Skyrmingur á sýsku skyddsöskum fyrir kassutegundar umfeðlustafrá IEE-Business
Inngangur til fúsa í amerískri boksfjarköflum
Amerískir boksfjarköflar nota venjulega samsetningu af setfús og bakvaktarfúsuðum í röð til að veita vernd. Varnarreglan er frægr og stöðug, og aðgerðin er einföld. Bakvaktarfúsurinn er vatnssamþrýstur straumtakmarkandi fúsi, sem er venjulega settur innan boksfjarkafins. Hann mun aðeins virka þegar villa kemur upp innan boksfjarkafins, og hann er notuður til að vernda háspennulínu. Setfúsin eru vatnssamþrýstar setfúsur, sem munu springa ef skammhring fer fram á sekundari hluta, eða ef það er of magn af spenna eða olíuviti er of hátt. Setfúsin eru aðal aukahlutir fyrir yfirstraumvarn við olísamikla boksfjarkafini í rafbannakerfi.
Fúsur innan geta verið flokkuð í trí gerðir: straumgerð, tvívænt gerð, og tvíþætt gerð. Fúsin má draga út fyrir skiptingu án þess að hafa að slökka á boksfjarkafni. Straumgerð fúsin, þegar tengdur í röð við bakvaktarfús, mynda „tvífúsvörn“. Straumgerð fúsinn er notuð fyrir yfirstraumvarn, en bakvaktarfúsin er notuð til að vernda gegn innri villum fjarkafnis (líkt og skammhring í spoðum, o.s.frv.). Tvívænt fús, þegar tengdur í röð við bakvaktarfús, mynda líka „tvífúsvörn“. Tvívænt fús verndar gegn villum eða yfirstraumi á lágspeanum hjá fjarkafni með tilliti til bæði straums og hita.
Bakvaktarfúsin er notuð til að vernda gegn innri villum fjarkafnis (líkt og skammhring í spoðum, o.s.frv.). Staðlað ampere-sekund ferill getur nákvæmlega samverkt við fúsa og streymfrum í öllum stigi. Tvíþætt fús, þegar tengdur í röð við bakvaktarfús, mynda „tvífúsvörn“. Tvíþætt fús verndar gegn villum eða yfirstraumi á lágspeanum hjá fjarkafni með tilliti til bæði straums og hita. Bakvaktarfúsin er notuð til að vernda gegn innri villum fjarkafnis (líkt og skammhring í spoðum, o.s.frv.), og staðlað ampere-sekund ferill hans getur nákvæmlega samverkt við fúsa og streymfrum í öllum stigi.
Grunnbygging fúsa
Fúsur hafa mismunandi byggingu eftir því hvaða aðgerðir þeir standa fyrir. Þetta grein lýsir flókningsgreinilega McGraw Edison NX gerð straumtakmarkanda fúsa af COOPER (Cooper) fyrirtækjanum í Bandaríkjunum.
Bygging McGraw Edison NX gerð straumtakmarkanda fúsa er sýnd á Mynd 1. Hann inniheldur smeltistreng með rennandi silfurstreng. Rennandi silfurstrengurinn er vafinn á mika stöðu (spókarlaga stöðuheild), og þessi stöðu hefur kleifandi gass sem hjálpar að opna streymi. Fúsinn og síliksandur eru settir inn í glasfibrubúð.
1 - Hágæða síliksandsfull; 2 - Mika stöðu; 3 - Stofnsteinn í sólu; 4 - Tvískilja kerfi; 5 - Auðkenningamerki; 6 - Glasfibrubúð; 7 - Rennandi silfurstrengur.
Mynd 1. Grunnþættir McGraw Edison NX gerð straumtakmarkanda fúsa.
Svo sem sýnt er á Mynd 1, inniheldur McGraw Edison NX gerð straumtakmarkanda fús (aðrar fúsagerðir hafa svipaða byggingu við þennan fús) aðallega:
Hágæða síliksandsfull. Sérstök kornstærð, rennleiki og þéttleiki gefa hitaabsorpsjón og bogaleysingareiginleika, sem eru nauðsynlegir fyrir fúsin til að halda fast við samhæfðar smeltskilyrði og lágt orkuröðunarsvið.
Mika stöðu. Á meðan fúsin virkar, veitir mika stöðun stöðugan vafingarstöðu án þess að mynda gass eða dreifingu.
Stofnsteinn í sólu. Messingurpluggurinn er valinn til að veita rafbannastreymi tengsl með lengd á bilinu 0,25 til 10 tommur.
Tvískilja kerfi. Nitrilgummiskilja og epoxiglerufylling tryggja fullkomnu skilju fúsins.
Fast auðkenningamerki. Það er auðvelt fyrir notendur að fá spenna, straumstærð, pantanúmer og aðra upplýsingar.
Glasfibrubúð. Hann veitir mikil styrku fyrir fúsinn og fullkomnu viðhaldi, sem leyfir fúsinum að standa við varnarbil frá minnstu smeltskilyrði upp í 50 kA á meðan við allar hættuþróp.
Rennandi silfurstrengur. Hann getur haldið stöðugleika við straumaflæði og hitaprestræði og veitir samhæfðar smeltskilyrði. Á meðan hættuþróp af stórum straumum fer fram, getur silfurstrengurinn ákveðilega stjórnað og lokið toppstigi bógarofns. Á meðan hættuþrópin fer fram, getur þessi hluti ákveðilega stjórnað og takmarkað leyfilegan straumaflæði og orku.
Virkaeiginleikar og varnarrök fúsa
Virkferli fúsins fer eftir gerð smeltistrengs innan hans. Fyrir allar fúsa, er hættuþróp af stórum villustraumum grunnlega sama. Straumaflæðið mun smelta smeltistrenginn í allar áttir, og boginn sem myndast mun leiða til að smeltistrengurinn sprengst, síliksandsfullinn verður glasleysa og myndar glasleysa gang sem takmarkar bogaleysingu. Þessi glasleysa gang takmarkar bogann með því að auka viðbótarmagnið, læsa strauman og ljúka honum á undan tíma.
Í lokaverndar eða fullvirka fúsu, verður að forðast hættuþróp af miðlungs- eða litlum villustraumum. Til dæmis, í McGraw Edison gerð straumtakmarkanda fúsa, er "M" punktur (þ.e. tin alloy tráður) settur í miðju aðal smeltistrengsins til að læsa smeltingartempur, eins og sýnt er á Mynd 2(a). Þegar smeltistrengurinn smeltir í M punkti, er strauman færð yfir í aukahlutasmeltistreng. Tynnt tráð er tengt aðal smeltistrengnum með 1/4 bil frá einum enda aðal strengsins. Spennugráða fer yfir bogann í M punkti og bilinu á aukahlutasmeltistreng, eins og sýnt er á Mynd 2(b). Ef aðal smeltistrengurinn heldur áfram að boga, mun þessi tráðatenging óvíst koma á þrjá stöðum, breytir lengd bogans í þrjú sinnum og notar þetta svæði til að dreifa orku streymis, eins og sýnt er á Mynd 2(c). Á upphafi bogaleysingar, safnast nógu margar hiti til að brota spókarstefnu í því svæði, og gass blástur úr spókarstefnunni kann að kjálka smeltistreng og læsa lengd bogans þar til villa punkturinn hættir að vera.
Mynd 2 Ferli McGraw Edison NX gerð straumtakmarkanda fúsa til að læsa strauman
Val straumtakmarkanda fúsa byggist á grunnvís á þeim staðlaða spennuparametrum. Þegar á að ákveða viðeigandi parametrar, þarf að taka tillit til nokkrar þátta, eins og gerð rafkerfisins, hæsta spenna kerfisins, vafingarstöðu fjarkafnis (ef fúsin er notuð fyrir varn fjarkafnis), jafnvægi neutrallínunnar, og gerð hleðslu.
Almennt, getur einfaldur rafkerfi verið varnaður með straumtakmarkanda fús með staðlaða parametri sem er hærri en einfaldur jafnvægisstraumur. En fyrir þriggjafásar kerfi, þarf fúsin að hafa viðeigandi millifás parametrar. Í tilteknum tilvikum, ef jákvæða raða-brotspenna sem lagð er á fúsinn er ekki hærri en hæsta hönnunar spenna, gætu einfaldir jafnvægisparametrar verið notuð fyrir þriggjafásar kerfi. Í slíkum tilvikum, er tekið fyrirgefna að tvö röðustrendur straumtakmarkanda fúsar munu deila lagða spennu í gefnu villa tilfelli. Tafla 1 sýnir sambandið milli mælðra staðlaða spennuparametra og notkunaraðskiljanlegra parametra fyrir straumtakmarkanda fúsa.
Til að varna rafhlut, þarf að samverka straumtakmarkanda fúsa með þeim hlutum sem þeir vernda. Auk þess, verða tímstraum ferlir fúsa samverka við varnardeildir í kerfinu, sérstaklega þegar bakvaktarfúsir eru með og hættuþróp af litlum straumum berast á expulsion fús.
Tafla 1 Mældir staðlaðir spennuparametrar fyrir straumtakmarkanda fúsa og notkunaraðskiljanlegir parametrar fyrir straumtakmarkanda fúsa
Sama og almennt fús, geta straumtakmarkanda fúsa líka komið í veg fyrir stuðningsminningu við ákveðin umhverfis hita. Minnkaðar stuðningsþættir fyrir mismunandi notkunaraðskiljanlegar þætti eru sýndir á Mynd 3.
Mynd 3 Umhverfis hita minnkaðar stuðningsþættir fyrir notkun NX gerð straumtakmarkanda fúsa
Kljúbbur fyrir notkun fúsvarnar fyrir dreififjarkafni er að fúsinn verði að uppfylla eftirtöld kröfur:
Veita skammhringarvarn og skipta út villufjarkafni frá kerfinu fyrst. Fúsin ætti ekki að smelta við inrush straum, köld hleðslu byrjunarstraum eða stutt yfirstraum. Hann ætti að samverka við yfirvaldshlut (smelta á undan að sniðari vinna).
Forðast erfitt yfirstraumtilfelli sem gæti valdið ofhitadanni eða verklegum skemmunum á fjarkafninu. Skal athuga að ef það er nauðsynlegt, gæti punktur ② verið fæddur eftir því að aðal markmið fúsvarnar er yfirstraumvarn frekar en skammhringarvarn.
Tímstraum ferill inrush straums/kalds hleðslu byrjunarstraums dreififjarkafnisins er mettur eftir eftirtöldum tilvikum: á 0,01 sek, er strauman 25 sinnum fullhraða strauman; á 0,1 sek, er strauman 12 sinnum fullhraða strauman; á 1 sek, er strauman 6 sinnum fullhraða strauman; á 10 sek, er strauman 3 sinnum fullhraða strauman; og á 100 sek, er strauman 2 sinnum fullhraða strauman.
Til að tryggja að fúsin sem notaður er fyrir varn dreififjarkafnisins ekki smelta við inrush straum eða kalds hleðslu byrjunarstraum, ætti fús ferillinn að vera á hægri hlið inrush straums/kalds hleðslu byrjunarstraums ferils. Það er að segja, að smeltitími fúsins ætti að vera lengri en tíminn sem þessir straumar hafa.
Fjarkafnis skemmunar ferillinn getur verið fenginn frá framleiðanda eða ANSIC57 staðlar og getur verið teiknaður á sama ferli. Sem nefnt var áður, ef þarf að gera afbrigði, ætti fjarkafnis skemmunar ferillinn að vera á undan inrush straums ferlinum.
Mynd 4 sýnir inrush straums/kalds hleðslu byrjunarstraums feril einfalds fjarkafnis með spennustigi 13,8 kV og staðlaðri afla 50 kV·A. Fullhraða strauman fjarkafnisins er 3,62 A. Fús ferillinn er settur fram í myndinni. Í raun eru þarna tvö fús ferlir. Lægstu smeltiferillinn gefur kortasta tíma fyrir fúsinn að smelta, og hámarks clearing ferillinn gefur lengsta tíma fyrir fúsinn að hætta villu. Hámarks clearing tíminn expulsion fúsins ætti aldrei að vera lægri en 0,8 cyklus (þ.e. 0,0133 sek), svo þessi ferill er horfleggur teiknaður á 0,0133 sek.
Mynd 4 sýnir inrush straums/kalds hleðslu byrjunarstraums feril dreififjarkafnisins. Skal athuga að fús ferillinn ætti að tryggja samverku milli fúsins og yfirvaldshlutverndar. Yfirvaldshluturinn gæti verið línusniðari, eins og fús eða endurinnsettari. Fjarkafnisverndar fúsinn ætti að smelta á undan yfirvalds fúsinu er smeltað eða á undan yfirvalds endurinnsettari er lokað.
Sumir dreififjarkafnir eru taldir hafa fulla sjálfverndar aðgerð (CSP), þ.e. þeir hafa aðgerðir fyrir yfirstraum og inrush straum varn.
Sjálfverndar fjarkafnir hafa venjulega stóra straumtakmarkanda fúsa og sekundari streymfrum fyrir yfirstraum varn í skýrnunni sinni. Venjulegar fjarkafnir eru venjulega varnaðar með fús sem bætt er við fyrirspennuhlutanum. Boksfjarkafnir hafa venjulega fús sem er óháð skýrnunni (ekki-fast front panel hönnun), annaðhvort settur í fjarkafnis olíu eða í torrt busk well eða cylindri (fast front panel hönnun). Í hvaða tilviki sem er, ætti viðeigandi hönnun að vera notuð til að einfalda fúsaskiptingu á staðnum.
Fúshlutfallið er hlutfallið milli lægstu smeltistraums fúsins og fullhraða straums fjarkafnisins. Þetta hlutfall sýnir mikilvægi yfirstraumvarnar fyrir samfelld virkni hlutarins. Hætt fúshlutfall leyfir fleiri fjarkafnis villur án þess að smelta við inrush straum eða yfirstraum; lætt fúshlutfall eykur fjölda fús smeltis, og sumir smeltar gætu verið óþarfi, en það bætir betri varn fyrir fjarkafni frá yfirstraumi. Venjulegt fúshlutfall fer frá 2 til 4.
Í sjálfverndar fjarkafni, er fúshlutfallið innri fúsins um 8 vegna þess að sekundari hluti sjálfverndar fjarkafnisins er búinn með streymfrum sem er ekki áhrifður af yfirstraumi.
Varnarbil og samverka fúsvarnar
Þegar er valið fús fyrir varn boksfjarkafnis, getur fúsaröðun verið reiknuð með því að deila fullhraða straum fjarkafnisins með lægstu smeltistraum fúsins. Með notkun hærra fúsaröðunar getur verið hægt að varna kerfið frá villufjarkafni, en það býður aðeins takmörkuð yfirstraumvarn; læg fúsaröðun býður uppá hámark yfirstraumvarn, en fúsin er misstæð við hættastraum og inrush straum.
Auk þess, skal taka tillit til allra þátta, eins og samfelld virkni, fjarkafnis villur sem valdið er af yfirstraumi, samverka milli fjarkafnis fúsins og sniðarhlutsins, og áhrif inrush straums og kalda hleðslu byrjunar. Ef ferill fjarkafnisins er vitað, getur fúsin verið einfaldlega stilltur með því að láta tímferill fúsins falla innan svæðisins milli inrush ferils fjarkafnisins og skemmunar ferils fjarkafnisins.
Þessir ferlir eru framsettir eftir staðlar, en þeir eru ekki alltaf gildandi, svo fúsin þarf að velja. Inrush straumurinn fer mest eftir eftirliggjandi magnefsflæði í járkerfinu við spennubundið. Til að standa við inrush straum, ætti fúsin að kunna að standa 25 sinnum fullhraða strauminn á 0,01 sek og 12 sinnum fullhraða strauminn á 0,1 sek. Endurnýting eftir fyrirspenna röðun mun gera kalds hleðslu byrjun. Þegar inrush straums ferillinn er vitað, ætti valinn fús ferillinn að vera hægari en inrush straums ferillinn. Þrumuveðar spenna getur metið járkerfi fjarkafnisins og gert inrush straum. Almennt, ef þrumuveðarskemmun er vandamál, er betra að nota stærri fús.
Auk þess, þegar er valið fús fyrir varn boksfjarkafnis, þarf að taka tillit til samverkar fúsa. Hér er rætt um samverkar efnisskil á tveimur tilvikum:
Samverka milli tveggja straumtakmarkanda fúsa. Til að ná samverkar markmiði, þarf ferillinn að byrja á 0,01 sek. Fyrir tíma yfir 0,01 sek, getur samverka milli tveggja mismunandi fúsa í sama set hins vegar verið náð með því að einfaldlega hella saman TCCS og nota 75% samverkar aðferð; fyrir tíma undir 0,01 sek, getur samverka verið náð með því að nota lægstu smelti og heildar clearing gildi. Þegar tveir straumtakmarkanda fúsar eru samverkaðir í röð, ætti ekki að fara yfir hámarks straum sem fer yfir verndar fúsin eða sekundari fúsin sem er ekki nógu hættur til að smelta verndar eða uppruna fúsin. Samverka prófun yfir 0,01 sek er ekki nauðsynleg því samverkar takmarkar hafa fast gildi. Samverkan er konservatíf og myndar samverkar staðlar fyrir allar villu strauma. Ef villu straumin er takmarkað, getur samverka verið náð með því að breyta straumi í ferlinu.
Samverka milli bakvaktar straumtakmarkanda fúsins og expulsion fúsins. Þessi varnaraðferð er oft notuð vegna þess að hún leyfir að mest villu (undir litlum strauma) sé hætt við með billigt expulsion fús. Þegar villa kemur upp í verndar hlut, mun straumtakmarkanda fúsinn takmarka magn straums. Það er mjög mikilvægt að expulsion fúsinn geti hætt við litlum straum villa án þess að skemma straumtakmarkanda fúsinn. Straumtakmarkanda fúsinn getur leitt nægjanlegt magn straums eftir að expulsion fúsinn er smeltur og veitir augljós villu tilkynningu. Fúseiginleikar munu mynda skurðpunkt milli hámarks clearing ferils expulsion fúsins og lægstu smelti ferils straumtakmarkanda fúsins, sem myndar stærri straum, sem mun leiða til samhliða virkni. Ef tveir straumtakmarkanda fúsar eru rétt valdir, getur boksfjarkafnið náð fullum varnarbil.
Virka og viðhald fúsvarnar
Þegar er notuð fús fyrir varn boksfjarkafnis, skal taka tillit til eftirtöldu:
