Ορισμός Σπίτη Κύκλων
Ένα σπίτι κύκλων ορίζεται ως συσκευή σχεδιασμένη για την προστασία ενός ηλεκτρικού κύκλου από βλάβες που προκαλούνται από υπερβολική ροή ηλεκτρικού ρεύματος ή μικρούς κύκλους, διακόπτοντας τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.
Ρεύμα Διακοπής Μικρού Κύκλου του Σπιτιού Κύκλων
Αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα μικρού κύκλου που ένα σπίτι κύκλων (CB) μπορεί να αντέξει πριν τελικά διακοπεί, ανοίγοντας τα επαφές του.
Όταν ένας μικρός κύκλος ρέει μέσω ενός σπιτιού κύκλων, προκαλεί θερμικές και μηχανικές τάσεις στα μέρη του σπιτιού κύκλων που μεταφέρουν ρεύμα. Εάν η επιφάνεια επαφής και τα μεταφερόμενα μέρη είναι πολύ μικρά, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμες βλάβες στην απομόνωση και τα μεταφερόμενα μέρη του σπιτιού κύκλων.
Σύμφωνα με τον νόμο της θερμοποίησης του Joule, η αύξηση της θερμοκρασίας είναι ανάλογη με το τετράγωνο του ρεύματος μικρού κύκλου, την αντίσταση επαφής και τη διάρκεια του μικρού κύκλου. Το ρεύμα μικρού κύκλου συνεχίζει να ρέει μέσω του σπιτιού κύκλων μέχρι να διακοπεί η βλάβη, ανοίγοντας το σπίτι κύκλων.
Καθώς η θερμική τάση στο σπίτι κύκλων είναι ανάλογη με τη διάρκεια του μικρού κύκλου, η δυνατότητα διακοπής ενός ηλεκτρικού σπιτιού κύκλων εξαρτάται από τον χρόνο λειτουργίας. Στα 160°C, το αλουμίνι γίνεται μαλακό και χάνει τη μηχανική του αντοχή, αυτή η θερμοκρασία μπορεί να θεωρηθεί ως ο όριο αύξησης της θερμοκρασίας των επαφών κατά τη διάρκεια του μικρού κύκλου.
Επομένως, η δυνατότητα διακοπής μικρού κύκλου ή το ρεύμα διακοπής ενός σπιτιού κύκλων ορίζεται ως το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να ρέει μέσω του σπιτιού κύκλων από τη στιγμή που συμβαίνει ο μικρός κύκλος μέχρι να διακοπεί, χωρίς να προκαλέσει μόνιμες βλάβες στο σπίτι κύκλων. Η τιμή του ρεύματος διακοπής μικρού κύκλου εκφράζεται σε RMS.
Κατά τη διάρκεια του μικρού κύκλου, το CB υφίσταται μόνο θερμική τάση, αλλά υφίσταται επίσης σοβαρά μηχανικές τάσεις. Οπότε, κατά την καθορισμό της δυνατότητας μικρού κύκλου, λαμβάνεται υπόψη και η μηχανική αντοχή του CB.
Για την επιλογή κατάλληλου σπιτιού κύκλων, είναι φυσικό να καθοριστεί το επίπεδο βλάβης σε εκείνο το σημείο του συστήματος όπου θα εγκατασταθεί το CB. Μόλις καθοριστεί το επίπεδο βλάβης οποιασδήποτε μέρους της ηλεκτρικής μεταφοράς, είναι εύκολο να επιλεγεί το σωστό κατατεθείσης δυνατότητας σπίτι κύκλων για αυτό το μέρος του δικτύου.
Κατατεθείσης Δυνατότητας Δημιουργίας Μικρού Κύκλου
Η δυνατότητα δημιουργίας μικρού κύκλου ενός σπιτιού κύκλων εκφράζεται σε ακροτάτη τιμή, διαφορετικά από τη δυνατότητα διακοπής, η οποία είναι σε RMS τιμή. Θεωρητικά, στη στιγμή που συμβαίνει μια βλάβη, το ρεύμα βλάβης μπορεί να αυξηθεί σε δύο φορές το συμμετρικό επίπεδο βλάβης.
Στη στιγμή που λειτουργεί ένα σπίτι κύκλων σε συνθήκες βλάβης, το μέρος του συστήματος που είναι συνδεδεμένο με την πηγή. Ο πρώτος κύκλος του ρεύματος κατά την κλείσιμο του σπιτιού κύκλων, έχει μέγιστη πλάτος. Αυτό είναι περίπου δύο φορές της πλάτος του συμμετρικού ρεύματος βλάβης.
Οι επαφές του σπιτιού κύκλων πρέπει να αντέξουν αυτή τη μέγιστη τιμή του ρεύματος κατά τον πρώτο κύκλο του κύκλου όταν το σπίτι κύκλων κλείνει υπό βλάβη. Στη βάση αυτού του φαινομένου, ένα επιλεγμένο σπίτι κύκλων πρέπει να έχει κατατεθεί με δυνατότητα δημιουργίας μικρού κύκλου.
Ως εκ τούτου, η κατατεθείσης δυνατότητα δημιουργίας μικρού κύκλου ενός σπιτιού κύκλων εκφράζεται σε μέγιστη ακροτάτη τιμή, είναι πάντα μεγαλύτερη από την κατατεθείσης δυνατότητα διακοπής μικρού κύκλου του σπιτιού κύκλων. Η φυσική τιμή του ρεύματος δημιουργίας μικρού κύκλου είναι 2,5 φορές μεγαλύτερη από το ρεύμα διακοπής μικρού κύκλου. Αυτό ισχύει για τόσο πρότυπα όσο και απομακρυσμένα ελεγκτικά σπιτιά κύκλων.
Κατατεθείσης Σειράς Λειτουργίας
Αυτό είναι η μηχανική απαίτηση λειτουργίας του μηχανισμού λειτουργίας του σπιτιού κύκλων. Η σειρά κατατεθείσης λειτουργίας ενός σπιτιού κύκλων έχει καθοριστεί ως:
Όπου, O δείχνει την επιχείρηση ανοίγματος του CB. CO αντιπροσωπεύει την επιχείρηση κλεισίματος, η οποία ακολουθεί άμεσα μια επιχείρηση ανοίγματος χωρίς καθυστέρηση. t' είναι ο χρόνος μεταξύ δύο επιχειρήσεων, ο οποίος είναι απαραίτητος για την επαναφορά των αρχικών συνθηκών και/ή για την πρόληψη υπερθέρμανσης των μεταφερόμενων μέρων του σπιτιού κύκλων. t = 0,3 δευτερόλεπτα για σπίτι κύκλων που προορίζεται για πρώτη αυτόματη επανενεργοποίηση, εάν δεν ορίζεται διαφορετικά.
Υποθέτουμε ότι η κατατεθείσης σειρά λειτουργίας ενός σπιτιού κύκλων είναι:
Αυτό σημαίνει, μια επιχείρηση ανοίγματος του σπιτιού κύκλων ακολουθείται από μια επιχείρηση κλεισίματος μετά από διάστημα 0,3 δευτερόλεπτα, και στη συνέχεια το σπίτι κύκλων ξανά ανοίγει χωρίς καθυστέρηση. Μετά από αυτή την επιχείρηση ανοίγματος, το CB ξανά κλείνει μετά 3 λεπτά και στη συνέχεια αμέσως τρίπτει χωρίς καθυστέρηση.
Κατατεθείσης Ρεύματος Μικρής Διάρκειας
Αυτό είναι το όριο ρεύματος που ένα σπίτι κύκλων μπορεί να μεταφέρει ασφαλώς για συγκεκριμένη διάρκεια χωρίς καμία βλάβη. Τα σπίτια κύκλων δεν διακόπτουν το ρεύμα μικρού κύκλου αμέσως μόλις συμβεί κάποια βλάβη στο σύστημα. Υπάρχουν πάντα κάποιες ενδεικνυόμενες και μη ενδεικνυόμενες καθυστερήσεις μεταξύ της στιγμής που συμβαίνει η βλάβη και της στιγμής που διακόπτεται η βλάβη από το CB.
Αυτή η καθυστέρηση είναι λόγω του χρόνου λειτουργίας των ρελέ προστασίας, του χρόνου λειτουργίας του σπιτιού κύκλων και επίσης μπορεί να υπάρχει κάποια ενδεικνυόμενη καθυστέρηση επιβληθεί στο ρελέ για την κατάλληλη συντονισμό της προστασίας του συστήματος. Ακόμη και αν ένα σπίτι κύκλων αποτυγχάνει να τρίψει, η βλάβη θα διακοπεί από το επόμενο σπίτι κύκλων σε υψηλότερη θέση.
Σε αυτή την περίπτωση, ο χρόνος διάρκειας της διάκρισης της βλάβης είναι μεγαλύτερος. Επομένως, μετά τη βλάβη, ένα σπίτι κύκλων πρέπει να μεταφέρει το μικρό κύκλο για συγκεκριμένη διάρκεια. Η συνολική καθυστέρηση δεν πρέπει να υπερβαίνει 3 δευτερόλεπτα, οπότε ένα σπίτι κύκλων πρέπει να είναι σε θέση να μεταφέρει το μέγιστο ρεύμα βλάβης για τουλάχιστον αυτή τη μικρή περίοδο.
Το ρεύμα μικρού κύκλου μπορεί να έχει δύο μεγάλες επιπτώσεις μέσα σε ένα σπίτι κύκλων. Λόγω του υψηλού ηλεκτρικού ρεύματος, μπορεί να υπάρξει υψηλή θερμική τάση στην απομόνωση και τα μεταφερόμενα μέρη του CB. Το υψηλό ρεύμα μικρού κύκλου, παράγει σημαντικές μηχανικές τάσεις σε διάφορα μεταφερόμενα μέρη του σπιτιού κύκλων.
Ένα σπίτι κύκλων σχεδιάζεται να αντέξει αυτές τις τάσεις. Ωστόσο, κανένα σπίτι κύκλων δεν πρέπει να μεταφέρει ρεύμα μικρού κύκλου για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από το καθορισμένο μικρό διάστημα. Η κατατεθείσης ρεύματος μικρής διάρκειας ενός σπιτιού κύκλων είναι τουλάχιστον ίση με την κατατεθείσης δυνατότητα διακοπής μικρού κύκλου του σπιτιού κύκλων.
Κατατεθείσης Τάσης του Σπιτιού Κύκλων
Η κατατεθείσης τάση του σπιτιού κύκλων εξαρτάται από το σύστημα απομόνωσης. Για συστήματα κάτω από 400 KV, το σπίτι κύκλων σχεδιάζεται να αντέξει 10% πάνω από την κανονική τάση του συστήματος. Για συστήματα άνω ή ίσα με 400 KV, η απομόνωση του σπιτιού κύκλων πρέπει να είναι σε θέση να αντέξει 5% πάνω από την κανονική τάση του συστήματος.
Αυτό σημαίνει ότι η κατατεθείσης τάση του σπιτιού κύκλων αντιστοιχεί στην υψηλότερη τάση του συστήματος. Αυτό γίνεται επειδή κατά τη διάρκεια της κατάστασης χωρίς φορτίο ή μικρού φορτίου, η επίπεδος τάσης του συσ