Vrijeme rada prekidača u odnosu na vrijeme okidanja: što oni znače i zašto su važni

Inženjer održavanja u prodavaonici niskonaponskih razvodnih uređaja uzeo je potvrdu o rutinskom ispitivanju za prekidač strujnog kruga s lijevanim kućištem od 400 A i primijetio dva broja koja se nisu činila slagala: vrijeme okidanja 18 ms, vrijeme rada 23 ms. Obje su slike ispisane na istom dokumentu, ali ipak opisuju različite faze iste sekvence otklanjanja greške. Jednostavno rečeno: vrijeme okidanja je koliko brzo otpuštač otkriva prekostruju i naređuje mehanizmu da se otvori, dok vrijeme rada je koliko brzo mehanizam tada razdvaja kontakte. Dodajte vrijeme stvaranja luka i postići ćete ukupno vrijeme čišćenja koje studije koordinacije zaštite zapravo koriste.

Ovaj članak objašnjava obje definicije, daje tipične vrijednosti iz standarda i terenskih podataka i identificira komponente koje kontroliraju svaki interval.

Vrijeme rada: mehanička polovica jednadžbe

Vrijeme rada, koje se naziva i vrijeme otvaranja ili vrijeme mehaničkog rada, mjeri se od trenutka kada se okidač uključi do trenutka kada svi polovi dostignu razdvajanje kontakata. IEC 60947 koristi ovu granicu za testiranje niskonaponske opreme, a isti se interval pojavljuje u ANSI vremenskim izvješćima i ispisima analizatora prekidača. To je čisto mehanička veličina: trenje zasuna, radna sila opruge, masa pokretnog kontakta, zazori poluga i kontaktni hod doprinose. Ovdje nije uključeno ništa o brzini otkrivanja izdanja.

Ove mehaničke varijable objašnjavaju zašto se vrijeme rada razlikuje prema klasi opreme. EPRI-jeva studija vremena prekidača, koja je sažela testove na terenu za nekoliko obitelji srednje- i visokonaponskih prekidača, prijavila je vremena otvaranja od 23 do 42 ms i vremena zatvaranja od 50 do 95 ms, ovisno o modelu i mehanizmu. Niskonaponski lijevani prekidači obično su brži jer su im kontakti lakši i hod je kraći.

Vrijeme okidanja: odgovor na otpuštanje

Vrijeme okidanja je faza detekcije. Počinje kada struja kvara započne i završava kada okidač aktivira mehanizam za okidanje. U toplinsko-magnetskom MCCB-u, dva elementa zajedno provode ovu fazu. Bimetal reagira na temperaturu i štiti područje preopterećenja; elektromagnetska zavojnica gotovo trenutačno reagira na jake struje. ABB-ova tehnička usporedba karakteristika okidanja minijaturnog prekidača opisuje istu podjelu: elektromagnetski okidač pruža trenutnu zaštitu od kratkog spoja, dok toplinski element pokriva preopterećenja. Elektroničke okidačke jedinice dodaju mogućnost programiranja, s dugotrajnim, kratkotrajnim i trenutnim postavkama koje dopuštaju namjernu odgodu za nizvodnu koordinaciju.

Zbog ovog dvostrukog dizajna, vrijeme okidanja nema fiksni broj. Pri 1,5 puta većoj nazivnoj struji, prekid preopterećenja može trajati nekoliko minuta; na razini kratkog spoja, isti prekidač može reagirati za 2 do 20 ms, ovisno o dizajnu okidača i veličini struje.

Ukupno vrijeme čišćenja: zbrajanje faza zajedno

Vrijednost koju inženjeri zaštite u konačnici trebaju je ukupno vrijeme čišćenja, koje uključuje svako kašnjenje od početka kvara do trenutka gašenja luka i prestanka toka struje. Konvencija ga dijeli na tri intervala:

Očitavanje krivulje puta vrijeme-struja

Krivulja vrijeme-struja, ili krivulja okidanja, prikazuje obje veličine odjednom. Crta se na logaritamskim osima: okomita os je vrijeme okidanja, a vodoravna os struja kao višekratnik nazivne struje. Krivulja je inverzna, što znači da je veća struja, to je kraće vrijeme okidanja, dok se ne postigne trenutni magnetski ili elektronički prag. U tom trenutku krivulja se izravnava na gotovo konstantnih nekoliko milisekundi. Inženjeri zaštite uspoređuju nizvodne i uzvodne krivulje kako bi potvrdili da se greška napojnog voda uklanja prije nego što se aktivira dolazni prekidač i da normalna struja pokretanja motora ostaje ispod toplinskog područja.

Što se događa unutra: komponente koje određuju vrijeme

Ono što se događa unutar prekidača povezuje te brojeve s fizičkim hardverom. Kada okidač radi, zasun se otpušta i radna opruga ubrzava pokretni kontaktni sklop. Pokretni kontakt se odvaja od fiksnog kontakta, crtajući luk koji se gura u lučni žlijeb. Deionske ploče se cijepaju i hlade luk dok se ne ugasi. Svaki stupanj doprinosi vremenu: oslobađanje kontrolira vrijeme okidanja, kontaktni sklop i vrijeme rada opruge, a lučni žlijeb kontrolira vrijeme stvaranja luka.

Za proizvođače prekidača i servisne centre koji sastavljaju prekidače od dijelova, ovo nisu apstraktni koncepti dizajna. Zavareni sklop pokretnog kontakta definira pokretnu masu i kontaktno poravnanje; teži ili neporavnati dio vidljivo odgađa otvaranje. Pokretni okidač s visokom inercijom zavojnice ili grubim hodom klipa povećava vrijeme okidanja. Premalen ili erodiran lučni žlijeb produljuje stvaranje luka, što povećava trošenje kontakta i temperaturu komore. Izbor komponenti stoga se izravno prikazuje u rezultatima ispitivanja vremena.

Tri dijela prikazana u slijedu su oni koje dobavljač komponenti mora napraviti ispravno. Za proizvodne serije, sklop pokretnog kontakta, skretni okidač i lučni žlijeb, zajedno s njihovim tolerancijama opruge i poravnanja, određuju hoće li serija prekidača proći test vremena iz prvog pokušaja.

Sklop za zavarivanje s pokretnim kontaktom serije KYM Ovaj sklop pomičnog kontakta kritičan je podsklop za rad MCCB-a. Stranica prikazuje cijeli niz opreme za zavarivanje i zakivanje, što je čini korisnom za kupce koji trebaju pouzdanu serijsku proizvodnju. Pogledajte proizvod →

FT30 Serija MCCB Okidač Ovaj skretni okidač je bitan za daljinsko okidanje u prekidačima s lijevanim kućištem. Stranica proizvoda ukazuje na modularni dizajn i nazivne napone, pa vrijedi provjeriti trebate li pouzdani okidač za sklapanje prekidača. Pogledajte proizvod →

KYM serija MCCB sklop lučnog otvora Ovaj sklop lučnog otvora izravno utječe na performanse prekida prekidača. Na stranici se navodi potpuna proizvodnja i postava testiranja, što je čini relevantnom za proizvođače koji imaju za cilj dosljedno proći testove vremena. Pogledajte proizvod →

Ovo su reprezentativni primjeri iz asortimana koje Kaiyuanfeng isporučuje za 100 A do 800 A prekidače u obliku kućišta i 1600 A do 4000 A prekidače s okvirom. Potpuni popis strukturnih dijelova dostupan je u Katalog sklopova komponenti MCCB .

Praktične provjere za kupce i ispitne inženjere

Inženjeri koji procjenjuju komponente prekidača ili koji pregledavaju potvrde o vremenskom rasporedu tijekom puštanja u rad, mogu smanjiti rizik s nekoliko provjera. Prvo potvrdite što je certifikat izmjerio: odgovor na otpuštanje, razdvajanje kontakata ili potpuno čišćenje. Oznake na izvješćima različitih proizvođača nisu uvijek identične. Drugo, usporedite izmjereno vrijeme rada s krivuljom vožnje uživo; ako odstupa više od oko 20-30% od vrijednosti iz podatkovne tablice, posumnjajte na istrošene opruge, erodirane kontakte ili netočne postavke otpuštanja. Treće, kada kupujete komponente za proizvodnju, provjerite dosljednost serije u kontaktnoj masi, brzini opruge i poravnanju, jer je mjerenje vremena izvedba osjetljiva na toleranciju.

• Zatražite podatke o ispitivanju vremena, a ne samo crtež krivulje putovanja, kada kvalificirate novog dobavljača.
• Provjerite jesu li interni pomoćni okidači (okidač, podnaponski okidač) ispitani na nazivnom upravljačkom naponu.
• Tijekom održavanja, izmjerite vrijeme otvaranja na mehanizmu prije i nakon zamjene kontakta kako biste pratili istrošenost.
• Čuvajte rezervne kontaktne sklopove i lučne žljebove iz iste proizvodne serije kako biste sačuvali ponovljivo vrijeme.

Za sve koji žele brzo vizualno osvježenje o tome kako su unutarnji dijelovi povezani s vremenskim slijedom, vodič za ono što se nalazi unutar prekidača strujnog kruga u lijevanom kućištu je koristan suputnik.

Često postavljana pitanja o vremenu rada i vremenu okidanja prekidača