Kako izbor osigurača utiče na ukupnu sigurnost sistema?
BS 88 osigurač odabran tako što se njegov broj ampera podudara sa strujom opterećenja nije sigurnosna odluka. To je nagađanje odjeveno kao specifikacija. Uređaj koji završi u držaču može imati odgovarajuću struju, proći provjeru kontinuiteta, a i dalje ne obavlja jedinu funkciju koja opravdava njegovo postojanje: prekidanje kvara prije nego što se kabel ili oprema iza njega oštete. Jaz između "instaliranog" i "zaštitnog" je mjesto gdje živi većina sigurnosnih kvarova vezanih za osigurače, i širi je nego što katalog sugerira.
Prvo mjesto na kojem se otvara jaz je kategorija korištenja. BS 88-2 i harmonizovani IEC 60269-2 razdvajaju veze punog opsega u gG za zaštitu provodnika i opreme opšte namene i gM za kola motora. Na tablici sa podacima ova dva mogu izgledati zamjenjivo - isto tijelo, slične struje, isti prekidni kapacitet od 80 kA na 415 V AC. Nisu. GM veza je napravljena da prolazi kroz prenapon blokiranog rotora direktnog motora, a njegova kriva vremenske struje je pomjerena da toleriše taj prenapon bez otvaranja. Stavite gM link na fider koji ne vidi nalet motora-ulaz pogona s promjenjivom brzinom, distribucijski podmagn, rasvjetni krug-i osigurač je odabran za funkciju koja ne postoji. Kabl iza njega sada je zaštićen uređajem čija karakteristika preopterećenja nikada nije nacrtana za taj kabel.
Vidio sam da je ova greška opravdana obrazloženjem da gM veza "ima veću maržu." Nije. Ima drugačiju marginu, postavljenu tamo gdje to zahtijeva startni udar motora, i uklonjen iz regije gdje bi trebalo ukloniti trajno preopterećenje na nemotornom dovodu. 63 A gG veza i 63 A gM veza nisu dva stepena iste zaštite. Oni su odgovori na dva različita pitanja, a primjena motornog odgovora na nemotorno pitanje ostavlja provodnik nezaštićenim u opsegu preopterećenja.
Napon i prekidna sposobnost nose svoju verziju greške ove kategorije. Dokumentacija o asortimanu Kempston navodi gG veze testirane na 415 V AC i 250 V DC, sa 80 kA na 415 V AC i 40 kA na 250 V DC. Te brojke nisu prenosive. Napon od 250 V DC na linku ne čini ga kandidatom za 550 V DC niz ili 1000 V DC niz. Ponašanje gašenja luka koje proizvodi prekidnu sposobnost vezano je za geometriju elementa, punjenje punila i napon na kojem je veza testirana. Osigurač koji isključuje 40 kA na 250 V DC može dugo lučiti ili se uopće ne ugasiti na višem istosmjernom naponu gdje nema prirodne nulte struje koja bi mu pomogla. DC kolona na tablici je dokaz testa, a ne dozvola za ekstrapolaciju.
Temperatura kućišta je varijabla koja se najdosljednije izostavlja iz aritmetike odabira. BS 88 veze se odnose na temperaturu okolnog zraka koja ne prelazi 40 °C, sa srednjom 24-satnom srednjom temperaturom od 35 °C. Standard je direktan o tome šta se dalje dešava: kada se veze ugrade u kućišta, temperatura unutar kućišta određuje da li je potrebno smanjenje snage. Objavljene tablice umanjenja vrijednosti za veze tipa 'T' pokazuju razmjer korekcije. Veza od 63 A na 40 °C navedena je na 48 A u kućištu od 55 °C, 30 A na 60 °C i još niže na 65 °C i više. Razvodna ploča ili kućište kombinatora koji radi na 55–60 °C iznutra nije ekstreman slučaj; to je napunjeno kućište po toplom danu. Veza od 63 A odabrana na natpisnoj pločici i ugrađena u tu kutiju je zapravo veza 48–30 A. Ako je opterećenje blizu originalne nazivne vrijednosti, osigurač je već na ramenu svoje krivulje prije nego što se pojavi bilo kakva greška, a degradacija koja slijedi - oksidacija elementa, porast otpora kontakta, osigurač koji se otvara bez greške da bi to objasnio - je termički ishod, a ne električni.
Koordinacija dodaje drugi sloj koji samo trenutne ocjene ne mogu obuhvatiti. Adijabatska provera prema BS 7671 Regulativi 434.5.2 upoređuje toplotnu otpornost kabla, k²S², sa energijom zaštitnog uređaja, I²t. Za Cu/PVC kabl od 35 mm² sa k = 115, k²S² je približno 16,2 × 10⁶ A²s. Osigurač mora propuštati manje energije od te brojke pri očekivanoj struji kvara. Veza koja zadovoljava provjeru kontinuirane struje i dalje može propasti adijabatsku provjeru ako njen ukupni I²t na nivou greške instalacije premašuje otpornost kabla. Moguće je i obrnuto: osigurač s vrlo brzom krivuljom i niskim I²t velikodušno štiti kabel, ali može loše razlikovati od upstream uređaja, a studija koordinacije koja je pretpostavila da je jedna krivulja nevažeća ako je instalirana veza druge klase ili drugačijeg napona, jer propuštanje I²t ovisi o naponu, a objavljena vrijednost na 415 V pri naponu 50 V ne opisuje uređaj ili 50 V.
Slučaj PV žice pokazuje šta se dešava kada se polaritet i izbor osigurača tretiraju kao nezavisne odluke. Instalacija od 500 kW u Japanu bila je pod naponom tokom puštanja u rad sa obrnutim DC polaritetom na jednoj od devet kombinacionih kutija koje napajaju jedan inverter. Kada je zadnji prekidač bio zatvoren, osigurač povratne struje u tom kombinatoru se otvorio. Struja koja je tekla procijenjena je u stotinama ampera, a nije pokretana oštećenom strunom, već osam zdravih kombinatora koji su hranili obrnuti put. Osigurač je odradio svoj posao, u čemu je i poenta: osigurač je bio komponenta koja je otkrila grešku u ožičenju koju sekvenca puštanja u rad nije uhvatila. Ali taj ishod ovisi o tome da li je osigurač prisutan u ispravnom polaritetu i ocijenjen za obrnutu struju koju paralelni niz može isporučiti. Veza odabrana samo za struju naprijed niza, ili izostavljena pod pretpostavkom da je dovoljan jedan polaritet, uklanja mehanizam detekcije zajedno sa zaštitom.
Krivotvorene i pogrešno označene karike napadaju isti sigurnosni lanac s fizičke strane. Objavljeni pokazatelji su specifični i provjerljivi bez laboratorija: krivotvoreni BS 88 linkovi su često lakši od originalnih jedinica, često ispod 2,2 g, a ponekad čak i do 1,7 g, jer je ispuna silikatnog pijeska odsutna ili je zamijenjena; keramika je bjelja od originalnog tijela; a krajnje kapice mogu biti labave. Pijesak nije inertna ambalaža. To je medij za gašenje luka koji omogućava objavljenu prekidnu moć i I²t. Veza bez nje može nositi nazivnu struju neograničeno i još uvijek pokvariti eksplozivno zbog kvara, jer element nema gdje prenijeti energiju luka. Izračun odabira koji je koristio pravu krivu sada opisuje uređaj koji nije u držaču.
Ono što je zajedničko svim ovim načinima kvara je da je nazivna tablica osigurača neophodna, ali nije dovoljna. Pitanje izbora nije "koju struju troši opterećenje?" ali "pod naponom, temperaturom, nivoom greške i fizičkim uslovima instalacije koji stvarno postoje, da li se ova veza i dalje ponaša kao kalibrirani element koji opisuje njena kriva?" Kategorija gG/gM mora odgovarati dužnosti opterećenja. Naziv napona mora odgovarati maksimalnom naponu kola, DC ili AC, bez ekstrapolacije iz nižeg ispitnog napona. Kapacitet prekidanja mora se provjeriti na tom naponu u odnosu na očekivanu struju kvara. Temperatura u kućištu se mora primijeniti kao unos smanjenja vrijednosti, a ne tretirati kao fusnotu. I²t na nivou greške instalacije mora se provjeriti u odnosu na adijabatsku otpornost kabela. I fizički izvor veze mora biti provjerljiv, jer krivotvoreni element ima krivulju koja postoji samo na njegovoj etiketi. Osigurač koji prođe trenutnu provjeru i pokvari bilo koji od ostalih nije osigurač koji je "skoro ispravan". To je komponenta čija je zaštitna funkcija već pretpostavljena nego uspostavljena, a pretpostavka će biti testirana u trenutku kada bude najvažniji.
