Áramkörvédő besorolásai

Áramkör-választó definíció

Az áramkör-választót olyan eszköznak definiáljuk, amelyet arra terveztek, hogy megvédje az elektromos áramkört a túlmenő áram vagy rövidzárlat okozta károk elől, megszakítva az áram folyamát.

Rövidzárlati törésmérték az áramkör-választónál

Ez a legnagyobb rövidzárlati áram, amelyet egy áramkör-választó (CB) elviselhet, mielőtt végül a kapcsolók nyitásával tisztázódik.

Amikor rövidzárlat áramlik át az áramkör-választón, hőmérsékleti és mechanikai stresszeseket okoz a választó áramátvivő részeiben. Ha a kapcsoló felülete és vezető részei túl kis méretűek, ez állandó károkat okozhat az izoláló és vezető részeknek.

A Joule-féle hőzárlás törvénye szerint a hőmérsékleti emelkedés arányos a rövidzárlati áram négyzetével, a kapcsoló ellenállásával és a rövidzárlat időtartamával. A rövidzárlati áram folytatja az áramkör-választón keresztül, amíg a hiba a kapcsoló nyitásával tisztázódik.

Mivel az áramkör-választóban lévő hőmérsékleti stressz arányos a rövidzárlat időtartamával, az áramkör-választó töréskapacitása a működési időtől függ. 160°C-nál az alumínium puha lesz, és elveszíti mechanikai erősségét, ez a hőmérséklet lehet a határérték a rövidzárlat során a kapcsoló pontok hőmérsékleti emelkedésére.

Tehát, az áramkör-választó rövidzárlati töréskapacitása vagy törésmértéke a legnagyobb áram, ami áthaladhat a választón a rövidzárlat kezdete óta, amíg tisztázódik, anélkül, hogy állandó károkat okozna az áramkör-választónak. A rövidzárlati törésmérték értéke effektív értékben fejezi ki.A rövidzárlat során az áramkör-választó nem csak hőmérsékleti, hanem komoly mechanikai stresszeseket is szenved. Tehát, a rövidzárlati kapacitás meghatározásakor az áramkör-választó mechanikai erősségét is figyelembe veszik.

Tehát, a megfelelő áramkör-választó kiválasztásához természetes, hogy meghatározzák a hibaszintet a rendszer adott pontján, ahol az áramkör-választó települ. Miután meghatározták a hibaszintet a villamos energiatranszfer bármely részén, könnyű a helyes minősítésű áramkör-választó kiválasztása a hálózat ezen részéhez.

Minősített rövidzárlati zárókapacitás

Az áramkör-választó rövidzárlati zárókapacitása csúcsértékben fejezi ki, ellentétben a töréskapacitással, ami effektív értékben van. Elméletileg, a hiba bekövetkezése pillanatában a hibajárat kétszerese lehet a szimmetrikus hibajárat szintjének.

A rendszer hibás állapotban való bekapcsolásának pillanatában, a rendszer rövidzárlati része a forráshoz kapcsolódik. Az első ciklusban a jel amplitúdója a legnagyobb. Ez körülbelül kétszerese a szimmetrikus hibajárat jel amplitúdójának.

Az áramkör-választó kapcsolói el kell viseljék ezt a legnagyobb jel amplitúdóját, amikor a kapcsoló hibás állapotban záródik. Ezen jelenség alapján, a kiválasztott áramkör-választónak minősített rövidzárlati zárókapacitással kell rendelkeznie.

Mivel az áramkör-választó minősített rövidzárlati záróárama csúcsértékben fejezi ki, mindig nagyobb, mint az áramkör-választó minősített rövidzárlati törésmértéke. A normál érték a rövidzárlati záróáram 2,5-szerese a rövidzárlati törésmértéknél. Ez igaz a szabványos és távirányított áramkör-választóra is.

Minősített működési sorrend

Ez a mechanikai kötelezettség az áramkör-választó működtetési mechanizmusára vonatkozik. Az áramkör-választó minősített működési kötelezettségének sorrendje a következőképpen lett meghatározva:

Ahol, O a CB nyitó műveletét jelenti. CO a záró művelet időtartamát jelenti, amely azonnal következik nyitó művelettel, anélkül, hogy szándékos időeltolást alkalmaznának. t' a két művelet közötti idő, ami szükséges az eredeti feltételek visszaállításához és/vagy annak megelőzésére, hogy a vezető részek túlságosan melegedjenek. t = 0,3 másodperc az áramkör-választónál, amely az első automatikus újrabeállítási kötelezettségre szánt, ha másként nincs meghatározva.

Például, ha az áramkör-választó minősített kötelezettségi kör a következő:

Ez azt jelenti, hogy az áramkör-választó nyitó művelete után 0,3 másodperces időszak után következik záró művelet, majd az áramkör-választó újra nyit, anélkül, hogy szándékos időeltolást alkalmaznának. Ezután a CB újra záródik 3 perc múlva, és azonnal trippel, anélkül, hogy szándékos időeltolást alkalmaznának.

Minősített rövid idejű áram

Ez az áramlimit, amelyet az áramkör-választó biztonságosan elviselhet bizonyos időre, anélkül, hogy bármilyen károkat okozna. Az áramkör-választók nem tiszítik a rövidzárlati áramot, ahogy bármilyen hiba bekövetkezik a rendszerben. Mindig van némi szándékos és nem szándékos időeltolás a hiba bekövetkezésének és a hiba tisztázásának pillanata között.

Ez az időeltolás a védelmi relék működési ideje, az áramkör-választó működési ideje, és lehet, hogy a relében is szándékos időeltolást alkalmaznak a villamos energiahálózat védelmének megfelelő koordinációja érdekében. Még akkor is, ha az áramkör-választó nem trippelez, a hibát a következő magasabb pozíciójú áramkör-választó tisztítja.

Ilyen esetben a hiba tisztításának ideje hosszabb. Így, a hiba után, az áramkör-választónak bizonyos időre el kell viselnie a rövidzárlati áramot. Az összes időeltolás összege nem lehet több, mint 3 másodperc, tehát az áramkör-választónak képesnek kell lennie, hogy legalább ennyi rövid időre elviselje a maximális hibajáratot.

A rövidzárlati áram két nagy hatást gyakorolhat az áramkör-választó belső részeire. A magas áram miatt a vezető és izoláló részekben magas hőmérsékleti stresszesek lehetnek. A magas rövidzárlati áram jelentős mechanikai stresszeseket okozhat az áramkör-választó különböző áramátvivő részeiben.

Az áramkör-választók így tervezve vannak, hogy elviseljék ezeket a stresszeseket. Azonban, semmilyen áramkör-választónak nem szabad tovább haladnia a rövidzárlati áramon, mint a meghatározott rövid idő. Az áramkör-választó minősített rövid idejű árama legalább annyi, mint a minősített rövidzárlati törésmértéke.

Az áramkör-választó minősített feszültsége

Az áramkör-választó minősített feszültsége attól függ, hogy milyen izolációs rendszerrel rendelkezik. 400 KV alatti rendszerek esetén az áramkör-választót 10%-kal magasabb feszültségen képes elviselni, mint a normál rendszerfeszültség. 400 KV-ig vagy annál magasabb rendszerek esetén az áramkör-választó izolációja 5%-kal magasabb feszültségen képes elviselni, mint a normál rendszerfeszültség.

Ez azt jelenti, hogy az áramkör-választó minősített feszültsége a legmagasabb rendszerfeszültségnek felel meg. Ez azért, mert a nincs terhelés vagy kis terhelés mellett a rendszer feszültsége engedélyezett, hogy emelkedjen a rendszer legmagasabb feszültségéig.