Ano ang problema sa pagkasunod-sunod na pagkakasara ng mga breaker sa mga electrical distribution panel?

Madalas, ang pinakamababang lebel ng circuit breaker ay hindi nagtritrip, ngunit ang upstream (mas mataas na lebel) nito ay nagtritrip! Ito ang nagdudulot ng malawakang pagkawala ng kuryente! Bakit ito nangyayari? Ngayon, susundin natin ang isyu na ito.

Pangunahing Dahilan ng Pagkakasunod-sunod (Hindi Inaasahang Upstream) na Pagtrip

• Ang kapasidad ng punong circuit breaker ay mas maliit kaysa sa kabuuang kapasidad ng lahat ng downstream branch breakers.

• Ang punong breaker ay may residual current device (RCD), habang ang mga branch breakers ay wala. Kapag ang leakage current ng appliance ay umabot o lumampas sa 30 mA, ang punong breaker ay nagtritrip.

• Walang tugma ang koordinasyon ng proteksyon sa pagitan ng dalawang lebel ng breakers—gamitin ang mga breakers mula sa iisang manufacturer kapag maaari.

• Ang pagsasakatuparan ng punong breaker sa ilalim ng load sa madalas na pagkakataon ay nagdudulot ng karbonisasyon ng contact, na nagreresulta sa mahina ang contact, taas na resistansiya, mas mataas na current, sobrang init, at huling pagtrip.

• Kulang ang tamang setting ng proteksyon ng downstream breaker upang tama na makilala ang mga fault (halimbawa, single-phase ground fault nang walang zero-sequence protection).

• Ang mga matandang breakers ay nagreresulta sa mahabang oras ng shunt-trip operation; palitan sila ng mga breakers na may aktwal na oras ng pagtrip na mas maikli kaysa sa upstream breaker.

Solutions para sa Pagkakasunod-sunod na Pagtrip

Kapag ang upstream circuit breaker ay nagtritrip dahil sa pagkakasunod-sunod:

• Kung ang branch protection relay ay nagsilbing operasyon pero ang breaker nito ay hindi nagtritrip, buksan ang branch breaker na iyon ng manu-mano, pagkatapos ay ibalik ang upstream breaker.

• Kung walang branch protections na nagsilbing operasyon, suriin ang lahat ng equipment sa nasabing lugar para sa mga fault. Kung walang fault ang natuklasan, isara ang upstream breaker at re-energize ang bawat branch circuit isa-isa. Kapag ang pag-energize ng partikular na branch ay nagdudulot ng pagtrip ng upstream breaker muli, ang branch breaker na iyon ay may fault at dapat ilagay sa maintenance o palitan.

Para magtritrip ang circuit breaker, dalawang kondisyon ang kailangang matugunan:

• Ang fault current ay kailangang umabot sa set threshold.

• Ang fault current ay kailangang mananatili sa set time duration.

Dahil dito, upang maiwasan ang pagkakasunod-sunod na trips, ang parehong settings ng current at time ay kailangang maayos na ma-coordinate sa pagitan ng mga lebel ng breaker.

Halimbawa:

• Ang unang lebel (upstream) breaker ay may overcurrent protection setting na 700 A na may time delay na 0.6 segundo.

• Ang ikalawang lebel (downstream) breaker ay dapat may mas mababang current setting (halimbawa, 630 A) at mas maikling time delay (halimbawa, 0.3 segundo).

Sa kasong ito, kung ang fault ay nangyayari sa loob ng protection zone ng ikalawang lebel na breaker, kahit na ang fault current ay lumampas sa threshold ng upstream breaker, ang downstream breaker ay lilitisin ang fault sa 0.3 segundo—bago matapos ang timer ng 0.6 segundo ng upstream breaker—na siyang nag-iwas sa pagtrip nito at maiwasan ang pagkakasunod-sunod.

Ito ay nagdudulot sa ilang pangunahing puntos:

• Ang parehong prinsipyong ito ay tumutugon sa lahat ng uri ng fault—kahit short-circuit o ground faults—ang koordinasyon ay bumubuo sa parehong magnitude ng current at time duration.

• Ang time coordination ay madalas na mas kritikal dahil ang fault currents ay maaaring sumabay na lumampas sa pickup settings ng maraming breakers.

• Kahit na ang settings ay tama na ma-coordinate sa papel, ang tunay na performance sa totoong mundo ay maaari pa rin na magresulta sa pagkakasunod-sunod na trips. Bakit? Dahil ang kabuuang oras ng paglilinis ng fault ay kasama ang operating time ng protection relay at ang mechanical opening time ng breaker mismo. Ang mechanical time ay nag-iiba-iba depende sa manufacturer at modelo. Dahil ang protection times ay nasa milliseconds, kahit maliit na pagkakaiba ay maaaring magdisrupt sa koordinasyon.

Halimbawa, sa halimbawa sa itaas, ang ikalawang lebel na breaker ay inaasahang lilitisin ang fault sa 0.3 segundo. Ngunit kung ang mekanikal na mekanismo nito ay mabagal at kumukuha ng 0.4 segundo upang ganap na interrumpehin ang current, ang upstream breaker ay maaaring detekta na ang fault ay tumagal na 0.6 segundo at magtritrip din—na nagdudulot ng pagkakasunod-sunod na event.

Dahil dito, upang tiyakin ang tama na koordinasyon at maiwasan ang pagkakasunod-sunod na trips, ang aktwal na oras ng operasyon ng breaker ay kailangang i-verify gamit ang relay protection test equipment. Ang koordinasyon ay dapat batayan sa totoong nakatantong total clearing times, hindi lang sa teoretikal na settings.