Wat is het probleem met kaskadetrips in elektrische distributiepanelen
Vaak schakelt de laagste stroomonderbreker niet uit, maar wel de bovenliggende (hogere) onderbreker! Dit veroorzaakt een grote stroomuitval! Waarom gebeurt dit? Vandaag bespreken we dit probleem.
Hoofdoorzaken van Cascading (Onbedoelde Bovenliggende) Uitschakeling
De belastingscapaciteit van de hoofdonderbreker is kleiner dan de totale belastingscapaciteit van alle nevenonderbrekers.
De hoofdonderbreker is uitgerust met een reststroomapparaat (RCD), terwijl de nevenonderbrekers dat niet zijn. Wanneer de lekstroom van apparaten 30 mA bereikt of overschrijdt, schakelt de hoofdonderbreker uit.
Ongelijke beschermcoördinatie tussen twee niveaus van onderbrekers—gebruik zoveel mogelijk onderbrekers van dezelfde fabrikant.
Frequente bediening van de hoofdonderbreker onder belasting veroorzaakt verkooling van de contacten, wat leidt tot slechte contacten, hogere weerstand, hogere stroom, oververhitting en uiteindelijk uitschakeling.
De nevenonderbreker mist de juiste beschermingsinstellingen om fouten correct te identificeren (bijv. een eenfasige grondfout zonder nulreeksbescherming).
Vervallen onderbrekers resulteren in verlengde parallelle uitschakelingsduur; vervang ze door onderbrekers waarvan de werkelijke uitschakelingsduur korter is dan die van de bovenliggende onderbreker.
Oplossingen voor Cascading Uitschakeling
Als een bovenliggende stroomonderbreker uitschakelt door cascading:
Als een takbeschermingsrelais heeft gewerkt, maar de bijbehorende onderbreker niet is uitgeschakeld, open dan eerst handmatig die takonderbreker en herstel vervolgens de bovenliggende onderbreker.
Als geen van de takbeschermingen heeft gewerkt, inspecteer dan alle apparatuur binnen het betrokken gebied op fouten. Als er geen fout wordt gevonden, sluit de bovenliggende onderbreker en voed elke takcircuits één voor één opnieuw. Als het opvoeden van een bepaalde tak de bovenliggende onderbreker opnieuw doet uitschakelen, is die takonderbreker defect en moet hij worden geïsoleerd voor onderhoud of vervanging.
Om een stroomonderbreker uit te schakelen, moeten twee voorwaarden worden voldaan:
De foutstroom moet de ingestelde drempel bereiken.
De foutstroom moet gedurende de ingestelde tijd aanhouden.
Daarom moeten zowel de stroominstellingen als de tijdsinstellingen tussen de niveaus van de onderbrekers goed gecoördineerd zijn om cascading uitschakeling te voorkomen.
Bijvoorbeeld:
De eerste-niveaau (bovenliggende) onderbreker heeft een overstromingsbeschermingsinstelling van 700 A met een tijdsvertraging van 0,6 seconden.
De tweede-niveaau (neven) onderbreker zou een lagere stroominstelling moeten hebben (bijv., 630 A) en een kortere tijdsvertraging (bijv., 0,3 seconden).
In dit geval, als er een fout optreedt binnen het beschermingsgebied van de tweede-niveaau onderbreker, zelfs als de foutstroom de drempel van de bovenliggende onderbreker overschrijdt, zal de nevenonderbreker de fout op 0,3 seconden opruimen—voordat de timer van 0,6 seconden van de bovenliggende onderbreker voltooid is—waardoor deze niet uitschakelt en cascading wordt voorkomen.
Dit leidt tot enkele belangrijke punten:
Hetzelfde principe geldt voor alle soorten fouten—of het nu gaat om kortsluitingen of grondfouten—coördinatie is afhankelijk van zowel de stroomgrootte als de duur.
Tijdcoördinatie is vaak kritischer omdat foutstromen gelijktijdig de activeringsinstellingen van meerdere onderbrekers kunnen overschrijden.
Zelfs als instellingen op papier correct gecoördineerd lijken, kan de echte prestatie nog steeds leiden tot cascading uitschakeling. Waarom? Omdat de totale foutopruimingstijd niet alleen de bedrijfstijd van het beschermingsrelais omvat, maar ook de mechanische openingsduur van de onderbreker zelf. Deze mechanische tijd varieert per fabrikant en model. Aangezien beschermingstijden in milliseconden zijn, kunnen zelfs kleine verschillen de coördinatie verstoren.
Bijvoorbeeld, in het bovenstaande voorbeeld, zou de tweede-niveaau onderbreker de fout in 0,3 seconden moeten opruimen. Maar als het mechanische mechanisme traag is en 0,4 seconden nodig heeft om de stroom volledig te onderbreken, kan de bovenliggende onderbreker al detecteren dat de fout 0,6 seconden heeft geduurd en uitschakelen—wat een cascading gebeurtenis veroorzaakt.
Daarom moet de echte bedrijfstijd van de onderbreker worden gecontroleerd met behulp van relaisbeschermingstestapparatuur om de juiste coördinatie te waarborgen en cascading uitschakeling te voorkomen. Coördinatie moet gebaseerd zijn op de werkelijk gemeten totale opschoningsduren, niet alleen op theoretische instellingen.
