Što je zaštitnik mreže?

Mrežni zaštitnik je uređaj koji nadzire protok električne energije između međusobno povezanih energetskih sustava, automatski ga isključujući ako struja počne teći u obrnutom smjeru. To je zaštitni uređaj koji se koristi u mrežnim i spot mrežama kako bi spriječio povratni tok električne energije iz sekundarne mreže. Mrežni zaštitni releji sastoje se od prekidača, relejnih postava i mehanizama kućišta. Uglavnom se koriste u podzemnim distribucijskim mrežama kako bi pouzdano osigurali struju u područjima s velikom gustoćom stanovništva. Ta područja mogu biti industrijska mjesta, velike zgrade ili čak dijelovi grada.

Sekundarne mreže za distribuciju električne energije obično sadrže isprepletene mreže čiju snagu napajaju najmanje dva ili više izvora energije. Strukturiran je na ovaj način da omogući nesmetano funkcioniranje mreže distribucije električne energije čak i ako se izgubi jedan izvor napajanja. Svaki izvor napajanja sadrži prekidač, višefaznu sabirnicu i transformator. Mrežni zaštitnik povezuje višefaznu dovodnu sabirnicu s mrežom i obično se nalazi u kućištima otpornim na prašinu. Kućišta su također otporna na vlagu zbog položaja uređaja; uglavnom se nalaze u podzemnim prolazima u velikim urbanim sredinama.

Mehanizam kućišta štiti relej i prekidač od izlaganja elementima i neovlaštenog neovlaštenja, u konačnici sprječavajući ga od oštećenja. Prekidač ima kontakte koji se prebacuju između otvorenih i zatvorenih položaja. Relej djeluje kao mozak uređaja i uz pomoć senzora nadzire mrežne struje, transformator i napone mreže. Snaga teče kroz zaštitnik mreže kada su glavni kontakti unutar njega zatvoreni. Ako relej detektira obrnuti tok struje ili prekomjernu struju, on izvršava algoritme za pokretanje isključivanja prekidača i isključuje sustav.

Iako se tako može činiti, zaštitnik mreže ne štiti sekundarnu mrežu, već sprječava da struja teče iz nje u primarnu mrežu. Održava ovisnost i stabilnost sekundarnog sustava. Releji otkrivaju kvarove u primarnom napajaču, a prekidač se otvara kako bi odvojio primarni napojnik od sekundarne mreže. To je učinjeno jer je primarni kabel spojen na sekundarnu mrežu preko mrežnog transformatora. Ako je dopušteno da struja teče u obrnutom smjeru, ona pokreće primarni dovod kroz proces magnetske indukcije.

Ovo je opasna situacija jer će kvar i dalje biti pod naponom kroz napajanje iz sekundarne mreže. Relej u zaštitniku mreže osjeća obrnuti protok i isključuje sustav kako bi to spriječio. Ako postoji kvar u sekundarnoj mreži, relej se ne okida, a kvar će i dalje biti pod naponom iz primarnog napojnog voda. U takvim slučajevima, mreže se oslanjaju na kabelske limitatore koji djeluju kao osigurači, otapajući se kako bi isključili sekundarni kvar. Ponekad se dopusti da kabeli izgorje čisto, a kvar je izoliran. To može biti opasno jer kabel možda neće izgorjeti i sekundarna mreža postaje oštećena zbog dugotrajnog pretjeranog preopterećenja.

Upravljački releji imaju rekluzere koji zatvaraju prekidač nakon što se isključi i kvar je otklonjen. Raniji zaštitnici mreže bili su elektromehanički sustavi, dok su moderniji potpuno elektronički. Elektronički mrežni zaštitnici izračunavaju protok snage ili koriste struje i napone za donošenje odluka o isključenju. Digitalni releji bazirani na sekvenci čak su sposobni mjeriti tokove snage i te podatke mogu prenijeti udaljenim stanicama.