Zaštita sigurnosti kola: sveobuhvatna tehnička analiza i vodič za primjenu za nisko-i visokonaponske-naponske osigurače

U oblastima elektroenergetskih sistema i industrijske električne energije, osigurači služe kao zaštitni uređaji koje karakteriše jednostavna konstrukcija i brza reakcija; oni igraju ključnu ulogu u prekidu struja kvara, sprečavanju oštećenja opreme i zaustavljanju širenja nesreća. Bilo da se radi o niskonaponskim distributivnim mrežama ili visokonaponskim-vodovima, temeljno razumijevanje karakteristika osigurača, kriterija odabira i zahtjeva operativnog održavanja je od suštinskog značaja za osiguranje ukupne električne sigurnosti.

 

 

 

Element osigurača (koji se obično naziva karika osigurača ili traka osigurača) je jezgro osigurača; uobičajeni materijali uključuju legure olova{0}}kalaja, legure aluminijuma, cink, bakar i srebro. Kada dođe do preopterećenja ili kratkog -kvara, toplina stvorena prekomjernom strujom uzrokuje topljenje elementa, čime se automatski prekida strujni krug. Osigurači pokazuju tipične karakteristike inverzne{4}}vremenske zaštite: što je struja kvara veća, to je kraće vrijeme potrebno da osigurač pregori.

 

Prilikom projektovanja sistema i odabira opreme moraju se poštovati strogi električni standardi. Krajnji prekidni kapacitet osigurača mora zadovoljiti ili premašiti RMS vrijednost potencijalne struje kratkog spoja-u liniji. Nadalje, potrebna je odgovarajuća selektivnost i koordinacija između uzvodnih i nizvodnih osigurača; tipično, nazivna struja gornjeg osigurača treba da bude dva do tri puta veća od donjeg elementa kako bi se spriječilo "simpatično okidanje" (gdje kvar u nizvodnom toku uzrokuje pregorijevanje uzvodnog osigurača), što bi nepotrebno proširilo opseg nestanka struje. Strategije zaštite razlikuju se ovisno o vrsti opterećenja:

 

Motorni krugovi:Za jedan motor, nazivna struja elementa osigurača se obično bira na 1,5 do 2,5 puta nazivne struje motora. Za više motora, ukupna nazivna struja se izračunava kao 1,5 do 2,5 puta kapacitet najvećeg motora plus izračunata struja opterećenja preostalih motora.

 

Rasvjeta i opterećenje električnih peći:Nazivna struja osigurača treba da bude jednaka ili malo viša od nazivne struje opterećenja.

 

Ograničenja rasporeda kola:Strogo je zabranjeno postavljanje osigurača na neutralnu žicu dvo-faznih tro-ili tro-četvorofaznih-žičnih sistema; polomljena neutralna žica može dovesti do neravnoteže napona i pregorevanja opreme.

 

Kako bi se prilagodili složenim radnim okruženjima i poboljšali performanse izolacije, strukturni dizajn modernih osigurača postaje sve sofisticiraniji. Na primjer, -materijali visokih performansi-kao što su keramička tijela koja se koriste u NH noževima-osiguračima tipa aM-često se koriste za kućište kako bi se osigurala odlična otpornost na toplinu i mehaničku čvrstoću.

 

 

 

Niskonaponski -osigurači su prvenstveno kategorizirani prema svojoj strukturi u tri tipa: otvoreni, polu{1}}zatvoreni i zatvoreni. Osigurači otvorenog-tipa su pogodni samo za aplikacije sa malim strujama kratkog -spoja; poluzatvoreni tipovi nude određenu kontrolu nad smjerom lučnog pražnjenja; Zatvoreni tipovi u potpunosti sadrže osigurač u kućištu, nudeći najviši nivo sigurnosti. Što se tiče materijala, komponente sa visokom otpornošću na napon i izolacionim svojstvima se široko koriste; na primjer, keramičke cijevi od 95% aluminijevog oksida visoke -čistoće služe kao zaštitna kućišta, sposobna da izdrže intenzivnu toplinu koja se stvara u trenutku taljenja, a istovremeno pomažu u gašenju unutrašnjeg luka.

 

Uobičajeni niskonaponski-osigurači, kategorizirani prema funkciji i primjeni, uključuju:

Porculanski utični-osigurači (npr. RCIA serija):Obično se koristi za opću rasvjetu i motorna kola malog{0}}kapaciteta; imaju jednostavnu strukturu i omogućavaju laku zamjenu.

 

Zatvoreni cevasti osigurači (npr. RM serija):Oni imaju dizajn{0}}bez punila i često koriste utisnute elemente osigurača s promjenjivim poprečnim-osjecima; prvenstveno se koriste u AC 380V i DC 440V sistemima. Verzije sa visokim{5}}specifikacijama mogu koristiti kvadratna keramička tijela za pružanje vrhunske mehaničke podrške i unutrašnjeg prostora za gašenje luka.

 

Osigurači - tipa (npr. serija RL1):Oni sadrže punilo od kvarcnog pijeska i{0}}indikator pregorelog osigurača. Kada se formira luk, kvarcni pijesak ga brzo hladi, omogućavajući krajnji prekidni kapacitet do 50 kA. Određeni vrhunski-industrijski osigurači u ovoj kategoriji koriste Steatite C221 keramička tijela (uobičajena u osiguračima tipa NH-) za poboljšanje ukupnih električnih performansi.

 

Brzo{0}}osigurači (npr. RS i RLS serije):Dizajnirani posebno za zaštitu silikonskih ispravljača i poluvodičkih uređaja, ovi imaju izuzetno brzo vrijeme odziva; njihovi osigurači se nikada ne smiju zamijeniti standardnim osiguračima.

 

Napunjeni zatvoreni cijevni osigurači (npr. serija RTO):Za gašenje luka koriste se bakrene trake promjenjivog{0}}poprečnog-presjeka u kombinaciji sa kvarcnim pijeskom; nude visoku prekidnu moć i pogodni su za električne mreže podložne visokim strujama kratkih-struja. Kako bi se osigurala sigurnost izolacije u ekstremnim uvjetima, neke komponente uključuju keramičke električne izolatore kako bi se povećala ukupna otpornost na napon.

 

Osigurači koji se samo{0}}resetuju:Oni koriste metalni natrijum kao osigurač. Tokom kratkog spoja, metalni natrijum se brzo zagrijava i isparava, stvarajući visoko-stanje otpora koje ograničava struju kvara; kada niskonaponski-okidač prekine strujno kolo, natrijum se hladi i učvršćuje, vraćajući svoju provodljivost i omogućavajući ponovnu upotrebu bez zamjene. Dizajn cijevi uključuje steatitne keramičke električne izolatore kako bi se osigurala pouzdana električna izolacija tokom ponovljenih ciklusa isparavanja.

 

Sa napretkom nove energije i industrijske automatizacije, primjene osigurača postaju sve specijaliziranije. Na tržištu su se pojavile komponente prilagođene specifičnim uslovima rada, kao što su keramička tijela za DC osigurače (kompatibilna sa DC sistemima) i keramička tijela za brzo-osigurače (dizajnirana za visoke-frekventne, brze reakcije). U vrhunskoj{4}}proizvodnji, visoko-kvalitetne aluminijske kvadratne keramičke cijevi također se široko koriste kao komponente u preciznim osiguračima.

 

 

Visokonaponski osigurači{0}}primarno se koriste za zaštitu od kratkog-spoja i preopterećenja u dalekovodima 3-35 kV, transformatorima i naponskim transformatorima. Zbog ogromne energije luka u visokonaponskim -naponskim krugovima, elementi osigurača su obično napravljeni od bakra ili srebra, s malim limenim kuglicama zavarenim na žicu osigurača kako bi se smanjila temperatura topljenja (koristeći "metalurški efekat"). Visokonaponski osigurači{7}} spadaju u dvije glavne kategorije:

 

Unutrašnji osigurači za ograničavanje-struje visokog napona{1}}(npr. serije RN1 i RN2):Cijev osigurača je čvrsto napunjena kvarcnim pijeskom. Kada struja kvara topi osigurač, metalna para i jonizovani gasovi se potiskuju u međuprostor kvarcnog peska, gde se brzo hlade i kondenzuju, gaseći luk pre nego što struja dostigne nulu. Specifični dizajni koji ograničavaju-struju-napona koriste 95% aluminijumske keramičke cijevi sposobne da izdrže intenzivnu struju-prenapona i termičkog udara.

 

Vanjski osigurači visokog napona (ispadanje) (npr. model RW4-10):Oni koriste zidove cijevi napravljene od-materijala koji stvara plin; visoka temperatura luka uzrokuje raspadanje materijala i oslobađanje velikih količina plina, stvarajući uzdužni luk-koji gasi eksploziju. Kada se žica osigurača otopi, mehanizam za zaključavanje se otpušta, omogućavajući cijevi osigurača da se prevrne i spusti pod vlastitom težinom, stvarajući tako jasan fizički razmak. Za određene vanjske uređaje koji ograničavaju-struju visokog napona-, koriste se robusne keramičke cijevne strukture kako bi efikasno izdržale oštre vremenske uslove.

 

Nadalje, u sektorima u nastajanju, kao što su energetska elektronika i vozila s novom energijom, zahtjevi fizičke zaštite za osigurače postali su sve stroži. Na primjer, specijalizirana tijela osigurača-kao što su ona napravljena od 95% aluminijske keramike-koriste se za povećanje otpornosti na vibracije i visoku{4}}toleranciju na napon. U visoko automatiziranoj opremi, specijalizirane komponente poput keramičkih tijela za automobilske i elektronske osigurače igraju ključnu ulogu u osiguravanju sigurnosti kola. U međuvremenu, porculansko-keramičke cijevi osigurača, poznate po svojoj odličnoj izolaciji i termičkoj stabilnosti, odavno su dokazano učinkovite u različitim zaštitnim jedinicama distribucije energije.

 

 

 

Kako bi osigurali-dugotrajan, stabilan rad osigurača, moraju se striktno pridržavati sljedećih zahtjeva za održavanje:

 

Kvalitet ugradnje:Mora se osigurati ispravan kontakt tokom ugradnje elementa osigurača kako bi se spriječio preveliki otpor kontakta, koji bi mogao stvoriti toplinu i dovesti do smetnji. Priključci moraju biti sigurni kako bi se izbjeglo pregorevanje motora uzrokovano jednofaznim-fazom (radom na jednoj fazi) koje je rezultat pregorenog osigurača u jednoj fazi.

 

-Sigurnost strujnog kruga:Zamjena osigurača se mora izvršiti samo kada je strujni krug bez{0}}napona. Specifikacije i oblik zamjenskog osigurača moraju striktno odgovarati originalnom dizajnu; ni pod kojim okolnostima više tankih žica osigurača ne smije biti povezano paralelno kako bi se zamijenio jedan, veći osigurač-obilježja.

 

Ekološka kompatibilnost:Temperatura okoline koja okružuje osigurač trebala bi biti usklađena s temperaturom zaštićene električne opreme kako bi se spriječile greške zaštitnih karakteristika uzrokovane temperaturnim razlikama. Osim toga, prašinu i prljavštinu treba redovno čistiti sa uređajaKućište osigurača od steatitne keramike HRCpovršine kako bi se osiguralo pravilno funkcioniranje indikatora.

 

Kroz naučnu selekciju, standardiziranu instalaciju i redovno održavanje, i nisko-i visokonaponski-osigurači služe kao pouzdana sigurnosna barijera za različite energetske objekte i električnu opremu, osiguravajući nesmetan i pouzdan rad sistema napajanja.