Devre Kesicilerin Seçimi ve Ayar Noktaları

Devre kesicilerin seçimi, kullanım kategorisi, nominal çalışma gerilimi, nominal akım, koruma ünitesinin nominal ayar akımı ve diğer parametreler dahil olmak üzere gerçek çalışma koşullarına dayalı olacaktır. Koruma özellikleri, ürün kataloğunda verilen koruma karakteristik eğrilerine göre seçilecek ve kısa-devre özellikleri ve hassasiyet katsayısı doğrulanacaktır.

Devre Kesicilerin Sınıflandırılması

(1) Havalı Devre Kesici (ACB)

ACB ayrıca evrensel devre kesici olarak da bilinir. Tüm bileşenler, genellikle açık tipte yalıtımlı bir metal çerçeveye monte edilir. Çeşitli aksesuarlarla donatılabilir ve kontakların ve parçaların değiştirilmesi uygundur. Çoğunlukla güç kaynağı tarafında ana anahtar olarak kullanılır.

Aşırı-akım salınımları elektromanyetik, elektronik ve akıllı türleri içerir. Devre kesici dört-aşamalı koruma sağlar: uzun-zaman gecikmesi, kısa-zaman gecikmesi, anlık ve toprak arıza koruması. Her korumanın ayar değeri, çerçeve değerine göre belirli bir aralıkta ayarlanabilir.

ACB, AC 50 Hz, nominal voltajı 380 V, 660 V ve nominal akımı 200 A ila 6300 A olan dağıtım ağları için geçerlidir. Esas olarak güç dağıtımı ve hatları ve güç kaynağı ekipmanlarını aşırı yüke, düşük voltaja, kısa-devreye, tek-fazlı toprak arızasına ve diğer arızalara karşı korumak için kullanılır.

Çeşitli akıllı koruma fonksiyonları ile seçici koruma gerçekleştirebilir. Normal şartlarda devrelerin seyrek anahtarlanması için kullanılabilir. 1250 A'nin altındaki kesiciler, 380 V AC 50 Hz şebekelerde motorları aşırı yüke ve kısa devreye karşı korumak için kullanılabilir.

ACB ayrıca sıklıkla transformatörlerin 400 V tarafındaki ana çıkış anahtarı, veriyolu bağlantı anahtarları, büyük-kapasiteli besleyici anahtarları ve büyük motor kontrol anahtarları olarak da kullanılır.

(2) Kalıplanmış Kutulu Devre Kesici (MCCB)

MCCB ayrıca modüler devre kesici olarak da bilinir. Topraklama terminali, harici kontaklar, ark söndürme odası, serbest bırakma ve çalıştırma mekanizması plastik kalıplı bir kutunun içine yerleştirilmiştir.

Yardımcı kontaklar, düşük gerilim bobini, şönt bobini ve diğer bileşenler çoğunlukla modülerleştirilmiş olup çok kompakt bir yapıya sahiptir. Genellikle bakım düşünülmez ve branşman devre koruma anahtarları için uygundur.

MCCB genellikle bir termal-manyetik açma ünitesi içerirken, büyük-boyutlu MCCB'ler katı-hareket açma sensörleriyle donatılmıştır.

MCCB için aşırı-akım salınımları elektromanyetik ve elektronik türleri içerir.Genel olarak, elektromanyetik MCCB'ler yalnızca uzun-zaman gecikmeli ve anlık korumaya sahip-seçici olmayan devre kesicilerdir.Elektronik MCCB'ler dört koruma işlevi sağlar: uzun-zaman gecikmesi, kısa-zaman gecikmesi, anlık ve toprak arıza koruması.

Yeni başlatılan bazı elektronik MCCB'ler aynı zamanda bölge seçici kilitleme (ZSI) işleviyle de donatılmıştır.

MCCB genellikle dağıtım besleyici kontrolü ve koruması, küçük dağıtım transformatörlerinin ana düşük-voltaj çıkış anahtarı, güç dağıtım terminali kontrolü için kullanılır ve ayrıca çeşitli üretim makineleri için güç anahtarı olarak da kullanılabilir.

(3) Minyatür Devre Kesici (MCB)

MCB, bina elektrik terminal dağıtım sistemlerinde en yaygın kullanılan terminal koruma cihazıdır. 1P, 2P, 3P ve 4P kutuplar dahil 125 A'nın altındaki tek-fazlı ve üç-fazlı devreler için kısa-devre, aşırı yük, aşırı gerilim ve diğer korumalar için kullanılır.

MCB, çalıştırma mekanizması, kontaklar, koruma cihazları (çeşitli koruma cihazları), ark söndürme sistemi vb.'den oluşur. Ana kontakları manuel veya elektriksel olarak kapatılır. Kapandıktan sonra serbest açma mekanizması, ana kontakları kapalı konumda kilitler.

Aşırı-akım bobinleri ve termal bobinlerin termal elemanları ana devreye seri olarak bağlanır.Düşük voltaj bobinleri güç kaynağına paralel olarak bağlanır.

Sivil bina elektrik tasarımında MCB esas olarak aşırı yük, kısa{0}}devre, aşırı-akım, voltaj kaybı, düşük voltaj, topraklama, toprak kaçağı, ikili güç kaynaklarının otomatik aktarımı ve seyrek başlatma sırasında motorların korunması ve kontrolü için kullanılır.

Devre Kesicilerin Temel Karakteristik Parametreleri

(1) Nominal Çalışma Gerilimi Ue

Nominal çalışma voltajı, devre kesicinin belirtilen normal servis ve performans koşulları altında sürekli olarak çalışabileceği nominal voltajıdır.

Çin'de 220 kV ve altındaki voltaj seviyeleri için maksimum çalışma voltajı1,15 kezsistemin nominal voltajı. 330 kV ve üzeri voltaj seviyeleri için maksimum çalışma voltajı1,1 kezanma gerilimi.

Devre kesici, izolasyonu sistemin maksimum çalışma geriliminde tutacak ve belirtilen koşullar altında işlem yapma ve kesme yeteneğine sahip olacaktır.

(2) Nominal Akım Girişi

Anma akımı, salıcının 40 derecenin altındaki ortam sıcaklığında sürekli olarak taşıyabileceği akımdır. Ayarlanabilir salıcılı devre kesicilerde, salıcının sürekli olarak taşıyabileceği maksimum akımdır.

40 dereceyi aşan ancak 60 dereceyi aşmayan bir ortam sıcaklığında kullanıldığında, sürekli çalışma için yük azaltılacaktır.

(3) Aşırı Yük Bırakma Akımı Ayarı Ir

Akım aşırı yük bırakma ayarını Ir aştığında, devre kesici bir zaman gecikmesiyle açar. Bu değer aynı zamanda devre kesicinin açmadan taşıyabileceği maksimum akımı da temsil eder.

Bu değer, maksimum yük akımı Ib'den büyük, ancak devrenin izin verilen maksimum akımı Iz'den az olmalıdır.

Termal-manyetik korumalar için, Ir genellikle 0,7 ~ 1,0 In aralığında ayarlanabilir. Elektronik korumalar için ayar aralığı daha geniştir, tipik olarak 0,4 ~ 1,0 In.Ayarlanamayan aşırı-akım korumaları ile donatılmış devre kesiciler için, Ir=In.

(4) Kısa-Devre Bırakma Akımı Ayarı Im

Kısa-devre serbest bırakma röleleri (anlık veya kısa-zaman gecikmesi), yüksek arıza akımı oluştuğunda devre kesiciyi hızla açtırmak için kullanılır. Açma eşiği Im'dir.

(5) Nominal Kısa-Süre Dayanımı Akımı Icw

Belirtilen süre içerisinde aşırı ısınma nedeniyle iletkenlere zarar vermeyecek, belirli bir süre boyunca akmasına izin verilen akım değeridir.

(6) Kırma Kapasitesi

Bir devre kesicinin kesme kapasitesi, onun mutlaka nominal akımıyla ilgili olmayan arıza akımlarını güvenli bir şekilde kesme yeteneğini ifade eder.

Ortak derecelendirmeler 36 kA, 50 kA vb.'yi içerir. Genellikle aşağıdakilere ayrılır:

Üstün Kısa-Devre Kesme Kapasitesi Yoğun Bakımı

Hizmet Kısa-Devre Kesme Kapasitesi IC'leri

 

Devre Kesici Seçiminde Genel Prensipler

İlk önce şunu seçin:tipVekutup sayısıuygulamaya göre devre kesicinin;

şunu seçanma akımımaksimum çalışma akımına göre;

şunu seçserbest bırakma türüAksesuarların türleri ve özellikleri gerektiği gibi.

Özel gereksinimler aşağıdaki gibidir:

⑴Devre kesicinin nominal çalışma voltajı (Ue) Devrenin nominal voltajından büyük veya ona eşit.

⑵Devre kesicinin nominal kısa-devre yapma ve kesme kapasitesi Devrenin hesaplanan yük akımından büyük veya ona eşit.

⑶Devre kesicinin nominal kısa-devre yapma ve kesme kapasitesi Devrede oluşabilecek maksimum kısa-devre akımından büyük veya ona eşittir (genel olarak RMS değeri olarak hesaplanır).

⑷Devre ucundaki tek-fazlı toprak arıza akımı Devre kesicinin anlık (veya kısa-zaman gecikmesi) açma ayar akımının 1,25 katına eşit veya daha büyük.

⑸Devre kesicinin düşük gerilim bobininin nominal voltajı, devrenin nominal voltajına eşittir.

⑹Devre kesicinin şönt bobininin nominal voltajı, kontrol güç kaynağı voltajına eşittir.

⑺Motorlu çalıştırma mekanizmasının nominal çalışma voltajı, kontrol güç kaynağı voltajına eşittir.

⑻Devre kesici aydınlatma devreleri için kullanıldığında, elektromanyetik salınımın anlık ayar akımı genellikle6 kezyük akımı.

⑼Tek bir motorun kısa-devre koruması için bir devre kesici kullanıldığında:

Anlık açma ayar akımı, motor başlatma akımının =1.35 katı (DW serisi için) veya motor başlatma akımının 1,7 katı (DZ serisi için).

⑽Birden fazla motorun kısa devre koruması için-bir devre kesici kullanıldığında:

Anlık açma ayar akımı, en büyük motorun başlatma akımı artı kalan motorların çalışma akımının =1.3 katıdır.

⑾Bir dağıtım transformatörünün düşük-gerilim tarafında ana anahtar olarak bir devre kesici kullanıldığında:

●Kesme kapasitesi, transformatörün düşük-gerilim tarafındaki kısa-devre akımından daha büyük olacaktır.

●Dekoratörün anma akımı, transformatörün anma akımından az olmayacaktır.

●Kısa-devre koruma ayar akımı: genellikle transformatörün nominal akımının 6–10 katı.

●Aşırı yük koruma ayar akımı: transformatörün nominal akımına eşittir.

⑿Devre kesicinin tipini ve derecesini ön olarak seçtikten sonra, önlemek için yukarı ve aşağı yöndeki devre kesicilerin koruma özellikleriyle koordine edin.basamaklı açmave arıza kapsamının genişletilmesi.

 

Devre Kesicilerin Seçiciliği

Güç dağıtım sistemlerinde kullanılan devre kesiciler, koruma performanslarına göre iki kategoriye ayrılabilir:seçiciVeseçici olmayan.

Seçici düşük voltajlı devre kesiciler şunları içerir:iki aşamalı korumaVeüç aşamalı korumatürleri. Bunlar arasında, anlık karakteristik ve kısa süreli gecikme karakteristiği kısa devre açma için kullanılırken, uzun süreli gecikme karakteristiği aşırı yük koruması için kullanılır.

Seçici olmayan devre kesiciler genellikle anında çalışır ve yalnızca kısa devre koruması için kullanılır. Bazıları uzun süreli gecikmeli çalışma sağlar ve yalnızca aşırı yük koruması için kullanılır.

Bir güç dağıtım sisteminde,yukarı akış devre kesiciseçicidir veaşağı akım devre kesiciseçici değildir veya seçicidir; seçicilik temel olarak kısa süreli gecikme bobininin zaman gecikmesi veya farklı zaman gecikmeleri kullanılarak elde edilir.

Giriş devre kesicinin zaman gecikmesini kullanırken aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir:

⑴Aşağı yöndeki kesicinin seçici veya seçici olmamasına bakılmaksızın, yukarı yöndeki kesicinin anlık aşırı akım bobininin ayar akımı genellikle1,1 kezaşağı yöndeki kesicinin çıkış terminalindeki maksimum üç fazlı kısa devre akımı.

⑵Aşağı akım kesici seçici değilse, korunan devresindeki bir kısa devre sırasında (seçicilik kaybı olur) aşağı akım kesicinin yetersiz anlık açma hassasiyeti nedeniyle yukarı akım kısa süreli gecikmeli aşırı akım bobininin ilk olarak çalışmasını önlemek için, yukarı akım kısa süreli gecikmeli aşırı akım bobininin ayar akımı genellikle şu değerden az olmamalıdır:1,2 kezaşağı yöndeki anlık aşırı akım salınımınınki.

⑶Aşağı kesici de seçici ise, seçiciliği sağlamak için, üst kesicinin kısa süreli gecikmeli çalışma süresi en az0,1 saniye daha uzunaşağı yöndeki kesicininkinden daha fazladır.

Genel olarak konuşursak, iki seviyeli alçak gerilim kesici arasında seçici çalışmayı sağlamak için, yukarı yöndeki kesici, kısa süreli gecikmeli aşırı akım koruma ünitesiyle donatılmalı ve çalışma akımı, aşağı yöndeki kesicininkinden en az bir seviye daha yüksek olmalıdır. En azından yukarı yöndeki kesicinin çalışma akımı Iop.1​'den az olmamalıdır.1,2 kezaşağı yöndeki kesicinin çalışma akımı Iop.2​, yani:Iop.1​ 1,2Iop.2'den büyük veya ona eşit

 

Devre Kesicilerin Kademeli Koruması

Güç dağıtım sistemlerinin tasarımında, yukarı ve aşağı yöndeki devre kesiciler arasındaki seçici koordinasyonun seçicilik, hız ve hassasiyet gereksinimlerini karşılaması gerekir.

Seçicilik, yukarı ve aşağı yöndeki devre kesiciler arasındaki koordinasyonla ilgilidir; hız ve hassasiyet ise sırasıyla koruyucu cihazın özellikleri ve devrenin çalışma modu ile ilgilidir.

Giriş ve çıkış devre kesicileri arasındaki uygun koordinasyon, hatalı devrenin bağlantısını seçerek dağıtım sistemindeki diğer sağlıklı devrelerin normal şekilde çalışmaya devam etmesini sağlayabilir. Tam tersine, dağıtım sisteminin güvenilirliğini etkileyecektir.

Kademeli koruma, devre kesicilerin akım-sınırlama karakteristiğinin özel bir uygulamasıdır. Ana prensibi, yukarı yöndeki devre kesicinin akım-sınırlama etkisinden yararlanmaktır, böylece maliyeti azaltmak ve giderlerden tasarruf etmek amacıyla, aşağı yöndeki devreler için daha düşük kesme kapasitesine sahip kesiciler seçilebilir.

Yukarı yöndeki akım-sınırlayıcı devre kesici QF1, kurulum konumunda maksimum muhtemel kısa-devre akımını kesme kapasitesine sahiptir. Dağıtım sistemindeki yukarı ve aşağı yöndeki kesiciler seri olarak monte edildiğinden, aşağı yöndeki kesici QF2'nin çıkışında bir kısa devre meydana geldiğinde, gerçek kısa-devre akımı, bu konumdaki olası kısa-devre akımından çok daha düşüktür. QF1'in mevcut-sınırlayıcı etkisi.

Başka bir deyişle, aşağı yöndeki kesici QF2'nin kesme kapasitesi, QF1'in yardımıyla büyük oranda artırılarak nominal kesme kapasitesini aşmaktadır.

Bu tür kademeli korumanın da belirli koşulları vardır. Örneğin, bitişik devreler önemli yük taşımayacaktır (çünkü QF1 devreye girdiğinde QF3 devresi de güç kaybedecektir). Aynı zamanda, QF1'in anlık ayarı QF2'ninkiyle uygun şekilde eşleşmelidir.

Kademeli veriler yalnızca testlerle belirlenebilir ve yukarı ve aşağı yöndeki devre kesicilerin koordinasyonu ve seçimi yalnızca devre kesici üreticisi tarafından onaylanabilir ve sağlanabilir.

 

Devre Kesicilerin Hassasiyeti

Devre kesicinin anlık veya kısa-zaman gecikmeli aşırı-akım salınımının, koruma aralığı içinde en ufak bir kısa-devre arızası meydana geldiğinde sistemin minimum çalışma modunda güvenilir bir şekilde çalışabilmesini sağlamak için, devre kesicinin koruma hassasiyeti, Madde 1'de belirtilen gereksinimleri karşılamalıdır.Alçak-Güç Dağıtımı Tasarım Kodu(GB 50054-95).

Hassasiyet 1,3'ten az olmayacaktır; yani: Sp​=Ik.min​/Iop​ 1,3'ten büyük veya eşit

Nerede:

Iop​=Anlık veya kısa-zaman gecikmesi üzerinden-akım salınımının çalışma akımı

Ik.min​=Sistemin minimum çalışma modunda, korunan hattın sonunda tek-fazlı veya iki-fazlı kısa-devre akımı

Sp​=Devre kesicinin hassasiyeti

Devre kesici seçimi sırasında hassasiyet doğrulamasına da dikkat edilecektir. Hem kısa-zaman gecikmeli hem de anlık aşırı-akım salınımlarıyla donatılmış seçici devre kesiciler için, yalnızca kısa-zaman gecikmeli aşırı-akım salınımının çalışma hassasiyetinin doğrulanması gerekir; anlık aşırı-akım salınımının doğrulanması gerekli değildir.

 

Devre Kesici Korumalarının Seçimi ve Ayarlanması

(1) Anlık Aşırı Akım Salınımı için Çalışma Akımının Ayarlanması

Devre kesici tarafından korunan ekipmanlar arasında, bazı elektrikli aparatlar, başlatma sırasında kısa sürede nominal akımının birkaç katı tepe akımı üretecek ve bu da devre kesicinin kısa sürede büyük tepe akımı taşımasına neden olacaktır.

Anlık aşırı akım koruma ünitesinin çalışma akımı Iop(o)​ devrenin tepe akımı Ipk​'yi aşmalıdır, yani: Iop(o) Krel​⋅Ipk​'ye eşit veya daha büyük. Burada Krel​ güvenilirlik katsayısıdır.

Devre kesici seçimi sırasında, istenmeyen açmayı önlemek için anlık aşırı akım koruma ünitesinin ayar akımının tepe akımını aştığından emin olun.

(2) Kısa Süreli Gecikmeli Aşırı Akım Bırakma için Çalışma Akımı ve Zamanının Ayarlanması

Kısa süreli gecikmeli aşırı akım bobininin çalışma akımı Iop(s)​'i aynı zamanda devrenin tepe akımı Ipk​'yi de aşacaktır: Iop(s) Krel​⋅Ipk​'den büyük veya ona eşit Burada Krel​ güvenilirlik katsayısıdır.

Kısa süreli gecikme bobinlerinin çalışma süresi genellikle 0,2 s, 0,4 s ve 0,6 s olarak derecelendirilir. Yukarı ve aşağı yöndeki koruyucu cihazların seçicilik koordinasyonuna göre belirlenecektir. Yukarı yönde korumanın çalışma süresi, aşağı yönde korumanın çalışma süresinden bir zaman aralığı daha uzun olacaktır.

(3) Uzun Süreli Gecikmeli Aşırı Akım Koruması için Çalışma Akımı ve Zamanının Ayarlanması

Uzun süreli gecikmeli aşırı akım bobini esas olarak aşırı yük koruması için kullanılır. Bu nedenle, çalışma akımı Iop(l)​ yalnızca devrenin maksimum yük akımını (hesaplanan akım I30) aşması gerekir:Iop(l)​ Krel​⋅I30​'a eşit veya daha büyüktür. Burada Krel​ güvenilirlik katsayısıdır.

Uzun süreli gecikmeli bobinin çalışma süresi, devre kesicinin istenmeyen açmasını önlemek için izin verilen kısa süreli aşırı yük süresini aşacaktır.

(4) Aşırı Akım Korumalı Kablonun Çalışma Akımı ile Korumalı Kablo Arasındaki Koordinasyon

Yalıtımın aşırı ısınmasını, hasarı ve hatta açma olmadan aşırı yük veya kısa devre nedeniyle oluşan yangını önlemek için, aşırı akım bobininin çalışma akımı Iop​ aşağıdakileri karşılamalıdır: Iop Kol​⋅Ial​'den küçük veya ona eşit Burada:

Yalıtımlı kablonun Ial​=izin verilen akım taşıma kapasitesi

Yalıtımlı kablonun Kol​=izin verilen kısa süreli aşırı yük faktörü

Kol'un değeri:

Anlık ve kısa süreli gecikmeli bırakmalar için: 4,5

Kısa devre koruması olarak kullanılan uzun süreli gecikme bobini için: 1,1

Yalnızca aşırı yük koruması olarak kullanılan uzun süreli gecikme bobini için: 1

Yukarıdaki koordinasyon gereksinimleri karşılanmazsa, serbest bırakma çalışma akımını ayarlayın veya iletkenin veya kablonun kesit alanını buna göre artırın.