Rockwill üniteleri gibi akıllı orta gerilim tekrar kapayıcılarda, entegre AK genellikle 400/1 A olarak belirtilir. Bunun nedeni "1 A'nın daha doğru olması" değildir. Bunun nedeni, 1 A'lık bir sekonderin dijital bir kontrolöre uyması, sekonder yükü azaltması, direk üzerine monte edilen tesisatların uzun kablo hatlarına tolerans göstermesi ve sekonder kısa devre akımını elektronik örnekleme için uygun bir aralığa sıkıştırmasıdır.
Aynı sekonder devre empedansında, 1 A'lık bir AK'nin nominal yükü, S = I² × Z olduğundan, 5 A'lık bir AK'nin yükünün yalnızca 1/25'idir. Bu nedenle uzun mesafeli kablolamada daha küçük bir kablo kesiti kullanılabilir ve koruma nüvelerinin ağır yük altında erken doyma olasılığı daha düşüktür.
Bir akım transformatörü (AK), büyük bir birincil akımı standart bir küçük sekonder akıma dönüştürür. IEC 61869-2, sekonder nominal değerlerinin genellikle 1 A ve 5 A olduğu akım çıkışlı AK'leri kapsar; eski Çin GB sistemi de 1 A, 2 A ve 5 A değerlerini listeler. 400/1 A oranı, birincil tarafta 400 A taşındığında sekonderde 1 A olması anlamına gelirken, 400/5 A oranı aynı birincil akımda sekonderde 5 A olması anlamına gelir.
Aşağı yöne ne bağlandığı seçimi belirler. Dijital tekrar kapayıcı kontrolörleri ve kendi kendine güç sağlayan terminaller küçük bir akımı ve hafif bir yükü tercih eder; eski elektromanyetik röleler ve analog sayaçlar ise daha büyük 5 A sinyalini tercih eder.
AK sekonder yükü (VA cinsinden) yaklaşık olarak S = I_s² × Z'dir; burada I_s nominal sekonder akımı, Z ise kontrolör giriş empedansı artı kablo döngü direnci artı terminal kontak direncidir. Aynı Z değerinde, 400/1 A'lık bir AK 1²Z = Z VA çekerken, 400/5 A'lık bir AK 5²Z = 25Z VA çeker.
Başka bir deyişle, 5 A'lık bir şema 25 kat yüke ihtiyaç duyar. Pratik sonuç, 1 A'nın daha ince bir sekonder kablosuna ve daha düşük nominal VA'ya izin vermesi ve dijital bir kontrolörün hafif yük girişine çok daha iyi uymasıdır.
Aşağıdaki karşılaştırma eşit nominal yük ve eşit bakır kesit alanı varsayımına dayanmaktadır. Rakamlar referans değerlerdir; pratikte bunları gerçek kablo direnci ve kontrolör girişine göre doğrulayın.
| Anma yükü ve ikincil | 1 mm² | 1.5 mm² | 2.5 mm² | 4 mm² |
|---|---|---|---|---|
| 2.5 VA, 1 A | yaklaşık 69 m | yaklaşık 108 m | yaklaşık 178 m | yaklaşık 277 m |
| 2.5 VA, 5 A | yaklaşık 2.8 m | yaklaşık 4.3 m | yaklaşık 7.1 m | yaklaşık 11.1 m |
| 10 VA, 1 A | yaklaşık 276 m | yaklaşık 432 m | yaklaşık 712 m | yaklaşık 1108 m |
| 10 VA, 5 A | yaklaşık 11.4 m | yaklaşık 17 m | yaklaşık 28.5 m | yaklaşık 44.3 m |
Direk üzerine monteli bir tekrar kapayıcıda, direk üzerindeki akım transformatöründen direk altındaki kontrolöre olan mesafe onlarca metre olabilir, bu nedenle 1 A avantajı açıktır. Aynı mesafe için 5 A tasarımı, ya daha ağır bir kablo ya da daha yüksek bir akım transformatörü anma yükü gerektirir.
Toplam ikincil devre yükü akım transformatörünün anma yükünü aştığında, oran hatası ve faz kayması artar. Arıza akımı altında, çok fazla yük taşıyan bir koruma çekirdeği erken doyuma ulaşabilir ve bileşik hata sınırını aşabilir.
1 A, aynı direnç tarafından üretilen VA'yı 25 kat azalttığından, gerçek yükün anma yükünün altında kalması çok daha olasıdır ve bu da daha büyük bir doğruluk payı bırakır. Kablo direnci de oda sıcaklığında değil, maksimum çalışma sıcaklığında hesaplanmalıdır.
Doyum ve koruma sınıfı sınırlaması göz ardı edilerek ideal oran üzerinden yapılan kaba hesaplama:
| Birincil akım | 400/1 A sekonder | 400/5 A sekonder |
|---|---|---|
| 10 kA | yaklaşık 25 A | yaklaşık 125 A |
| 16 kA | yaklaşık 40 A | yaklaşık 200 A |
| 20 kA | yaklaşık 50 A | yaklaşık 250 A |
5 A ikincil akımda, şiddetli bir arıza CT'den yüzlerce amper talep eder; bu durum, sargı kapasitesi, kablo, terminaller, örnekleme dirençleri ve kontrolör ölçüm aralığı üzerinde çok daha zorlu gereksinimler yaratır. 1 A ikincil akım, arıza ikincil akımını beş kat azaltarak tam dalga Fourier filtreleme, harmonik tanımlama ve arıza kaydı için önemli ölçüde daha fazla pay alanı sağlar.
Dahili CT'li APG epoksi direk
Akıllı bir tekrar kapatıcı, hattın CT'sinden enerji toplayabilir; mikroişlemci tabanlı bir kontrolör, harici bir koruma panelinden bağımsız olarak aşırı akım, toprak arızası ve tekrar kapatma mantığını yönetir. Dijital IED akım girişleri tipik olarak bir VA'nın kesri ile birkaç VA arasında güç çeker.
Küçük bir anma yükü ile eşleştirilmiş 1 A'lik bir CT (örneğin kontrolör üreticisinin verilerine bağlı olarak 1,5, 2,5, 3 veya 5 VA), 5 A'lik olandan daha ekonomiktir. Rockwill akıllı şebeke otomasyon çözümleri şebeke otomasyonunu ve uzaktan IED izlemeyi vurgular ve bu tür uygulamalar küçük bir ikincil akımı tercih eder.
Bir ölçüm çekirdeği, bir koruma çekirdeği ve bir besleme otomasyon terminali aynı kaynaktan beslendiğinde, her ΔZ empedans artışı yükü şu şekilde ekler:
Bu nedenle otomasyon genişlemesi, yük artışına çok daha fazla tolerans gösterir. Yine de, yüklerinin seri olarak toplanmaması için mümkün olan her yerde ölçüm çekirdeklerini ve koruma çekirdeklerini ayrı tutun.
Bir açıklık getirmek gerekirse. 1 A'lik bir CT, sadece anma değeri daha küçük olduğu için "daha güvenli" değildir. Enerjilendirilmiş bir CT ikincil devresi asla açık bırakılmamalıdır. Açık bir ikincil devre üzerindeki indüklenen gerilim; oran, sarım sayısı, çekirdek ve koruma sınıfına bağlıdır ve genel olarak açık bir 1 A ikincil devresinin daha zararsız olduğu söylenemez. 1 A seçimi bir yük ve örnekleme kararıdır, bir güvenlik kararı değildir.
Yeni bir dış mekan akıllı tekrar kapatıcı kurulumu için bu kısıtlamaların hiçbiri geçerli değildir, bu nedenle tercih edilen seçim 400/1 A'dır.
Rockwill sınıfı akıllı tekrar kapayıcılar, aşağıdaki ana nedenlerle 400/5 A yerine bütünleşik bir 400/1 A akım transformatörü kullanır. Düşük VA'lı elektronik kontrolör girişi ile, S = I² × Z formülüne göre, nominal yük 5 A değerinin yalnızca 1/25'idir. Uzun direk üstü kablo hatlarında gerilim düşümü küçüktür ve daha ince bir iletken kullanılabilir. Fiili yük kolayca nominal VA'nın altında kalabilir, bu nedenle bir koruma çekirdeğinin arıza sırasında aşırı yük nedeniyle doyma olasılığı daha düşüktür. 10 ila 25 kA'lık bir arıza, 5 A'lı bir sistemin 125 ila 312,5 A'sindense dijital örnekleme ve kendi kendine güçlenen terminallere çok daha iyi uyan yaklaşık 25 ila 62,5 A'lık ideal bir ikincil akım sağlar. Paralel olarak birkaç IED bağlandığında, eklenen yük küçüktür. Eski 5 A röleleriyle uyumluluk gerektiğinde veya analog panel ölçüm cihazları şalt tesisinin içinde yakında bulunduğunda veya mal sahibi 5 A'yı zorunlu kıldığında, sipariş üzerine 400/5 A versiyonu temin edilebilir. Yeni dış mekan otomasyon tekrar kapayıcıları için 400/1 A önerilir.
Rockwill tekrar kapayıcılarının seri üretimi
S: 400/1 A'lık bir akım transformatörü, 400/5 A'lık bir akım transformatöründen daha mı hassastır?
C: Mutlaka değil. Hassasiyet; doğruluk sınıfına, nominal yüke, fiili yüke ve sıcaklığa bağlıdır. 1 A'nın avantajı, aynı kablo direncinde daha küçük bir yük üretmesidir, bu nedenle uzun bir hat boyunca fiili yükün nominal VA'nın altında tutulması daha kolaydır ve hassasiyetin kaybedilme olasılığı daha düşüktür. Oranın kendisi doğası gereği daha hassas değildir.
S: 50 m hat uzunluğuna sahip bir direk üstü tekrar kapayıcı için 1 A mı yoksa 5 A mı kullanmalıyım?
C: Dijital bir kontrolör ve küçük bir VA girişi ile 1 A tercih edilir. Aynı 2,5 mm² kablo ve 2,5 VA için, 1 A'lık bir ikincil akım teorik olarak yüz metrenin çok üzerine çıkabilirken, 5 A'lık bir ikincil akım yalnızca yaklaşık 7 m'ye ulaşır. 50 m'lik bir uygulamada, 5 A'lı bir tasarım genellikle önemli ölçüde daha yüksek bir VA veya daha ağır bir kabloya ihtiyaç duyar.
S: 1 A'lık bir akım transformatöründe açık devre daha mı güvenlidir?
C: Bu şekilde yargılanamaz. Açık bir ikincil devrenin tehlikesi; birincil akıma, orana, sarım sayısına, çekirdeğe ve koruma sınıfına bağlıdır. İkincil akım 1 A veya 5 A olsun, akım transformatörü enerjiliyken kısa devre edilmelidir ve açık devreye asla izin verilmez.
S: Tamamen 5 A'lı bir trafo merkezi, Rockwill 1 A tekrar kapayıcıya dönüştürülebilir mi?
C: Evet, ancak aşağı akış röleleri veya ölçüm cihazları yalnızca 5 A'yı kabul ediyorsa, yardımcı akım transformatörlerine, sinyal dönüştürücülerine veya tekrar kapayıcının 5 A'lık versiyonuna ihtiyacınız olacaktır. Yeni, tamamen dijital bir sistem için 1 A daha ekonomik bir seçimdir.
S: IEC 1 A veya 5 A'yı zorunlu kılar mı?
C: Hayır, ikisi arasında zorunlu bir seçim yoktur. IEC 61869-2, 1 A ve 5 A olarak derecelendirilmiş akım çıkışlı akım transformatörleri için hassasiyet, yük ve koruma sınıfı gereksinimlerini kapsar. Seçim; kablo uzunluğuna, aşağı akış ekipmanına ve doygunluk doğrulamasına bağlıdır.
Düzenleyen：Garca
Giriş
