MCCB Öntött Tokú Áramkör-megszakító Gyártók

Iparági tudás

Hogyan kapcsolódnak be a hőmágneses kioldó egységek MCCB megszakítók Valójában terhelés alatt dolgozik

A legtöbb mérnök megérti, hogy a Molded Case Circuit Breaker bimetál szalagot használ a túlterhelés elleni védelemre és egy elektromágneses tekercset a rövidzárlat elleni védelemre, de e két mechanizmus közötti kölcsönhatás valós működési körülmények között árnyaltabb, mint a tankönyvi diagramok sugallják. A bimetál szalag reagál az I²t melegítésre – ami azt jelenti, hogy a 150%-os túlterhelés lassabban kapcsol ki, mint a 200%-os túlterhelés, fordított időbeli karakterisztikát követően. Ez szándékos: lehetővé teszi a motorok számára, hogy indításkor nagy bekapcsolási áramot vegyenek fel zavaró kioldás nélkül, miközben megvédi a vezetőket a tartós túlterheléstől. Amiről kevésbé esik szó, az az, hogy a környezeti hőmérséklet hogyan befolyásolja a kalibrálást. A legtöbb MCCB megszakító 40 °C-on van kalibrálva; Ha a beépítési környezet jelentősen melegszik, a bimetál elem előmelegítve indul el, és az effektív kioldási küszöb csökken. A trópusi éghajlaton vagy rossz szellőzésű kapcsolóberendezésekben dolgozók ezt gyakran észreveszik, amikor a megszakítók látszólag normális terhelésnél kioldanak.

Ezzel szemben a mágneses (pillanatnyi) kioldóelem tisztán a csúcsáram nagyságára reagál, jellemzően 5× és 10× névleges áram között van beállítva, az MCCB keretméretétől és alkalmazási osztályától függően. Az elektronikus kioldóegységekben – amely ma már alapfelszereltség a magasabb keretes MCCB-ken – mindkét funkciót egy mikroprocesszort tápláló áramváltó látja el, amely lehetővé teszi a hosszú idejű késleltetés, a rövid idejű késleltetés és a pillanatnyi küszöbértékek független beállítását. Ez a rugalmasság alapvető fontosságú az ipari elosztótáblák alsóbb szintű védelmének koordinálásához.

Megszakítási kapacitás vs. végső megszakítási kapacitás: kritikus különbség az MCCB kiválasztásánál

Az egyik legkövetkezményesebb hiba a fröccsöntött tokos megszakító meghatározásában az, hogy összekeveri a névleges üzemi rövidzárlati megszakító kapacitást (ICS) a végső megszakítóképességgel (Icu). Az IEC 60947-2 az Icu-t a maximális lehetséges rövidzárlati áramként határozza meg, amelyet a megszakító megszakíthat – egyszer –, amely után előfordulhat, hogy már nem használható. Az Ics az az áram, amelyet a megszakító meg tud szakítani, miközben teljesen működőképes marad és készen áll a folyamatos működésre, jellemzően az Icu százalékában kifejezve (általában 50%, 75% vagy 100%). Ha MCCB megszakítókat ad meg a táptranszformátorhoz közeli panelekhez, ahol magas a hibaszint, az Icu tervezési küszöbként való használata az Ics figyelembevétele nélkül olyan megszakítót eredményezhet, amely megszünteti a hibát, de belsőleg megsérül, és azonnal ki kell cserélni. Kritikus infrastruktúra esetén a megszakító megadása, ahol Ics = Icu = a helyhiba szintje, a konzervatív és helyes megközelítés.

A Zhejiang Mingtuo Electrical Technology Co., Ltd.-nél úgy tervezzük meg az MCCB megszakítóinkat, hogy olyan Ics/Icu arányokat érjenek el, amelyek megfelelnek a magas hibaszintű ipari környezetek követelményeinek, így ügyfeleinknek valódi működési folytonosságot biztosítanak a hibaesemény után, nem csak a hiba megszüntetését.

Szelektivitás és diszkrimináció a sorozathoz kapcsolódóan MCCB megszakítók

Az elosztóhálózatban az upstream és a downstream MCCB közötti teljes megkülönböztetés (teljes szelektivitás) elérése megköveteli azok idő-áram jellemzőinek gondos összehangolását. A cél annak biztosítása, hogy az alsó áramkörön fellépő bármilyen hiba esetén csak az alsó megszakító működjön, így a rendszer többi része feszültség alatt marad. Ez egyértelmű a túlterhelési tartományban – az alsó megszakító kioldási görbéjének egyszerűen gyorsabbnak kell lennie –, de kihívást jelent a rövidzárlati tartományban, ahol mindkét megszakító pillanatnyi eleme egyszerre reagálhat.

A gyakorlatban számos koordinációs stratégiát alkalmaznak:

• Jelenlegi diszkrimináció: A felfelé irányuló megszakító pillanatnyi küszöbértéke a lefelé irányuló buszon megjelenhet maximális hibaáram fölé van állítva, így csak a lefelé irányuló pillanatnyi elem tüzelhet. Ehhez elegendő impedancia szükséges a két védelmi pont között.
• Időbeli megkülönböztetés (rövid idejű késleltetés): A felfelé irányuló MCCB rövid idejű késleltetéssel (STD) van felszerelve, amely lehetővé teszi számára, hogy áthaladjon a lefelé irányuló hibaelhárítási időn – jellemzően 100–200 ms – mielőtt saját azonnali kioldása aktiválódik. Ez megköveteli, hogy a felfelé irányuló megszakítót a késleltetési periódus alatti áteresztési energiára vonatkozóan névlegesen mérjék.
• Energetikai diszkrimináció (áramkorlátozás): Az alsó áramkorlátozó MCCB-k olyan erősen korlátozhatják az áteresztő energiát, hogy a felfelé irányuló megszakító pillanatnyi eleme soha nem lát elegendő áramot a működéshez. Ez a megközelítés STD nélkül is működik a felfelé irányuló eszközön, de a lefelé irányuló megszakító áramkorlátozó teljesítményétől függ a tényleges hibaszinten.

A gyártók szelektivitási táblázatokat tesznek közzé, amelyek meghatározzák azt a maximális hibaáramot, amelynél garantált a teljes diszkrimináció az egyes upstream és downstream MCCB-párok között. Ezeket a táblázatokat mindig át kell tekinteni, nem pedig általános ökölszabályokra hagyatkozni.

A szabványos alkalmazási osztályok összehasonlítása: Mit jelent az MCCB A és B kategória az adattáblán

Az IEC 60947-2 szabvány az MCCB-ket két kategóriába sorolja rövid idejű ellenállási viselkedésük alapján. Annak megértése, hogy melyik kategória vonatkozik az eszközre, megváltoztatja a rendszerkoordináció megközelítését.

A B kategóriás eszközök nélkülözhetetlenek a nagy ipari létesítményeket kiszolgáló főelosztó táblákban, ahol egy upstream kikapcsolás több független vonalon leállítaná a termelést. Az egyes gépeket vagy világítási áramköröket tápláló végső aláramkörök esetében az A kategória teljesen megfelelő és költséghatékonyabb.

Leértékelés Öntött tokos megszakítók többpólusú konfigurációkban és zárt házakban

A 250 A névleges formázott házas megszakító nem feltétlenül biztosít 250 A hőkapacitást minden telepítési forgatókönyv esetén. Két feltétel rutinszerűen teszi szükségessé a leértékelést a gyakorlatban. Először is, ha több pólus közös bimetál szerkezettel rendelkezik (mint a 3 pólusú vagy 4 pólusú MCCB-kben), az egyik pólusban keletkező hő átadhat a szomszédos pólusoknak, megemelve azok működési hőmérsékletét és eltolja a kioldási pontjaikat. A legtöbb gyártó többpólusú korrekciós tényezőt tesz közzé; teljesen terhelt 3 pólusú készülékeknél zárt házakban a 10-15%-os leértékelés gyakori.

Másodszor, a burkolat felszerelése drámaian befolyásolja a hőteljesítményt. Az IEC szabványok szerint tesztelt MCCB-ket szabadban, meghatározott légáramlással jellemzik. Zárt fémházba szerelve – különösen csoportosan – a belső levegő hőmérséklete 15-25°C-kal a környezeti hőmérséklet fölé emelkedhet, ami tovább fokozza a korábban leírt környezeti hőmérséklet-csökkenést. A tervezésnél figyelembe kell venni a megfelelő burkolatméretet, a szellőző lamellákat vagy a ventilátorokon keresztüli kényszerhűtést. Mi, a Zhejiang Mingtuo alkalmazásmérnöki támogatást kínálunk, hogy segítsünk ügyfeleinknek a házak megfelelő méretezésében és a megfelelő MCCB-keret-besorolás kiválasztásában szűk vagy termikusan nagy kihívást jelentő telepítésekhez.

Segédérintkezők, söntkioldások és feszültségcsökkenési kioldók: meghosszabbítás MCCB Funkcionalitás

A csupasz MCCB csak kézi kapcsolást és automatikus túláramvédelmet biztosít. A legtöbb valós vezérlőrendszerben további tartozékokra van szükség a megszakító automatizálási, felügyeleti és biztonsági architektúrákba történő integrálásához. Ha megértjük, hogy az egyes tartozékok mit csinálnak – és mit nem –, megelőzhetjük a költséges specifikációs hibákat.

Segédérintkezők (AX)

Ezek tükrözik a megszakító BE/KI/kioldott helyzetét a vezérlőáramkörre. Egy szabványos segédérintkezőblokk egy vagy több alaphelyzetben nyitott (NO) és alaphelyzetben zárt (NC) érintkezőt biztosít. Lényeges, hogy a kioldott helyzet különbözik a KI helyzettől – egyes segédérintkező-konfigurációk tartalmaznak egy dedikált hibakioldó kimenetet a SCADA vagy riasztórendszerek számára. Ezek az érintkezők csak jelszintű áramot hordoznak, és soha nem használhatók terheléskapcsolásra.

Shunt Trip Coil (ST / MX)

Egy söntkioldó tekercs távolról nyitja az MCCB-t, amikor feszültség van rá – nem reteszelődik, és csak pillanatnyilag szabad feszültség alá helyezni. A gyakori alkalmazások közé tartozik a tűzriasztó integráció (ahol a tűzjelző központ jelzése nem alapvető áramkörökben kapcsol ki), vészleállító rendszerek vagy reteszelő áramkörök. A tekercs egy adott feszültségtartományra van méretezve, és megsérül, ha folyamatosan feszültség alatt van. A feszültség alatti kioldókkal ellentétben a söntkioldó pozitív feszültséggel működtetett eszköz: parancsra kapcsol ki, nem pedig tápfeszültség kimaradása esetén.

Feszültségcsökkenési kioldó (UV / MN)

Az alacsony feszültségkioldó csak akkor tartja zárva a megszakítót, ha a tápfeszültség a névleges tartományon belül van, és automatikusan kioldja, ha a tápfeszültség a névleges 70%-a alá esik. Ezt olyan alkalmazásokban használják, ahol az áramszünet utáni ellenőrizetlen újrafeszültség veszélyes lehet – például CNC-gépek vagy liftek. Egy fontos tervezési pont: az UV-kioldó megakadályozza a kézi visszazárást, amíg a tápfeszültség vissza nem áll, ami megnehezítheti a karbantartási eljárásokat, ha nem várható.

Annak felismerése, amikor egy MCCB a határai közelében működött, és cserére van szüksége

A biztosítékokkal ellentétben az MCCB megszakítókat úgy tervezték, hogy a kioldás után visszaálljanak – de ennek az újrazárhatóságnak vannak korlátai, amelyeket a karbantartási gyakorlat során gyakran figyelmen kívül hagynak. Minden hibakimaradás, különösen nagy áramerősség esetén, az ívoltó kamrát termikus és mechanikai igénybevételnek teszi ki. A szénlerakódások felhalmozódnak, az érintkezési felületek erodálódnak, és a kioldó mechanizmus plasztikus deformációt szenvedhet, ha a hibaáram közel volt a készülék Icu-értékéhez.

A következő feltételek professzionális ellenőrzést vagy cserét válthatnak ki az egyszerű visszaállítás helyett:

• Bármilyen művelet a névleges Icu-n vagy annak közelében – még egyetlen nagy erejű hibaesemény is alkalmatlanná teheti a megszakítót a további szervizelésre anélkül, hogy a sérülés vizuális jele lenne.
• A fröccsöntött ház házának elszíneződése, perzselése vagy torzulása, ami a kamrán belüli súlyos ívenergia-expozícióra utal.
• Az alaphelyzetbe állítás képtelensége vagy a fogantyú lazának vagy inkonzisztensnek tűnik az elmozdulás során – mindkettő a reteszelő mechanizmus belső mechanikai sérülésére utal.
• Több egymást követő kioldás rövid időn belül, még azután is, hogy a későbbi hiba látszólag megoldódott – ez azt jelezheti, hogy a kioldó mechanizmus eltolódott a kalibrálásból.
• Minden olyan MCCB-t, amely vízbe merült, korrozív gőzöknek volt kitéve, vagy a besorolt ​​IP-osztályán kívüli környezetben működött, a látható állapottól függetlenül ki kell cserélni.

Az MCCB megszakítók gyártóiként azt javasoljuk, hogy a karbantartó csapatok dokumentáljanak minden egyes kioldási eseményt – a hozzávetőleges terhelést a kioldás időpontjában, a hiba becsült nagyságát, ha ismert, és a korábbi kioldások számát –, hogy a cserére vonatkozó döntések a tényleges szervizelőzményeken alapuljanak, és ne a találgatásokon. Termékeinket a tartósság szem előtt tartásával terveztük, de jelentős hibaelhárítás után egyetlen megszakítót sem szabad karbantartást nem igénylő készülékként kezelni.

Hogyan csökkentik az áramkorlátozó MCCB-k a downstream berendezések feszültségét?

Az áramkorlátozó viselkedés az MCCB-ben az eszköz azon képességére utal, hogy megszakít egy hibát, mielőtt az áram elérné a várható csúcsértékét. Egy 50 Hz-es rendszerben a teljesen aszimmetrikus hiba az első félcikluson belül (10 ms) elérheti az RMS szimmetrikus érték nagyjából 2,5-szeresét. Az áramkorlátozó MCCB – jellemzően az érintkezők közötti mágneses taszítás által meghajtott nagy sebességű érintkezők szétválasztása révén nagy áram alatt – 3-5 ms-on belül megkezdheti az ívkioltást, drámaian csökkentve az áteresztő energiát (I²t-ben kifejezve), amelyet a későbbi berendezések és kábelek látnak.

Ennek gyakorlati következményei vannak: a kábelek, gyűjtősínek, mágneskapcsolók és egyéb kapcsolóberendezések, amelyek az áramkorlátozott I²t-hez vannak méretezve, nem a várható I²t hiba miatt, kisebbek és olcsóbbak lehetnek. Egyes tervezési szabványok és gyártók megengedik, hogy dokumentált áramkorlátozó megszakítót használjanak felfelé, hogy indokolják a csökkentett lefelé irányuló ellenállási besorolást – ezt a gyakorlatot „kaszkádvédelemnek” vagy „tartalékvédelemnek” nevezik. Ezt alá kell támasztani az upstream gyártó által közzétett kaszkádtáblázatokkal, mivel a védelem csak meghatározott készülékpárokra érvényes, meghatározott hibaszinteken. A Zhejiang Minguo átfogó kaszkádkoordinációs adatokat biztosít az MCCB termékcsaládunkhoz, hogy támogassa ezt a tervezési megközelítést.