Guida Kompleta għall-Selezzjoni ta' Breaker tal-Kirċit u l-Ikkalkulazzjoni tal-Setting

Kif Tixtieġu u Ssettja l-Interrupturi tal-Kurrent

1. Tipi ta' Interrupturi tal-Kurrent

1.1 Interruptur tal-Kurrent f’Aħwa (ACB)
Imsemmat ukoll bħala interruptur tal-karkas moħħieg jew universal, kollox il-komponenti huma imqadda f’karkas metaliku mħalliem. Huwa tipikament tip ta’ aħwa, li jippermett is-sostituzzjoni ġeneroża tal-kontakti u parti, u jistgħu jiġu mħalla b’assessorji differenti. L-ACBs huma komuni skont swichji tas-silġ prinċipali. Il-unitajt ta’ tripp ta’ overcurrent inkluqu tipi elettromagnetici, elettroniki, u intelligenti. Huma jfornixxu protezzjoni fi Żewġ Fazzi: long-time delay, short-time delay, instantaneous, u ground fault, fejn il-setting ta’ kull protezzjoni jista’ jiġi regolat fil-limiti bsieħed mill-daqs tal-karkas.

L-ACBs huma adattati għan-networks ta’ 50Hz AC b’voltaggi nominati ta’ 380V jew 660V u kurrenti nominati minn 200A sa 6300A. Huma maħṣula preċiżament għad-distribuzzjoni tas-silġ u protezzjoni minn overloads, undervoltage, short circuits, u grounding ta’ singola faz. Dawn l-interrupturi jfornixxu funzjonijiet ta’ protezzjoni intelligenti multipli u protezzjoni selektiva. Ta’ normali, huma jistgħu jiġu użati għal swichjar tal-kurrent mhux ħafna. L-ACBs ta’ 1250A jew inqas jistgħu wkoll jiġu użati biex ipproteġġu l-moturi minn overloads u short circuits f’sistemi ta’ 380V/50Hz.

L-applikazzjonijiet komuni inkluqu l-swicchi tal-kurrent prinċipali fuq is-silġ tal-400V ta’ transformers, bus tie switches, swicchi ta’ feeder ta’ kapacita’ kbira, u swicchi ta’ kontroll tal-motori kbira.

1.2 Molded Case Circuit Breaker (MCCB)
Imsemmat ukoll bħala interruptur plug-in, l-terminals, arc extinguishers, trip units, u mekanismu tal-operazzjoni huma mqadda f’karkas ta’ plastika. L-assessorji ta’ kontakti ausiliari, undervoltage trip units, u shunt trip units huma sovent modulari, bl-għadi tal-design kompatt. L-MCCBs solitament mhux disegnati għat-ttruppaturi u solitament huma użati għal protezzjoni ta’ circuiti branċi.

Il-MCCBs ikbir huma jinkludu unitajt ta’ tripp termiko-magnetiku. Id-daqqa t’is-soliedi jistgħu jinkludu sensors ta’ tripp solid-state. L-unitajt ta’ tripp ta’ overcurrent jistgħu jiġu elettromagnetici jew elettroniki. Il-MCCBs elettromagnetici solitament mhux selektivi, u jofru biss protezzjoni long-time u instantaneous. Il-MCCBs elettroniki jofru erba’ funzjonijiet ta’ protezzjoni: long-time, short-time, instantaneous, u ground fault. Dak xi modelli ġodda jinkludu zone-selective interlocking.

L-MCCBs huma użati komuni għal kontrol u protezzjoni ta’ feeders, swicchi tal-kurrent prinċipali fuq transformers ta’ distribuzzjoni żgħira, terminals ta’ kontroll tal-motori, u bħala swicchi tas-silġ għal diversi mašini.

1.3 Miniature Circuit Breaker (MCB)
L-MCBs huma l-devices terminali ta’ protezzjoni aħar użati fl-isistemi elektrika ta’ l-ġimgħa. Huma jipproteġġu circuits ta’ singola faz u tat-tripp-fazi sa 125A minn short circuits, overloads, u overvoltage. Disponibbli f’konfigurazzjonijiet ta’ 1P, 2P, 3P, u 4P.

L-MCB ibni mis-sistema ta’ operazzjoni, kontakti, devices ta’ protezzjoni (diversi unitajt ta’ tripp), u sistema ta’ speġġ tal-arc. Il-kontakti jintibu manwalment jew elektrikament u jiġu msawr mill-free-tripping mechanism. Il-coil tal-overcurrent trip unit u l-element tal-heating tal-thermal trip unit huma konnessi in series mal-circuit prinċipali, mentri l-undervoltage trip coil huwa konness in parallel mal-power supply.

Fl-isidma elektrika tal-ġimgħa, l-MCBs huma użati għal overload, short-circuit, overcurrent, undervoltage, ground fault, leakage protection, automatic transfer ta’ dual power sources, u motor starting u protezzjoni mhux ħafna.

2. Parametri Tekniki Kukkanċi tal-Interrupturi tal-Kurrent

• Rated Operating Voltage (Ue)
  Il-volttagġ nominali fl-għal li l-interruptur tal-kurrent hu disegnat biex jopera kontinwament fid-dinghijiet spesifikati. F’Ċina, għas-sistemi sa 220kV, il-maximum operating voltage huwa 1.15 darba l-volttagġ nominali tas-sistema; għal 330kV u aktar, huwa 1.1 darba. L-interruptur għandu jżomm insulazzjoni u jagħmel operazzjonijiet ta’ switching fis-sistema ta’ maximum operating voltage.

• Rated Current (In)
  Il-kurrent li l-unit tal-tripp jistgħu jiġu portati kontinwament f’temperaturi ambientali sa 40°C. Għal unitajt ta’ tripp regolabbli, dan huwa l-kurrent regolabbli max. F’temperaturi oħra 40°C (sa 60°C), jawnser derating.

• Overload Trip Current Setting (Ir)
  L-interruptur tripp b’delay meta l-kurrent supera l-Ir, li jirrapreżenta l-kurrent max li l-interruptur jistgħu jiġu portati mingħajr tripp. L-Ir għandu ikun akbar mill-kurrent max tas-silġ (Ib) iżda inqas mill-kurrent permess ta’ l-kablu (Iz). Għal interruptors termiko-magnetiku, l-Ir huwa sovent regolabbli mid-0.7 sa 1.0In; l-unitajt ta’ tripp elettroniki joffru rango amplier, solitament mid-0.4 sa 1.0In. Għal unitajt ta’ tripp fissi, Ir = In.

• Short-Circuit Trip Current Setting (Im)
  Il-livell fejn l-unit tal-tripp instantaneous jew short-time jativi biex is-silġ jikkonness rapidament waqt kurrenti ta’ fatla liltaqgħa.

• Rated Short-Time Withstand Current (Icw)
  Il-kurrent li l-interruptur jistgħu jiġu sopportati għal perjodu specifikat mingħajr danni termiku.

• Breaking Capacity
  Il-kurrent ta’ fatla max li l-interruptur jistgħu jiġu interrotti s-sekuru, indipendentiment mil-rated current. Valuri komuni huma 36kA u 50kA. Huwa jikkategorizza f’ultimate breaking capacity (Icu) u service breaking capacity (Ics).

3. Prinċipji Ġenerali għat-Tixtieġ u Ssettjar tal-Interrupturi tal-Kurrent

• Rated operating voltage ≥ volttagġ nominali tas-silġ.

• Rated short-circuit making/breaking capacity ≥ kurrent tas-silġ imkalkulat.

• Rated short-circuit making/breaking capacity ≥ kurrent ta’ fatla max possibli fis-silġ.

• Single-phase-to-ground short-circuit current fuq is-silġ finali ≥ 1.25 × setting tal-tripp instantaneous (jew short-time).

• Undervoltage trip unit rated voltage = volttagġ nominali tas-silġ.

• Shunt trip unit rated voltage = volttagġ tal-control power supply.

• Electric operating mechanism rated voltage = volttagġ tal-control power supply.

• Għal silġ ta’ l-llum, setta l-kurrent tal-tripp electromagnetic instantaneous għal 6 darba l-kurrent tas-silġ.

• Għal protezzjoni ta’ fatla ta’ singola motor: 1.35× kurrent tal-starting tal-motor (DW series) jew 1.7× (DZ series).

• Għal motors multipli: 1.3× kurrent tal-starting tal-motor ikbar + somma tal-kurrent tas-silġ tal-motors oħra.

• Bħala swicchi tal-kurrent tal-low-voltage side tal-transformer prinċipali: breaking capacity > kurrent ta’ fatla tal-low-voltage tas-sistema; trip rated current ≥ kurrent nominali tal-transformer; short-circuit setting = 6–10× kurrent nominali tal-transformer; overload setting = kurrent nominali tal-transformer.

• Waqt it-tixtieġ preliminar, koordinaha ma’ l-interrupturi ta’ fuq u ta’ taħt biex timpreveni minn cascading trips u minimizja l-area ta’ l-interruttjoni.

4. Selectivity ta’ l-Interrupturi tal-Kurrent
L-interrupturi tal-kurrent huma klassifikati bħala selective jew non-selective. L-interrupturi selective jofru protezzjoni ta’ żewġ jew tliet stages: instantaneous u short-time għal short circuits, long-time għal overloads. L-interrupturi non-selective huma tipikament instantaneous (short-circuit biss) jew long-time (overload biss). Il-selectivity tiġi raggiunta permezz ta’ unitajt ta’ tripp ta’ short-time delay b’settings ta’ time differenti. Considerazzjonijiet ċavetta:

• Upstream instantaneous trip setting ≥ 1.1 × kurrent ta’ fatla ta’ 3-fazi max fil-downstream breaker’s output.

• Jekk downstream huwa non-selective, upstream short-time trip setting ≥ 1.2 × downstream instantaneous trip setting biex tmantieni selectivity.

• Jekk downstream huwa wkoll selective, upstream short-time delay time ≥ downstream short-time delay time + 0.1s.
  Ġeneralement, Iop.1 ≥ 1.2 × Iop.2.

5. Cascading Protection
F’diżen tas-sistema, il-koordinazzjoni bejn l-interrupturi ta’ fuq u ta’ taħt tagħti selectivity, speed, u sensitivity. Il-koordinazzjoni ġusta tgħalli l-isolazzjoni selektiva tal-fatla, waqt li jżomm il-silġ għal silġ validi. Il-cascading juttilizzja l-effett tal-limitazzjoni tal-kurrent tal-interruptur ta’ fuq (QF1). Meta jikkarra short circuit ta’ taħt (fil-QF2), l-azione ta’ limitazzjoni tal-kurrent tal-QF1 tirdċi l-kurrent tal-fatla reali, li jpermetti lill-QF2 li jiġi interrotti b’kurrent akbar mill-rated capacity tiegħu. Dan jippermetti l-użu ta’ interrupturi ta’ taħt billi huma aktar ekonomiċi u bil-breaking-capacity inqas. Il-kundizzjonijiet inkluqu li ma jkunx loads kritici fuq silġ adjacenti (minn dikka l-qall QF1 trip se jgħali l-QF3), u matching proper tal-settings tal-instantaneous. Il-data ta’ cascading hija determinata permezz ta’ testejjiet u furnita mill-manufacturers.

6. Sensitivity ta’ l-Interrupturi tal-Kurrent
Biex jasegura l-operazzjoni reliable waqt il-kondizzjonijiet ta’ fatla minimi, il-sensitivity (Sp) għandha tkun ≥1.3 skont GB50054-95:
Sp = Ik.min / Iop ≥ 1.3
Fehnekk Iop huwa l-setting tal-tripp instantaneous jew short-time, u Ik.min huwa l-kurrent ta’ fatla minima fil-line end protected waqt l-operazzjoni minima tas-sistema. Għal interrupturi selective b’short-time u instantaneous trips, tikber verification ta’ sensitivity ta’ l-short-time trip biss.

7. Selection u Ssettjar tal-Unitajt ta’ Tripp

(1) Instantaneous Overcurrent Trip Setting. Għandu ikun akbar mill-kurrent peak (Ipk) tas-silġ waqt il-startup tal-motor:
Iop(0) ≥ Krel × Ipk
(Krel = reliability factor)

(2) Short-Time Overcurrent Trip Setting u Time
Iop(s) ≥ Krel × Ipk. It-timedelays huma tipikament 0.2s, 0.4s, jew 0.6s, settati biex jensurem li l-operazzjoni ta’ fuq teħdi aktar mill-downstream bi xogħol ta’ time waħid.

(3) Long-Time Overcurrent Trip Setting u Time
Jipproteġġu minn overloads: Iop(l) ≥ Krel × I30 (kurrent tas-silġ massimu). It-timedelay għandu ikun akbar mill-duration tal-overload short-term permessa.

(4) Coordination Bejn it-Settings tal-Tripp u Capacity tal-Kablu.Biex timpreveni minn overheating jew fire tal-kablu mingħajr tripp:

Iop ≤ Kol × Ial
Fehnekk Ial = kurrent tal-carrying permessa tal-kablu, Kol = short-term overload factor (4.5 għal trips instantaneous/short-time; 1.1 għal trip long-time bħala protezzjoni ta’ fatla; 1.0 għal protezzjoni ta’ overload biss). Jekk mhux satisfatti, adjust it-trip setting jew zidd is-size tal-kablu.