Хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн хоорондох чухал ялгааг ойлгох нь зөвхөн цахилгааны онолын тухай биш бөгөөд энэ нь сүйрлийн гэмтэл, гал түймэр, тоног төхөөрөмжийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Нарны цахилгаан станцууд, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, батерейны системүүдийн тэсрэлт хурдацтай өсөхийн хэрээр гал хамгаалагчийн зөв төрлийг сонгох нь урьд өмнөхөөс илүү чухал болсон.
Доод шугам Урд: Хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийг сольж болохгүй. Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг тогтмол гүйдлийн хэлхээнд ашиглах нь тогтмол гүйдэл, галын аюул, тоног төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй тул тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь AC гал хамгаалагчид байдаггүй нуман унтраах тусгай технологи шаарддаг.
Үндсэн ялгаа: Яагаад одоогийн урсгал чухал вэ?
Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч: Тэг хөндлөн огтлолын давуу талыг ашиглах
Хувьсах гүйдлийн систем нь гүйдлийн урсгалыг секундэд 100-120 удаа (50-60 Гц) эргүүлж, гүйдэл тэг вольт хүртэл буурдаг тэг огтлолцох цэгүүдийг үүсгэдэг. Энэхүү байгалийн үзэгдэл нь хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийн нууц зэвсэг юм.
Хэт гүйдлийн үед хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийн элемент хайлах үед тэг гүйдлийн урсгал нь гал хамгаалагчийг хэлхээг таслахад маш хялбар болгодог - энэ үед гүйдлийн урсгал зогсч, хайлсан гал хамгаалагчийн элементийн нумыг хадгалах ямар ч энерги байхгүй болно.
Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийн шинж чанарууд:
- Үндсэн судалтай дизайнтай энгийн хийц
- Энгийн дотоод бүтэцтэй шилэн эсвэл керамик их бие
- Жижиг физик хэмжээ
- Хялбар дизайнтай тул бага өртөгтэй
- Нуман устахдаа байгалийн тэг хөндлөн огтлолцол дээр тулгуурладаг
DC гал хамгаалагч: Тасралтгүй гүйдэлтэй тэмцэх
Гал хамгаалагч нь нумыг унтраахад туслахын тулд тэг цэггүй нэг чиглэлд гүйдэг тул тогтмол гүйдэл нь гал хамгаалагчийн хувьд тасрахад маш хэцүү байж болно. Энэ нь тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийг илүү боловсронгуй төхөөрөмжүүд болгодог үндсэн сорилтыг бий болгодог.
Тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч ажиллаж байх үед нумыг унтраахад туслах байгалийн тэг огтлолцол байхгүй тул плазм нь гүйдэл үүсгэж, үргэлжлүүлэн дамжуулдаг. Тогтмол гүйдэл нь кварцын элс дүүргэгчийн албадан хөргөлтийн нөлөөн дор хурдан унтрахын тулд зөвхөн нуман дээр тулгуурладаг бөгөөд энэ нь хувьсах гүйдлийн нумыг эвдэхээс хамаагүй хэцүү юм.
DC гал хамгаалагчийн шинж чанар:
- Энгийн хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчтай харьцуулахад өөр өөр бүтэцтэй, нумыг унтраах нэмэлт элементүүдийг агуулсан нарийн төвөгтэй төхөөрөмжүүд
- Нуман арилгах зориулалттай элсээр дүүргэсэн загвар эсвэл бэхэлсэн бүрхүүл
- Ижил үнэлгээний хувьд илүү том физик хэмжээ
- Барилгын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан өндөр өртөгтэй
- Идэвхтэй нуман дарах механизм шаардлагатай
Барилгын чухал ялгаа
Физик хэмжээ, дизайн
Нумын энергийг багасгахад хангалттай зайтай байхын тулд ижил хүчдэл ба гүйдлийн зэрэгтэй тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчаас ихэвчлэн урт байдаг. Энэ бол зүгээр нэг жижиг зүйл биш, энэ бол аюулгүй байдлын шаардлага юм.
Хэмжээний шаардлага хүчдэлээр:
- Тогтмол хүчдэлийн 150 В нэмэгдэх бүрт гал хамгаалагчийн биеийн уртыг 10 мм-ээр нэмэгдүүлэх шаардлагатай
- Тогтмол хүчдэл 1000 В байх үед гал хамгаалагчийн бие нь 70 мм байх ёстой
- Тогтмол хүчдэл 10-12 кВ хүрэх үед гал хамгаалагчийн бие нь дор хаяж 600-700 мм байх ёстой.
Нуман устах технологи
Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч:
- Үндсэн судалтай энгийн шил эсвэл керамик
- Тэг хөндлөн огтлолын улмаас хамгийн бага нуман дарах шаардлагатай
- Стандарт агаараар дүүргэсэн эсвэл үндсэн керамик хийц
DC гал хамгаалагч:
- Нуман арилгах зориулалттай элсээр дүүргэсэн загварууд
- Элемент хайлах үед үзүүрийг нь салгахад тусалдаг жижиг пүрш
- Тодорхой цэвэршилт болон ширхэгийн хэмжээтэй харьцаа бүхий кварцын элс дүүргэгч
- Сайжруулсан хөргөлтийн механизм ба урт нуман камерууд
Материалын үзүүлэлтүүд
Хайлуулах хэсгийн зохистой дизайн, гагнуурын арга, кварцын элсний цэвэршилт ба ширхэгийн хэмжээ, хайлах цэг, хатууруулах арга нь тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн үр нөлөөг тодорхойлдог.
Хүчдэл ба гүйдлийн үнэлгээний зөрүү
Бусдын дүрэм
Аюулгүй байдлын чухал заавар: Тогтмол гүйдлийн хэрэглээнд ердийн хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг 50 хувиар бууруулах шаардлагатай бөгөөд өөрөөр хэлбэл 1000 В хувьсах гүйдлийг 500 В тогтмол гүйдлээр үнэлнэ.
Жишээ харьцуулалт:
- Гал хамгаалагч нь 250VAC-д зориулагдсан боловч зөвхөн 32VDC
- 380V-д зориулагдсан хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг зөвхөн 220V тогтмол гүйдлийн хэлхээнд ашиглах боломжтой
- 600VAC гал хамгаалагч нь 300V-тэй ойролцоо тогтмол гүйдлийн үнэлгээтэй байх магадлалтай
DC үнэлгээ яагаад доогуур байна вэ?
Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд гүйдэл тэгээр дамждаггүй тул хэлхээний тасалдлын үед нумын энерги нь хувьсах гүйдлийн хэлхээнээс хоёр дахин их байдаг. Энэхүү физикийн үндсэн зарчим нь илүү консерватив тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн үнэлгээний хэрэгцээг бий болгодог.
Үнэлгээний ердийн хүрээ:
- Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч: 65V, 125V, 250V, 500V, 690V, 12KV 40.5KV хүртэл
- DC гал хамгаалагч: 12V, 32V, 500VDC, 1000VDC, 1500VDC буюу түүнээс дээш захиалгат хүчдэл
Яагаад хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийг сольж болохгүй вэ?
Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч ашиглах тухай аюултай үнэн
Тогтмол гүйдлийн хэрэглээнд хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг хэзээ ч бүү ашигла. Яагаад гэвэл:
- Нуман тогтох эрсдэл: Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч нь тогтмол гүйдлийн гүйдлийг зөв таслах боломжгүй тул нум үүсгэх, болзошгүй аюулд хүргэдэг
- Галын аюул: Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг ашиглах нь нумыг аюулгүйгээр унтраахгүй бөгөөд галын нөхцөл байдлыг үүсгэж болзошгүй.
- Тоног төхөөрөмжийн гэмтэл: Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийн хүчдэлийн үзүүлэлт нь тогтмол гүйдлийн хэлхээнд тохирохгүй байж болох бөгөөд энэ нь тусгаарлагчийн эвдрэл, гал хамгаалагчийн тэсрэлтэд хүргэж болзошгүй юм.
- Тогтвортой нуман хаалга: Тогтмол гүйдэл нь нэг мөчлөгийн дараа хувьсах гүйдэл зогсох өндөр хүчдэлд ууршсан хайлуулсан элементийн плазмд үргэлжлүүлэн урсаж болно.
Хувьсах гүйдлийн хэрэглээнд тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч ашиглах
Тогтмол гүйдэлтэй гал хамгаалагч нь хувьсах гүйдэлтэй эсвэл тогтмол гүйдэлтэй ажиллах боломжтой боловч хувьсах гүйдэлтэй гал хамгаалагч нь тогтмол гүйдлийн нумыг унтрааж чадахгүй. Урвуу хувилбараас илүү аюулгүй боловч хувьсах гүйдлийн хэрэглээнд тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч ашиглах нь ихэвчлэн шаардлагагүй бөгөөд илүү үнэтэй байдаг.
Бодит ертөнцийн хэрэглээний програмууд
Хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийн хэрэглээ
Үүнд тохиромжтой:
- Орон сууцны цахилгаан хавтан
- Арилжааны эрчим хүчний хуваарилалт
- Хөдөлгүүрийн хяналтын хэлхээ (зохих хэмжээтэй)
- Стандарт гэрэлтүүлгийн систем
- Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл
- Сүлжээнд холбогдсон хувьсах гүйдлийн цахилгаан систем
DC гал хамгаалагчийн хэрэглээ
Үүнд зайлшгүй шаардлагатай:
- Нарны фотоволтайк систем (утас нэгтгэгч хайрцаг, массив хайрцаг, инвертерийн DC тал)
- Цахилгаан машин цэнэглэх станцууд
- Батерейны нөөц систем
- Харилцаа холбооны тоног төхөөрөмж
- Далайн цахилгаан систем
- Аж үйлдвэрийн тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн хөтчүүд
- Автомашины хэрэглээ (12V-42V систем)
Нарны PV систем: Чухал хэрэглээ
Олон тооны фотоволтайк модулиудаас бүрдэх нарны системд хэлхээг нэгтгэгч эсвэл массивын уулзвар хайрцагт суурилуулсан тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн холбоосыг ашиглан хамгаалдаг.
PV-д тавигдах тусгай шаардлага:
- PV хэрэглээнд зориулж тусгайлан бүтээсэн тогтмол гүйдлийн нэрлэсэн гал хамгаалагч нь нэрлэсэн гүйдэлд богино хугацаанд эвдэрч, кабель, уулзвар хайрцаг болон PV модулиудын хамгийн дээд хамгаалалтыг хангана.
- Гүйдэл нь PV модулиудын тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийн загвараар хязгаарлагддаг тул хувьсах гүйдлийн нэрлэсэн гал хамгаалагчийг зохих хугацаанд эвдэх хангалттай гүйдлийг олж авах нь нэлээд хэцүү байдаг.
Аж үйлдвэрийн стандарт ба гэрчилгээ
IEC 60269-6 PV хэрэглээний стандарт
Олон улсын цахилгаан техникийн комисс (IEC) нь PV системийг хамгаалахын тулд гал хамгаалагчийн холбоосыг хангах ёстой онцлог шинж чанаруудыг тодорхойлсон IEC 60269-6 (gPV) стандартад тусгагдсан стандарт цахилгаан суурилуулалтын хувьд өөр өөр байдаг гэдгийг хүлээн зөвшөөрдөг.
Үндсэн стандарт шинж чанарууд:
- Тогтмол гүйдлийн 1500В хүртэлх нэрлэсэн хүчдэлийн хэлхээн дэх фотоволтайк утас, массивыг хамгаалах зориулалттай гал хамгаалагчийн холбоосыг бүрхсэн.
- Үйлдвэрлэгчдийн PV гал хамгаалагчийг IEC 60269-6 стандартын шаардлагын дагуу бүрэн шалгасан.
- Тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид IEC 60269-6 болон UL 2579 стандартын аль алиныг нь хангасан гал хамгаалагчийг санал болгодог.
UL 2579 стандарт
UL 2579 стандартын шаардлага нь гал хамгаалагч нь урвуу гүйдлийн үед PV модулиудыг хамгаалахад тохиромжтой бөгөөд Хойд Америкийн зах зээлд аюулгүй байдлын нэмэлт баталгааг өгдөг.
Хэрхэн зөв гал хамгаалагчийг сонгох вэ
Алхам алхмаар сонгох үйл явц
DC хэрэглээний хувьд (ялангуяа PV систем):
- Хамгийн их хэлхээний гүйдлийг тооцоолох
- Тогтмол гүйдлийн хажуугийн тооцоонд богино залгааны гүйдлийг (Isc) ашиглана
- Аюулгүй байдлын үржүүлэгчийг ашиглах
- Аюулгүй байдлын хязгаартай тасралтгүй гүйдлийн хувьд 1.56 үржүүлэгчийг (1.25 × 1.25) ашиглана.
- Жишээ: 6.35A × 1.56 = 9.906A, 10А гал хамгаалагч шаардлагатай
- Хүчдэлийн үнэлгээг шалгана уу
- Тогтмол хүчдэлийн үнэлгээ нь системийн хүчдэлээс хэтэрсэн эсэхийг шалгаарай
- Гадна суурилуулалтын температурыг бууруулах хүчин зүйлсийг авч үзье
- Хагарлын багтаамжийг шалгана уу
- IEC 60269-6 стандартын шаардлагад нийцсэн хамгийн багадаа 6кА эвдрэх хүчин чадалтай
Температурын талаар анхаарах зүйлс
Ихэнх хэт гүйдлийн төхөөрөмжүүд нь 45 ° C-ийн хамгийн их ажиллах температурт зориулагдсан байдаг боловч PV бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гадаа эсвэл дээврийн хөндийд илүү их дулаанд өртдөг.
Температурыг бууруулах жишээ:
- 1.5А гүйдэл бүхий 90°С-т хурдан ажилладаг гал хамгаалагч нь 95% температурыг бууруулах хүчин зүйл шаарддаг.
- Санал болгож буй үнэлгээ: 1.5А ÷ 0.95 = 1.58А, 1.6А эсвэл 2А гал хамгаалагчийг санал болгож байна
Тодорхойлох, худалдан авах заавар
Гал хамгаалагчийн төрлийг хэрхэн тодорхойлох вэ
Тодорхой тэмдэглэгээг хайх:
- "250V AC" эсвэл зүгээр л "AC" гэсэн шошготой хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч
- Найдвартай үйлдвэрлэгчдийн тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь "600V DC" эсвэл "DC" гэсэн шошгыг харуулдаг
- Зарим брэндүүд тусгай код ашигладаг (жишээлбэл, DC-д зориулсан Littelfuse “KLKD”)
Физик шинж чанар:
- Нуман унтраах шаардлагаас шалтгаалан тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь илүү том эсвэл зузаан байх хандлагатай байдаг
- Зарим үйлдвэрлэгчид тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн хувьд тодорхой өнгө (улаан/хар) ашигладаг
- Хүнд даацын барилга байгууламжийг бэлэг болгон хайж үзээрэй
Юунаас зайлсхийх вэ
Нийтлэг аюултай алдаанууд:
- Бүх гал хамгаалагчийг бүх нийтийнх гэж үзвэл
- Хүчдэл болон таслах хүчин чадлыг үл тоомсорлож, зөвхөн одоогийн үнэлгээнд анхаарлаа хандуулаарай
- Тогтмол гүйдлийн нарны системд орон сууцны хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч ашиглах
- Тогтмол гүйдлийн тодорхойлолтгүй гал хамгаалагч ашиглах
Хамгийн сүүлийн үеийн хөгжил
Хос үнэлгээтэй гал хамгаалагч
Зарим үйлдвэрлэгчид хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн зэрэглэл бүхий гал хамгаалагчийг санал болгодог бөгөөд энэ нь тогтмол гүйдлийн илүү хатуу шаардлагыг хангахын зэрэгцээ олон талт байдлыг хангадаг. Эдгээр нь нарийн төвөгтэй суурилуулалтын хувьд хоёр ертөнцийн хамгийн шилдэг нь юм.
Дэвшилтэт материалууд
Орчин үеийн тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь дараахь зүйлийг агуулна.
- Хүхрийн гексафторидын хий нь нум унтраагч бодис (агаараас 100 дахин хүчтэй)
- Вакуум нуман унтраах технологи (агаараас 15 дахин хүчтэй)
- Сайжруулсан дулааны удирдлагын систем
- Чухал хэрэглээнд зориулсан ухаалаг хяналтын боломжууд
Аюулгүй байдал ба хууль эрх зүйн асуудал
Зохицуулалтын нийцэл
Өөрийгөө болон үйлчлүүлэгчдээ хамгаалахын тулд PV суурилуулалтандаа зөв DC үнэлгээтэй бүтээгдэхүүнийг үргэлж ашиглаарай. Хэрэв та буруу үнэлгээтэй бүтээгдэхүүн хэрэглэвэл учирсан хохирол эсвэл хүний амь насыг хохироох хариуцлага хүлээх болно.
Мэргэжлийн суурилуулалт
Өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн системд (ялангуяа PV суурилуулалтанд):
- Үргэлж үйлдвэрлэгчийн техникийн үзүүлэлтүүдийг лавлана уу
- Нарны цахилгаан станцын NEC-ийн 690.8-д заасан шаардлагыг дагаж мөрдөнө
- Байгаль орчны хүчин зүйлсийг (температур, чийгшил, өндөр) авч үзэх
- Гал хамгаалагчийн тогтмол гүйдлийн зөв үзүүлэлтийг баталгаажуулна уу
Байнга асуудаг асуултууд
А: Нэмэлт аюулгүй байдлын үүднээс би илүү өндөр үнэлгээтэй гал хамгаалагч ашиглаж болох уу?
Хариулт: Хэмжээг хэтрүүлсэн гүйдлийн сонголт нь гал хамгаалагч ажиллахгүй байх эсвэл хэт удаан ажиллахад хүргэж, бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд гэмтэл учруулж болзошгүй.
А: Гал хамгаалагч нь хувьсах гүйдлийн ижил дүрмийг дагаж мөрддөг үү?
Х: Тийм ээ. Автомашины болон бага хүчдэлийн хэрэглээнд ашигладаг гал хамгаалагч нь тогтмол гүйдлийн хэрэглээнд тохирсон байх ёстой.
А: Дахин тохируулах боломжтой гал хамгаалагчийн талаар юу хэлэх вэ?
Х: Дахин тохируулах боломжтой гал хамгаалагч (PTCs) нь хэт гүйдлийн нөхцөл арилах үед автоматаар дахин тохируулагддаг бөгөөд ихэвчлэн бага хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн хэлхээнд байдаг.
А: Моторын хэлхээний гал хамгаалагчийн хэмжээг хэрхэн тооцоолох вэ?
Х: Хөдөлгүүрийн хэлхээ нь эхлэх гүйдлийн улмаас онцгой анхаарал шаарддаг. Тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь цочролыг өршөөдөггүй бөгөөд гүйдлийн өсгөгчөөс хэд дахин өндөр үнэлгээтэй бол мотор эхлэхэд хурдан шатах болно.
Дүгнэлт
Хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн хоорондох ялгаа нь энгийн тэмдэглэгээнээс хамаагүй илүү бөгөөд энэ нь үндсэн физик, аюулгүй байдлын инженерчлэлээс үүдэлтэй. Сэргээгдэх эрчим хүчний систем, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, батерейны хадгалалт түгээмэл болж байгаа тул эдгээр ялгааг ойлгох нь цахилгааны мэргэжилтнүүд болон мэдээлэлтэй хэрэглэгчдийн хувьд маш чухал юм.
Холбоотой
Гал хамгаалагчийн бүрэн гарын авлага
Гал хамгаалагч хэрхэн ажилладаг вэ?
Гол санаанууд:
- Тогтмол гүйдлийн хэрэглээнд хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагчийг хэзээ ч бүү орлоорой-Аюулгүй байдлын эрсдэл маш их байна
- DC гал хамгаалагч нь илүү үнэтэй байдаг гэхдээ хувьсах гүйдлийн гал хамгаалагч нь зайлшгүй шаардлагатай хамгаалалтыг хангаж чадахгүй
- Хэмжээ чухал— Тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагч нь тэнцүү үзүүлэлтийн хувьд физикийн хувьд илүү том байдаг
- Стандарт чухал- PV хэрэглээнд IEC 60269-6 болон UL 2579 нийцэж байгаа эсэхийг хайх
- Мэргэжлийн суурилуулалтыг зөвлөж байна өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн системд зориулагдсан
Тохиромжтой тогтмол гүйдлийн гал хамгаалагчийн нэмэлт зардал, нарийн төвөгтэй байдал нь буруу хамгаалалтын төхөөрөмжийг ашигласнаас болж тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, гал түймэр, гэмтлийн үр дагавартай харьцуулахад хамгийн бага юм.
*Энэхүү гарын авлага нь цахилгааны инженерийн тэргүүлэх эх сурвалж, салбарын стандартууд болон бодит хэрэглээний өгөгдлийг нэгтгэн цахилгааны системийг аюулгүй загварчлах, суурилуулах талаар цогц, хэрэгжих боломжтой мэдээллээр хангадаг.*
