Mga Rating ng Circuit Breaker

Pagsasalain ng Circuit Breaker

Ang circuit breaker ay isang aparato na disenyo upang protektahan ang isang electrical circuit mula sa pinsala dulot ng overcurrent o short circuits sa pamamagitan ng paghihiwalay ng daloy ng kuryente.

Short Circuit Breaking Current ng Circuit Breaker

Ito ang pinakamataas na short circuit current na kayang tanggihan ng isang circuit breaker (CB) bago ito natapos na buksan ang mga contact nito.

Kapag ang short circuit ay lumipas sa pamamagitan ng circuit breaker, ito ay nagdudulot ng thermal at mechanical stresses sa mga bahagi ng breaker na nakapagdadala ng kuryente. Kung ang contact area at conducting parts ay masyadong maliit, ito ay maaaring 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 lumilipas sa pamamagitan ng circuit breaker hanggang sa ang fault ay matanggal sa pamamagitan ng pagbubukas ng breaker.

Bilang ang thermal stress sa circuit breaker ay proporsyonal sa panahon ng short circuit, ang breaking capacity ng electrical circuit breaker, depende sa operating time. Sa 160oC, ang aluminum ay naging malambot at nawalan ng mechanical strength, ang temperatura na ito ay maaaring gamitin bilang limit ng pagtaas ng temperatura ng breaker contacts 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 lumipas sa breaker mula sa oras na may short circuit hanggang sa ito ay matanggal, nang hindi nagdulot ng permanenteng pinsala sa circuit breaker.Ang halaga ng short circuit breaking current ay ipinapakita sa RMS.

Sa panahon ng short circuit, ang CB ay hindi lamang pinaglabanan ng thermal stress, ito ay din naranasan ng malubhang mechanical stresses. Kaya, sa pagtukoy ng short circuit capacity, inilalapat din ang mechanical strength ng CB.

Kaya, para sa tamang pagpili ng circuit breaker, mahalaga na tukuyin 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 pagpili 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, hindi tulad ng breaking capacity, na nasa RMS value. Teoretikal, sa sandaling may fault, ang fault current ay maaaring tumaas hanggang sa dalawang beses ng simmetrical fault level nito.

Sa sandaling binuksan ang circuit breaker sa kondisyon ng fault, ang short circuit portion ng sistema na konektado sa source. Ang unang cycle ng kuryente sa panahon ng circuit ay sarado ng circuit breaker, may pinakamataas na amplitude. Ito ay humigit-kumulang dalawang beses ng amplitude ng simmetrical fault current waveform.

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

Bilang 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 mas mataas kaysa sa short circuit breaking current. Ito ay totoo para sa standard at remote control circuit breaker.

Rated Operating Sequence

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

Kung saan, O ay nangangahulugang opening operation ng CB.CO ay nangangahulugang 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 sobrang init ng 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 iba.

Halimbawa, ang rated duty circle ng isang circuit breaker ay:

Ito ay nangangahulugang, ang isang opening operation ng circuit breaker ay sinusundan ng isang closing operation pagkatapos ng oras na 0.3 sec, at pagkatapos ay ang circuit breaker ay muling bubuksan nang walang intentional time delay. Pagkatapos ng opening operation, ang CB ay muling isasarado pagkatapos ng 3 minuto at pagkatapos ay agad na trip nang walang intentional time delay.

Rated Short Time Current

Ito ang limit ng kuryente na kayang dala ng isang circuit breaker nang ligtas para sa tiyak na panahon nang walang pinsala. Ang mga circuit breakers ay hindi agad-agad nagsasara ng short circuit current sa sandaling may fault sa sistema. Mayroong intentional at unintentional time delays sa pagitan ng oras ng pagkakaroon ng fault at oras ng pag-solve ng fault ng CB.

Ang delay na ito ay dahil sa oras ng operasyon ng protection relays, oras ng operasyon ng circuit breaker, at maaari ring may intentional time delay na inilapat sa relay para sa proper coordination ng power system protection. Kahit ang circuit breaker ay hindi mag-trip, ang fault ay matatanggal ng susunod na mas mataas na posisyong circuit breaker.

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

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

Ang circuit breaker ay disenyo upang makayanan ang mga stress na ito. Gayunpaman, walang circuit breaker ang dapat dala ng short circuit current nang mas mahaba kaysa sa specified short period. Ang rated short time current ng circuit breaker ay kahit saan ay katumbas ng 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 makayanan ang 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 kayang makayanan ang 5% sa itaas ng normal na system voltage.

Ibig sabihin, ang rated voltage ng circuit breaker ay tumutugon sa pinakamataas na system voltage. Dahil sa no load o small load condition, ang voltage level ng power system ay pinapayagan na tumaas hanggang sa pinakamataas na voltage rating ng sistema.