Hva er problemet med kaskadende utslag i elektriske fordelingspaneler?
Ofte tripper ikke den laveste nivå bryteren, men den overordnede (høyere nivå) bryteren gjør det! Dette fører til en stor strømbrudd! Hvorfor skjer dette? I dag skal vi diskutere dette problemet.
Hovedårsaker til kaskadende (uønsket overordnet) tripping
Hovedbryterens lastekapasitet er mindre enn den totale lastekapasiteten for alle nedstrøms greinbrytere.
Hovedbryteren er utstyrt med en reststrømapparat (RCD), mens greinbryterne ikke er det. Når lekkasjestrømmen fra en enhet når eller overstiger 30 mA, tripper hovedbryteren.
Umatchet beskyttelseskoordinering mellom to nivåer av brytere—bruk brytere fra samme produsent når det er mulig.
Hyppig drift av hovedbryteren under belastning fører til karbonisering av kontakter, som resulterer i dårlig kontakt, økt motstand, høyere strøm, overoppvarming og til slutt tripping.
Nedstrøms bryter mangler riktig beskyttelsesinnstillinger for å korrekt identifisere feil (f.eks. en-fase jordfeil uten nullsekvensbeskyttelse).
Aldrende brytere fører til forlenget shunt-trip operasjonstid; erstatt dem med brytere som har en kortere faktisk trippingstid enn den overordnede bryteren.
Løsninger for kaskadende tripping
Hvis en overordnet sirkuitsbryter tripper på grunn av kaskading:
Hvis en grenbeskyttelsesrelé har virket, men dens bryter har ikke trippet, åpne den grenbryteren manuelt først, deretter gjenopprett den overordnede bryteren.
Hvis ingen av grenbeskyttelsene har virket, undersøk all utstyr i den berørte området etter feil. Hvis ingen feil oppdages, lukk den overordnede bryteren og energiser hver grensirkuit én etter én. Når en bestemt gren energiseres igjen, og den overordnede bryteren tripper på nytt, er den grenbryteren defekt og skal isoleres for vedlikehold eller bytte.
For at en sirkuitsbryter skal trippe, må to betingelser være oppfylt:
Feilstrømmen må nå den innstilte terskelen.
Feilstrømmen må vare i den innstilte tidsperiode.
Derfor må både strøminnstillinger og tidinnstillinger koordineres riktig mellom bryternivåer for å forhindre kaskadende tripping.
For eksempel:
Den første nivå (overordnet) bryteren har en overstrømbeskyttelsesinnstilling på 700 A med en tidsforsinkelse på 0,6 sekunder.
Den andre nivå (nedstrøms) bryteren bør ha en lavere strøminnstilling (f.eks. 630 A) og en kortere tidsforsinkelse (f.eks. 0,3 sekunder).
I dette tilfellet, hvis det oppstår en feil innen beskyttelsesområdet til den andre nivå bryteren, selv om feilstrømmen overstiger den overordnede bryterens terskel, vil den nedstrøms bryteren fjerne feilen på 0,3 sekunder—før den overordnede bryterens 0,6-sekunders tiderfinner fullfører—og dermed forhindre den fra å trippe og unngå kaskading.
Dette fører til flere nøkkelpunkter:
Samme prinsipp gjelder for alle feiltyper—om det er kortslutning eller jordfeil—koordinering avhenger av både strømmens størrelse og varigheten.
Tidskoordinering er ofte mer kritisk fordi feilstrømmen kan samtidig overstige opptaksinnstillingene for flere brytere.
Selv om innstillinger ser ut til å være riktig koordinert på papir, kan reell ytelse fremdeles føre til kaskadende tripping. Hvorfor? Fordi totalen av feilklaringstiden inkluderer ikke bare beskyttelsesreléens driftstid, men også den mekaniske åpningsperioden for bryteren selv. Denne mekaniske tiden varierer av produsent og modell. Siden beskyttelsestider er i millisekunder, kan selv små forskjeller forstyrre koordineringen.
For eksempel, i ovennevnte eksempel, skal den andre nivå bryteren klare feilen på 0,3 sekunder. Men hvis dens mekaniske mekanisme er treg og tar 0,4 sekunder for å fullstendig avbryte strømmen, kan den overordnede bryteren allerede oppdage at feilen har vart 0,6 sekunder og trippe også—som fører til et kaskadehendelse.
Derfor, for å sikre riktig koordinering og forhindre kaskadende tripping, må de faktiske bryterdriftstidene verifiseres ved hjelp av relébeskyttelsesprøveutstyr. Koordinering bør baseres på reelle målte totale klaringstider, ikke bare teoretiske innstillinger.
