Почему номинальная мощность автоматического выключателя была указана в МВА, а теперь в кА и кВ?

Номинальные параметры автоматических выключателей — отключающая способность, включающая способность, номинальное напряжение и ток, рабочий цикл и кратковременная работа выключателя

Пожалуйста, не убивайте меня, если я упомяну неожиданное значение МВА автоматического выключателя, поскольку все мы слышали об автоматических выключателях на 500 или 1000 МВА. Эти рейтинги не будут отображаться на последних моделях, так как это была старая логика, и теперь все изменилось. Чтобы прояснить основную концепцию и узнать, что именно произошло с правилами, давайте посмотрим на следующее объяснение. Фактически это отключающая способность (а не ток отключения) автоматического выключателя, которая теперь выражается в кА, а не в МВА (как это было раньше).

Прежде чем мы углубимся в детали, давайте узнаем, что именно делает автоматический выключатель и каковы различные типы рейтинга автоматических выключателей.

Автоматический выключатель — это контрольно-защитное устройство, используемое для коммутационного механизма и защиты системы, которое:

• Замкните и разомкните цепь вручную или автоматически в нормальных условиях и при неисправности.
• Разрыв цепи автоматически и перекрытие пути к короткому замыканию и току, протекающему через него.
• Проводить ток короткого замыкания в течение очень короткого времени, в то время как другой автоматический выключатель, подключенный последовательно, устраняет неисправность, происходящую в подключенной цепи.

• Публикация по теме:  Как подобрать автоматический выключатель нужного размера? Калькулятор выключателя и примеры

На основе трех функций автоматического выключателя, упомянутых выше, существует шесть следующих номиналов автоматического выключателя:

• Отключающая способность
• Создание мощностей
• Рабочий цикл автоматического выключателя (номинальная рабочая последовательность)
• Номинальное напряжение
• Кратковременная пропускная способность
• Нормальный текущий рейтинг

Отключающая способность (ранее МВА, теперь кА)

Отключающая способность — это максимальный ток короткого замыкания (среднеквадратичное значение), который автоматический выключатель может выдержать или отключить путем размыкания замкнутых контактов при номинальном восстанавливающемся напряжении без повреждения автоматического выключателя. и подключенные устройства.

Отключающая способность автоматического выключателя выражается в среднеквадратичном значении из-за симметричных и асимметричных факторов из-за наличия пульсаций и составляющих постоянного тока во время короткого замыкания в течение очень короткого времени.

Отключающая способность автоматического выключателя ранее оценивалась в МВА с учетом номинального тока отключения и номинального рабочего напряжения выключателя. Его можно рассчитать следующим образом:

Отключающая способность =√3 x V x I x 10 ^-6 … МВА

или

Отключающая или отключающая способность =√3 x номинальное напряжение сети x номинальный ток сети x 10 ^-6 … МВА

Пример:

Каков ток отключения или отключения автоматического выключателя с номинальной отключающей способностью 100 МВА и номинальным рабочим напряжением 11 кВ.

Решение:

Предельный ток =100 x 10 ^-6 / (√3 x 11 кВ) =52,48 кА

Почему отключающая способность выражается в кВт, а не в МВА?

Очевидно, что нелогично выражать номинал автоматического выключателя в МВА, поскольку при КЗ очень низкое напряжение и самый высокий ток. Когда выключатель размыкает контакты для устранения токов короткого замыкания, на контактах выключателя появляется номинальное напряжение. Короче говоря, одни и те же номинальные величины не появляются постоянно во время токов короткого замыкания. Вот почему номинальная отключающая способность автоматического выключателя не может быть выражена в МВА.

По этим причинам производители следуют последним и пересмотренным международным стандартам и выражают номинальную отключающую способность автоматического выключателя в симметричном отключающем токе в кА при номинальном напряжении, а не в МВА. Номинальная отключающая способность автоматического выключателя в амперах или кА за ними следуют ток отключения и переходное восстанавливающееся напряжение (TRV), поскольку оно может быть как симметричным, так и асимметричным во время короткого замыкания.

• Публикация по теме: Разница между автоматическими выключателями MCB, MCCB, ELCB и RCB, RCD или RCCB

Расширение возможностей

Включающая способность автоматического выключателя — это пиковое значение тока, включая кратковременные коэффициенты пульсаций и постоянные составляющие, во время первого цикла волны тока короткого замыкания после замыкания контактов выключателя.

Имейте в виду, что номинальная включающая способность автоматического выключателя в кА выражается в пиковом значении, а не в среднеквадратичном значении (отключающая способность оценивается в среднеквадратичном значении). Это связано с возможностью успешного замыкания контактов выключателя во время токов короткого замыкания при воздействии электромагнитных сил, а также зажигания и гашения дуги без повреждения выключателя и цепи.

Эти вредные силы прямо пропорциональны квадрату максимального мгновенного значения тока при закрытии. Вот почему включающая способность указывается в пиковом значении по сравнению с отключающей способностью, которая выражается в среднеквадратичном значении.

Значения токов короткого замыкания максимальны в первой фазе или волнах в случае максимальной асимметрии в фазе, подключенной к выключателю. Проще говоря, ток включения равен максимальному значению асимметричного тока, т. е. включающая способность выключателя всегда больше, чем отключающая способность выключателя. .

Номинальный ток включения короткого замыкания принимается равным 2,5 x среднеквадратичное значение составляющих переменного тока номинального тока отключения, поскольку теоретически ток короткого замыкания может увеличиться в два раза по сравнению с его симметричным уровнем короткого замыкания при начальный этап.

Включающая способность выключателя может быть рассчитана следующим образом.

Чтобы преобразовать симметричный ток отключения из среднеквадратичного значения в пиковое значение:

Включающая способность выключателя =симметричный ток отключения x √2

Умножьте приведенное выше выражение на 1,8, чтобы учесть эффект удвоения максимальной асимметрии. т. е. влияние тока короткого замыкания с учетом небольшого падения тока в течение первой четверти цикла.

Включающая способность выключателя =√2 x 1,8 x Симметричный ток отключения =2,55 x Симметричный ток отключения

Включающая способность выключателя =  2,55 x Симметричный ток отключения

• Публикация по теме: Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем

Рабочий цикл автоматического выключателя или номинальная рабочая последовательность

Показывает механические требования к механизму переключения автоматического выключателя.

Продолжительность включения или номинальная последовательность срабатывания автоматического выключателя может быть выражена следующим образом:

O – t – CO – t’ – CO

Где:

• O =размыкание автоматического выключателя
• t =0,3 сек. для первого режима автоматического повторного включения, если не указано иное
• t’ =время между двумя операциями (восстановление исходного состояния и предотвращение ненадлежащего нагрева контактов выключателя
• CO =операция закрытия сразу после операции открытия без задержки по времени

Номинальное напряжение

Значение безопасного максимального напряжения, при котором выключатель может работать без каких-либо повреждений, называется номинальным напряжением автоматического выключателя.

Величина номинального напряжения выключателя зависит от толщины изоляции и изоляционного материала, используемого в конструкции выключателя. Номинальное напряжение выключателя относится к самому высокому напряжению системы из-за повышения напряжения из-за отсутствия нагрузки или внезапного изменения нагрузки до более низкого значения. Таким образом, он может справиться с повышением напряжения в системе до максимальной номинальной мощности. Например, автоматический выключатель должен выдерживать 10 % номинального напряжения системы в случае системы 40 кВ, где предел на 5 % выше напряжения системы 400 кВ. Сюда. автоматический выключатель, который будет использоваться на линии 6,6 кВ, должен быть рассчитан примерно на 7,2 кВ и т. д. из-за соответствующего самого высокого напряжения в системе

С другой стороны, автоматический выключатель с номинальным напряжением 400 В перем. системные напряжения. Если мы используем прерыватель на номинальном уровне напряжения, он способен погасить дугу, возникающую в контактах прерывателя. Если мы используем выключатель на более высоких уровнях напряжения вместо номинального напряжения, переходное восстанавливающееся напряжение (TVR) сравнивается с диэлектрической прочностью дугогасящей среды. В этом случае дуга может все еще существовать, поскольку дугогасящая среда не может успешно ее различить, что приводит к повреждению автоматического выключателя или изоляции выключателя.

Как правило, номинальное напряжение автоматического выключателя выше, чем номинальное напряжение шины и нагрузки в энергосистеме. Как правило, существует два типа автоматических выключателей в зависимости от уровня напряжения:низковольтные выключатели и высоковольтные выключатели со следующими характеристиками.

• Низковольтные выключатели можно использовать для 1 кВ переменного тока и 1,2 кВ постоянного тока, в то время как уровень высокого напряжения выше, чем у низковольтных выключателей.
• Автоматические выключатели высокого напряжения используются как для внутреннего, так и для наружного контроля в системе высокого напряжения, в то время как автоматические выключатели низкого напряжения используются внутри помещений.
• Выключатели низкого напряжения более сложны и работают чаще, чем выключатели высокого напряжения, из-за меньшего расстояния между фазами и между фазами и землей. Методы тестирования различаются для обоих типов выключателей уровня напряжения.

Запись по теме: Умный автоматический выключатель Wi-Fi — конструкция, установка и работа

За исключением приведенного выше номинального напряжения, при рассмотрении уровня напряжения для автоматических выключателей для различных режимов работы могут учитываться два дополнительных номинального напряжения.

1. Номинальное импульсное напряжение
2. Выдерживаемое напряжение при частоте сети

Номинальное импульсное напряжение автоматического выключателя показывает способность обрабатывать переходный импульс молнией или коммутационными импульсами. Продолжительность импульсного или переходного напряжения автоматического выключателя измеряется в микросекундах. По этой причине его контакты по отношению к изоляции рассчитаны на то, чтобы выдерживать переходное пиковое напряжение в течение очень короткого времени или периода.

Выдерживаемое напряжение промышленной частоты Номинал автоматического выключателя демонстрирует способность справляться с внезапным увеличением напряжения, которое намного выше, чем более высокое напряжение системы. Это происходит из-за резких изменений нагрузки или одновременного отключения большой части нагрузки.

Это напряжение из-за частоты сети очень короткое время, обычно 60 секунд, но автоматический выключатель должен выдерживать перенапряжение частоты сети.

В следующей таблице показаны различные уровни напряжения автоматического выключателя, т. е. номинальное напряжение системы, максимальное напряжение системы, выдерживаемое напряжение промышленной частоты и уровни импульсного напряжения.

Похожая запись: 

• Как прочитать данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?
• Символы автоматического выключателя, предохранителя и защиты

Краткосрочная производительность

Кратковременная способность автоматического выключателя – это заданный короткий период, в течение которого автоматический выключатель проводит ток короткого замыкания, оставаясь включенным.

Чтобы уменьшить нежелательное срабатывание автоматического выключателя, например ток короткого замыкания в течение очень короткого времени или внезапное изменение или снижение нагрузки, автоматический выключатель не должен срабатывать и отключать цепь, если неисправность исчезает автоматически и справляется с электромагнитной силой и повышением температуры. Если оно превышает указанное время в секундах или миллисекундах, автоматический выключатель разомкнет контакты, чтобы обеспечить максимально возможную защиту подключенной части нагрузки и оборудования.

Существуют различные классы, такие как B, C, D и класс 1, класс 2 и класс 3 с соответствующими кривыми. Лучше всего подходит класс 3, который допускает максимальную мощность 1,5 л джоулей в секунду в соответствии с IS 60898. Например, масляный автоматический выключатель имеет временную емкость 3 секунды, и он не должен превышать точных 3 секунд при протекании тока короткого замыкания. Номинальная допустимая кратковременная токовая нагрузка должна быть равна номинальной отключающей способности автоматического выключателя . Таким образом, необходимо соблюдать осторожность в отношении чувствительных устройств, принимая во внимание рейтинг выдержки времени выключателей.

Похожие сообщения:

• Разница между автоматическим выключателем и изолятором/разъединителем
• Разница между реле и автоматическим выключателем

Нормальный текущий рейтинг

Нормальный номинальный ток автоматического выключателя – это среднеквадратичное значение тока, который он способен непрерывно проводить при номинальном напряжении и частоте без изменений в работе из-за повышения температуры во время нормальная работа.

Нормальный ток должен составлять 125 % от номинального тока цепи. Например, если ток нагрузки составляет 24 А, номинал автоматического выключателя должен быть следующим.

=24 А x 125 %

=24 А x 1,25

Ток автоматического выключателя =30 А

Другой способ:размер тока выключателя может быть умножен на 0,8, чтобы определить ток нагрузки. т. е. выключатель на 25 А можно использовать для осветительной нагрузки 20 А и т. д.

Ток нагрузки =Номинальный ток выключателя x 0,8

Ток нагрузки =25 А x 0,8 =20 А.