Kaip pasirinkti vakuumo jungiklį pagal apkrovos reikalavimus?

Skirstomųjų įrenginių charakteristikų pritaikymas prie vietos elektros energijos poreikių be perteklinio inžinerinio sprendimo

A vakuumo slinkimo įrenginys veikia geriausiai, kai jo charakteristikos tiksliai atitinka apsaugomą elektros apkrovą. Per didelė specifikacija padidina kapitalines išlaidas be reikalo, o grandinės jungiklio mechaninio valdymo mechanizmo gali nepasireikšti visasis projektuotas veikimo diapazonas. Per maža specifikacija sukelia pavojų dėl netikėtų išsijungimų arba kontaktų suvirinimo avarinėmis sąlygomis. Teisingam parinkimui nustatyti reikia išanalizuoti keturis tarpusavyje susijusius parametrus: nominaliąją įprastą srovę, nominaliąją trumpojo jungimo nutraukimo gebą, eksploatacijos ciklą ir apsaugomos apkrovos pobūdį.

Bet kurio matmenavimo proceso pradžia yra išsami apkrovos analizė. Gamykla, nuolat sunaudojanti 800 A srovę, o variklių paleidimo metu trumpalaikės srovės viršūnės siekia 1200 A tris–penkias sekundes, reikalauja vakuumo slinkimo įrenginys su nominaliąja įprasta srove, viršijančia šią nuolatinę bazinę reikšmę — šiuo atveju paprastai 1250 A. Trumposios grandinės tyrimas, apskaičiuotas pertraukiklio montavimo vietoje jungiklių skydo eilėje, nustato pertraukimo galios minimalią reikšmę. Jei maksimali galima trumpuosios grandinės srovė yra 22 kA, pasirinkus 25 kA arba 31,5 kA nominalios galios įrenginį, užtikrinama būtina atsarga be per didelio perteklinio matmenavimo.

Naštos tipas veikia pertraukiklio klasės parinkimą

Variklių ir transformatorių maitinimo linijos reikalauja skirtingų eksploatacijos ciklų

Variklių maitinimo linijos sukelia pakartotines paleidimo sroves, kurias bendrosios paskirties pertraukiklio techninės charakteristikos lentelė neatspindi. vakuumo slinkimo įrenginys variklių valdymo centro aptarnavimui skirtas pertraukiklis turi gebėti išlaikyti dažnus veiksmus — gali būti dešimtys uždarymo–atidarymo ciklų per dieną serijinėse gamybos įmonėse. Mechaninės ištvermės klasifikacija (M1 – 2000 operacijų arba M2 – 10 000 operacijų pagal IEC 62271-100 standartą) tampa lemiamu parinkimo parametru, o ne tik trumpųjų grandinių nutraukimo charakteristika.

Transformatorių maitinimo linijos, priešingai, turi mažiau jungimo operacijų, tačiau patiria didesnius magnetizuojančiuosius įsibėgimo srovės šuolius – iki 8–12 kartų nominaliosios srovės pirmuosiuose keliuose cikluose po įjungimo. Šiuo atveju pertraukiklio gebėjimas išlaikyti šį įsibėgimo srovės šuolį be neteisingo išsijungimo priklauso nuo tinkamos apsaugos relės derinimo, o ne nuo paties pertraukiklio charakteristikų. Tačiau pasirinkus pertraukiklį su šiek tiek didesne nominaliąja darbine srove nei transformatoriaus pilnos apkrovos srovė, užtikrinama šiluminė atsarga, leidžianti išlaikyti retas perkrovos sąlygas be pagreitinto senėjimo.

Kondensatorių bankų ir reaktorių jungimo parinktys

Kondensacinio ir indukcinio jungimo užduotys yra priešingos. Kondensatorių bankai įjungimo metu sukuria aukšto dažnio įsibėgimo sroves ir reikalauja, kad pertraukiklis ištvertų padidėjusias atstatomąsias įtampas po nutraukimo. A vakuumo slinkimo įrenginys skirti kondensatorių jungimui turėtų turėti C2 klasifikaciją (labai maža pakartotinio užsidegimo tikimybė), nes kondensatorių grandinėse įvykstantys pakartotinio užsidegimo reiškiniai sukelia įtampų padidėjimą, kuris gali pažeisti tiek perjungiklį, tiek kondensatorių banką.

Reaktorių jungimas, priešingai, susijęs su daugiausia indukcinės srovės nutraukimu, dėl kurio gali atsirasti srovės perkirpimas ir, kaip pasekmė, pernelyg didelė įtampa. Perjungikliai su CuCr kontaktais ir optimizuota kontaktų geometrija – konkrečiai su žemu srovės perkirpimo lygiu žemiau 3 A – šį pavojų sumažina.

Tikrojo pasaulio apkrovos analizė iš Filipinų maisto perdirbimo gamyklos

Filipinuose veikianti kokoso perdirbimo įmonė planavo linijos plėtrą, kuri padidintų jos prijungtąją apkrovą nuo 1,8 MW iki 3,2 MW. Esama jungiamosios įrangos naudojo 12 kV vakuumo slinkimo įrenginys vienetus, įvertintus 630 A nominaliąja srove ir 20 kA nutraukimo geba. Naujas gedimo tyrimas parodė, kad transformatoriaus modernizavimas padidins numatomą gedimo srovę pagrindiniame autobuse iki 26 kA – viršijant esamų perjungiklių vertinimą.

Inžinerijos pirkimų komanda bendradarbiavo su „Hongxin Intelligent Technology“ ir nustatė pakaitinius KYN28-12 agregatus su 1250 A nominaliąja srove ir 31,5 kA nutraukimo galia įeinamajam maitinimo laidui ir pagrindiniam magistraliniam jungikliui, tuo tarpu atskiriems variklių maitinimo laidams išlaikydama patobulintus 630 A vienetus su 25 kA reitingais. Šis pakopinis požiūris leido sutaupyti apytiksliai 15 % lyginant su visų vienetų standartizavimu aukščiausiu reitingu, tačiau vis tiek užtikrino visą gedimų apsaugą kiekviename lygyje.

Praktiški priešmontavimo tikrinimai dėl teisingo matmenų nustatymo

Tikrinant, ar pasirinkti vakuumo slinkimo įrenginys atitinka apkrovą, pradedant plokštelės patvirtinimu. Nominaminis įtampa turi atitikti sistemos nominaliąją įtampą – 12 kV nominalios įtampos pertraukiklis gali būti naudojamas 6,6 kV–11 kV sistemose, tačiau gamintojo dokumentuose nurodytais derinimo koeficientais reikia atitinkamai sumažinti jo charakteristikas. Pagrindinių kontaktų varža, išmatuota per visus kontaktus, turi būti žemesnė nei gamintojo nustatyta riba (paprastai mažesnė nei 35 µΩ pertraukikliams iki 2000 A), kad būtų užtikrinta švarios kontaktų paviršiaus būklė, kuri neleistų susidaryti karštos vietos esant apkrovai.

Laiko bandymai patvirtina, kad visi trys poliai atsidaro ir užsidaro per 2 ms vienas nuo kito, užtikrinant subalansuotą nutraukimą. Jei kuris nors polius vėluoja reikšmingai, jis gali patirti didesnę lankinę energiją ir greitesnį kontaktų nusidėvėjimą.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kaip nustatyti tinkamą nominaliąją srovę mano taikymui?

Pridėkite nuolatinės apkrovos srovę ir 15–25 % atsargą ateities plėtrai. Pavyzdžiui, 780 A nuolatinės apkrovos atveju reikėtų bent 1000 A įvertinto automatinio jungiklio. Taip pat įvertinkite aplinkos temperatūros poveikį – automatiniai jungikliai, montuojami uždarose dėžėse, kur aplinkos temperatūra viršija 40 °C, gali reikalauti didesnio srovės įvertinimo, nes aukštesnėje temperatūroje keičiasi šiluminio išjungimo charakteristikos.

Kokia yra skirtumo tarp Icw ir Isc įvertinimų?

Įvertinta trumpalaikė atlaikymo srovė (Icw) apibrėžia srovę, kurią jungiklis gali praleisti uždaroje padėtyje nustatytą laiką – paprastai 1 arba 3 sekundes – nepažeidžiant jo, kas ypač svarbu laiko gradavimo apsaugos schemose. Įvertinta trumpojo jungimo nutraukimo galia (Isc) apibrėžia maksimalią gedimo srovę, kurią jungiklis gali nutraukti. Abi reikšmės turi būti patikrintos pagal sistemos tyrimą.

Ar vienas vakuumo grandinės jungiklis gali aptarnauti tiek variklių, tiek transformatorių maitinimo linijas?

Taip, tačiau kiekvienam taikymui reikia keisti apsaugos relės nustatymus. Pati jungiklio korpusas gali tvarkyti abu atvejus – 1250 A, 31,5 kA jungiklis pritaikytas tiek variklio įsijungimo srovei, tiek transformatoriaus magnetinėms srovėms. Pasirinkimo skirtumas susijęs su relės charakteristine kreive, srovės transformatoriaus santykiu ir tuo, ar reikalingi papildomi mažos įtamos ar šiluminės apsaugos elementai. Hongxin Intelligent Technology jungiamųjų įrenginių įranga palaiko keičiamas apsaugos konfigūracijas.

Ką daryti, jei pasirinksiu per mažą nutraukimo gebą?

Jei gedimo srovė viršija jungiklio nurodytą nutraukimo gebą, lankas gali neužgesinti, dėl ko gali susilieti kontaktai, sutrūkti nutraukiklis arba įvykti katastrofiškas jungiamųjų įrenginių skyriaus sugadinimas. Taip pat pagal IEEE 1584 standartą atlikti lanko žybsnio energijos skaičiavimai parodytų žymiai didesnę incidentinę energijos lygį plokštėje, padidinant personalo pavojų.

Kaip dažnai turėtų būti atnaujinamos apkrovos studijos, kad būtų patikrinta jungiklio parinkimo teisingumas?

Objekto apkrovos tyrimai turėtų būti atnaujinami kiekvieną kartą, kai įdiegiama arba perkonfigūruojama pagrindinė įranga – net be jokių pakeitimų tai paprastai daroma kas tris–penkerius metus. Naudojant naują elektros energijos transformatorių, padidinus leistiną trumpojo jungimo srovę nuo 20 kA iki 31,5 kA, anksčiau tinkami saugikliai gali tapti nepatikimi net be jokių pakeitimų apkrovos pusėje.

Ar aukštis virš jūros lygio veikia srovės reitingus?

Taip. Aukščiuose virš 1000 m virš jūros lygio orų tankio sumažėjimas sutrikdo natūralią konvekcinę aušinimą, todėl reikia sumažinti srovės reitingus. Saugiklis, kurio reitingas jūros lygyje yra 1250 A, 2000 m aukštyje gali reikėti sumažinti iki maždaug 1090 A. Vakuuminiai pertraukikliai patys neįtakojami, tačiau išorinės autobusų linijos ir jungtys šilumą išsklaido per oro konvekciją.