Potpuni vodič za izbor i izračunavanje podešavanja prekidača

Kako odabrati i podešavati prekidnike

1. Tipovi prekidnika

1.1 Zračni prekidnik (ACB)
Takođe poznat kao oblikovani ram ili univerzalni prekidnik, svi komponenti su montirani unutar izolovanog metalnog okvira. Obično je otvorenog tipa, što omogućava laku zamenu kontakata i delova, te može biti opremljen različitim dodacima. ACB-ovi se često koriste kao glavni prekidnici za snabdevanje strujom. Prekorni uređaji uključuju elektromagnetske, elektronske i inteligentne tipove. Pružaju četiri nivoa zaštite: dugoročna kašnjenja, kratkoročna kašnjenja, trenutna i zemljana greška, sa svakim postavljanjem zaštite prilagodljivim u rasponu na osnovu veličine okvira.

ACB-ovi su prikladni za mreže na 50Hz sa nominalnim napajanjem od 380V ili 660V i nominalnim tokom od 200A do 6300A. Glavno se koriste za raspodelu snaga i zaštitu od preopterećenja, podnapona, kratak spoj i jednofazne zemljišta. Ovi prekidnici nude više inteligentnih funkcija zaštite i selektivnu zaštitu. Pod normalnim uslovima, mogu se koristiti za retko prekidanje kruga. ACB-ovi do 1250A takođe mogu štititi motore od preopterećenja i kratak spoj u sistemima 380V/50Hz.

Zajedničke primene uključuju glavne izlazne prekidnike na 400V strani transformatora, prekidnike za vezu autobusa, prekidnike visokih kapaciteta i prekidnike za kontrolu velikih motora.

1.2 Plastični prekidnik (MCCB)
Takođe poznat kao ulaganje prekidnika, njegovi terminali, gasitelji lukova, prekidni uređaji i mehanizam rukovanja su smješteni u plastičnu kućištu. Pomoćni kontakti, prekidni uređaji podnapona i paralelni prekidni uređaji često su modularni, što rezultira kompaktnim dizajnom. MCCB-ovi obično nisu namenjeni za popravku i najčešće se koriste za zaštitu grana kruga.

Većina MCCB-ova uključuje termo-magnetske prekidne uređaje. Veći modeli mogu imati čvrste stanje prekidne senzore. Prekidni uređaji prekomjernog toka mogu biti elektromagnetski ili elektronski. Elektromagnetski MCCB-ovi obično nisu selektivni, pružaju samo dugoročnu i trenutnu zaštitu. Elektronski MCCB-ovi pružaju četiri funkcije zaštite: dugoročna, kratkoročna, trenutna i zemljana greška. Neki noviji modeli uključuju selektivno interlokiranje zona.

MCCB-ovi se često koriste za kontrolu i zaštitu grana kruga, glavne izlazne prekidnike na malim distribucijskim transformatorima, terminali za kontrolu motora i kao prekidnici snaga za razne mašine.

1.3 Miniaturan prekidnik (MCB)
MCB-ovi su najčešće korišćeni terminalni uređaji za zaštitu u građevinskim električnim sistemima. Štite jednofazne i trofazne krugove do 125A od kratak spoj, preopterećenja i prenapona. Dostupni su u konfiguracijama 1P, 2P, 3P i 4P.

MCB se sastoji od mehanizma rukovanja, kontakata, zaštitnih uređaja (različiti prekidni uređaji) i sistema za gasenje luka. Kontakti se zatvaraju ručno ili električno i drže na mjestu slobodnim mehanizmom prekida. Bobina prekomjernog prekidnog uređaja i grejivi element termo prekidnog uređaja su povezani serijalno s glavnim krugom, dok je bobina prekidnog uređaja podnapona povezana paralelno s napajanjem.

U građevinskom električnom projektovanju, MCB-ovi se koriste za preopterećenje, kratak spoj, prekomjerni tok, podnapon, zemljano greške, zaštita od curenja, automatsko prebacivanje dvostrukog napajanja i retko pokretanje i zaštita motora.

2. Ključni tehnički parametri prekidnika

• Nominirano radno napajanje (Ue)
  Nominirano napajanje na kojem je prekidnik dizajniran da neprekidno radi pod određenim uslovima. U Kini, za sisteme do 220kV, maksimalno radno napajanje je 1.15 puta sistemsko nominirano napajanje; za 330kV i više, to je 1.1 puta. Prekidnik mora održavati izolaciju i obavljati operacije prekida na maksimalnom radnom napajanju sistema.

• Nominirani tok (In)
  Tok koji prekidni uređaj može nositi neprekidno pri ambijentalnim temperaturama do 40°C. Za prilagodljive prekidne uređaje, to je maksimalni prilagodljivi tok. Pri temperaturama iznad 40°C (do 60°C), dopušteno je sniženje.

• Postavka prekomjernog prekidnog toka (Ir)
  Prekidnik se prekida s kašnjenjem kada tok premaši Ir, što predstavlja maksimalni tok koji prekidnik može nositi bez prekida. Ir mora biti veći od maksimalnog opterećenja (Ib) ali manji od dopuštenog toka kabela (Iz). Za termo-magnetske prekidnike, Ir je obično prilagodljiv od 0.7 do 1.0In; elektronski prekidni uređaji nude širi raspon, obično 0.4 do 1.0In. Za fiksne prekidne uređaje, Ir = In.

• Postavka prekomjernog prekidnog toka (Im)
  Prag na kojem aktivira trenutni ili kratkoročni prekidni uređaj kako bi brzo prekinuo krug tijekom visokih grešaka toka.

• Nominirani kratkoročni otporni tok (Icw)
  Tok koji prekidnik može izdržati određeno vrijeme bez termalne oštećenja.

• Kapacitet prekida
  Maksimalni greški tok koji prekidnik može sigurno prekinuti, neovisno o njegovom nominiranom toku. Uobičajene vrijednosti uključuju 36kA i 50kA. To se klasifikuje u krajnji kapacitet prekida (Icu) i servisni kapacitet prekida (Ics).

3. Opća principa za odabir prekidnika

• Nominirano radno napajanje ≥ nominirano napajanje kruga.

• Nominirani kapacitet kratkog spoja ≥ izračunati opterećeni tok.

• Nominirani kapacitet kratkog spoja ≥ maksimalni mogući tok kratkog spoja u krugu.

• Jednofazni tok kratkog spoja na kraju kruga ≥ 1.25 × postavka trenutnog (ili kratkoročnog) prekida.

• Nominirano napajanje prekidnog uređaja podnapona = nominirano napajanje kruga.

• Nominirano napajanje paralelnog prekidnog uređaja = napajanje za kontrolu.

• Nominirano napajanje električnog mehanizma rukovanja = napajanje za kontrolu.

• Za osvetljajuće krugove, postavite trenutni elektromagnetski prekidni tok na 6 puta opterećeni tok.

• Za zaštitu pojedinačnog motora od kratak spoj: 1.35× početni tok motora (DW serija) ili 1.7× (DZ serija).

• Za više motora: 1.3× najveći početni tok motora + zbir ostalih tokova motora u radu.

• Kao glavni prekidnik na niskonaponskoj strani transformatora: kapacitet prekida > niskonaponski tok kratkog spoja transformatora; postavka prekidnog toka ≥ nominirani tok transformatora; postavka kratak spoj = 6–10× nominirani tok transformatora; postavka preopterećenja = nominirani tok transformatora.

• Nakon prvobitnog odabira, koordinirajte s prekidnicima iznad i ispod kako biste spriječili kaskadne prekide i smanjili raspon ispadanja.

4. Selektivnost prekidnika
Prekidnici se klasificiraju kao selektivni ili ne-selektivni. Selektivni prekidnici nude dvostihačku ili tristihačku zaštitu: trenutna i kratkoročna za kratak spoj, dugoročna za preopterećenje. Ne-selektivni prekidnici su obično trenutni (samo kratak spoj) ili dugoročni (samo preopterećenje). Selektivnost se postiže korišćenjem kratkoročnih prekidnih uređaja s različitim postavkama vremena. Ključne razmatranje:

• Postavka trenutnog prekida iznad ≥ 1.1 × maksimalni trofazni tok kratak spoj na izlazu donjeg prekidnika.

• Ako je donji ne-selektivni, postavka kratkoročnog prekida iznad ≥ 1.2 × postavka trenutnog prekida donjeg kako bi se održala selektivnost.

• Ako je donji takođe selektivni, kratkoročno kašnjenje vremena iznad ≥ kratkoročno kašnjenje vremena donjeg + 0.1s.
  Općenito, Iop.1 ≥ 1.2 × Iop.2.

5. Kaskadna zaštita
U projektovanju sistema, koordinacija između prekidnika iznad i ispod osigurava selektivnost, brzinu i osetljivost. Pravilna koordinacija omogućava selektivnu izolaciju grešaka, održavajući snabdevanje zdravim krugovima. Kaskadno korišćenje ograničavanja toka gornjeg prekidnika (QF1). Kada se dogodi kratak spoj ispod (na QF2), ograničavajuća akcija toka QF1 smanjuje stvarni tok greške, omogućavajući QF2 da prekine tok veći od njegovog nominiranog kapaciteta. To omogućava upotrebu nižih cena, nižih kapaciteta prekidnika ispod. Uslovi uključuju nema ključnih opterećenja na susjednim krugovima (jer bi ispadanje QF1 izazvalo crno izbijanje QF3), i pravilno podudaranje postavki trenutnog prekida. Kaskadni podaci se određuju testiranjem i dostavljaju proizvođačima.

6. Osetljivost prekidnika
Za pouzdan rad tijekom minimalnih uvjeta greške, osetljivost (Sp) mora biti ≥1.3 prema GB50054-95:
Sp = Ik.min / Iop ≥ 1.3
Gdje je Iop postavka trenutnog ili kratkoročnog prekida, a Ik.min je minimalni tok kratak spoj na kraju zaštićenog kruga tijekom minimalnog rada sistema. Za selektivne prekidnike s kratkoročnim i trenutnim prekidom, potrebno je provjeriti samo osetljivost kratkoročnog prekida.

7. Odabir i postavljanje prekidnih uređaja

(1) Postavka prekomjernog prekidnog toka. Moraju premašiti vrhunske tokove (Ipk) tijekom pokretanja motora:
Iop(0) ≥ Krel × Ipk
(Krel = faktor pouzdanosti)

(2) Postavka prekomjernog prekidnog toka i vremena kratkoročno
Iop(s) ≥ Krel × Ipk. Vremenska kašnjenja su obično 0.2s, 0.4s ili 0.6s, postavljena kako bi se osiguralo da vrijeme rada iznad premaši vrijeme rada ispod za jedan korak vremena.

(3) Postavka prekomjernog prekidnog toka i vremena dugoročno
Štiti od preopterećenja: Iop(l) ≥ Krel × I30 (maksimalni opterećeni tok). Vremenska postavka mora premašiti dopušteno kratkotrajno preopterećenje.

(4) Koordinacija između postavki prekidnih uređaja i kapaciteta kabela.Da bi se sprečilo pretopljenje ili požar kabela bez prekida:

Iop ≤ Kol × Ial
Gdje Ial = dopušteni tok kroz kabel, Kol = faktor kratkotrajnog preopterećenja (4.5 za trenutni/kratkoročni prekid; 1.1 za dugoročni prekid kao zaštita od kratak spoj; 1.0 samo za zaštitu od preopterećenja). Ako to nije zadovoljeno, prilagodite postavku prekida ili povećajte dimenzije kabela.