Kaip pasirinkti tinkamą MCB srovės vertę?

Kokia yra saugos ir atitikties reikalavimams reikšmė, slepiama už MCB srovės nominaliosios reikšmės (amperais)

Supraskite nominaliąją srovę (In): pagrindinį veiksnį, nulemiantį šiluminio išjungimo elgseną

Nominalioji srovė (In) – tai didžiausia nuolatinė srovė, kurią automatinis saugiklis (MCB) gali nepertraukiamai praleisti be išsijungimo, paprastai standartinėmis aplinkos sąlygomis (30 °C). Nominalioji srovė, išreiškiama amperais (A), yra pagrindinis šiluminio išsijungimo valdymo veiksnys; ilgalaikės perkrovos sukelia dviejų metalų juostelės įkaitimą, kuri lenkiasi ir pertrumpina grandinę po tam tikro šiluminio delsos laiko, kuris priklauso nuo perkrovos dydžio. Pagal IEC 60898-1:2023 standartą 16 A nominaliosios srovės automatinis saugiklis gali nepertraukiamai praleisti 1,13×In (18,08 A) srovę vieną valandą be išsijungimo, tačiau tą pačią valandą privalo išsijungti esant 1,45×In (23,2 A) srovei. Šis mechanizmas skirtas užtikrinti, kad automatinio saugiklio laidai būtų saugiame šiluminiame intervale esant ilgalaikėms perkrovoms, taip išvengiant laidų izoliacijos pažeidimo ir gaisro rizikos.

Kodėl srovės reikšmė (amperai) nesutampa su maksimalia apkrova: nuolatinės ir kintamosios apkrovos skirtumas

Srovės stiprio vertė (pvz., 20 A) nėra tikslinė veikimo apkrova. Jei grandinė veikia nuolat daugiau nei 3 valandas, tai laikoma nuolatine apkrova, o pagal NEC 210.20(A) reikalavimus automatinis jungiklis (MCB) turi būti parinktas taip, kad jo nominalioji srovė būtų sumažinta iki 80 %, t. y. 20 A MCB gali saugoti tik tokias grandines, kurių nuolatinė apkrova neviršija 16 A. Tai padeda išvengti per didelio šilumos kaupimosi ir netikėtų išjungimų. Švelnesnėse nuolatinės apkrovos sąlygomis apkrova gali viršyti In reikšmę, tačiau MCB neįsijungs, jei tik įtampos šuolio charakteristika atitinka MCB išjungimo kreivę. Tipas C MCB gali išlaikyti šuolius iki 10×In milisekundžių trukme (pvz., 200 A 20 A vienete), tuo tarpu tipas B MCB išsijungs jau esant tik 3–5×In šuoliui. Teisingas MCB tipo ir In reikšmės pasirinkimas yra labai svarbus saugai ir apsaugai.

Apkrovos apskaičiavimas ir MCB reitingų parinkimas

MCB reitingų ir apkrovos apskaičiavimo procesas prasideda nuo galios pervedimo į srovę supratimo.

Krovinio skaičiavimai padeda nustatyti įrangos ir grandinių automatinio jungiklio (MCB) nominaliąsias reikšmes. Ši formulė gali būti naudojama krovinio skaičiavimams atlikti.

Pavyzdžiui, 5,5 kW trisfazis variklis, veikiantis 415 V įtampa ir turintis galios koeficientą 0,85, vartos apytiksliai 9 A (5,5 × 1000 / (√3 × 415 × 0,85)). Visada geriausia patikrinti krovinio skaičiavimus empiriniais duomenimis, nes techninėje plokštelėje nurodytos reikšmės dažnai rodo maksimalią, o ne nuolatinę srovę.

Automatinio jungiklio (MCB) nominaliosios reikšmės ir NEC/IEC saugos ribos taikymas

Standartai įtraukia saugos ribas. NEC/IEC 125 % taisyklė nustato, kad:

MCB nominalioji reikšmė ≥ nuolatinis krovinys × 1,25

Tai taip pat užtikrins šiluminę stabilumą kroviniams, veikiantiems ≥3 valandas. Kai aplinkos ar montavimo sąlygos nesutampa su standartinėmis bandymo sąlygomis, turi būti taikoma papildoma srovės sumažinimo koeficiento korekcija.

Sąlygų sumažinimo daugiklis

- Aplinkos temperatūra aukštesnė nei 40 °C reiškia sumažinimą iki 0,8

- Grupuoti MCB į korpusą reiškia sumažinimą iki 0,7–0,9

- Jei yra reikšminga harmoninės iškraipos, gali būti taikoma naudingumo sumažinimo koeficientas 0,8

Ne nuolat veikiančioms apkrovoms, pvz., liftams ar šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) kompresoriams, pagrindinio automatinio jungiklio (MCB) parinkimas atliekamas remiantis 100–110 % išmatuotos maksimalios srovės reikšmės ir pasirinktos triptiškos charakteristikos suderinamumu.

Pavyzdžių iš tikrojo gyvenimo pagrindinio automatinio jungiklio (MCB) srovės reikšmių galiojimas ir įmanomos klaidos

Šie pavyzdžiai rodo, kiek svarbus tikslus pagrindinio automatinio jungiklio (MCB) parinkimas. 10 A buitinės apšvietimo grandinės apsauga 16 A tipo B pagrindiniu automatiniu jungikliu yra visiškai saugi. Šiluminis elementas tinkamai reaguoja į palaipsniui augančią perapkrovą, o magnetinis išjungimas (3–5 × In) apsaugo grandinę nuo trumpojo jungimo. Jei tą patį pagrindinį automatinį jungiklį įrengtume po variklio paleidikliu, kuris įprastinėje veikloje sukelia 100 A įsibėgėjimo srovę, pagrindinis automatinis jungiklis gali nepajėgti išsijungti pavojingos ilgalaikės perapkrovos metu, kas rodo, kad vien tik srovės reikšmės nepakanka – būtina taikyti tinkamą triptišką charakteristiką.

10 A tipo D automatinis grandinės pertraukiklis (MCB), naudojamas konvejerio variklyje, leidžia 100–200 A paleidimo srovės viršūnes be netikėtų išsijungimų, tačiau jis taip pat gali leisti 15 A žalingą ilgalaikę perkrovą tęstis, nes jo šiluminis elementas reaguoja tik žymiai, jei to neįvyksta.

Kai kurios spąstų vietos:

- Per mažas nominalusis srovės reikšmės parinkimas. 20 A MCB, naudojamas 28 A komercinės virtuvės grandinėje, sukelia kartotinius išsijungimus didžiausios apkrovos metu, dėl ko sutrinka veikla ir paslepiami projektavimo trūkumai.
- Per didelis nominalusis srovės reikšmės parinkimas. 50 A MCB, naudojamas 30 A įvertinto laidininko grandinėje, vėlina perkrovos išsijungimą ir padidina laidininkų temperatūrą virš įvertintos izoliacijos ribos, dėl ko greitėja izoliacijos senėjimas.
- Charakteristikos kreivės neatitikimas. Naudojant tipo C MCB (5–10 × In) ir didelės įsibėgėjimo srovės transformatorių, paleidimo metu vyksta nereikalingi išsijungimai. Tai sukelia didesnius techninės priežiūros kaštus ir sumažina sistemos prieinamumą.

Apsaugos koordinavimas turi įvairių skirtingų veiksnių, kurie reikalauja išsamių projektavimo, planavimo ir analizės darbų, kad grandinės pertraukikliai tinkamai atitiktų sistemos charakteristikas ir grandinėje esančių apsaugos elementų savybes.

Atsakymai į populiarius klausimus

Ką daro MCB?

MCB (mažasis grandinės pertraukiklis) nutraukia elektros grandinę ir, esminiu požiūriu, apsaugo ją nuo per didelių srovių sukeliamos žalos, kuri gali būti sukelta perkrovos ar trumpojo jungimo. Tai apsaugo grandinę nuo tolesnės žalos.

Ką reiškia MCB amperinė vertė?

MCB amperinė vertė reiškia maksimalią perkrovą, kurios metu grandinė nebus automatiškai nutraukta apsaugos tikslais, taip pat nurodo maksimalią nuolatinę srovę, kurią MCB palaikys normaliomis sąlygomis.

Kodėl svarbu sumažinti leistiną apkrovą nuolatinėms apkrovoms?

Kad būtų išvengta perkaitymo ir netikėtų išsijungimų, kai grandinė veikiama nuolatinių apkrovų, svarbu riboti naudojimą iki 80 % mažinimo. Tai vienas iš saugaus perkrovų valdymo būdų.

Kas nutinka, jei automatinis grandinės jungiklis (MCB) netinkamo dydžio?

Jei automatinis grandinės jungiklis (MCB) netinkamo dydžio, tai gali sukelti arba per mažo dydžio jungiklio per dažnus išsijungimus, arba, jei jis per didelio dydžio, gali būti nepakankama apsauga, dėl ko kyla perkaitymo ir saugos susijusių problemų.