Elektrik dağıtım panellerinde kademeli kesintilerle ilgili sorun nedir

Çoğunlukla, en düşük seviyedeki anahtarlama cihazı devre dışı kalmazken, yukarı akımdaki (daha yüksek seviyedeki) cihaz devre dışı kalır! Bu, geniş ölçekli bir elektrik kesintisine neden olur! Neden böyle oluyor? Bugun bu konuyu tartışacağız.

Kademeli (İstenmeyen Yukarı Akım) Kesme Olaylarının Ana Nedenleri

• Ana devre kesicinin yük kapasitesi, tüm aşağı akımdaki şubelerin toplam yük kapasitesinden küçüktür.

• Ana kesici, gerilim artışı cihazı (RCD) ile donatılmıştır, ancak şube kesicileri değildir. Cihaz sızıntı akımı 30 mA'ya ulaşınca veya aşınca, ana kesici devre dışı kalır.

• İki seviye arasındaki kesiciler arasında uyumsuz koruma koordinasyonu—mümkün olduğunca aynı üreticiden kesiciler kullanın.

• Ana kesiciyi sürekli yük altında işletmek, temas noktasında karbonizasyona neden olur, bu da zayıf temas, artan direnç, daha yüksek akım, aşırı ısınma ve sonunda devre dışı kalma ile sonuçlanır.

• Aşağı akımdaki kesici, hataları doğru şekilde tanımlamak için yeterli koruma ayarlarına sahip değildir (örneğin, sıfır-sıra koruması olmayan tek faz toprak hatası).

• Yaşlı kesiciler, paralel-trip işlem süresini uzatır; gerçek tripping süresi yukarı akımdaki kesiciden daha kısa olan kesicilerle değiştirin.

Kademeli Kesme Olayları için Çözümler

Eğer bir yukarı akımdaki devre kesicisi kademeli olarak devre dışı kalırsa:

• Eğer bir şube koruma rölesi çalışmış, ancak kesici devre dışı kalmamışsa, önce o şube kesicisini manuel olarak açın, ardından yukarı akımdaki kesicisini yeniden aktif edin.

• Eğer hiçbir şube koruması çalışmamışsa, etkilenen alandaki tüm ekipmanları hata için kontrol edin. Eğer herhangi bir hata bulunamazsa, yukarı akımdaki kesicisini kapatın ve her bir şube devresini teker teker yeniden enerjilendirin. Belirli bir şubeyi enerjilendirirken yukarı akımdaki kesicinin tekrar devre dışı kalması durumunda, o şube kesicisi arızalıdır ve bakım veya değiştirme için izole edilmelidir.

Bir devre kesicisinin devre dışı kalması için iki koşul karşılanması gerekir:

• Arıza akımı, belirlenen eşiğe ulaşmalıdır.

• Arıza akımı, belirlenen süre boyunca devam etmelidir.

Bu nedenle, kademeli kesme olaylarını önlemek için, kesiciler arasındaki akım ayarları ve zaman ayarları uygun şekilde koordine edilmelidir.

Örneğin:

• Birinci seviye (yukarı akımdaki) kesicinin aşırı akım koruma ayarı 700 A ile 0.6 saniye gecikme ile yapılandırılmıştır.

• İkinci seviye (aşağı akımdaki) kesicinin daha düşük bir akım ayarı (örneğin, 630 A) ve daha kısa bir gecikme süresi (örneğin, 0.3 saniye) olması gerekir.

Bu durumda, eğer ikinci seviye kesicinin koruma bölgesi içinde bir arıza oluşursa, hatta arıza akımı yukarı akımdaki kesicinin eşiğini aşarsa bile, aşağı akımdaki kesici 0.3 saniye içinde arızayı temizleyecektir—yukarı akımdaki kesicinin 0.6 saniye zamanlayıcısı tamamlanmadan—böylece yukarı akımdaki kesicinin devre dışı kalmasını önler ve kademeli kesme olayını engeller.

Bu, birkaç önemli noktaya yol açar:

• Bu prensip, kısa devre veya toprak hatası gibi tüm arıza tiplerine uygulanır—koordinasyon hem akım büyüklüğüne hem de süre uzunluğuna bağlıdır.

• Zaman koordinasyonu genellikle daha kritiktir çünkü arıza akımları birden fazla kesicinin pickup ayarlarını aynı anda aşabilir.

• Ayarlardaki koordinasyon kağıttan görünüşte doğru olsa bile, gerçek dünya performansı hala kademeli kesme olaylarına neden olabilir. Neden? Çünkü toplam arıza temizleme süresi, sadece koruma rölesinin işlem süresini değil, aynı zamanda kesicinin mekanik açılış süresini de içerir. Bu mekanik süre, üreticiye ve modele göre değişir. Koruma süreleri milisaniye cinsindendir, bu nedenle küçük farklılıklar bile koordinasyonu bozabilir.

Örneğin, yukarıdaki örnekte, ikinci seviye kesicinin arızayı 0.3 saniye içinde temizlemesi gerekmektedir. Ancak, mekanik mekanizması yavaş ve akımı tamamen kesmesi 0.4 saniye sürdüyse, yukarı akımdaki kesici, arızanın 0.6 saniye sürdüğüne dair algılayıp devre dışı kalabilir—bu da kademeli bir olaya neden olur.

Bu nedenle, uygun koordinasyon sağlamak ve kademeli kesme olaylarını önlemek için, kesicilerin gerçek işlem sürelerinin röle koruma test ekipmanları kullanılarak doğrulanması gerekir. Koordinasyon, sadece teorik ayarlara değil, gerçek ölçülen toplam temizleme sürelerine dayalı olmalıdır.