Penilaian Pemutus Litar | Arus Penyambungan dan Pemutusan Laluan Pendek
Penarafan pemutus litar termasuk:
Arus patah litar pendek yang ditarafkan.
Arus buat litar pendek yang ditarafkan.
Urutan operasi berterusan pemutus litar yang ditarafkan.
Arus pendek masa singkat yang ditarafkan.
Arus Patah Litar Pendek Pemutus Litar
Ini adalah arus litar pendek maksimum yang dapat ditanggung oleh pemutus litar (CB) sebelum ia dibersihkan dengan membuka kontaknya.
Apabila litar pendek mengalir melalui pemutus litar, akan ada tekanan termal dan mekanikal pada bahagian penghantar arus pemutus litar tersebut. Jika luas kontak dan keratan rentas bahagian penghantar pemutus litar tidak cukup besar, mungkin ada risiko kerosakan kekal pada isolasi serta bahagian penghantar CB.
Berdasarkan hukum pemanasan Joule, peningkatan suhu secara langsung berkadar dengan kuasa dua arus litar pendek, rintangan kontak, dan tempoh arus litar pendek. Arus litar pendek terus mengalir melalui pemutus litar sehingga litar pendek dibersihkan dengan operasi pembukaan pemutus litar.
Kerana tekanan termal dalam pemutus litar berkadar dengan tempoh litar pendek, kapasiti memutus pemutus litar elektrik bergantung kepada masa operasi. Pada 160oC aluminium menjadi lembut dan kehilangan kekuatan mekanikalnya, suhu ini boleh diambil sebagai had peningkatan suhu kontak pemutus litar semasa litar pendek.
Oleh itu, kapasiti patah litar pendek atau arus patah litar pendek pemutus litar ditakrifkan sebagai arus maksimum yang boleh mengalir melalui pemutus litar dari masa berlakunya litar pendek hingga masa pembersihan litar pendek tanpa kerosakan kekal pada CB.
Nilai arus patah litar pendek dinyatakan dalam RMS.
Semasa litar pendek, CB tidak hanya tunduk kepada tekanan termal, ia juga mengalami tekanan mekanikal yang serius. Oleh itu, semasa menentukan kapasiti litar pendek, kekuatan mekanikal CB juga dipertimbangkan.
Jadi, untuk memilih pemutus litar yang sesuai, jelas perlu menentukan tahap kesalahan pada titik sistem di mana CB akan dipasang. Setelah tahap kesalahan sebahagian transmisi elektrik ditentukan, mudah untuk memilih pemutus litar yang ditarafkan dengan betul untuk sebahagian rangkaian ini.
Kapasiti Buat Litar Pendek yang Ditarafkan
Kapasiti buat litar pendek pemutus litar dinyatakan dalam nilai puncak, bukan dalam nilai RMS seperti kapasiti patah. Secara teori, pada saat berlakunya kesalahan dalam sistem, arus kesalahan boleh meningkat hingga dua kali tahap kesalahan simetri.
Pada saat pemutus litar dihidupkan dalam keadaan sistem bermasalah, bahagian litar pendek sistem yang disambungkan ke sumber. Siklus pertama arus semasa litar ditutup oleh pemutus litar, mempunyai amplitud maksimum. Ini adalah kira-kira dua kali amplitud gelombang arus kesalahan simetri.
Kontak pemutus harus mampu menanggung nilai tertinggi arus ini semasa siklus pertama gelombang ketika pemutus ditutup dalam keadaan kesalahan. Berdasarkan fenomena yang disebutkan di atas, pemutus yang dipilih harus ditarafkan dengan kapasiti buat litar pendek.
Kerana arus buat litar pendek yang ditarafkan pemutus litar dinyatakan dalam nilai puncak maksimum, ia selalu lebih daripada arus patah litar pendek yang ditarafkan pemutus litar. Nilai normal arus buat litar pendek adalah 2.5 kali lebih tinggi daripada arus patah litar pendek. Ini berlaku untuk kedua-dua pemutus litar standard dan kendali jauh.
Urutan Operasi Berterusan atau Siklus Tugas Pemutus Litar
Ini adalah keperluan tugas mekanikal mekanisme operasi pemutus litar. Urutan operasi berterusan yang ditarafkan pemutus litar telah ditetapkan sebagai:
Di mana, O menunjukkan operasi pembukaan CB.
CO mewakili masa operasi tutup yang diikuti segera oleh operasi pembukaan tanpa penundaan masa sengaja.
t’ adalah masa antara dua operasi yang diperlukan untuk memulihkan keadaan asal dan/atau untuk mencegah pemanasan berlebihan bahagian penghantar pemutus litar. t = 0.3 detik untuk pemutus litar yang dimaksudkan untuk tugas reklosan otomatis pertama, jika tidak ditentukan lain.
Misalkan urutan tugas berterusan pemutus litar adalah:
Ini bermaksud, operasi pembukaan pemutus litar diikuti oleh operasi penutup setelah selang waktu 0.3 detik, dan kemudian pemutus litar dibuka lagi tanpa penundaan sengaja. Setelah operasi pembukaan ini, CB ditutup lagi setelah 3 minit dan kemudian segera trip tanpa penundaan sengaja.
Arus Pendek Masa Singkat yang Ditarafkan
Ini adalah had arus yang boleh ditanggung oleh pemutus litar dengan selamat untuk masa tertentu tanpa kerosakan. Pemutus litar tidak membersihkan arus litar pendek segera setelah kesalahan berlaku dalam sistem. Selalu ada penundaan sengaja dan tidak sengaja antara saat berlakunya kesalahan dan saat pembersihan kesalahan oleh CB.
Penundaan ini disebabkan oleh masa operasi relai perlindungan, masa operasi pemutus litar, dan mungkin ada penundaan sengaja yang dikenakan pada relai untuk koordinasi perlindungan sistem tenaga yang tepat. Bahkan jika pemutus litar gagal trip, kesalahan akan dibersihkan oleh pemutus litar yang lebih tinggi posisinya.
Dalam kasus ini, masa pembersihan kesalahan lebih lama. Oleh itu, setelah kesalahan, pemutus litar harus membawa arus litar pendek untuk masa tertentu. Penjumlahan semua penundaan tidak boleh melebihi 3 detik; oleh itu, pemutus litar harus mampu membawa arus kesalahan maksimum setidaknya untuk masa singkat ini.
Arus litar pendek mungkin memiliki dua efek utama di dalam pemutus litar.
Karena arus elektrik yang tinggi, mungkin ada tekanan termal yang tinggi pada isolasi dan bahagian penghantar CB.
