सर्किट ब्रेकर चयन र सेटिङ गणना को पूर्ण गाइड

सर्किट ब्रेकरहरू र उनीहरूको सेटअप गर्ने तरिका

१. सर्किट ब्रेकरको प्रकारहरू

१.१ एयर सर्किट ब्रेकर (ACB)
यसलाई मोल्डेड फ्रेम वा युनिभर्सल सर्किट ब्रेकर पनि भनिन्छ। यसमा सबै घटकहरू एक इन्सुलेटेड मेटल फ्रेममा लगाएका छन्। यो आमतौरले खुला प्रकारको हुन्छ, जसले कंटाक्टहरू र भागहरूको आसान रूपमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ, र यसमा विभिन्न अक्सेसरीहरू लगाइ सकिन्छ। ACBहरू आमतौरले मुख्य विद्युत सप्लाइ स्विचको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ओवरकरेन्ट ट्रिप युनिटहरू इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, इलेक्ट्रोनिक, र इन्टेलिजेन्ट प्रकारका हुन सक्छ। यीहरू चार-चरणको सुरक्षा प्रदान गर्छन्: लामो समयको डेले, छोटो समयको डेले, तत्काल, र ग्राउंड फाउल्ट, जहाँ प्रत्येक सुरक्षा सेटिङ फ्रेमको आकार आधारित र रेन्जमा समायोजन गरिन सकिन्छ।

ACBहरू ३८०V वा ६६०V रेटेड वोल्टेज र २००A देखि ६३००A सम्मको रेटेड करेन्टका लागि ५०Hz एसी नेटवर्कको लागि उपयुक्त छन्। यीहरू आमतौरले वितरण र सुरक्षाका लागि प्रयोग गरिन्छ, जसमा ओवरलोड, अनडरवोल्टेज, शॉर्ट सर्किट, र एक्सिन्गल-फेज ग्राउंडिंग छ। यीहरू बहुल इन्टेलिजेन्ट सुरक्षा फंक्शनहरू र चयनात्मक सुरक्षा प्रदान गर्छन्। सामान्य परिस्थितिमा, यीहरू दुर्लभ रूपमा सर्किट स्विचिङ गर्न उपयोग गरिन सकिन्छ। १२५०A सम्मको रेटिंग भएका ACBहरू ३८०V/५०Hz सिस्टममा मोटरहरूलाई ओवरलोड र शॉर्ट सर्किटबाट सुरक्षा प्रदान गर्न सक्छन्।

सामान्य अनुप्रयोगहरूमा यीहरू ट्रान्सफार्मरको ४००V तरफको मुख्य आउटगोइन्ग स्विच, बस टाइ स्विच, उच्च क्षमताको फीडर स्विच, र ठूलो मोटर नियन्त्रण स्विच रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

१.२ मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर (MCCB)
यसलाई प्लग-इन सर्किट ब्रेकर पनि भनिन्छ, जसको टर्मिनल, आर्क एक्सटिंग्विशर, ट्रिप युनिट, र ऑपरेटिंग मेकेनिज्म प्लास्टिक एन्क्लोजरमा रहेका छन्। अक्सेसरी कंटाक्ट, अनडरवोल्टेज ट्रिप युनिट, र शंट ट्रिप युनिट आमतौरले मॉड्युलर हुन्छन्, जसले यसलाई टाढा डिजाइन दिन्छ। MCCBहरू आमतौरले रिपेयर गर्न डिजाइन गरिएको छैन र आमतौरले शाखा सर्किट सुरक्षाका लागि प्रयोग गरिन्छ।

धेरै MCCBहरूमा थर्मल-मैग्नेटिक ट्रिप युनिटहरू छन्। ठूलो मॉडलहरूमा सोलिड-स्टेट ट्रिप सेन्सरहरू हुन सक्छन्। ओवरकरेन्ट ट्रिप युनिटहरू इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वा इलेक्ट्रोनिक हुन सक्छन्। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक MCCBहरू आमतौरले नॉन-सिलेक्टिव हुन्छन्, जसले केवल लामो समय र तत्काल सुरक्षा प्रदान गर्छन्। इलेक्ट्रोनिक MCCBहरू चार सुरक्षा फंक्शनहरू प्रदान गर्छन्: लामो समय, छोटो समय, तत्काल, र ग्राउंड फाउल्ट। केही नयाँ मॉडलहरूमा जोन-सिलेक्टिव इंटरलॉकिंग छ।

MCCBहरू आमतौरले फीडर सर्किट नियन्त्रण र सुरक्षा, लामो डिस्ट्रिब्युशन ट्रान्सफार्मरको मुख्य आउटगोइन्ग स्विच, मोटर नियन्त्रण टर्मिनल, र विभिन्न मशीनहरूको लागि विद्युत स्विचको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

१.३ मिनियत्व सर्किट ब्रेकर (MCB)
MCBहरू भवन विद्युत सिस्टमहरूमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने अन्तिम सुरक्षा उपकरणहरू हुन्। यीहरू १२५A सम्मको एक-फेज र तीन-फेज सर्किटलाई शॉर्ट सर्किट, ओवरलोड, र ओवरवोल्टेजबाट सुरक्षा प्रदान गर्छन्। १P, २P, ३P, र ४P कन्फिगरेशनमा उपलब्ध छन्।

एक MCB एक ऑपरेटिंग मेकेनिज्म, कंटाक्ट, सुरक्षा उपकरण (विभिन्न ट्रिप युनिटहरू), र आर्क एक्सटिंग्विशिङ सिस्टम भित्र्याउँछ। कंटाक्टहरू मान्यताको रूपमा वा विद्युत रूपमा बन्द गरिन सकिन्छ र फ्री-ट्रिपिङ मेकेनिज्मले टिकाउन सकिन्छ। ओवरकरेन्ट ट्रिप युनिटको कोइल र थर्मल ट्रिप युनिटको हीटिंग एलिमेन्ट मुख्य सर्किटसँग सिरिजमा जोडिएका छन्, जबकि अनडरवोल्टेज ट्रिप कोइल पावर सप्लाइसँग पाराललमा जोडिएको छ।

भवन विद्युत डिजाइनमा, MCBहरू ओवरलोड, शॉर्ट-सर्किट, ओवरकरेन्ट, अनडरवोल्टेज, ग्राउंड फाउल्ट, लीकेज सुरक्षा, दुई पावर स्रोतहरूको ऑटोमेटिक ट्रान्सफर, र दुर्लभ मोटर स्टार्टिङ र सुरक्षाका लागि प्रयोग गरिन्छ।

२. सर्किट ब्रेकरको मुख्य तकनीकी परामितिहरू

• रेटेड ऑपरेटिंग वोल्टेज (Ue)
  सर्किट ब्रेकरले निर्धारित परिस्थितिमा लगातार काम गर्न डिझाइन गरिएको नोमिनल वोल्टेज। चीनमा, २२०kV सम्मको सिस्टमहरूका लागि, अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज १.१५ गुना सिस्टम रेटेड वोल्टेज हुन्छ; ३३०kV देखि ऊपरको लागि, यो १.१ गुना हुन्छ। ब्रेकरले सिस्टमको अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेजमा इन्सुलेशन र स्विचिङ ऑपरेशन बनाउनुपर्छ।

• रेटेड करेन्ट (In)
  ट्रिप युनिटले ४०°C सम्मको वातावरण तापमानमा लगातार लिन सक्ने करेन्ट। अद्यावधिक ट्रिप युनिटहरूका लागि, यो अधिकतम अद्यावधिक करेन्ट हुन्छ। ४०°C भन्दा उच्च (६०°C सम्म) तापमानमा, डेरेटिङ अनुमत छ।

• ओवरलोड ट्रिप करेन्ट सेटिङ (Ir)
  करेन्ट Ir भन्दा बढी भएको देखि ब्रेकरले समय डेले गरेर ट्रिप गर्छ, जसले ब्रेकरले ट्रिप बिन लिन सक्ने अधिकतम करेन्ट प्रतिनिधित्व गर्छ। Ir अधिकतम लोड करेन्ट (Ib) भन्दा ठूलो र केबलको अनुमत करेन्ट (Iz) भन्दा सानो हुनुपर्छ। थर्मल-मैग्नेटिक ब्रेकरहरूका लागि, Ir आमतौरले ०.७ देखि १.०In सम्म अद्यावधिक छ; इलेक्ट्रोनिक ट्रिप युनिटहरूले विस्तारित रेन्ज प्रदान गर्छ, जसको अधिकतम ०.४ देखि १.०In हुन्छ। फिक्स्ड ट्रिप युनिटहरूका लागि, Ir = In।

• शॉर्ट-सर्किट ट्रिप करेन्ट सेटिङ (Im)
  तत्काल वा छोटो समय ट्रिप युनिटले उच्च फाउल्ट करेन्टमा तेजी सँग सर्किट डिसकनेक्ट गर्ने थ्रेसहोल्ड।

• रेटेड शॉर्ट-टाइम विथस्टँड करेन्ट (Icw)
  थर्मल नुकसान बिन निर्धारित अवधिमा ब्रेकरले सहन गर्न सक्ने करेन्ट।

• ब्रेकिङ क्षमता
  ब्रेकरले सुरक्षित रूपमा ब्रेक गर्न सक्ने अधिकतम फाउल्ट करेन्ट, यसको रेटेड करेन्टबाट स्वतन्त्र। सामान्य मानहरू ३६kA र ५०kA छन्। यसलाई अन्तिम ब्रेकिङ क्षमता (Icu) र सेवा ब्रेकिङ क्षमता (Ics) मा विभाजित गरिन्छ।

३. सर्किट ब्रेकर चयनको सामान्य सिद्धान्तहरू

• रेटेड ऑपरेटिंग वोल्टेज ≥ सर्किट रेटेड वोल्टेज।

• रेटेड शॉर्ट-सर्किट मेकिङ/ब्रेकिङ क्षमता ≥ गणना गरिएको लोड करेन्ट।

• रेटेड शॉर्ट-सर्किट मेकिङ/ब्रेकिङ क्षमता ≥ सर्किटमा सम्भावित अधिकतम शॉर्ट-सर्किट करेन्ट।

• सर्किट अन्तिम एक-फेज-टो-ग्राउंड शॉर्ट-सर्किट करेन्ट ≥ १.२५ × तत्काल (वा छोटो समय) ट्रिप सेटिङ।

• अनडरवोल्टेज ट्रिप युनिट रेटेड वोल्टेज = सर्किट रेटेड वोल्टेज।

• शंट ट्रिप युनिट को रेटिंग वोल्टेज = नियंत्रण विद्युत स्रोत वोल्टेज।

• विद्युत संचालन मैकेनिजम को रेटिंग वोल्टेज = नियंत्रण विद्युत स्रोत वोल्टेज।

• प्रकाश चालक लाइनहरूको लागि, तत्कालीन विद्युत ट्रिप विद्युत धारा को मान ६ गुना लोड धारा हुनुपर्छ।

• एकल मोटर छोटाउने संरक्षणको लागि: १.३५× मोटर सुरुवाती धारा (डब्ल्यू श्रृंखला) वा १.७× (डीजेड श्रृंखला)।

• बहुमोटरको लागि: १.३× सबैभन्दा ठूलो मोटर सुरुवाती धारा + अन्य मोटरहरूको चलन धाराको योग।

• मुख्य ट्रान्सफोर्मरको निम्न वोल्टेज पक्षको स्विचको रूपमा: ब्रेकिङ क्षमता > ट्रान्फोर्मरको निम्न वोल्टेज छोटाउने धारा; ट्रिप रेटिंग धारा ≥ ट्रान्सफोर्मर रेटिंग धारा; छोटाउने सेटिङ = ६–१०× ट्रान्सफोर्मर रेटिंग धारा; ओवरलोड सेटिङ = ट्रान्सफोर्मर रेटिंग धारा।

• प्रारंभिक चयन पछि, ऊपरी र निम्न ब्रेकरहरूसँग समन्वय गर्नुहोस् यससँग क्रमिक ट्रिपहरूलाई रोक्ने र बिजली बिर्ताको क्षेत्रलाई कम गर्नुहोस्।

४. सर्किट ब्रेकरहरूको चयनात्मकता
सर्किट ब्रेकरहरूलाई चयनात्मक वा अ-चयनात्मक रूपमा वर्गीकृत गरिन्छ। चयनात्मक ब्रेकरहरूले दुई वा तीन टुक्राको संरक्षण प्रदान गर्छन्: तत्कालीन विद्युत छोटाउने लागि र छोटो समयको लागि छोटाउने, लामो समयको लागि ओवरलोड। अ-चयनात्मक ब्रेकरहरू सामान्यतया तत्कालीन (केवल छोटाउने) वा लामो समय (केवल ओवरलोड) हुन्छन्। चयनात्मकता भिन्न समय सेटिङ भएका छोटो समय देरी ट्रिप युनिटहरूको प्रयोग द्वारा प्राप्त गरिन्छ। महत्वपूर्ण विचारहरू:

• ऊपरी तत्कालीन ट्रिप सेटिङ ≥ १.१ × निम्न ब्रेकरको आउटपुटमा अधिकतम ३-फेज छोटाउने धारा।

• यदि निम्न अ-चयनात्मक हुन्छ भने, ऊपरी छोटो समय ट्रिप सेटिङ ≥ १.२ × निम्न तत्कालीन ट्रिप सेटिङ चयनात्मकता बनाएको रहनका लागि।

• यदि निम्न भी चयनात्मक हुन्छ भने, ऊपरी छोटो समय देरी समय ≥ निम्न छोटो समय देरी समय + ०.१s.
  सामान्यतया, Iop.1 ≥ १.२ × Iop.2।

५. क्रमिक संरक्षण
सिस्टम डिजाइनमा, ऊपरी र निम्न ब्रेकरहरू बीचको समन्वय चयनात्मकता, गति र संवेदनशीलता लिन सुनिश्चित गर्छ। योग्य समन्वय चयनात्मक दोष विच्छेदको अनुमति दिन्छ, स्वस्थ सर्किटहरूमा बिजली बनाएको रहनका लागि। क्रमिक ऊपरी ब्रेकर (QF1)को धारा सीमितकरण प्रभावको प्रयोग गर्छ। जब निम्न (QF2 मा) छोटाउने घटना घट्यो भने, QF1को धारा सीमितकरण कार्यले वास्तविक दोष धारालाई घटाउँदछ, QF2लाई यसको रेटिंग क्षमताभन्दा बढी धारा बिच्छेद गर्न अनुमति दिन्छ। यसले निम्न लागत, निम्न ब्रेकिङ क्षमता निम्न ब्रेकरहरूको प्रयोग अनुमति दिन्छ। शर्तहरूमा आसन्न सर्किटहरूमा महत्वपूर्ण लोडहरू छैन (किनभने QF1 ट्रिप गर्दा QF3 अंधकारमा पर्नेछ), र तत्कालीन सेटिङहरूको योग्य मिलान। क्रमिक डाटा परीक्षण द्वारा निर्धारित गरिन्छ र निर्माताहरूले प्रदान गर्छन्।

६. सर्किट ब्रेकरहरूको संवेदनशीलता
न्यूनतम दोष स्थितिमा योग्य कार्यक्रमको लागि, संवेदनशीलता (Sp) ≥ १.३ गर्नुपर्छ GB50054-95 अनुसार:
Sp = Ik.min / Iop ≥ १.३
यहाँ Iop तत्कालीन वा छोटो समय ट्रिप सेटिङ हुन्छ, र Ik.min न्यूनतम सिस्टम कार्यक्रम अनुसार संरक्षित लाइनको अंतिम छोटाउने धारा हुन्छ। दोनों छोटो समय र तत्कालीन ट्रिप भएका चयनात्मक ब्रेकरहरूको लागि, केवल छोटो समय ट्रिप संवेदनशीलताको पुष्टि गर्नुपर्छ।

७. ट्रिप युनिटहरूको चयन र सेटिङ

(१) तत्कालीन ओवरकरेन्ट ट्रिप सेटिङ।सर्किटको शिखर धारा (Ipk) दुवारा मोटर सुरुवात भित्र बढी छन्:
Iop(0) ≥ Krel × Ipk
(Krel = विश्वसनीयता गुणांक)

(२) छोटो समय ओवरकरेन्ट ट्रिप सेटिङ र समय
Iop(s) ≥ Krel × Ipk. समय देरी सामान्यतया ०.२s, ०.४s, वा ०.६s, निर्धारित गरिन्छ यसले ऊपरी कार्यकाल निम्न भन्दा एक समय कदम बढी हुन्छ।

(३) लामो समय ओवरकरेन्ट ट्रिप सेटिङ र समय
ओवरलोड बाट संरक्षण: Iop(l) ≥ Krel × I30 (अधिकतम लोड धारा)। समय सेटिङ योग्य छोटो समय ओवरलोड अवधिको बढी हुनुपर्छ।

(४) ट्रिप सेटिङहरू र केबल क्षमता बीचको समन्वय।केबल गर्मी वा आग बिना ट्रिप गर्दै रोक्न:

Iop ≤ Kol × Ial
यहाँ Ial = केबलको अनुमतिको धारा-संचालन क्षमता, Kol = छोटो समय ओवरलोड गुणांक (तत्कालीन/छोटो समय ट्रिपको लागि ४.५; लामो समय ट्रिपको लागि १.१ छोटाउने संरक्षणको लागि; ओवरलोड संरक्षणको लागि १.०)। यदि सन्तुष्ट छैन भने, ट्रिप सेटिङ योग्य गर्न वा केबलको आकार बढाउनुहोस्।