Vad är problemet med kaskadstopp i elfördelningspaneler?

Ofta trippar inte den lägsta nivåns strömbrytare, men den uppsreaming (högre nivå) gör det! Detta orsakar en stor elavbrott! Varför inträffar detta? Idag ska vi diskutera detta problem.

Huvudsakliga orsaker till kaskadtrippar (oavsiktliga uppsreamingstrippar)

• Huvudströmbrytarens lastkapacitet är mindre än den totala lastkapaciteten för alla nedströms grenbrytare.

• Huvudbrytaren är utrustad med en restströmsenhet (RCD), medan grenbrytarna inte är det. När apparatens läckageström når eller överstiger 30 mA, trippar huvudbrytaren.

• Ej matchande skyddskoordination mellan två nivåer av brytare—använd så långt möjligt brytare från samma tillverkare.

• Frequent användning av huvudbrytaren under last orsakar kolformering, vilket leder till dålig kontakt, ökad resistans, högre ström, överhettning och slutligen trippning.

• Nedströmsbrytaren saknar korrekta skyddsinställningar för att korrekt identifiera fel (t.ex. enfasig jordfel utan nollsekvensskydd).

• Åldrade brytare resulterar i förlängd parallelltripptid; ersätt dem med brytare vars faktiska trippningstid är kortare än den uppsreamingbrytarens.

Lösningar för kaskadtrippar

Om en uppsreamingsströmbrytare trippar på grund av kaskader:

• Om en grenskyddsrörelse har aktiverats men dess brytare har inte trippat, öppna först den gengrenbrytaren manuellt, sedan återställ uppsreamingbrytaren.

• Om ingen av grenskyddena har aktiverats, kontrollera all utrustning inom den berörda zonen efter fel. Om inget fel hittas, stäng uppsreamingbrytaren och återförsälj varje grenkrets en i taget. När en viss grenkrets energiseras orsakar uppsreamingbrytaren att trippa igen, då är den grenbrytaren defekt och bör isoleras för underhåll eller ersättning.

För att en strömbrytare ska trippa, måste två villkor uppfyllas:

• Felfströmmen måste nå den inställda tröskeln.

• Felfströmmen måste hålla i den inställda tidsperioden.

Därför måste både strömsättnings- och tidssättningsparametrar koordineras korrekt mellan brytnivåerna för att förhindra kaskadtrippar.

Till exempel:

• Den första nivån (uppsreaming) brytare har en överströmningsskyddsinnehållning på 700 A med en tidsfördröjning på 0,6 sekunder.

• Den andra nivån (nedströms) brytare bör ha en lägre strömsättning (t.ex. 630 A) och en kortare tidsfördröjning (t.ex. 0,3 sekunder).

I detta fall, om ett fel uppstår inom skyddszonen för den andra nivåns brytare, även om felfströmmen överskrider den uppsreamingbrytarens tröskel, kommer den nedströmsbrytaren att rensa felet vid 0,3 sekunder—innan den uppsreamingbrytarens 0,6-sekunds timern slutförs—och därmed förhindrar den att trippa och undviker kaskading.

Detta leder till flera viktiga punkter:

• Samma princip gäller för alla feltyper—om det gäller kortslut eller jordfel—koordinationen baseras på både strömstorlek och tidsvaraktighet.

• Tidskoordination är ofta mer kritisk eftersom felfströmmar kan samtidigt överstiga pickup-inställningarna för flera brytare.

• Även om inställningarna verkar korrekt koordinerade på papper, kan verkliga prestanda fortfarande resultera i kaskadtrippar. Varför? Eftersom den totala felrensningstiden inkluderar inte bara skyddsrörelsens driftstid utan också den mekaniska öppningstiden för brytaren själv. Denna mekaniska tid varierar beroende på tillverkare och modell. Eftersom skyddstider är i millisekunder, kan ens små skillnader störa koordinationen.

Till exempel, i ovanstående exempel, är den andra nivåns brytare tänkt att rensa felet på 0,3 sekunder. Men om dess mekaniska mekanism är långsam och tar 0,4 sekunder för att fullständigt avbryta strömmen, kan den uppsreamingbrytaren redan upptäcka att felet har varat 0,6 sekunder och trippa också—vilket orsakar en kaskad.

Därför, för att säkerställa korrekt koordination och förhindra kaskadtrippar, måste de faktiska brytartiderna verifieras med reläskyddstestutrustning. Koordinationen bör baseras på de faktiska mätta totala rensningstiderna, inte bara teoretiska inställningar.