Waardering van Skakelbreekers | Kortsluitstroom Breek- en Maakstroom
Die beoordeling van 'n skakelaar sluit in:
Beoordeel kortsluitstroom breekstroom.
Beoordeel kortsluitstroom maakstroom.
Beoordeel bedryfvolgorde van skakelaar.
Beoordeel korttyd stroom.
Kortsluitstroom Breekstroom van Skakelaar
Dit is die maksimum kortsluitstroom wat 'n skakelaar (CB) kan verdra voordat dit deur die oopmaak van sy kontakte uiteindelik geklaar word.
Wanneer 'n kortsluitstroom deur 'n skakelaar vloei, sal daar termiese en meganiese spansinge in die stroomvoerende dele van die skakelaar wees. As die kontakoppervlak en -doorsnee van die geleidende dele van die skakelaar nie voldoende groot is, kan daar 'n kans op permanente skade aan die isolasie sowel as die geleidende dele van die CB wees.
Volgens Joule se wet van verhitting, is die stygende temperatuur direk eweredig aan die kwadraat van die kortsluitstroom, kontakweerstand en duur van die kortsluitstroom. Die kortsluitstroom vloei voortdurend deur die skakelaar totdat die kortsluit deur die oopmaakoperasie van die skakelaar geklaar word.
Aangesien die termiese spanning in die skakelaar eweredig is aan die tydperk van die kortsluit, hang die breekvermoë van 'n elektriese skakelaar af van die bedryfstyd. By 160oC word aluminium sag en verloor sy meganiese sterkte, hierdie temperatuur kan as die limiet van temperatuurstyging van skakelaarkontakte tydens 'n kortsluit geneem word.
Daarom is die kortsluitbreekvermoë of kortsluitbreekstroom van skakelaar gedefinieer as die maksimum stroom wat deur die skakelaar kan vloei vanaf die tydstip van die kortsluit tot die tydstip dat die kortsluit sonder enige permanente skade in die CB geklaar word.
Die waarde van die kortsluitbreekstroom word in RMS uitgedruk.
Tydens 'n kortsluit ondergaan die CB nie net termiese spanning, dit ly ook ernstig onder meganiese spanning. So by die bepaling van die kortsluitvermoë, word die meganiese sterkte van die CB ook oorweeg.
Dus vir die keuse van 'n geskikte skakelaar is dit duidelik om die foutvlak by daardie punt van die stelsel te bepaal waar die CB geïnstalleer moet word. Een die foutvlak van enige deel van die elektriese oordrag bepaal is dit maklik om die korrekte beoordeelde skakelaar vir hierdie deel van die netwerk te kies.
Beoordeelde Kortsluitstroom Maakvermoë
Die kortsluitstroom maakvermoë van 'n skakelaar word in piekwaarde en nie in RMS-waarde soos breekvermoë nie uitgedruk. Teoreties kan die foutstroom by die oomblik van 'n fout in 'n stelsel twee keer so hoog as die simmetriese foutvlak styg.
By die oomblik van inskakeling van 'n skakelaar in 'n fouttoestand van die stelsel, is die kortsluitgedeelte van die stelsel verbonden met die bronne. Die eerste siklus van die stroom tydens die sluiting deur die skakelaar het die maksimum amplituud. Dit is ongeveer twee keer die amplituud van die simmetriese foutstroom golfvorm.
Die skakelaarkontakte moet hierdie hoogste waarde van stroom gedurende die eerste siklus van die golfvorm wanneer die skakelaar onder 'n fout gesluit word, verdra. Op grond van hierdie bo-gegee verskynsel, moet 'n gekose skakelaar met 'n kortsluitstroom maakvermoë beoordeel word.
Aangesien die beoordeelde kortsluitstroom maakstroom van 'n skakelaar in maksimum piekwaarde uitgedruk word, is dit altyd meer as die beoordeelde kortsluitstroom breekstroom van die skakelaar. Die normale waarde van die kortsluitstroom maakstroom is 2,5 keer meer as die kortsluitstroom breekstroom. Dit geld vir beide standaard en afstandsbedieningskakelaars.
Beoordeelde Bedryfsvolgorde of Pliksiklus van Skakelaar
Dit is die meganiese plichteis van die bedryfsmechanisme van die skakelaar. Die volgorde van die beoordeelde bedryfsplik van 'n skakelaar is so spesifiseer as:
Waar, O dui op die oopmaakoperasie van CB.
CO verteenwoordig die sluitingoperasietyd wat onmiddellik gevolg word deur 'n oopmaakoperasie sonder enige opsetlike tydvertraging.
t' is die tyd tussen twee operasies wat nodig is om die beginvoorwaardes te herstel en/of om oneindige verhitting van die geleidende dele van die skakelaar te verhoed. t = 0,3 sek vir skakelaar
bedoel vir eerste outomatiese herinskakeling, indien nie anders aangedui nie.
Stel die beoordeelde pliksiklus van 'n skakelaar is:
Dit beteken, 'n oopmaakoperasie van die skakelaar word gevolg deur 'n sluitingoperasie na 'n tydsinterval van 0,3 sek, en dan oop die skakelaar weer sonder enige opsetlike tydvertraging. Na hierdie oopmaakoperasie word die CB weer ná 3 minute toegeklamp en dan onmiddellik sonder enige opsetlike tydvertraging getrek.
Beoordeelde Korttyd Stroom
Dit is die stroomlimiet wat 'n skakelaar veilig vir 'n spesifieke tydperk sonder enige skade kan dra. Skakelaars klaar die kortsluitstroom nie onmiddellik nadat enige fout in die stelsel voorkom nie. Daar is altyd 'n opsetlike en 'n onopsetlike tydvertraging tussen die oomblik van die voorkoms van 'n fout en die oomblik van die klaring van die fout deur die CB.
Hierdie vertraging is omdat die tyd van die operasie van beskermingsreleurs, die tyd van die operasie van die skakelaar en daar mag ook 'n opsetlike tydvertraging in die relous ingebring word vir die regte koördinasie van die kragstelselbeskerming. Sogar as 'n skakelaar misluk om te trek, sal die fout deur die volgende hoër geplaatste skakelaar geklaar word.
In hierdie geval is die foutklaringtyd langer. Dus, na 'n fout, moet 'n skakelaar die kortsluitstroom vir 'n spesifieke tyd dra. Die som van alle tydvertragings moet nie meer as 3 sekondes wees nie; dus moet 'n skakelaar in staat wees om 'n maksimum foutstroom vir ten minste hierdie kort tydperk te dra.
Die kortsluitstroom kan twee groot effekte binne 'n skakelaar hê.
Omdat die hoë elektriese stroom, kan daar hoë termiese spanning in die isolasie en geleidende dele van die CB wees.
Die hoë kortsluitstroom, produseer beduidende meganiese spanninge in verskillende stroomvoerende dele van die skakelaar.
'n Skakelaar is ontwerp om hierdie spanninge te verdra. Maar geen skakelaar hoeft 'n kortsluitstroom vir langer as 'n spesifieke tyd te dra nie. Die beoordeelde korttyd stroom van 'n skakelaar is ten minste gelyk aan die beoordeelde kortsluitstroom breekstroom van die skakelaar.
Beoordeelde Spanning van Skakelaar
Die beoordeelde spanning van 'n skakelaar hang af van sy isolasiesisteem. Vir sisteme onder 400 KV, is die skakelaar ontwerp om 10% bo die normale stelspanning te verdra. Vir sisteme bo of gelyk aan 400 KV moet die isolasie van die skakelaar in staat wees om 5% bo die normale stelspanning te verdra.
Dit beteken, die beoordeelde spanning van die skakelaar kom ooreen met die hoogste stelspanning. Dit is omdat tydens geen laai of klein laai toestande die spanningsvlak van die kragstelsel toegelaat word om op te styg tot die hoogste spanningsrating van die stelsel.
'n Skakelaar is ook blootgestel aan twee ander hoë spanningstoestande.
Plotselinge ontkoppel van 'n groot laai vir enige ander rede, die spanning wat op die CB en ook tussen die kontakte wanneer die CB oop is, kan baie hoër wees as die hoër stelspanning. Hierdie spanning kan van kragfrekwensie wees maar bly nie vir 'n baie lang tydperk as hierdie hoë spanningstoestand deur beskermende skakelmateriaal geklaar moet word nie.
Maar 'n skakelaar moet hierdie kragfrekwensie oorspanning gedurende sy normale leeftyd kan verdra.
Die Skakelaar moet beoordeel word vir kragfrekwensie verdraagspanning vir 'n spesifieke tyd, gewoonlik 60 sekondes. Meer as 60 sekondes is nie ekonomies en nie prakties gewens nie as alle abnormale situasies van die elektriese kragstelsel definitief binne 'n veel kleiner tydperk as 60 sekondes geklaar word nie.Soos ander toerusting wat aan die kragstelsel gekoppel is, kan 'n skakelaar ook ligtingsimpuls en skakelimpulsse gedurende sy leeftyd moes verdra.
Die isolasiesisteem van die CB en die kontakgap van 'n oop CB moet hierdie impulsspanningsgolfamplitude van hierdie storing, wat baie baie hoë maar uiterst kortstondig in aard is, kan verdra. Dus is 'n skakelaar ontwerp om hierdie impulspiekspanning slegs vir mikrosekonde te verdra.
