Kako odabir osigurača utječe na cjelokupnu sigurnost sustava?
BS 88 osigurač odabran usklađivanjem broja ampera sa strujom opterećenja nije sigurnosna odluka. To je nagađanje odjeveno u specifikaciju. Uređaj koji završi u držaču može prenositi odgovarajuću struju, proći provjeru kontinuiteta, ali još uvijek neće uspjeti izvršiti jednu funkciju koja opravdava njegovo postojanje: prekidanje kvara prije nego što se kabel ili oprema iza njega oštete. Jaz između "instaliranog" i "zaštitnog" mjesto je gdje postoji većina sigurnosnih kvarova povezanih s osiguračima, i širi je nego što katalog sugerira.
Prvo mjesto gdje se praznina otvara je kategorija iskorištenja. BS 88-2 i usklađeni IEC 60269-2 odvajaju veze punog raspona u gG za zaštitu vodiča i opreme opće namjene i gM za krugove motora. Na podatkovnoj tablici ova dva mogu izgledati međusobno zamjenjiva - isto tijelo, slične strujne vrijednosti, isti prekidni kapacitet od 80 kA pri 415 V AC. Oni nisu. GM veza napravljena je da prolazi kroz val blokiranog rotora izravno uključenog motora, a njegova krivulja vrijeme-struja je pomaknuta da tolerira taj val bez otvaranja. Stavite gM vezu na dovod koji ne vidi nalet motora - ulaz pogona promjenjive brzine, distribucijski podvod, krug rasvjete - i osigurač je odabran za rad koji ne postoji. Kabel iza njega sada je zaštićen uređajem čija karakteristika preopterećenja nikada nije nacrtana za taj kabel.
Vidio sam da je ova pogreška opravdana obrazloženjem da gM poveznica "ima veću marginu". Ne čini se. Ima različitu marginu, postavljenu tamo gdje to zahtijeva udar pokretanja motora i uklonjenu iz područja gdje bi trebalo ukloniti trajno preopterećenje na dovodu bez motora. Veza 63 A gG i veza 63 A gM nisu dva stupnja iste zaštite. Oni su odgovori na dva različita pitanja, a primjena motoričkog odgovora na nemotoričko pitanje ostavlja vodič nezaštićenim u pojasu preopterećenja.
Napon i prekidna sposobnost imaju vlastitu verziju ove kategorije pogreške. Dokumentacija Kempstonove serije navodi gG veze koje su ispitane na 415 V AC i 250 V DC, s 80 kA na 415 V AC i 40 kA na 250 V DC. Te brojke nisu prenosive. Nazivna vrijednost od 250 V DC na vezi ne čini je kandidatom za niz od 550 V DC ili niz od 1000 V DC. Ponašanje pri gašenju luka koje proizvodi prekidnu sposobnost povezano je s geometrijom elementa, punilom i naponom na kojem je veza ispitana. Osigurač koji oslobađa 40 kA pri 250 V DC može goreti dulje vrijeme ili se uopće neće uspjeti ugasiti pri višem istosmjernom naponu gdje nema prirodne nulte struje koja bi mu pomogla. Stupac DC na podatkovnoj tablici dokaz je testa, a ne dozvola za ekstrapolaciju.
Temperatura zatvorenog prostora je varijabla koja se najčešće izostavlja iz aritmetike odabira. Veze BS 88 odnose se na temperaturu okolnog zraka koja ne prelazi 40 °C, s 24-satnim prosjekom od 35 °C. Standard je izravan o tome što se sljedeće događa: kada su veze ugrađene u kućišta, temperatura unutar kućišta je ta koja određuje je li potrebno smanjenje snage. Objavljene tablice smanjenja vrijednosti za veze tipa 'T' pokazuju razmjere korekcije. Veza ocijenjena s 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. Razdjelna ploča ili kućište kombinatora koji radi na 55–60 °C iznutra nije ekstremni slučaj; to je opterećeno kućište na toplom danu. Veza od 63 A odabrana na natpisnoj pločici i ugrađena u tu kutiju zapravo je veza od 48–30 A. Ako je opterećenje blizu izvorne vrijednosti, osigurač je već na rubu svoje krivulje prije nego što se pojavi bilo kakva greška, a degradacija koja slijedi - oksidacija elementa, porast kontaktnog otpora, osigurač koji se otvara bez greške da bi se to objasnilo - je toplinski ishod, a ne električni.
Koordinacija dodaje drugi sloj koji same trenutne ocjene ne mogu obuhvatiti. Adijabatska provjera prema BS 7671 Uredbi 434.5.2 uspoređuje toplinsku otpornost kabela, k²S², s propuštenom energijom zaštitnog uređaja, I²t. Za Cu/PVC kabel od 35 mm² s 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 još uvijek može proći adijabatsku provjeru ako njen ukupni I²t na razini kvara instalacije premašuje otpornost kabela. Moguće je i obrnuto: osigurač s vrlo brzom krivuljom i niskim I²t velikodušno štiti kabel, ali može slabo diskriminirati uzvodne uređaje, a studija koordinacije koja je pretpostavila da je jedna krivulja nevažeća ako je instalirana veza druge klase ili različitog napona, jer propuštanje I²t ovisi o naponu, a objavljena vrijednost na 415 V ne opisuje uređaj na 550 V ili na istosmjernom naponu.
Slučaj PV niza pokazuje što se događa kada se odabir polariteta i osigurača tretira kao neovisna odluka. Instalacija od 500 kW u Japanu bila je pod naponom tijekom puštanja u pogon s obrnutim polaritetom istosmjerne struje na jednoj od devet kombiniranih kutija koje napajaju jedan pretvarač. Kad je završna sklopka zatvorena, otvorio se osigurač povratne struje u tom kombinatoru. Struja koja je tekla procijenjena je na stotine ampera, a nije pokretana pokvarenom žicom, već osam zdravih kombinera koji su napajali obrnuti put. Osigurač je obavio svoj posao, što je bit: osigurač je bio komponenta koja je detektirala pogrešku u ožičenju koju redoslijed puštanja u pogon nije uhvatio. Ali taj ishod ovisi o tome da je osigurač prisutan u ispravnom polaritetu i da je nominiran za obrnutu struju koju paralelni niz može isporučiti. Veza odabrana samo za prednju struju niza, ili izostavljena pod pretpostavkom da je dovoljan jedan polaritet, uklanja mehanizam detekcije zajedno sa zaštitom.
Krivotvorene i krivo označene karike napadaju isti sigurnosni lanac s fizičke strane. Objavljeni pokazatelji su specifični i mogu se provjeriti bez laboratorija: krivotvorene karike BS 88 često su lakše od originalnih jedinica, često manje od 2,2 g, a ponekad i samo 1,7 g, jer nema ili je zamijenjena ispuna od silicijskog pijeska; keramika je bjelja od pravog tijela; a završni poklopci mogu biti labavi. Pijesak nije inertna ambalaža. To je medij za gašenje luka koji čini objavljenu prekidnu sposobnost i I²t mogućom. Veza bez njega može neograničeno dugo prenositi nazivnu struju i svejedno eksplozivno otkazati zbog kvara, jer element nema kamo prenijeti energiju luka. Izračun odabira koji je koristio izvornu krivulju sada opisuje uređaj koji nije u držaču.
Ono što je zajedničko svim ovim načinima kvara je da je nazivna vrijednost osigurača potrebna, ali ne i dovoljna. Pitanje odabira nije "koju struju troši opterećenje?" ali "pod naponom, temperaturom, razinom greške i fizičkim uvjetima instalacije koji stvarno postoje, ponaša li se ova veza i dalje kao kalibrirani element koji opisuje njezina krivulja?" Kategorija gG/gM mora odgovarati opterećenju. Nazivni napon mora odgovarati maksimalnom naponu kruga, DC ili AC, bez ekstrapolacije iz nižeg ispitnog napona. Isključna sposobnost mora se provjeriti pri tom naponu u odnosu na moguću struju kvara. Temperatura kućišta mora se primijeniti kao ulaz za smanjenje, a ne tretirati kao bilješku. I²t na razini kvara 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 zakaže bilo koji od ostalih nije osigurač koji je "skoro ispravan". To je komponenta čija je zaštitna funkcija pretpostavljena, a ne utvrđena, a pretpostavka će biti testirana u trenutku kada je to najvažnije.
