Jakie jest problemem z kaskadowymi odłączeniami w rozdzielczach elektrycznych

Zazwyczaj najniższy poziom wyłącznika nie odpala, ale wyżej położony (wyższego poziomu) tak! To powoduje duże zakłócenia w dostawie energii elektrycznej! Dlaczego to się dzieje? Dziś omówimy ten problem.

Główne przyczyny kaskadowego (niezamierzonego wyższego poziomu) odpalania

• Pojemność obciążenia głównego wyłącznika jest mniejsza niż całkowita pojemność obciążenia wszystkich dolnopoziomowych odgałęźników.

• Główny wyłącznik wyposażony jest w urządzenie ochronne przeciwko prądowi resztkowemu (RCD), podczas gdy odgałęźniki nie są. Gdy prąd wycieku urządzenia osiągnie lub przekroczy 30 mA, główny wyłącznik odpali.

• Niezgodność koordynacji ochrony między dwoma poziomami wyłączników—zawsze używaj wyłączników tego samego producenta.

• Częste operowanie głównym wyłącznikiem pod obciążeniem powoduje węglowanie kontaktów, co prowadzi do słabego kontaktu, zwiększenia oporu, wyższego prądu, nagrzewania i ostatecznie odpalania.

• Dolnopoziomowy wyłącznik nie ma odpowiednich ustawień ochronnych, aby poprawnie identyfikować uszkodzenia (np. jednofazowe uszkodzenie do ziemi bez ochrony sekwencyjnej zerowej).

• Starzejące się wyłączniki powodują przedłużenie czasu działania trybu równoległego; zastąp je wyłącznikami, których rzeczywisty czas odpalania jest krótszy niż czas odpalania wyższego wyłącznika.

Rozwiązania dla kaskadowego odpalania

Jeśli górny wyłącznik odpali z powodu kaskadowego:

• Jeśli relacja ochronna gałęzi działała, ale jej wyłącznik nie odpalił, ręcznie otwórz ten wyłącznik gałęzi, a następnie przywróć górny wyłącznik.

• Jeśli żadna z ochron gałęzi nie działała, sprawdź wszystkie urządzenia w dotkniętym obszarze pod kątem uszkodzeń. Jeśli nie znaleziono uszkodzenia, zamknij górny wyłącznik i ponownie zaopatrz każdą gałąź po kolei. Kiedy zaopatrzenie konkretnej gałęzi spowoduje odpalenie górnego wyłącznika ponownie, ten wyłącznik gałęzi jest uszkodzony i powinien być izolowany do konserwacji lub wymiany.

Aby wyłącznik odpalił, muszą być spełnione dwa warunki:

• Prąd uszkodzenia musi osiągnąć ustawiony próg.

• Prąd uszkodzenia musi utrzymywać się przez ustawiony czas trwania.

W związku z tym, aby zapobiec kaskadowemu odpalaniu, zarówno ustawienia prądu, jak i czasu muszą być prawidłowo skoordynowane między poziomami wyłączników.

Na przykład:

• Wyłącznik pierwszego poziomu (górny) ma ustawienie ochrony przeciwko nadmiernemu prądowi 700 A z opóźnieniem 0,6 sekundy.

• Wyłącznik drugiego poziomu (dolny) powinien mieć niższe ustawienie prądu (np. 630 A) i krótsze opóźnienie (np. 0,3 sekundy).

W tym przypadku, jeśli uszkodzenie wystąpi w strefie ochrony wyłącznika drugiego poziomu, nawet jeśli prąd uszkodzenia przekroczy próg górnego wyłącznika, dolny wyłącznik usunie uszkodzenie w 0,3 sekundy—zanim zakończy się 0,6-sekundowy licznik górnego wyłącznika—co zapobiega jego odpaleniu i unika kaskadowego.

To prowadzi do kilku kluczowych punktów:

• Ta sama zasada dotyczy wszystkich typów uszkodzeń—czy to krótkie spięcia, czy uszkodzenia do ziemi—koordynacja polega na wielkości prądu i czasie trwania.

• Koordynacja czasowa jest często bardziej krytyczna, ponieważ prądy uszkodzeniowe mogą jednocześnie przekroczyć ustawienia wielkości prądu wielu wyłączników.

• Nawet jeśli ustawienia wydają się być prawidłowo skoordynowane na papierze, rzeczywiste działanie może nadal prowadzić do kaskadowych odpalania. Dlaczego? Ponieważ całkowity czas usuwania uszkodzenia obejmuje nie tylko czas działania relacji ochronnej, ale także mechaniczny czas otwarcia samego wyłącznika. Ten mechaniczny czas różni się w zależności od producenta i modelu. Ponieważ czasy ochrony są mierzone w milisekundach, nawet małe różnice mogą zakłócać koordynację.

Na przykład, w powyższym przykładzie, wyłącznik drugiego poziomu powinien usunąć uszkodzenie w 0,3 sekundy. Ale jeśli jego mechaniczny mechanizm jest wolny i potrzebuje 0,4 sekundy, aby całkowicie przerwać prąd, górny wyłącznik może już wykryć, że uszkodzenie trwało 0,6 sekundy i również odpali—powodując zdarzenie kaskadowe.

W związku z tym, aby zapewnić prawidłową koordynację i zapobiec kaskadowym odpalaniom, rzeczywiste czasy działania wyłączników muszą być zweryfikowane za pomocą sprzętu testowego do ochrony relacyjnej. Koordynacja powinna opierać się na rzeczywistych zmierzonych całkowitych czasach usuwania, a nie tylko teoretycznych ustawieniach.