Почему автоматические выключатели типа MCCB широко применяются в системах низковольтного распределения электроэнергии на промышленных предприятиях?

Преимущества MCCB для надёжного промышленного электроснабжения

Автоматические выключатели типа MCCB обеспечивают важнейшую защиту промышленных электрических сетей благодаря двум ключевым инженерным преимуществам. Наши автоматические выключатели типа MCCB разработаны для обеспечения бесперебойной работы в тяжёлых условиях, характерных для промышленных предприятий.

Основные и вторичные промышленные автоматические выключатели обеспечивают предельную отключающую способность 10–200 кА и номинальный ток до 2500 А.

Автоматические выключатели в литом корпусе обеспечивают электрическую защиту промышленных предприятий. На производственных предприятиях для работы оборудования требуется значительное количество энергии, поэтому такие предприятия подвержены возникновению чрезвычайно опасных электрических повреждений. Например, оголённый провод может вызвать короткое замыкание и привести к токам короткого замыкания свыше 200 000 А. Это, скорее всего, приведёт к катастрофическим, необратимым и потенциально угрожающим жизни повреждениям. Автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) решают эту проблему, поскольку способны выдерживать непрерывные токи до 2500 А. В случае электрического повреждения или неисправности MCCB ограничивают отключение только той частью электрической системы, где произошло повреждение. Производственные предприятия, в частности металлургические комбинаты, склонны к возникновению дуговых вспышек. Это связано с тем, что токи короткого замыкания на таких объектах зачастую превышают 100 кА. Однако металлургические комбинаты, оснащённые MCCB, рассчитанными на условия короткого замыкания до 150 кА, могут значительно снизить вероятность возникновения дуговых вспышек. Согласно отчёту «Электробезопасность: ежеквартальный обзор» за 2022 год, предприятия с надлежащей защитой MCCB понесли меньшие затраты на замену электрооборудования. Более того, применение защиты, правильно подобранной по параметрам токов короткого замыкания конкретной системы, может сократить расходы на замену электрооборудования до 75 %.

Термические реле перегрузки и автоматические выключатели короткого замыкания защищают от перегрузки по току без необходимости в дополнительных компонентах и подлежат многократному использованию.

Интегрированные термомагнитные системы обеспечивают наиболее надёжную защиту от электрических неисправностей за счёт совместного обеспечения электрической и тепловой защиты. Тепловая составляющая отслеживает длительные перегрузки с помощью биметаллических пластин, которые изгибаются при превышении допустимого тока. Это особенно полезно для двигателей конвейеров, которые при пуске могут потреблять на 130 % больше мощности, чем в номинальном режиме. Для защиты от коротких замыканий предусмотрена дополнительная защита: магнитные катушки реагируют на резкое увеличение тока в диапазоне от 500 % до 1000 % от номинального значения. Автоматические выключатели (MCCB) предпочтительнее обычных плавких предохранителей, поскольку они рассчитаны на повторное включение после срабатывания и, следовательно, многократно используются. Компании сообщают об экономии средств на техническое обслуживание в среднем на сумму 18 000 долларов США благодаря снижению потребности в обслуживании. Разработка таких систем способствует бесперебойному взаимодействию и позволяет избежать непреднамеренных остановок, например, вызванных первоначальным включением трансформаторов.

Адаптивная защита автоматическими выключателями (MCCB) при изменяющихся эксплуатационных нагрузках

Индивидуальные настройки срабатывания защиты предотвращают ложные отключения при пусковых токах двигателей, сварочных всплесках и циклической работе систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)

В промышленных условиях нагрузка может резко колебаться, и автоматические выключатели для распределительных устройств (MCCB) реагируют на эту проблему за счёт регулируемых тепломагнитных характеристик срабатывания. Операторы могут задавать кривые срабатывания так, чтобы они игнорировали кратковременные всплески тока, но при этом обеспечивали надёжную защиту. Например:

Тепловые параметры отключаются при циклической работе компрессоров систем HVAC

Магнитные параметры устанавливаются таким образом, чтобы не срабатывать при пусковых токах двигателей в диапазоне от 8 до 12 кратного значения номинального тока

Такая регулируемость приводит к снижению простоев на 47 % по сравнению с автоматическими выключателями с фиксированными характеристиками срабатывания в условиях производства.

При применении селективной координации MCCB обеспечивают, что вышестоящие выключатели остаются включёнными, а отключаются только повреждённые нижестоящие выключатели.

ВАХ обеспечивает селективную координацию за счет настройки времятоковых характеристик вышестоящих и низшестоящих автоматических выключателей. Мы предотвращаем каскадное отключение всех производственных линий, поскольку главный автоматический выключатель срабатывает менее чем за 0,03 секунды, чтобы отключить низшестоящий выключатель.

Серверные помещения и другие критически важные объекты могут продолжать функционировать даже при наличии неисправности в низшестоящей цепи.

Изолирование неисправности сокращает среднее время поиска места повреждения на 68 %.

Энергия подается только в цепь, в которой возникла неисправность, что снижает риск дугового разряда.

Правильно скомпонованные системы обеспечивают подачу питания во время аварии к 95 % оборудования в цепи [NFPA 70E 2023].

Интеграция и соответствие требованиям ВАХ для промышленных низковольтных комплектных распределительных устройств

Экологическая безопасность и надежность при испытаниях на производственной площадке в зоне непрерывного режима работы IL — автоматический выключатель ВАХ с сертификацией UL 489 и IEC 60947-2

В промышленных условиях автоматические выключатели в литом корпусе (АВЛК) должны соответствовать стандартам UL 489 и IEC 60947-2 для обеспечения соответствия нормативным требованиям и эффективной работы. Такие условия требуют применения АВЛК, предназначенных для непрерывной эксплуатации при полной нагрузке. Такие условия требуют применения АВЛК, предназначенных для непрерывной эксплуатации при полной нагрузке. Для таких условий производители проектируют АВЛК для непрерывной эксплуатации при полной нагрузке. Это достигается путём проведения тепловых испытаний, рассчитанных на более чем 6000 циклов эксплуатации. Чтобы выдерживать суровые производственные условия, производители АВЛК проводят испытания на солевую коррозию, влажность и вибрацию, имитирующие реальные условия цехового производства. Часто требуется стабильная работа в экстремальных климатических условиях при сохранении оптимальной функциональности в диапазоне температур от −25 °C до +70 °C. Не менее важным является соблюдение требований по безопасности. В соответствии со стандартом IEC TR 61912-2 АВЛК должны быть способны отключать ток короткого замыкания в течение 3–8 миллисекунд при возникновении дугового разряда.

Соблюдение всех этих критериев означает, что автоматические выключатели с модульной конструкцией (MCCB) способны справляться с типичными производственными задачами на заводах, такими как накопление токопроводящей пыли и воздействие химических веществ различной природы, не нарушая при этом систему защитной селективности, обеспечивающей защиту оборудования.

Стратегическое размещение автоматических выключателей с модульной конструкцией (MCCB) в архитектуре распределения электроэнергии на заводе

Автоматические выключатели в литом корпусе (АВЛК) являются незаменимыми и стратегически важными как при защите промышленных систем электроснабжения, так и на этапе их расширения, обеспечивая бесперебойную работу всех систем. Они применяются на главных фидерах с током от 100 до 2500 А, а также на автоматических выключателях, рассчитанных на высокие нагрузки, где обычные миниатюрные автоматические выключатели не справляются с поставленной задачей. Их отличительной особенностью является возможность крепления на DIN-рейку, что позволяет устанавливать их в панелях управления двигателями и распределительных устройствах. Такие АВЛК предпочтительны, например, на заводах, где каждый сантиметр пространства имеет решающее значение. Такая компоновка обусловлена ужесточением требований к безопасности и многоуровневой защитой: в случае аварии отключение повреждённых участков осуществляется только крупными АВЛК, тогда как локальные цепи поблизости управляются отдельно с помощью небольших локальных устройств. Экономия средств за счёт быстрого устранения простоев быстро накапливается, что наглядно демонстрирует экономическую выгоду от применения устройств защиты электропитания, интегрированных в согласованные структурные системы (ССС). Согласно исследованию Института Понемона за прошлый год, такие системы обеспечивают производителям экономию порядка 740 тыс. долл. США в год. Дополнительные функции современных моделей включают удалённый мониторинг потребления энергии техниками, а также выявление аномального энергопотребления до возникновения аварии.

Автоматические выключатели с molded-case (MCCB) эволюционировали, чтобы способствовать эффективному управлению электрическими сетями, а не просто использоваться в качестве защитных выключателей. Применение этих устройств в различных точках структуры эксплуатационной сети системы позволяет системе адаптироваться к ряду эксплуатационных нагрузок, характерных для промышленных объектов, таких как резкий пуск двигателей, сварочные процессы и циклы переключения в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Более старые технологии не способны адаптироваться к таким изменениям, в отличие от MCCB.

Часто задаваемые вопросы

Каковы преимущества автоматических выключателей с molded-case (MCCB) в промышленных применениях?

Автоматические выключатели с molded-case (MCCB) обладают комплексом преимуществ, включая высокую отключающую и номинальную токовую нагрузку, тепломагнитное срабатывание (многократно используемое) для защиты, адаптивную защиту с регулируемыми настройками, изоляцию повреждений при селективной координации и соответствие промышленным стандартам.

Каким образом автоматические выключатели с molded-case (MCCB) могут снизить проблему ложных срабатываний?

ВАС выключатели могут предотвращать ложные срабатывания за счет регулируемых уставок срабатывания, что позволяет выдерживать кратковременные импульсы, например, при пуске электродвигателей или сварке, сохраняя при этом защиту от аварийных ситуаций.

Какими стандартами и сертификатами должны обладать ВАС выключатели, чтобы их можно было использовать на заводах/фабриках?

ВАС выключатели должны быть сертифицированы в соответствии со стандартами IEC 60947-2 и UL 489, чтобы гарантировать соответствие выключателей следующим требованиям: а) непрерывная работа в эксплуатационных условиях и б) соответствие стандартам, предъявляемым к условиям эксплуатации на заводах/фабриках.

Каким образом ВАС выключатель способствует сокращению простоев?

ВАС выключатели способствуют сокращению простоев за счет селективной координации, при которой прерывается только поврежденный участок цепи, а питание вышестоящих участков сохраняется; кроме того, обеспечивается быстрое определение места неисправности.