Mga Rating ng Circuit Breaker

Pagsasalarawan ng Circuit Breaker

Ang circuit breaker ay isang aparato na disenyo upang protektahan ang isang elektrikal na circuit mula sa pinsala dahil sa overcurrent o short circuits sa pamamagitan ng pag-interrupt sa daloy ng kuryente.

Short Circuit Breaking Current ng Circuit Breaker

Ito ang pinakamataas na short circuit current na maaaring tanggihan ng isang circuit breaker (CB) bago ito bukas ang mga contact nito at malutas ang pinsala.

Kapag ang short circuit ay lumampas sa circuit breaker, nagdudulot ito ng thermal at mechanical stresses sa mga bahagi ng breaker na nagdadala ng kuryente. Kung ang contact area at conducting parts ay masyadong maliit, maaari itong magresulta sa permanenteng pinsala sa insulation at conducting parts ng circuit breaker.

Ayon sa Joule’s law of heating, ang pagtaas ng temperatura ay direktang proporsyonal sa kwadrado ng short circuit current, contact resistance, at duration ng short circuit. Ang short circuit current ay patuloy na lumalampas sa circuit breaker hanggang malutas ang pinsala sa pamamagitan ng pagbubukas ng breaker.

Dahil ang thermal stress sa circuit breaker ay proporsyonal sa panahon ng short circuit, ang breaking capacity ng electrical circuit breaker ay depende sa operating time. Sa 160oC, ang aluminum ay naging malambot at nawalan ng mekanikal na lakas, at ang temperatura na ito ay maaaring gamitin bilang limit ng pagtaas ng temperatura ng contacts ng breaker sa panahon ng short circuit.

Kaya, ang short circuit breaking capacity o breaking current ng circuit breaker ay inilalarawan bilang ang pinakamataas na kuryente na maaaring lumampas sa breaker mula sa oras na nangyari ang short circuit hanggang ito ay malutas, nang hindi magresulta ng permanenteng pinsala sa circuit breaker.Ang halaga ng short circuit breaking current ay ipinapakita sa RMS.

Sa panahon ng short circuit, hindi lamang ang CB ang nasusunog, ito rin ay may seryosong mechanical stresses. Kaya, sa pagtukoy ng short circuit capacity, inuuri din ang mechanical strength ng CB.

Kaya, para pumili ng angkop na circuit breaker, mahalagang matukoy ang fault level sa punto ng sistema kung saan ilalagay ang CB. Kapag natukoy na ang fault level ng anumang bahagi ng electrical transmission, madali na ang pumili ng tamang rated circuit breaker para sa bahaging ito ng network.

Rated Short Circuit Making Capacity

Ang short circuit making capacity ng circuit breaker ay ipinapakita sa peak value, iba ito sa breaking capacity na nasa RMS value. Teoretikal na, sa oras na nangyari ang fault, ang fault current ay maaaring tumaas hanggang sa dalawang beses ng symmetrical fault level nito.

Sa oras na binubukas ang circuit breaker sa isang kondisyong may fault, ang bahaging may short circuit ng sistema na konektado sa source. Ang unang siklo ng kuryente sa panahon ng circuit ay sarado ng circuit breaker, may pinakamataas na amplitude. Ito ay humigit-kumulang sa dalawang beses ng amplitude ng symmetrical fault current waveform.

Ang mga contact ng breaker ay kailangang tanggihan ang pinakamataas na halaga ng kuryente sa unang siklo ng waveform kapag binubukas ang breaker sa ilalim ng fault. Batay sa nabanggit na pangyayari, ang napiling breaker ay dapat na may short circuit making capacity rating.

Dahil ang rated short circuit making current ng circuit breaker ay ipinapakita sa maximum peak value, ito ay laging mas mataas kaysa sa rated short circuit breaking current ng circuit breaker. Ang normal na halaga ng short circuit making current ay 2.5 beses na mas mataas kaysa sa short circuit breaking current. Ito ay totoo para sa parehong standard at remote control circuit breaker.

Rated Operating Sequence

Ito ang mechanical duty requirement ng operating mechanism ng circuit breaker. Ang sequence ng rated operating duty ng circuit breaker ay nailarawan bilang:

Kung saan, O ay nagpapahiwatig ng opening operation ng CB.CO ay kumakatawan sa closing operation time na agad na sinusundan ng isang opening operation nang walang intentional time delay.t’ ay ang oras sa pagitan ng dalawang operations na kinakailangan upang ibalik ang initial conditions at/o upang iwasan ang excessive heating ng mga conducting parts ng circuit breaker. t = 0.3 sec para sa circuit breaker na intended for first auto re closing duty, kung hindi naman ibinigay ang ibang specification.

Suppose ang rated duty circle ng isang circuit breaker ay:

Ito ay nangangahulugan na, ang isang opening operation ng circuit breaker ay sinusundan ng isang closing operation pagkatapos ng isang oras na interval ng 0.3 sec, at pagkatapos ay muling binubuksan ang circuit breaker nang walang intentional time delay. Pagkatapos ng opening operation, muling isinasara ang CB pagkatapos ng 3 minuto at agad na nagtrip nang walang intentional time delay.

Rated Short Time Current

Ito ang limit ng kuryente na maaaring dala ng circuit breaker nang ligtas para sa tiyak na panahon nang walang pinsala. Ang mga circuit breakers ay hindi agad-agad nalilinis ang short circuit current kapag may fault sa sistema. Palaging may intentional at unintentional time delays sa pagitan ng oras ng pag-occur ng fault at oras ng pag-clear ng fault ng CB.

Ang delay na ito ay dahil sa oras ng operation ng protection relays, oras ng operation ng circuit breaker, at maaaring mayroon ding intentional time delay na inilapat sa relay para sa proper coordination ng power system protection. Kahit ang circuit breaker ay hindi trip, ang fault ay malilinis ng susunod na mataas na positioned circuit breaker.

Sa kasong ito, ang fault clearing time ay mas mahaba. Kaya, pagkatapos ng fault, kailangang dala ng circuit breaker ang short circuit para sa tiyak na panahon. Ang kabuuang lahat ng time delays ay hindi dapat hihigit sa 3 segundo; kaya ang circuit breaker ay dapat na kayang dala ang maximum faulty current para sa kaunti na lang na panahon.

Ang short circuit current maaaring magkaroon ng dalawang pangunahing epekto sa loob ng circuit breaker.Dahil sa mataas na kuryente, maaaring magkaroon ng mataas na thermal stress sa insulation at conducting parts ng CB.Ang mataas na short circuit current, nagbibigay ng significant na mechanical stresses sa iba't ibang current carrying parts ng circuit breaker.

Ang circuit breaker ay disenyo upang makatanggihan ang mga stress na ito. Gayunpaman, walang circuit breaker ang dapat dala ng short circuit current nang mas mahaba kaysa sa tinukoy na maikling panahon. Ang rated short time current ng circuit breaker ay hindi bababa sa kanyang rated short circuit breaking current.

Rated Voltage ng Circuit Breaker

Ang rated voltage ng circuit breaker ay depende sa kanyang insulation system. Para sa mga sistema na mas mababa sa 400 KV, ang circuit breaker ay disenyo upang makatanggihan ng 10% sa itaas ng normal na system voltage. Para sa mga sistema na mas mataas o katumbas ng 400 KV, ang insulation ng circuit breaker ay dapat na kayang tanggihan ng 5% sa itaas ng normal na system voltage.

Ito ay nangangahulugan na, ang rated voltage ng circuit breaker ay tumutugon sa pinakamataas na system voltage. Dahil sa panahon ng no load o maliit na load condition, ang voltage level ng power system ay pinapayagan na tumaas hanggang sa pinakamataas na voltage rating ng sistema.