna neden olur.
• ​Koruma gereklilikleri: Sigorta, birçok akım etkisi sonrası performansının düşmesini önlemek için çok yüksek termal yorgunluk direnci ve döngüsel dayanıklılığa sahip olmalıdır.

​3. Farklı Seçim Stratejileri​
Yukarıdaki analizlere dayanarak, üç seviyeli bir seçim stratejisi oluşturulmuştur:

​3.1 Motor Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: aM-tipi (motor koruma) sigortalar (bazı bağlamlarda "sıvı amonyak sigorta çekirdeği" olarak adlandırılır, ancak genel standartlarda yaygın olarak aM-tipi olarak bilinir). Bu tip, motor başlatma karakteristikleri için özel olarak tasarlanmıştır.
• ​Özellik gereklilikleri: Zaman-akım karakteristik eğrisi, motorun başlama akımı-zaman eğrisine yakından uymalı, başlama akımı sırasında etkinleşmemelidir.
• ​Ana parametreler: Nominal akım, motorun nominal akımından büyük veya eşit olmalıdır, 0.8-1.2 katı nominal akım içinde aşırı yük korumasını sağlarken, başlama ani artışlarını dayanmalıdır.
• ​Avantajlar: Başlama ani artışlarına karşı mükemmel tolerans, yanlış tetiklenmeyi etkili bir şekilde önleme ve güvenilir aşırı yük ve kısa devre koruması.

​3.2 Aydınlatma Sistemi Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: gG/gL-tipi (genel amaçlı tam aralık) sigortalar. Bu, en yaygın sigorta tiplerindendir ve çoğu dağıtım devresinin koruması için uygundur.
• ​Özellik gereklilikleri: Yük kapasitesi, sistemin nominal akımıyla yakından uymalı, istikrarlı zaman gecikme ve hızlı kesme özelliklerine sahip olmalıdır.
• ​Ana parametreler: Nominal kesme kapasitesine (kurulum noktasındaki beklenen kısa devre akımını aşmalıdır) ve standart zaman-akım karakteristiklerine odaklanır.
• ​Avantajlar: Ekonomik, güvenilir ve istikrarlı aydınlatma yükleri için kapsamlı aşırı yük ve kısa devre koruması.

​3.3 Sıkça Anahtarlanan Ekipman Koruma Çözümü​

• ​Seçilen tip: Darbe dirençli sigortalar (belirli markalara veya özel tiplere karşılık gelebilir, örneğin yarıiletken koruma sigortaları, yüksek döngüsel dayanıklılığa sahiptir).
• ​Özellik gereklilikleri: Yüksek termal yorgunluk direnci ve yüksek döngüsel dayanıklılık, sık sıcaklık değişimlerine rağmen yaşlanmadan dayanmalıdır.
• ​Ana parametreler: Ani kesme özellikleri (hata akımının hızlı kesilmesini sağlama) ve dayanıklılık (ömrü göstergeleri) üzerine önem verir.
• ​Avantajlar: Sık akım etkileri altında uzun vadeli performans istikrarı, malzeme yorgunluğu nedeniyle erken başarısızlığa uğramadan sürekli ve etkili koruma sağlar.

​4. Temel Teknik Parametre Gereklilikleri​
Bağımsız olarak hangi seçim stratejisi uygulanırsa uygulansın, aşağıdaki temel parametrelerin sıkı bir şekilde 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 başlama eğrisi) koordineli olmalı ve yukarıda (örneğin, devre kesiciler) ve aşağıda yer alan cihazlarla seçici koruma sağlayarak gereksiz tetiklemeyi önler.
• ​Nominal akım (In)​: Yükün nominal akımına ve uygulama faktörlerine (örneğin, motor korumasındaki seçim faktörleri) dayanarak belirlenir, basitçe yük akımı ile eşitlenmez.
• ​I²t değeri (Joule integrali)​: Sigortanın patlaması için gereken enerjiyi temsil eder, yarıiletken cihazlarla koordinasyon ve seçici koruma sağlama açısından kritiktir.

​5. Uygulama Ana Noktaları​

• ​Sistem analizi: Elektrik sisteminin her dalında ayrıntılı analiz yapılır, yük tipi, nominal akım, başlama akımı, başlama süresi ve beklenen kısa devre akımı gibi ana veriler kaydedilir.
• ​Seçici koordinasyon: Sigortaların zaman-akım karakteristik eğrileri kullanılarak, yukarıda ve aşağıda yer alan koruma cihazlarıyla (örneğin, devre kesiciler, kontaktörler) seçici koordinasyon sağlanır, olaylar sırasında sadece hata noktasını izole ederek kapalı kalma süresini minimuma indirir.
• ​Doğrulama testleri: Mümkün olduğunda, özellikle motor başlama süreçlerinde gerçek veya simüle işletim koşullarında sigorta performansı doğrulanır.
• ​Belge yönetimi: Kapsamlı sigorta yapılandırma kayıtları ve bakım günlükleri oluşturulur, model, sınıflandırmalar, kurulum konumu, değiştirme tarihleri vb. dahil olmak üzere bakım ve hata izlemesini kolaylaştırır.

​6. Sonuç​
Yük karakteristiklerine dayalı yukarıdaki üç seviyeli farklı seleksiyon stratejisini uygulayarak, motorlar, aydınlatma sistemleri ve sıkça anahtarlanan cihazlar gibi çeşitli elektrik ekipmanları için özelleştirilmiş koruma çözümleri sağlanabilir. Bu strateji, normal yük karakteristikleri (örneğin, motor başlama) nedeniyle yanlış işlemlerden kaçınırken, aşırı yük veya kısa devre arızaları sırasında zamanında ve güvenilir bir şekilde işlem sağlar. Bu nedenle, tüm elektrik sisteminin güvenliğini, istikrarını ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırır, işletim sürekliliğini ve ekipman güvenliğini sağlar.