Оцена на прекинувач | Стрмна струја за прекинување и поврзување
Оцената на прекинувачот вклучува:
Номинална преривна токова способност.
Номинална застапувања токова способност.
Номинална оперативна последователност на прекинувачот.
Номинална краткотрајна токова способност.
Преривна токова способност на прекинувачот
Ова е максималниот краткосречен ток кој прекинувач (CB) може да издржи пред да го преривне со отворање на своите контакти.
Кога краткосречен ток протече низ прекинувач, ќе има термални и механички напони во деловите кои преносат ток. Ако површината на контакт и пресекот на проводливите делови на прекинувачот не се доволно големи, може да дојде до постојан повред во изолацијата и проводливите делови на CB.
Според законот на Џоул за нагревање, температурата се зголемува директно пропорционално на квадратот од краткосречниот ток, контактната резистентност и продолжителноста на краткосречниот ток. Краткосречниот ток продолжува да текува низ прекинувачот додека краткосречниот ток не биде преривен со отворање на прекинувачот.
Бидејќи термалниот напон во прекинувачот е пропорционален на периодот на краткосречниот ток, преривната способност на електричниот прекинувач зависи од временскиот интервал на работа. На 160oC алуминиумот станува мек и губи својата механичка јачина, оваа температура може да се прифати како граница на зголемувањето на температурата на контактите на прекинувачот во момент на краткосречен ток.
Значи, преривната способност или краткосречната преривна токова способност на прекинувачот е дефинирана како максималниот ток кој може да протече низ прекинувачот од моментот на настанување на краткосречниот ток до моментот на чистење на краткосречниот ток без постојана повреда во CB.
Вредноста на краткосречната преривна токова способност се изразува во RMS.
Покрај термалните напони, прекинувачот исто така страда од сериозни механички напони. Значи, при определување на краткосречната способност, се разгледува и механичката јачина на прекинувачот.
За да се избере соодветен прекинувач, е очигледно да се определи нивото на повреда во точката на системот каде што треба да се инсталира CB. Еднаш кога е определен нивото на повреда на некој дел од електричната трансмисија, е лесно да се избере соодветно класифициран прекинувач за тој дел од мрежата.
Номинална застапувања токова способност
Застапувања токова способност на прекинувачот се изразува во пикова вредност, а не во RMS вредност како преривната способност. Теоретски, во моментот на настанување на повреда во системот, повредниот ток може да се зголеми до два пати од неговата симетрична повредна нива.
В моментот на вклучување на прекинувачот во повреден услов на системот, делот на системот кој е поврзан со изворот. Првиот циклус на токот во моментот на затворање на прекинувачот има максимална амплитуда. Ова е околу два пати од амплитудата на симетричниот повреден ток.
Контактите на прекинувачот мора да издржат оваа највисока вредност на токот во првиот циклус на токот кога прекинувачот е затворен под повреда. На основа на овој поменат феномен, избран прекинувач треба да биде класифициран со застапувања токова способност.
Бидејќи номиналната застапувања токова способност на прекинувачот се изразува во максимална пикова вредност, тоа секогаш е повеќе од номиналната преривна токова способност на прекинувачот. Нормалната вредност на застапувања токова способност е 2,5 пати повеќе од преривната токова способност. Ова важи за стандардни и оддалечени контролни прекинувачи.
Номинална оперативна последователност или работен циклус на прекинувачот
Ова е механичко задолжение на механизмот за управување на прекинувачот. Последователноста на номиналната оперативна дозвола на прекинувачот е специфицирана како:
Каде што, O означува отворање на CB.
CO означува време на затворање на операцијата која е веднаш следена од отворање на операцијата без намерен временски одложување.
t’ е временскиот интервал помеѓу две операции кој е неопходен за вратување на почетните услови и/или за спречување на непроцењливи нагреви на проводливите делови на прекинувачот. t = 0,3 секунди за прекинувачот
предвиден за прва автоматска повторна активација, ако не е другаче специфицирано.
Да речеме дека номиналниот работен циклус на прекинувачот е:
Ова значи, дека операцијата на отворање на прекинувачот е следена од операција на затворање после временски интервал од 0,3 секунди, и потоа прекинувачот пак се отвора без намерен временски одложување. Постојано од ова отворање, CB повторно се затвора после 3 минути и потоа моментално се тргнува без намерен временски одложување.
Номинална краткотрајна токова способност
Ова е границата на ток кој прекинувачот може да пренесе безбедно за одреден временски интервал без повреда. Прекинувачите не го чистат краткосречниот ток веднаш кога настанува повреда во системот. Всегда постојат намерени и ненамерени временски одложувања помеѓу моментот на настанување на повреда и моментот на чистење на повредата од страна на CB.
Овој одложување е поради времето на функционирање на реле за заштита, времето на функционирање на прекинувачот и можеби постојат и намерени временски одложувања во реле за правилна координација на заштитата на енергетскиот систем. Дури и ако прекинувачот не успее да се тргне, повредата ќе биде чистена од следниот високо поставен прекинувач.
Во овој случај, временскиот интервал за чистење на повредата е подолг. Значи, по повредата, прекинувачот мора да пренесе краткосречниот ток за одреден временски интервал. Сумата на сите временски одложувања не треба да биде повеќе од 3 секунди; значи, прекинувачот треба да може да пренесе максималниот повреден ток за најмалку овој краток временски интервал.
Краткосречниот ток може да има два главни ефекти во прекинувачот.
Збога на високиот електричен ток, може да има висок термален напон во изолацијата и проводливите делови на CB.
Високиот краткосречен ток произведува значајни механички напони во различните делови кои пренесуваат ток во прекинувачот.
Прекинувачот е дизајниран да издржи овие напони. Но, никој прекинувач не треба да пренесе краткосречниот ток повеќе од ток за одреден краток временски интервал. Номиналната краткотрајна токова способност на прекинувачот е најмалку еднаква на номиналната преривна токова способност на прекинувачот.
Номинална напонска способност на прекинувачот
Номиналната напонска способност на прекинувачот зависи од неговата изолација. За системи под 400 KV, прекинувачот е дизајниран да издржи 10% над нормалниот системски напон. За системи над или еднакви на 400 KV, изолацијата на прекинувачот треба да може да издржи 5% над нормалниот системски напон.
Тоа значи, дека номиналната напонска способност на прекинувачот соодветствува на највисокиот системски напон. Ова е затоа што, во услови на без натоварување или мал натовар, нивото на напонот на енергетскиот систем е дозволено да се зголеми до највисоката напонска класификација на системот.
Прекинувачот исто така е подложен на две други услови на висок напон.
Брзо одсоединување на голема натоварување поради било каква друга причина, напонот наложен на CB и помеѓу контактите кога CB е отворен, може да биде многу поголем од највисокиот системски напон. Овој напон може да биде на фреквенција на енергија, но не останува за многу долг период бидејќи овој услов на висок напон мора да биде чистен од заштитни уреди.
Но, прекинувачот може да мора да издржи овој висок напон на фреквенција на енергија, во текот на неговиот нормален животен век.
Прекинувачот мора да биде класифициран за висок напон на фреквенција на енергија за одреден временски интервал само. Обично, временскиот интервал е 60 секунди. Делување на висок напон на фреквенција на енергија повеќе од 60 секунди не е економски и не е практично желечно, бидејќи сите ненормални ситуации во енергетскиот систем сигурно се чистат во многу помал период од 60 секунди.Како и другите апарати поврзани со енергетскиот систем, прекинувачот исто така може да се сретне со импулси на светкавица и превключување во текот на неговиот животен век.
Изолационата система на CB и размакот помеѓу контактите на отворен CB мора да издрже овие импулсни напони, амплитудата на овој нарушувач е многу, многу висока, но екстремно транзиентна по природа. Значи, прекинувачот е дизајниран да издржи овој импулсни напон за микросекунди.
