Hoe stroomonderbrekers selecteren?

Bij de selectie van stroomonderbrekers moet de gebruikscategorie worden geselecteerd op basis van de specifieke gebruiksomstandigheden, en moeten de parameters zoals nominale werkspanning, nominale stroom en instelstroom van het uitschakelapparaat worden geselecteerd. De beveiligingskarakteristieken moeten worden geselecteerd met verwijzing naar de beveiligingskarakteristiekcurve die door productmonsters wordt verstrekt, en de kortsluitkarakteristieken en gevoeligheidscoëfficiënt moeten worden geverifieerd. Classificatie van stroomonderbrekers (1) Frame-stroomonderbreker (ACB)

Frame-stroomonderbreker, ook wel universele stroomonderbreker genoemd, alle onderdelen zijn geïnstalleerd in een geïsoleerd metalen frame, dat meestal open is, en kan worden uitgerust met verschillende accessoires. Het is handig om contacten en onderdelen te vervangen en wordt vaak gebruikt in de hoofdschakelaar aan de voedingskant. Overstroomafgifte omvat elektromagnetische, elektronische en intelligente afgifte. De stroomonderbreker heeft een viertrapsbeveiliging voor lange vertraging, korte vertraging, onmiddellijke storing en aardfout, en de instelwaarde van elke beveiliging wordt binnen een bepaald bereik aangepast op basis van de schaalframekwaliteit.

     (2) stroomonderbreker met gegoten behuizing (MCCB)

De stroomonderbreker met gegoten behuizing wordt ook wel de apparaatstroomonderbreker genoemd en het buitenste contact van de aardingsdraadterminal, de boogdovende kamer, de ontgrendeling en het bedieningsmechanisme zijn allemaal in een plastic behuizing geïnstalleerd. Hulpcontacten, onderspanningsafschakelspoel en shuntafschakelspoel zijn grotendeels gemodulariseerd en de structuur is zeer compact. Over het algemeen wordt er geen rekening gehouden met onderhoud, dus zijn ze geschikt voor takbeveiligingsschakelaars. Stroomonderbrekers met gegoten behuizing bevatten meestal thermomagnetische uitschakeleenheden, terwijl grote stroomonderbrekers met gegoten behuizing zijn uitgerust met solid-state uitschakelsensoren.

Er zijn twee soorten overstroom-uitschakelapparaten voor stroomonderbrekers met gegoten behuizing: elektromagnetisch en elektronisch. Over het algemeen zijn elektromagnetische stroomonderbrekers met gegoten behuizing niet-selectieve stroomonderbrekers met slechts twee beveiligingsmodi: lange vertraging en onmiddellijk. De elektronische stroomonderbreker met gegoten behuizing heeft vier beveiligingsfuncties: lange vertraging, korte vertraging, onmiddellijk en aardfout. Sommige nieuwe producten van elektronische stroomonderbrekers met gegoten behuizing hebben ook een regionale selectieve vergrendelingsfunctie.  

Stroomonderbrekers met gegoten behuizing worden over het algemeen gebruikt voor de controle en bescherming van distributiefeeders, de hoofdschakelaar van uitgaande laagspanningslijnen van kleine distributietransformatoren, de controle van stroomdistributieterminals en ook voor de stroomschakelaars van verschillende productiemachines.

Frame-stroomonderbreker is geschikt voor AC 50Hz, nominale spanning 380V, 660V en nominale stroom 200A-6300A distributienetwerk. Het wordt voornamelijk gebruikt om elektrische energie te distribueren en lijnen en voedingsapparatuur te beschermen tegen overbelasting, onderspanning, kortsluiting, eenfasige aarding en andere fouten. De stroomonderbreker heeft verschillende intelligente beveiligingsfuncties en kan selectieve bescherming bereiken. Onder normale omstandigheden kan het worden gebruikt voor het onregelmatig wisselen van lijnen. Stroomonderbrekers onder 1250A kunnen worden gebruikt om de motor te beschermen tegen overbelasting en kortsluiting in het netwerk met een wisselspanning van 50Hz en 380V.

Frame-type stroomonderbrekers worden ook vaak gebruikt in de hoofdschakelaar, buscontactschakelaar, voedingsschakelaar met grote capaciteit en grootschalige motorbedieningsschakelaar aan de 400V-zijde van de transformator.

(3) Miniatuur stroomonderbreker (MCB)

Miniatuurstroomonderbrekers zijn een van de meest gebruikte terminalbeschermingsapparaten bij het bouwen van elektrische terminaldistributieapparatuur. Het wordt gebruikt voor kortsluiting, overbelasting en overspanningsbeveiliging van eenfasig en driefasig onder 125A, inclusief unipolaire 1P, bipolaire 2P, driepolige 3P en quadrupool 4P.

Miniatuurstroomonderbreker bestaat uit een bedieningsmechanisme, contacten, beveiligingsapparaten (verschillende uitschakelapparaten) en een boogblussysteem. Het hoofdcontact is handmatig bediend of elektrisch gesloten. Nadat het hoofdcontact is gesloten, vergrendelt het vrije uitschakelmechanisme het hoofdcontact in de sluitpositie. De spoel van de overstroomuitschakeling en het thermische element van de thermische uitschakeling zijn in serie verbonden met het hoofdcircuit, en de spoel van de onderspanningsuitschakeling is parallel verbonden met de voeding.

In het elektrische ontwerp van civiele gebouwen worden miniatuurstroomonderbrekers voornamelijk gebruikt voor overbelasting, kortsluiting, overstroom, spanningsverlies, onderspanning, aarding, lekkage, automatisch schakelen van dubbele voedingen en bescherming en werking van motoren wanneer ze niet vaak worden gestart.

Basiskarakteristieke parameters van stroomonderbreker

(1) nominale werkspanning Ue

Nominale werkspanning verwijst naar de nominale spanning van de stroomonderbreker, die continu kan werken onder de gespecificeerde normale gebruiks- en prestatieomstandigheden.

In China bedraagt ​​de maximale werkspanning 1,15 keer de nominale spanning van het systeem bij een spanningsniveau van 220 kV en lager. Het spanningsniveau van 330 kV en hoger is 1,1 maal de nominale spanning als de hoogste werkspanning. De stroomonderbreker kan de isolatie onder de hoogste werkspanning van het systeem houden en kan worden gesloten en geopend volgens de gespecificeerde omstandigheden.

(2) Nominale stroom In

Nominale stroom verwijst naar de stroom die de release lange tijd kan doorgeven in omgevingstemperatuur

temperatuur lager is dan 40℃. Voor een stroomonderbreker met een instelbare uitschakeling is dit de maximale stroom die de uitschakeling gedurende lange tijd kan passeren.

Wanneer de omgevingstemperatuur hoger is dan 40℃ maar niet hoger dan 60℃, mag er lange tijd met verminderde belasting worden gewerkt.

(3) Huidige instelwaarde Ir van overbelastingsvrijgave

De stroom overschrijdt de huidige instelwaarde Ir van de uitschakeling en de stroomonderbreker wordt op tijd uitgeschakeld. Het vertegenwoordigt ook de maximale stroom die de stroomonderbreker kan weerstaan ​​zonder uit te schakelen. Deze waarde moet groter zijn dan de maximale belastingsstroom Ib, maar kleiner dan de maximale stroom Iz die door de lijn is toegestaan.

De Ir van het thermische uitschakelrelais kan gewoonlijk worden aangepast in het bereik van 0,7 ~ 1,0 inch, maar als elektronische apparatuur wordt gebruikt, zal het instelbereik groter zijn, meestal 0,4 ~ 1,0 inch. Voor stroomonderbrekers die zijn uitgerust met een niet-instelbaar overstroomuitschakelrelais, Ir = In.

(4) Instelwaarde voor kortsluitstroom Im

Kortsluituitschakelrelais (onmiddellijk of korte vertraging) wordt gebruikt om de stroomonderbreker snel te laten uitschakelen wanneer een hoge foutstroomwaarde verschijnt en de uitschakeldrempel Im is.

(5) nominale kortstondige weerstandsstroom Icw

Verwijst naar de huidige waarde die binnen de afgesproken tijd mag passeren. De stroomwaarde gaat binnen de afgesproken tijd door de geleider en de geleider raakt niet beschadigd door oververhitting.

(6) breekvermogen

Het uitschakelvermogen van de stroomonderbreker verwijst naar het vermogen van de stroomonderbreker om de foutstroom veilig af te sluiten, wat niet noodzakelijkerwijs verband houdt met de nominale stroom. Er zijn eerder 36KA, 50KA en andere specificaties. Over het algemeen is het onderverdeeld in limietkortsluitbreekcapaciteit Icu en lopende kortsluitbreekcapaciteit Ics.

Algemene principes van selectie van stroomonderbrekers

Ten eerste worden het type en het poolnummer van de stroomonderbreker geselecteerd op basis van het doel; Selecteer de nominale stroom van de stroomonderbreker op basis van de maximale werkstroom; Selecteer indien nodig het type ontgrendeling en de soorten en specificaties van de accessoires. De specifieke eisen zijn als volgt.

1) De nominale werkspanning van de stroomonderbreker is groter dan of gelijk aan de nominale spanning van de lijn.

2) Het nominale aan-uitvermogen bij kortsluiting van de stroomonderbreker is groter dan of gelijk aan de belastingsstroom voor de lijnberekening.

3) Het nominale kortsluitvermogen van de stroomonderbreker is groter dan of gelijk aan de maximale kortsluitstroom die in de lijn kan optreden (meestal berekend op basis van de effectieve waarde).  

4) De enkelvoudige fase-naar-aarde kortsluitstroom aan het einde van de lijn is ≥1,25 keer de momentane (of korte vertraging) uitschakelinstelstroom van de stroomonderbreker.

5) De nominale spanning van de onderspanningsafschakelspoel van de stroomonderbreker is gelijk aan de nominale spanning van de lijn.

6) De nominale spanning van de shuntuitschakeling van de stroomonderbreker is gelijk aan de stuurvoedingsspanning.

7) De nominale werkspanning van het elektrische transmissiemechanisme is gelijk aan de stuurvoedingsspanning.  

8) Wanneer de stroomonderbreker in het verlichtingscircuit wordt gebruikt, is de momentane instelstroom van de elektromagnetische vrijgave doorgaans 6 keer de belastingsstroom.  

9) Wanneer een stroomonderbreker wordt gebruikt als kortsluitbeveiliging van een enkele motor, is de instelstroom van de onmiddellijke uitschakeling 1,35 keer (stroomonderbreker uit de DW-serie) of 1,7 keer (stroomonderbreker uit de DZ-serie) van de startstroom van de motor.  

10) Wanneer de stroomonderbreker wordt gebruikt als kortsluitbeveiliging van meerdere motoren, is de instelstroom van de onmiddellijke vrijgave 1,3 keer de startstroom van de grootste motor plus de werkstroom van de overige motoren.

11) Wanneer de stroomonderbreker wordt gebruikt als hoofdschakelaar aan de laagspanningszijde van de distributietransformator, moet het uitschakelvermogen ervan groter zijn dan de kortsluitstroomwaarde van de laagspanningszijde van de transformator, de nominale stroom van de release mag niet minder zijn dan de nominale stroom van de transformator, en de instelstroom van de kortsluitbeveiliging is over het algemeen 6-10 maal de nominale stroom van de transformator; De instelstroom van de overbelastingsbeveiliging is gelijk aan de nominale stroom van de transformator.

12) Nadat het type en de kwaliteit van de stroomonderbreker voorlopig zijn geselecteerd, is het noodzakelijk om samen te werken met de beschermende eigenschappen van de bovenste en onderste schakelaars om haasje-over-trippen te voorkomen en de omvang van het ongeval uit te breiden.

Selectiviteit van stroomonderbreker

Stroomonderbrekers die worden gebruikt in stroomdistributiesystemen kunnen worden onderverdeeld in selectieve en niet-selectieve typen, afhankelijk van hun beveiligingsprestaties. Er zijn twee soorten selectieve laagspanningsstroomonderbrekers: tweetrapsbeveiliging en drietrapsbeveiliging. Onder hen zijn onmiddellijke karakteristieken en korte vertragingskarakteristieken geschikt voor kortsluitactie, terwijl lange vertragingskarakteristieken geschikt zijn voor overbelastingsbeveiliging. Niet-selectieve stroomonderbrekers zijn over het algemeen onmiddellijk en worden alleen gebruikt voor kortsluitbeveiliging. Sommigen daarvan zijn acties met een lange vertraging, die alleen worden gebruikt voor ladingbeveiliging. Als in het stroomdistributiesysteem de stroomonderbreker op het hoogste niveau een selectieve stroomonderbreker gebruikt en de stroomonderbreker op het lagere niveau een niet-selectieve stroomonderbreker of selectieve stroomonderbreker gebruikt, moet dit voornamelijk worden gebruikt om het verschil in vertragingsactie of vertragingsactietijd van korte vertragingsvrijgave te gebruiken om selectiviteit te verkrijgen. Let op de volgende problemen bij het passeren van de vertragingsactie van de stroomonderbreker op het eerstvolgende hogere niveau.

1) Ongeacht of de volgende fase een selectieve stroomonderbreker of een niet-selectieve stroomonderbreker is, zal de instelstroom van de onmiddellijke overstroomuitschakeling van de stroomonderbreker van de vorige fase in het algemeen niet minder zijn dan 1,1 maal de maximale driefasige kortsluitstroom aan het uitlaatuiteinde van de stroomonderbreker van de volgende fase.

2) Als de volgende trap een niet-selectieve stroomonderbreker is, is de onmiddellijke actiegevoeligheid van deze trap niet voldoende, om te voorkomen dat er kortsluitstroom optreedt in het circuit dat wordt beschermd door de stroomonderbreker van de volgende trap, zodat de overstroomafschakeling met korte vertraging van de vorige trap als eerste in werking treedt en zijn selectiviteit verliest. Over het algemeen is de instelstroom van de overstroomuitschakeling met korte vertraging van de stroomonderbreker op het hoogste niveau niet minder dan 1,2 maal die van de onmiddellijke overstroomuitschakeling van het lagere niveau.

3) Als de volgende fase ook een selectieve stroomonderbreker is, is, om selectiviteit te garanderen, de korte vertragingstijd van de stroomonderbreker in de volgende fase minstens 0,1 s langer dan die van de stroomonderbreker in de volgende fase. Om de selectieve werking tussen de bovenste en onderste laagspanningsstroomonderbrekers te garanderen, moet de stroomonderbreker op het hoogste niveau over het algemeen een overstroom kiezen

vrijgave met korte vertraging, en de actiestroom ervan moet meer dan één niveau hoger zijn dan die van de overstroomuitschakeling op een lager niveau, en ten minste de actiestroom Iop.1 van de stroomonderbreker op het hoogste niveau mag niet minder zijn dan 1,2 maal die van de stroomonderbreker op het lagere niveau, dat wil zeggen iop1 ≥ 1,2 iop.2.

Cascadebeveiliging van stroomonderbreker

Bij het ontwerp van een stroomdistributiesysteem moet de selectieve samenwerking tussen de bovenste en onderste trappen van stroomonderbrekers "selectiviteit, snelheid en gevoeligheid" hebben.

Selectiviteit houdt verband met de samenwerking tussen de bovenste en onderste stroomonderbrekers, terwijl snelheid en gevoeligheid verband houden met respectievelijk de kenmerken van beveiligingsapparatuur en de lijnbedieningsmodus.

Als de bovenste en onderste stroomonderbrekers goed op elkaar zijn afgestemd, kan het foutcircuit selectief worden verwijderd om ervoor te zorgen dat andere foutvrije circuits in het distributiesysteem normaal blijven werken. Anders zal dit de betrouwbaarheid van het distributiesysteem beïnvloeden.

Cascadebeveiliging is een concrete toepassing van stroombegrenzende eigenschappen van stroomonderbrekers. Het belangrijkste principe is om de stroombegrenzende functie van superieure stroomonderbrekers te gebruiken om stroomonderbrekers met een lager uitschakelvermogen te selecteren om de kosten te verlagen en kosten te besparen.

De superieure stroombegrenzende stroomonderbreker QF1 kan de maximaal verwachte kortsluitstroom op de installatieplaats onderbreken. Omdat de superieure en ondergeschikte stroomonderbrekers in serie in het stroomdistributiesysteem zijn geïnstalleerd, is de werkelijke waarde van de kortsluitstroom veel lager dan de verwachte kortsluitstroom daar als er kortsluiting optreedt bij de uitlaat van de lagere stroomonderbreker QF2, vanwege het stroombeperkende effect van de hogere stroomonderbreker QF1. Dat wil zeggen dat het uitschakelvermogen van de stroomonderbreker QF2 op een lager niveau aanzienlijk is verbeterd met behulp van de superieure stroomonderbreker QF1, die zijn nominale uitschakelvermogen overschrijdt. Dit soort cascadebeveiliging heeft ook bepaalde voorwaarden, zoals dat de aangrenzende circuits geen belangrijke belastingen kunnen hebben (omdat zodra QF1 uitschakelt, het QF3-circuit ook stroom verliest), en tegelijkertijd moet de momentane instelwaarde van QF1 en QF2 goed op elkaar zijn afgestemd. Cascadegegevens kunnen alleen door experimenten worden bepaald, en de bijpassende selectie van bovenste en onderste stroomonderbrekers kan alleen worden bepaald door de fabrikant van de stroomonderbrekers.

Gevoeligheid van stroomonderbreker

Om ervoor te zorgen dat de onmiddellijke of kortstondige overstroomvrijgave van de stroomonderbreker betrouwbaar kan werken wanneer de kleinste kortsluitfout optreedt binnen het beveiligingsbereik onder de minimale bedrijfsmodus van het systeem. De gevoeligheid van de stroomonderbrekerbeveiliging moet voldoen aan de eis van de Code for Design of Low Voltage Distribution (CB50054-95) dat de gevoeligheid niet minder mag zijn dan 1,3, dat wil zeggen Sp=lk.min/Iop≥1,3. Waar lop de actiestroom is van onmiddellijke of kortstondige overstroomafgifte, is Ik.Min de eenfasige kortsluitstroom of tweefasige kortsluitstroom aan het lijnuiteinde beschermd door een stroomonderbreker onder de minimale bedrijfsmodus van het systeem, en Sp is de gevoeligheid van de stroomonderbreker.

Bij het selecteren van een stroomonderbreker moet ook aandacht worden besteed aan de verificatie van de gevoeligheid ervan. Voor een selectieve stroomonderbreker met zowel korte vertraging als onmiddellijke overstroomuitschakeling hoeft alleen de actiegevoeligheid van overstroomuitschakeling met korte vertraging te worden geverifieerd, en de actiegevoeligheid van onmiddellijke overstroomuitschakeling hoeft niet te worden geverifieerd.

Selectie en instelling van de vrijgave van de stroomonderbreker

(1) Instelling van de actiestroom van onmiddellijke overstroomvrijgave

Onder de objecten die door de stroomonderbreker worden beschermd, bevindt zich een aantal elektrische apparatuur, die tijdens het startproces in korte tijd een hoge piekstroom zal produceren die meerdere keren hoger is dan de nominale stroom, waardoor de stroomonderbreker in korte tijd een grote piekstroom kan verdragen. De actiestroom lop(o) van de onmiddellijke overstroomuitschakeling moet de piekstroom Ipk van de lijn vermijden,

dat wil zeggen, IOP (o) ≥ krel ipk. Waar Krel de betrouwbaarheidscoëfficiënt is. Bij het selecteren van een stroomonderbreker moet aandacht worden besteed aan het vermijden van de piekstroom van de onmiddellijke overstroomuitschakeling van de stroomonderbreker, om een ​​verkeerde werking van de stroomonderbreker te voorkomen.

(2) Instelling van de actiestroom en actietijd van de overstroomvrijgave met korte vertraging.

De actiestroom lop(s) van de overstroomafgifte met korte vertraging moet ook de piekstroom Ipk van de lijn vermijden, dat wil zeggen IOP(s) ≥ krel ipk. Waar Krel de betrouwbaarheidscoëfficiënt is. De actietijd van overstroomafgifte met korte vertraging is over het algemeen verdeeld in drie typen: 0,2s, 0,4s en 0,6s. Het wordt bepaald op basis van de beschermingsselectiviteit van de voorste en achterste beschermingsinrichtingen, en de actietijd van de eerste bescherming moet met een tijdsverschil langer zijn dan die van de laatste bescherming.

(3) Instelling van actiestroom en actietijd van overstroomvrijgave met lange vertraging.

De overstroomuitschakeling met lange vertraging wordt voornamelijk gebruikt om overbelasting te beschermen, dus de actiestroom Iop(l) hoeft alleen de maximale belastingsstroom van de lijn te vermijden, dat wil zeggen de berekende stroom I30, dat wil zeggen IOP (L) ≥ Krel I30. Waar Krel de betrouwbaarheidscoëfficiënt is. De actietijd van de overstroomuitschakeling met lange vertraging moet de duur van een korte overbelasting vermijden, om geen verkeerde werking van de laagspanningsstroomonderbreker te veroorzaken.

(4) De afstemmingsvereisten tussen de actiestroom van de overstroomvrijgave en de beschermde lijn.

Om te voorkomen dat de geïsoleerde kabel oververhit raakt, beschadigd raakt of zelfs brand veroorzaakt door overbelasting of kortsluiting, en dat de stroomonderbreker niet uitschakelt, moet de actiestroom lop van de overstroomuitschakeling van de stroomonderbreker voldoen aan de vereisten van de formule, en lop≤Kol·Ial. Waarbij Ial het toegestane stroomdraagvermogen van geïsoleerde kabel is; Kol is de toegestane kortstondige overbelastingscoëfficiënt van geïsoleerde kabel, en deze is over het algemeen 4,5 voor onmiddellijke en kortdurende overstroomafgifte; Voor overstroomuitschakeling met lange vertraging neemt u 1.1 voor kortsluitbeveiliging en 1 alleen voor belastingsbeveiliging. Als niet aan de bovenstaande afstemmingsvereisten wordt voldaan, moet de bedrijfsstroom van de ontgrendeling opnieuw worden gekozen, of moet het dwarsdoorsnedeoppervlak van de geleider of kabel op passende wijze worden vergroot.