Hvordan oppnå selektiv koordinering av effektbrytere
Introduksjon til selektiv koordinering
Selektiv koordinering blir ofte referert til som koordinasjon. Koordinering er definert i NEC® 240.2 som: "Den riktige lokaliseringen av en feiltilstand for å begrense brudd på det berørte utstyret, utført ved valg av selektive feilbeskyttelsesanordninger."
Selektiv koordinering med kretsbrytere (foto kreditt: enerprom.si)
Det er viktig å merke seg at den valgte typen av overstrømmende beskyttende enhet ofte avgjør om et system er selektivt koordinert.
Figuren under viser forskjellen mellom asystem uten selektiv koordinering og et system med selektiv koordinering. Figuren til venstre viser et system uten selektiv koordinering. I dette systemet kan det oppstå unødvendig strømforstyrrelse for upåvirket belastning, siden enheten nærmest feilen ikke kan fjerne feilen før enheter oppstrøms åpne.
Systemet til høyre viser a selektivt koordinert system.
Med og uten selektiv koordinering
Her fjernes feilen av overstrømsenheten nærmest feilen før noen andre oppstrøms enheter åpner, og unødig strømforstyrrelse til upåvirket belastning unngås.
Selektiv koordinering - NEC®
NEC® diskuterer selektiv koordinering i 240.12 og sier:
Når det er nødvendig med en ordnet avstengning for å minimere fare (r) til personell og utstyr, skal et samordningssystem basert på følgende to betingelser tillates:
- Koordinert kortslutningsbeskyttelse
- Overbelastningsindikasjon basert på overvåkingssystem eller enheter.
Overvåkingssystemet kan føre til at tilstanden går til alarm, slik at korrigerende tiltak eller en ordentlig avstengning, derved minimere personellfare og skade på utstyret.
I tillegg er koordinering spesifikt nødvendig i helsesektoren (per NEC® 517.17) og flere heiskretser (per NEC® 620.62).
Metoder for å utføre en koordineringsstudie
To metoder brukes oftest til å utføre en koordineringsstudie:
- Overlays av tid-gjeldende kurver, som bruker et lysbord og produsentens publiserte data.
- Dataprogrammer som bruker en PC / bærbar PC ogla designeren velge tidstrømskurver publisert av produsenter. (For eksempel har Schneider Electric et utmerket stykke programvare 'Direct Curves' designet for å utføre en diskrimineringsstudie basert på beskyttelsesenhetens trippingskurver.)
Uansett hvilken metode som brukes, en grundig forståelse av tids-gjeldende karakteristiske kurver av overstrømmende beskyttelsesanordninger er avgjørende for å gi et selektivt koordinert system.
For sikringssystemer er verifisering av selektiv koordinering rask og enkel, bare å holde seg til sikrings-ampere-ratingforholdene som angitt av produsenten.
Selektiv koordinering - kretsbrytere
Kurven nedenfor viser a 90 ampere bryterbryter og en oppstrøms 400 ampere bryterbryter med en øyeblikkelig turinnstilling av 5 (5 ganger 400A = 2000A).
90 ampere kretsbryter og en oppstrøms 400 ampere bryter med en øyeblikkelig turinnstilling på 5 (5 ganger 400A = 2000A)
Minste øyeblikkelig opplåsningsstrøm for 400A bryterbryter kan være så lav som 2000A ganger .75 = 1500A (± 25% bånd). Hvis en feil over 1500 ampere skjer på lastsiden av 90 ampere bryter, begge brytere kunne åpne. 90 ampere bryteren låses vanligvis før 400 ampere bryteren.
Men før 90 ampere-bryteren kan rydde feilstrømmen, kunne 400 ampere-bryteren ha låses opp og begynte å åpne også.
Eksemplet nedenfor illustrerer dette punktet.
Anta at en 4000 ampere kortslutning eksisterer på lastsiden av 90 ampere bryteren. Sekvensen av hendelsene ville være som følger:
- 90 ampere bryteren låses (punkt A).
- 400 ampere bryteren låses (punkt B). En gang en breaker unlatches, det vil åpne. Ved frigjøringspunktet er prosessen irreversible.
- Ved punkt C vil 90 amperebryteren ha fullstendig avbrutt feilstrømmen.
- Ved punkt D vil 400 ampere-bryteren også være helt åpen.
Dette er typisk for støpte kapslingsbrytere(MCCB) på grunn av den øyeblikkelige turen og det brede båndet på medium til høye feilforhold. I tillegg kan dette påvirke andre oppstrømsformede strømbrytere avhengig av størrelsen og den øyeblikkelige innstillingen av strømbryteren oppstrøms og størrelsen av feilstrømmen.
Kretskort med korttidsforsinkelse og øyeblikkelig overstyring
Noen elektroniske turstøpte tilfellebrytere (MCCB) og de fleste isolerte tilfellebrytere (ICCB) korttidsforsinkelse (STD). Dette gjør at bryteren kan forsinke tripping i en tidsperiode, vanligvis 6 til 30 sykluser.
LV-bryterbeskyttelsesinnstillinger
Imidlertid er det med en elektronisk spjeldstøt kapslingsbryter og isolerte kretsbrytere, en innebygd momentan overstyringsmekanisme.
På grunn av denne øyeblikkelige overstyringen, ikke-selektiv tripping kan eksistere, i likhet med støpte tilfellebrytere og isolerte tilfellebrytere uten kortvarig forsinkelse.
Dermed, mens korttidsforsinkelse i støpt tilfelle ogisolerte kapslingsbrytere kan forbedre koordinasjonen i overbelastnings- og lavnivåfeilregioner, kan det ikke være i stand til å forsikre seg om koordinering for mellomfeil og høyt nivå feilforhold.
Lavspenningsbrytere (LVPCB) med kortvarig forsinkelse
Korttidsforsinkelse, med innstillinger fra 6 til 30sykluser, er også tilgjengelig på lavspente strømbrytere. Men med lavspenningsstrømbrytere er det ikke nødvendig med en øyeblikkelig overstyring. Dermed kan lavspenningsbrytere med kort tidsforsinkelse holde feil i opptil 30 sykluser.
Men hvis feilen er mellom nedstrømsenheten og lavspenningsstrømbryteren, kan det elektriske utstyret bli utsatt for unødvendig høy mekanisk og termisk spenning.
Henvisning // Elektrisk Plan gjennomgang - Overstrøm beskyttelse og enheter, Kortslutningsberegninger, Komponentbeskyttelse, Selektiv Koordinering og Andre hensyn - COOPER Bussmann (Last ned her)