ตัวตัดวงจรเรตติ้ง

คำนิยามของเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันความเสียหายของวงจรไฟฟ้าจากการไหลของกระแสไฟฟ้าเกินหรือการลัดวงจรโดยหยุดการไหลของกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรลัดวงจรของเบรกเกอร์วงจร

นี่คือกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่เบรกเกอร์วงจร (CB) สามารถทนทานได้ก่อนที่จะถูกตัดวงจรด้วยการเปิดคอนแทค

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรผ่านเบรกเกอร์วงจร จะทำให้เกิดความเครียดทางความร้อนและกลไกในส่วนที่นำไฟฟ้าของเบรกเกอร์ หากพื้นที่คอนแทคและส่วนที่นำไฟฟ้ามีขนาดเล็กเกินไป อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างถาวรต่อฉนวนและส่วนที่นำไฟฟ้าของเบรกเกอร์วงจร

ตามกฎของ Joule สำหรับความร้อน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิมีความสัมพันธ์ตรงกับกำลังสองของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ความต้านทานของคอนแทค และระยะเวลาของการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะไหลผ่านเบรกเกอร์วงจรจนกว่าจะถูกตัดวงจรด้วยการเปิดเบรกเกอร์

เนื่องจากความเครียดทางความร้อนในเบรกเกอร์วงจรมีความสัมพันธ์กับระยะเวลาของการลัดวงจร ความสามารถในการตัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรขึ้นอยู่กับเวลาการทำงาน ที่ 160oC อลูมิเนียมจะอ่อนลงและสูญเสียความแข็งแรงทางกล ซึ่งอุณหภูมินี้อาจถูกใช้เป็นขีดจำกัดของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของคอนแทคของเบรกเกอร์ระหว่างการลัดวงจร

ดังนั้น ความสามารถในการตัดวงจรลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรถูกกำหนดให้เป็นกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถไหลผ่านเบรกเกอร์ได้ตั้งแต่เวลาที่เกิดลัดวงจรจนกระทั่งถูกตัดวงจร โดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายอย่างถาวรต่อเบรกเกอร์วงจร ค่าของกระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรลัดวงจรแสดงในรูป RMS

ระหว่างการลัดวงจร เบรกเกอร์วงจรไม่เพียงแค่ถูกส่งผลกระทบจากความเครียดทางความร้อนเท่านั้น แต่ยังถูกส่งผลกระทบจากความเครียดทางกลอย่างมากเช่นกัน ดังนั้นในการกำหนดความสามารถในการตัดวงจรลัดวงจร ความแข็งแรงทางกลของเบรกเกอร์วงจรถูกพิจารณาด้วย

ดังนั้นในการเลือกเบรกเกอร์วงจรที่เหมาะสม จำเป็นต้องกำหนดระดับความผิดปกติที่จุดของระบบที่จะติดตั้งเบรกเกอร์วงจร เมื่อระดับความผิดปกติของส่วนใดๆ ของระบบส่งไฟฟ้าถูกกำหนดแล้ว ก็จะง่ายต่อการเลือกเบรกเกอร์วงจรที่มีอัตราเรตที่ถูกต้องสำหรับส่วนนี้ของเครือข่าย

ความสามารถในการทำวงจรลัดวงจรที่ระบุ

ความสามารถในการทำวงจรลัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรแสดงในรูปค่าสูงสุด แตกต่างจากความสามารถในการตัดวงจร ซึ่งแสดงในรูป RMS ในทางทฤษฎี เมื่อเกิดความผิดปกติ กระแสไฟฟ้าความผิดปกติสามารถเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของค่าความผิดปกติแบบสมมาตร

เมื่อเปิดเบรกเกอร์วงจรในสภาพที่มีความผิดปกติของระบบ ส่วนของระบบที่มีวงจรลัดวงจรที่เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า วงจรแรกที่ถูกปิดโดยเบรกเกอร์วงจร มีแอมปลิจูดสูงสุด ซึ่งประมาณสองเท่าของแอมปลิจูดของคลื่นความผิดปกติแบบสมมาตร

คอนแทคของเบรกเกอร์ต้องทนทานต่อค่ากระแสสูงสุดนี้ในวงจรแรกเมื่อเบรกเกอร์ถูกปิดภายใต้ความผิดปกติ บนพื้นฐานของปรากฏการณ์ที่กล่าวมา เบรกเกอร์ที่เลือกควรระบุความสามารถในการทำวงจรลัดวงจร

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าในการทำวงจรลัดวงจรที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรแสดงในรูปค่าสูงสุดสุด จึงมักจะมากกว่ากระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรลัดวงจรของเบรกเกอร์วงจร ค่าปกติของกระแสไฟฟ้าในการทำวงจรลัดวงจรคือ 2.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรลัดวงจร ซึ่งใช้ได้ทั้งกับเบรกเกอร์วงจรมาตรฐานและเบรกเกอร์วงจรควบคุมระยะไกล

ลำดับการทำงานที่ระบุ

นี่คือความต้องการทางกลของกลไกการทำงานของเบรกเกอร์วงจร ลำดับการทำงานที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรได้ถูกกำหนดไว้ว่า:

ที่ O หมายถึงการทำงานเปิดของ CB CO หมายถึงเวลาการทำงานปิดที่ตามด้วยการทำงานเปิดโดยไม่มีการหน่วงเวลาเจตนา t' คือเวลาระหว่างการทำงานสองครั้งที่จำเป็นในการฟื้นฟูเงื่อนไขเริ่มต้นและ/หรือป้องกันการร้อนเกินไปของส่วนที่นำไฟฟ้าของเบรกเกอร์วงจร t = 0.3 วินาที สำหรับเบรกเกอร์วงจรที่มีการปิด-เปิดอัตโนมัติครั้งแรก ถ้าไม่ได้ระบุไว้เป็นอย่างอื่น

สมมติว่าลำดับการทำงานที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรคือ:

นี่หมายความว่า การทำงานเปิดของเบรกเกอร์วงจรตามด้วยการทำงานปิดหลังจากช่วงเวลานาน 0.3 วินาที และจากนั้นเบรกเกอร์วงจรจะเปิดอีกครั้งโดยไม่มีการหน่วงเวลาเจตนา หลังจากการทำงานเปิดนี้ เบรกเกอร์วงจรจะปิดอีกครั้งหลังจาก 3 นาที และจากนั้นจะทริปทันทีโดยไม่มีการหน่วงเวลาเจตนา

กระแสไฟฟ้าสั้นๆ ที่ระบุ

นี่คือขีดจำกัดของกระแสไฟฟ้าที่เบรกเกอร์วงจรสามารถขนส่งได้อย่างปลอดภัยในเวลาที่เฉพาะเจาะจงโดยไม่มีความเสียหายใด ๆ ภายใน เบรกเกอร์วงจรไม่สามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้ทันทีเมื่อมีความผิดปกติเกิดขึ้นในระบบ ยังมีการหน่วงเวลาเจตนาและไม่เจตนาอยู่ระหว่างเวลาที่เกิดความผิดปกติกับเวลาที่เบรกเกอร์วงจรตัดวงจร

การหน่วงเวลานี้เป็นเพราะเวลาการทำงานของรีเลย์ป้องกัน เวลาการทำงานของเบรกเกอร์วงจร และอาจมีการหน่วงเวลาเจตนาที่กำหนดในรีเลย์เพื่อประสานงานในการป้องกันระบบไฟฟ้า แม้เบรกเกอร์วงจรจะไม่ทริป ความผิดปกติจะถูกตัดโดยเบรกเกอร์วงจรที่ตั้งอยู่สูงกว่า

ในกรณีนี้ เวลาในการตัดความผิดปกติยาวนานขึ้น ดังนั้น หลังจากความผิดปกติ เบรกเกอร์วงจรต้องขนส่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในระยะเวลาหนึ่ง ผลรวมของเวลาหน่วงทั้งหมดไม่ควรเกิน 3 วินาที ดังนั้น เบรกเกอร์วงจรควรมีความสามารถในการขนส่งกระแสไฟฟ้าความผิดปกติสูงสุดอย่างน้อยในระยะเวลาสั้นๆ นี้

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรอาจมีผลกระทบสำคัญภายในเบรกเกอร์วงจร เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสูง มีความเครียดทางความร้อนในฉนวนและส่วนที่นำไฟฟ้าของเบรกเกอร์วงจร กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง สร้างความเครียดทางกลในส่วนต่างๆ ที่นำไฟฟ้าของเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรถูกออกแบบมาเพื่อทนทานต่อความเครียดนี้ อย่างไรก็ตาม เบรกเกอร์วงจรไม่ควรขนส่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรนานเกินกว่าระยะเวลาสั้นๆ ที่ระบุ กระแสไฟฟ้าสั้นๆ ที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรอย่างน้อยเท่ากับกระแสไฟฟ้าในการตัดวงจรลัดวงจรที่ระบุ

แรงดันที่ระบุของเบรกเกอร์วงจร

แรงดันที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรขึ้นอยู่กับระบบฉนวน สำหรับระบบต่ำกว่า 400 KV เบรกเกอร์วงจรถูกออกแบบให้ทนทานต่อแรงดันสูงกว่าระบบปกติ 10% สำหรับระบบสูงกว่าหรือเท่ากับ 400 KV ฉนวนของเบรกเกอร์วงจรควรสามารถทนทานต่อแรงดันสูงกว่าระบบปกติ 5%

นั่นหมายความว่า แรงดันที่ระบุของเบรกเกอร์วงจรสอดคล้องกับแรงดันสูงสุดของระบบ เนื่องจากในภาวะโหลดเบาหรือไม่มีโหลด ระดับแรงดันของระบบไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึงแรงดันสูงสุดของระบบ