Pemutus Litar Penilaian

Definisi Pemutus Litar

Pemutus litar didefinisikan sebagai peranti yang direka untuk melindungi litar elektrik daripada kerosakan yang disebabkan oleh arus berlebihan atau litar pendek dengan menghentikan aliran elektrik.

Arus Pemutusan Litar Pendek Pemutus Litar

Ini adalah arus litar pendek maksimum yang boleh ditanggung oleh pemutus litar (CB) sebelum ia dibuka sepenuhnya melalui kontaknya.

Apabila arus litar pendek mengalir melalui pemutus litar, ia menyebabkan tekanan termal dan mekanikal pada bahagian penghantar arus pemutus litar. Jika kawasan kontak dan bahagian penghantar terlalu kecil, ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada isolasi dan bahagian penghantar pemutus litar.

Berdasarkan hukum pemanasan Joule, peningkatan suhu adalah berkadar langsung dengan kuasa dua arus litar pendek, rintangan kontak, dan tempoh litar pendek. Arus litar pendek terus mengalir melalui pemutus litar sehingga kesalahan itu dibersihkan dengan membuka pemutus litar.

Kerana tekanan termal pada pemutus litar berkadar dengan tempoh litar pendek, kapasiti pemutusan pemutus litar bergantung kepada masa operasi. Pada 160oC aluminium menjadi lembut dan kehilangan kekuatan mekanikalnya, suhu ini boleh diambil sebagai had peningkatan suhu kontak pemutus litar semasa litar pendek.

Oleh itu, kapasiti pemutusan litar pendek atau arus pemutusan pemutus litar didefinisikan sebagai arus maksimum yang boleh mengalir melalui pemutus litar dari masa litar pendek berlaku hingga ia dibersihkan, tanpa menyebabkan kerosakan kekal pada pemutus litar. Nilai arus pemutusan litar pendek dinyatakan dalam RMS.

Semasa litar pendek, CB tidak hanya tertakluk kepada tekanan termal, ia juga mengalami tekanan mekanikal yang serius. Oleh itu, semasa menentukan kapasiti litar pendek, kekuatan mekanikal CB juga dipertimbangkan.

Jadi, untuk memilih pemutus litar yang sesuai, jelaslah perlu menentukan tahap kesalahan pada titik sistem di mana CB akan dipasang. Setelah tahap kesalahan sebahagian transmisi elektrik ditentukan, mudah untuk memilih pemutus litar yang berperingkat betul untuk sebahagian rangkaian tersebut.

Kapasiti Pembuatan Litar Pendek Berperingkat

Kapasiti pembuatan litar pendek pemutus litar dinyatakan dalam nilai puncak, berbeza daripada kapasiti pemutusan yang dinyatakan dalam nilai RMS. Secara teori, pada ketika kesalahan berlaku, arus kesalahan boleh meningkat hingga dua kali tahap kesalahan simetri.

Pada ketika pemutus litar dihidupkan dalam keadaan kesalahan, sebahagian sistem yang berlitar pendek terhubung dengan sumber. Gelombang pertama arus semasa litar ditutup oleh pemutus litar mempunyai amplitudo maksimum. Ini adalah kira-kira dua kali amplitudo gelombang arus kesalahan simetri.

Kontak pemutus litar mesti mampu menahan nilai arus tertinggi ini semasa gelombang pertama apabila pemutus litar ditutup dalam keadaan kesalahan. Berdasarkan fenomena yang disebutkan di atas, pemutus litar yang dipilih harus berperingkat dengan kapasiti pembuatan litar pendek.

Kerana arus pembuatan litar pendek berperingkat pemutus litar dinyatakan dalam nilai puncak maksimum, ia selalu lebih daripada arus pemutusan litar pendek berperingkat pemutus litar. Nilai normal arus pembuatan litar pendek adalah 2.5 kali lebih tinggi daripada arus pemutusan litar pendek. Ini berlaku untuk kedua-dua pemutus litar standard dan kendali jauh.

Urutan Operasi Berperingkat

Ini adalah tuntutan kerja mekanikal mekanisme operasi pemutus litar. Urutan tugas operasi berperingkat pemutus litar telah ditetapkan sebagai:

Di mana, O menunjukkan operasi pembukaan CB. CO mewakili masa operasi penutupan yang diikuti segera oleh operasi pembukaan tanpa penundaan sengaja. t’ adalah masa antara dua operasi yang perlu untuk memulihkan keadaan awal dan/atau untuk mencegah pemanasan berlebihan bahagian penghantar pemutus litar. t = 0.3 saat untuk pemutus litar bertujuan untuk tugas re-closing auto pertama, jika tidak ditentukan lain.

Misalkan urutan tugas berperingkat pemutus litar adalah:

Ini bermaksud, operasi pembukaan pemutus litar diikuti oleh operasi penutupan setelah selang masa 0.3 saat, dan kemudian pemutus litar kembali dibuka tanpa penundaan sengaja. Setelah operasi pembukaan ini, CB kembali ditutup setelah 3 minit dan kemudian segera trip tanpa penundaan sengaja.

Arus Singkat Berperingkat

Ini adalah had arus yang boleh dibawa dengan selamat oleh pemutus litar untuk masa tertentu tanpa kerosakan. Pemutus litar tidak membersihkan arus litar pendek segera setelah kesalahan berlaku dalam sistem. Selalu ada beberapa penundaan sengaja dan tidak sengaja antara ketika kesalahan berlaku dan ketika kesalahan dibersihkan oleh CB.

Penundaan ini disebabkan oleh masa operasi relai perlindungan, masa operasi pemutus litar, dan mungkin ada penundaan sengaja yang dikenakan pada relai untuk koordinasi perlindungan sistem tenaga yang tepat. Walaupun pemutus litar gagal trip, kesalahan akan dibersihkan oleh pemutus litar yang lebih tinggi posisinya.

Dalam hal ini, masa pembuangan kesalahan lebih lama. Oleh itu, setelah kesalahan, pemutus litar mesti membawa arus litar pendek untuk masa tertentu. Jumlah semua penundaan tidak boleh melebihi 3 saat; oleh itu, pemutus litar harus mampu membawa arus kesalahan maksimum setidaknya untuk tempoh singkat ini.

Arus litar pendek mungkin mempunyai dua kesan utama di dalam pemutus litar. Karena arus elektrik yang tinggi, mungkin ada tekanan termal yang tinggi pada isolasi dan bahagian penghantar CB. Arus litar pendek yang tinggi, menghasilkan tekanan mekanikal yang signifikan pada bahagian penghantar yang berbeza dalam pemutus litar.

Pemutus litar direka untuk menahan tekanan ini. Namun, tiada pemutus litar yang seharusnya membawa arus litar pendek untuk lebih lama daripada tempoh singkat yang ditentukan. Arus singkat berperingkat pemutus litar setidaknya sama dengan arus pemutusan litar pendek berperingkatnya.

Voltan Berperingkat Pemutus Litar

Voltan berperingkat pemutus litar bergantung pada sistem isolasinya. Untuk sistem di bawah 400 KV, pemutus litar direka untuk menahan 10% di atas voltan sistem normal. Untuk sistem 400 KV atau lebih, isolasi pemutus litar harus mampu menahan 5% di atas voltan sistem normal.

Itu bermaksud, voltan berperingkat pemutus litar sepadan dengan voltan sistem tertinggi. Ini kerana semasa beban kosong atau beban kecil, aras voltan sistem tenaga dibenarkan naik hingga voltan pengecaman tertinggi sistem.