የከፍተኛ መከላከያ ቁልፍ ነጥቦች ምርጫ እና ተዛማጅ ችግሮች ትንተና

ሰርጅ ተከላካይ ከፍተኛ ብቃት ያለው የወረዳ መከላከያ ሲሆን ጊዜያዊ ከፍተኛ ቮልቴጅ፣ ከፍተኛ የኃይል ምት፣ ፈጣን (10-9 ሴ) ከመጀመሪያው ከፍተኛ ኢምፔዳንስ እስከ ዝቅተኛ ኢምፔዳንስ እና ጊዜያዊ ከፍተኛ ቮልቴጅ ጣልቃ ገብነት ምት እስከ ተወሰነው ቮልቴጅ ድረስ ሲቋቋም፣ መሳሪያዎችን እና ስሱ መሳሪያዎችን ከጉዳት፣ የወረዳ ስራ ያለ ጣልቃ ገብነት በብቃት ለመጠበቅ ይረዳል።

(1) የውጥረት መከላከያ መሳሪያዎች በሦስት ደረጃዎች የተከፈለ ነው
የመጀመሪያው ደረጃ የኃይል ማስተላለፊያ መስመሩ በቀጥታ በመብረቅ ሲመታ ቀጥተኛ የመብረቅ ጅረት ወይም የሚተላለፈውን ግዙፍ ኃይል ሊያወጣ ይችላል። የመጀመሪያው ደረጃ መከላከያ የሶስት-ደረጃ ቮልቴጅ መቀየሪያ የኃይል አቅርቦት የመብረቅ መከላከያ ሲሆን የመብረቅ ፍሰቱ ከ 60kA በታች መሆን የለበትም። በአጠቃላይ ለአጠቃላይ ስርጭት ጥቅም ላይ ይውላል።
የሁለተኛው ደረጃ ዓላማ በመጀመሪያው ደረጃ መብረቅ መከላከያ በኩል የሚቀረውን የተረፈ የቮልቴጅ ዋጋ ወደ 1500-2000v መገደብ እና ለlpz1-lpz2 የመሳሪያ ግንኙነትን ተግባራዊ ማድረግ ነው። ከስርጭት ካቢኔው መስመር የሚወጣው የኃይል መብረቅ መከላከያ እንደ ሁለተኛ ደረጃ መከላከያ ጥቅም ላይ ሲውል፣ የቮልቴጅ ገደብ ያለው የኃይል መብረቅ መከላከያ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና የመብረቅ ጅረት አቅሙ ከ20KA በታች መሆን የለበትም።

የሶስተኛው ደረጃ ዓላማ መሳሪያዎቹን በመጨረሻ መጠበቅ እና የተረፈውን የቮልቴጅ ዋጋ ከ1000 ቮልት በታች መቀነስ ነው። እንደ ሶስተኛ ደረጃ መከላከያ፣ ተከታታይ ቮልቴጅ የሚገድብ የኃይል መብረቅ መከላከያ መሆን አለበት፣ እና የመብረቅ ጅረት አቅሙ ከ10kA በታች መሆን የለበትም። በአጠቃላይ ለተርሚናል የኃይል ማከፋፈያ መሳሪያዎች ያገለግላል።
የተለያዩ የስርጭት ስርዓቶች ተዛማጅ የሆኑ የሰርቪስ መከላከያ መሳሪያዎችን መምረጥ አለባቸው፣ እነዚህም በTN (TN-S፣ NC፣ TN-CS)፣ it እና TT ሊከፈሉ ይችላሉ።

1) ዋና ጥበቃ
ዓላማው የቮልቴጅ ሞገድ ከlpz0 አካባቢ ወደ lpz1 አካባቢ በቀጥታ እንዳይተላለፍ ለመከላከል እና የአስር ሺዎች የሞገድ ሞገድ እስከ መቶ ሺዎች የሞገድ ሞገድ እስከ 2500-3000v ድረስ ለመገደብ ነው።
በቤት ውስጥ ባለው የኃይል ትራንስፎርመር ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ጎን ላይ የተገጠመው የኃይል መብረቅ መከላከያ እንደ የመጀመሪያ ደረጃ ጥበቃ ጥቅም ላይ ሲውል፣ የሶስት-ደረጃ ቮልቴጅ መቀየሪያ የኃይል መብረቅ መከላከያ መሆን አለበት፣ እና የመብረቅ ፍሰቱ ከ 60kA በታች መሆን የለበትም። ይህ የኃይል መብረቅ መከላከያ ደረጃ በተጠቃሚው የኃይል አቅርቦት ስርዓት መግቢያ እና በምድር መግቢያ ላይ ባለው በእያንዳንዱ የመግቢያ መስመር ደረጃ መካከል የተገናኘ ከፍተኛ አቅም ያለው የኃይል መብረቅ መከላከያ መሆን አለበት። የመስመር ላይ የኤሌክትሪክ ዲዛይን ትምህርት መምህር ዲ በአጠቃላይ ይህ የኃይል መብረቅ መከላከያ ደረጃ በአንድ ምዕራፍ ከ 100kA በላይ ከፍተኛ የመነካካት አቅም እንዲኖረው እና የሚፈለገው የመገደብ ቮልቴጅ ከ 1500V ያነሰ መሆኑን ይጠይቃል፣ ይህም ክላሲ ደረጃ የኃይል መብረቅ መከላከያ ይባላል። እነዚህ የኤሌክትሮማግኔቲክ መብረቅ መከላከያዎች የመብረቅ ፍሰትን እና የሚፈጠረውን የመብረቅ ፍሰት ለመቋቋም እና ከፍተኛ የኃይል ፍሰትን ለመሳብ የተነደፉ ናቸው፣ ይህም ከፍተኛ መጠን ያለው የመብረቅ ፍሰት ወደ ምድር ሊያዞር ይችላል። እነሱ የሚገድበው ቮልቴጅ (የግፊት ጅረት በሃይል መብረቅ መያዣው ውስጥ ሲፈስ፣ በመስመሩ ላይ ያለው ከፍተኛው ቮልቴጅ የመገደብ ቮልቴጅ ይባላል) እንደ መካከለኛ ደረጃ መከላከያ ብቻ ነው የሚሰጡት፣ ምክንያቱም የክላሲ ደረጃ መከላከያው በዋናነት ትልቁን የመጨመሪያ ፍሰት ስለሚስብ እና እነሱ ብቻቸውን በኃይል አቅርቦት ስርዓቱ ውስጥ ያሉትን ስሱ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን ሙሉ በሙሉ መጠበቅ ስለማይችሉ።

የመጀመሪያው ደረጃ የኃይል መብረቅ መከላከያ 10/350us እና 100kA የመብረቅ ሞገድን መከላከል ይችላል፣ ይህም በIEC የተገለጸውን ከፍተኛ የመከላከያ ደረጃ ላይ ይደርሳል።
ቴክኒካዊ ማጣቀሻው፡ የመብረቅ ፍሰቱ ከ100kA (10 / 350us) የበለጠ ወይም እኩል ነው፤ የቀረው የቮልቴጅ እሴት ከ2.5KV መብለጥ የለበትም፤ የምላሽ ጊዜ ከ100ns ያነሰ ወይም እኩል ነው።
2) ሁለተኛ ደረጃ ጥበቃ
ዓላማው በመጀመሪያው ደረጃ መብረቅ መከላከያ በኩል የሚቀረውን የቮልቴጅ መጠን ወደ 1500-2000v መገደብ እና ለlpz1-lpz2 የመሳሪያ ግንኙነትን ተግባራዊ ማድረግ ነው።
ከስርጭት ካቢኔው መስመር የሚወጣው የኃይል መብረቅ መከላከያ እንደ ሁለተኛ ደረጃ መከላከያ ጥቅም ላይ ሲውል፣ የቮልቴጅ ገደብ ያለው የኃይል መብረቅ መከላከያ በቅርንጫፍ ማከፋፈያ ቦታ ላይ ለአስፈላጊ ወይም ለስሱ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች ኃይል የሚያቀርብ ሲሆን የመብረቅ ጅረት አቅሙ ከ20KA በታች መሆን የለበትም። ሚስተር ዲ፣ ስለ ኤሌክትሪክ ዲዛይን የመስመር ላይ ትምህርት፣ እነዚህ የኃይል መብረቅ መከላከያዎች በተጠቃሚው የኃይል አቅርቦት መግቢያ ላይ ባለው የጭረት መቆጣጠሪያ ውስጥ የሚያልፈውን የቀረውን የኃይል መጠን በተሻለ ሁኔታ ሊወስዱ እና በጊዜያዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ላይ በጣም ጥሩ የመከላከል ውጤት ሊኖራቸው ይችላል።

እዚህ ጥቅም ላይ የዋለው የኃይል መብረቅ መከላከያ ከፍተኛው የግፊት አቅም በአንድ ደረጃ ከ 45kA በላይ መሆን አለበት፣ እና የሚፈለገው የመገደብ ቮልቴጅ ከ 1200V ያነሰ መሆን አለበት፣ ይህም ClassII የኃይል መብረቅ መከላከያ ይባላል። በአጠቃላይ የተጠቃሚው የኃይል አቅርቦት ስርዓት የሁለተኛውን ደረጃ ጥበቃ ካገኘ፣ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን አሠራር መስፈርቶችን ሊያሟላ ይችላል።
የክፍል C መከላከያ ለክፍል II የኃይል አቅርቦት የመብረቅ መከላከያ ለደረጃ I፣ ለደረጃ I እና ለደረጃ I ሙሉ ሁነታ ጥበቃ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና ዋናዎቹ የቴክኒክ መለኪያዎች የሚከተሉት ናቸው፡ የመብረቅ ጅረት አቅም ከ40ካ (8/20us) የበለጠ ወይም እኩል ነው፤ የቀረው ቮልቴጅ ከፍተኛው እሴት ከ1000V መብለጥ የለበትም፤ የምላሽ ጊዜ ከ25ns መብለጥ የለበትም።

3) የሶስተኛ ደረጃ ጥበቃ
ዓላማው የተረፈውን የቮልቴጅ መጠን ከ1000 ቮልት በታች በመቀነስ መሳሪያዎቹን በመጨረሻ መጠበቅ ሲሆን ይህም የቮልቴጅ ኃይል መሳሪያውን ሊጎዳ ይችላል።
በኤሌክትሮኒክስ የመረጃ መሳሪያዎች የኤሌክትሪክ አቅርቦት መጨረሻ ላይ የተገጠመው የኃይል መብረቅ መከላከያ እንደ ሶስተኛ ደረጃ መከላከያ ሆኖ ሲያገለግል፣ ተከታታይ ቮልቴጅ የሚገድብ የኃይል መብረቅ መከላከያ መሆን አለበት፣ እና የመብረቅ ጅረት አቅሙ ከ10kA በታች መሆን የለበትም።
በመጨረሻም፣ አነስተኛ ጊዜያዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅን ሙሉ በሙሉ ለማስወገድ አብሮ የተሰራ የኃይል መብረቅ መከላከያ በኤሌክትሪክ መሳሪያዎች ውስጣዊ የኃይል አቅርቦት ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ሚስተር ዲ፣ ስለ ኤሌክትሪክ ዲዛይን የመስመር ላይ ትምህርት፣ እዚህ ጥቅም ላይ የዋለው የኃይል መብረቅ መከላከያ ከፍተኛው የመነካካት አቅም በአንድ ደረጃ 20KA ወይም ከዚያ በታች መሆን አለበት፣ እና የሚፈለገው የመገደብ ቮልቴጅ ከ1000V ያነሰ መሆን አለበት። ለአንዳንድ በተለይ አስፈላጊ ወይም ስሜታዊ ለሆኑ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች፣ የሶስተኛ ደረጃ ጥበቃ መኖር አስፈላጊ ነው፣ እና የኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን በስርዓቱ ውስጥ ከሚፈጠረው ጊዜያዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ መጠበቅ ይችላል። ለማይክሮዌቭ የመገናኛ መሳሪያዎች፣ ለሞባይል ቤዝ ጣቢያ የመገናኛ መሳሪያዎች እና ለራዳር መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ለሚውለው የማስተካከያ የኃይል አቅርቦት፣ ተገቢ የስራ ቮልቴጅ ያላቸው የዲሲ የኃይል አቅርቦት የመብረቅ መከላከያዎች እንደ የስራ ቮልቴጅ ጥበቃ ፍላጎቶች መሰረት እንደ ደረጃ ያልሆነ ጥበቃ መመረጥ አለባቸው።

4) በተጠበቁ መሳሪያዎች የመቋቋም ቮልቴጅ ደረጃ መሰረት
የሁለት ደረጃ የመብረቅ መከላከያ ከመሳሪያዎቹ የመቋቋም ቮልቴጅ ደረጃ በታች ያለውን ቮልቴጅ ሊገድብ የሚችል ከሆነ፣ የሁለት ደረጃ ጥበቃ ብቻ ያስፈልጋል። የመሳሪያዎቹ የመቋቋም ቮልቴጅ ደረጃ ዝቅተኛ ከሆነ፣ አራት ወይም ከዚያ በላይ የመከላከያ ደረጃዎች ሊያስፈልጉ ይችላሉ። የአራተኛው ደረጃ ጥበቃ የመብረቅ ጅረት አቅም ከ5ካ በታች መሆን የለበትም።
(2) የፊውዝ እና የወረዳ ማብሪያ/ማጥፊያ ከሰርጊት መከላከያ ፊት ለፊት ለምን መታጠቅ አለባቸው?
በሰርጊት መከላከያው ውስጥ የሚያልፈው የኢንፍሉዌንሲ ጅረት ከ IMAX በላይ ሲሆን፣ ሰርጊት መከላከያው ይሰበራል እና ይከሽፋል፣ ይህም የወረዳውን የአጭር-ወረዳ ስህተት ያስከትላል። የአጭር-ወረዳ ብልሽትን ለመቁረጥ፣ ሰርጊት ማከፋፈያ ወይም ፊውዝ መጫን አስፈላጊ ነው። ሚስተር ዲ፣ ስለ ኤሌክትሪክ ዲዛይን የመስመር ላይ ትምህርት፣ እያንዳንዱ የመብረቅ ስትሮክ ሰርጊት መከላከያውን እርጅና ያስከትላል። ለምሳሌ፣ ጅረቱ ለረጅም ጊዜ ከቀጠለ ሰርጊት መከላከያው ከመጠን በላይ ይሞቃል እና እርጅናን ያፋጥናል። በዚህ ጊዜ ሰርጊት መከላከያው ወይም ፊውዙ የሙቀት መከላከያ ስርዓቱ ሰርጊት መከላከያው ከፍተኛውን የተፈቀደለት ሙቀት ከመድረሱ በፊት ሰርጊት መከላከያውን ለማቋረጥ እርምጃ መውሰድ አለበት።

ለፊውዝ እና ለሰርኪዩት ሰባሪ የሰርኪዩት መከላከያ መስፈርቶች፡- 20 መደበኛ 8/20 ማይክሮሰከንድ እና 1.2/50 ማይክሮሰከንድ የሙከራ ምቶች በተገመገመው ጅረት ስር ሲተገበሩ፣ የወረዳ ሰባሪው ወይም ፊውዙ አይሰናከሉም። የሰርኪዩት ሰባሪው ሲሰበር እና አጭር ዑደት ሲኖር፣ የወረዳ ሰባሪው ወይም ፊውዙ መስራት አለበት። የሰርኪዩት ሰባሪው የመቀየሪያ ሞዱል ከሆነ፣ የጉዳት ሁነታው ክፍት ዑደት ስለሆነ፣ ያለ አነስተኛ የወረዳ ሰባሪ እና ፊውዝ ሊጠበቅ ይችላል።
ሁለቱም ፊውዝ እና የወረዳ መቆራረጫ የሰርኪንግ መከላከያን እንደ የላቀ ጥበቃ ሊያገለግሉ ይችላሉ። የፊውዝ ባህሪያት፤ ፊውዝ የረጅም ጊዜ መዘግየት እና ፈጣን ፍሰት የተገላቢጦሽ የጊዜ ገደብ ባህሪያት ያላቸው ሁለት የመከላከያ ተግባራት አሉት። ሚስተር ዲ፣ የኤሌክትሪክ ዲዛይን የመስመር ላይ ትምህርት፣ እንደ ከመጠን በላይ ጭነት እና የአጭር-ወረዳ ጥበቃ በቅደም ተከተል ጥቅም ላይ ይውላል፣ ማለትም የፊውዝ አገናኝ ከስህተት ማዋሃድ በኋላ መተካት አለበት። የወረዳ መቆራረጫ ባህሪያት፡ የወረዳ መቆራረጫው ፈጣን የአሁኑ ጥበቃ እና ከመጠን በላይ የሙቀት መከላከያ አለው። የስህተት መቆራረጥ ከተከሰተ በኋላ፣ ክፍሎችን ሳይተካ በእጅ ዳግም ማስጀመር ይቻላል።
በገቢ መስመሮች መካከል ያለውን ልዩነት ይመልከቱ፡- ለሶስት-ደረጃ 280v አምስት የሽቦ ስርዓት ወይም ለሶስት-ደረጃ 380V አራት የሽቦ ስርዓት 440V የሰዓት መከላከያ መመረጥ አለበት። ለነጠላ-ደረጃ 220V ባለሁለት ሽቦ ስርዓት ወይም ለነጠላ-ደረጃ 220V ባለሶስት ሽቦ ስርዓት 220V የሰዓት መከላከያ መመረጥ አለበት። በተጨማሪም፣ ልብ ይበሉ፡ የተመረጠው የሰዓት መከላከያ የጥበቃ ደረጃ ለሶስት-ደረጃ 280v የመኖሪያ ሕንፃ መግቢያ መስመር ላይ ደረጃ 2 ነው፤ ለነጠላ-ደረጃ 220V ደረጃ 3።
የTN-CS ሲስተም መስመር ወደ ህንፃው አጠቃላይ የስርጭት ሳጥን ከገባ በኋላ የብዕር መስመሩ በN መስመር እና በPE መስመር ይከፈላል። በደረጃ መስመር I እና በብዕር መስመር መካከል የሰርቪስ መከላከያ መትከል ብቻ አስፈላጊ ነው።
ከሰርጊት መከላከያው ፊት ለፊት ያለው ማብሪያና ማጥፊያ ፊውዝ እና ሰርኪዩት ብራከርን መምረጥ ይችላል። በአጠቃላይ፣ ለIMAX > 40ka 40 ~ 63A መመረጥ አለበት፣ እና ለIMAX < 40ka 20 ~ 32A መመረጥ አለበት።

(3) የማዕበል መከላከያ እና የመብረቅ መከላከያ አንድ አይነት ነገር ናቸው?
ምንም እንኳን ሁለቱም የሰርቪንግ መከላከያ እና የመብረቅ መከላከያዎች ከመጠን በላይ ቮልቴጅን የመከላከል ተግባር ቢኖራቸውም፣ በተለይም የመብረቅ ከመጠን በላይ ቮልቴጅን የመከላከል ተግባር ቢኖራቸውም፣ አሁንም በአተገባበር ረገድ ብዙ ልዩነቶች አሏቸው።
1) አሰርተሮች ከ0.38kv ዝቅተኛ ቮልቴጅ እስከ 500kV UHV የሚደርሱ በርካታ የቮልቴጅ ደረጃዎች አሏቸው፣ የሰርቪስ መከላከያ መሳሪያዎች ግን በአጠቃላይ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ምርቶች ብቻ አሏቸው፤

2) የመብረቅ መከላከያዎች በአብዛኛው የሚጫኑት የመብረቅ ሞገድ ቀጥተኛ ወረራ ለመከላከል በዋናው ስርዓት ላይ ሲሆን የመብረቅ መከላከያዎች ደግሞ በአብዛኛው የሚጫኑት በሁለተኛው ስርዓት ላይ ሲሆን ይህም የመብረቅ መከላከያው የመብረቅ ሞገድ ቀጥተኛ ወረራውን ካስወገደ በኋላ ወይም የመብረቅ መከላከያው የመብረቅ ሞገዱን ካላስወገደ በኋላ ተጨማሪ እርምጃ ነው።

3) የመብረቅ መከላከያ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን ለመጠበቅ የሚያገለግል ሲሆን የመብረቅ መከላከያ ደግሞ በአብዛኛው የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ወይም ሜትሮችን ለመጠበቅ የሚያገለግል ነው፤
4) ተቆጣጣሪው ከኤሌክትሪክ ፕራይመሪ ሲስተም ጋር የተገናኘ ስለሆነ፣ በቂ የውጭ መከላከያ አፈጻጸም እና ትልቅ የመልክ መጠን ሊኖረው ይገባል። የሰርቪንግ መከላከያው ከዝቅተኛ ቮልቴጅ ጋር የተገናኘ ስለሆነ፣ መጠኑ በጣም ትንሽ ሊሆን ይችላል።