Nagy szakadási kapacitású biztosíték útmutató: névleges adatok, típusok és relévédelem

A 100 A-es, 120 kA-es megszakítóképességű NH biztosítókapocs és a 20 kA-es megszakítóképességű 100 A-es csatlakozó szinte teljesen egyformán néz ki a polcon, normál üzemben ugyanazt az áramot viszi, és gyakran ugyanarra a tartóra illeszkedik. Teljesen másképp viselkednek az első rövidzárlatkor, és egyikük tönkreteheti azt a panelt, amelyet védelmére vásároltak.

A besorolás, amely ezt eldönti, nem a hordóra nyomtatott legnagyobb áramerősség. Ez a megszakítási kapacitás, amely megfelel a várható rövidzárlati áramnak a telepítés pontosan azon a pontján, amelyet az áteresztő energia és a helyes felhasználási kategória támogat. Az alábbi szakaszok elmagyarázzák, mit jelentenek az egyes névleges mezők, hogyan szakítja meg a biztosíték a hibát, és hol találkoznak a biztosítékok és a relék a vezérlőpanelen belül.

Mire jó a nagy szakadási kapacitású biztosíték?

A HRC a nagy megszakítási kapacitást jelenti, és egy olyan biztosítékot ír le, amely a naponta szállított áramnál jóval nagyobb hibaáramok megszakítására épül. A 100 A névleges NH lapátos biztosíték 120 kA-ra tesztelhető 415 V AC feszültség mellett. A háztartási MCB általában 6 kA vagy 10 kA névleges. Ha a transzformátor impedanciája, a kábelhossz és a betáplálás adatai 25 kA-re teszik a várható rövidzárlati áramot a panelen, akkor az MCB szóba sem jöhet, és a HRC biztosíték a normális válasz.

Négy mező számít. A névleges áram egy termikus névleges érték, amely a folyamatos működést írja le meghatározott környezetben. A megszakítási kapacitás a hibabesorolás, vagyis az a legnagyobb áram, amelyet a biztosíték biztonságosan megszakíthat anélkül, hogy a test vagy a tartó elszakadna. A névleges feszültség, különösen az egyenáramú áramkörökben, nem feltételezhető az AC adatlapból. A felhasználási kategória megadja, hogy a biztosíték milyen terhelést véd.

A terminológia itt valódi zavart okoz. Az Egyesült Királyságban és a Nemzetközösségben található dokumentumokban gyakran szerepel a HBC biztosíték, ami nagy megszakítóképességet jelent, és a BS 88 biztosítékokat gyakran így jelölik. Az IEC dokumentumok a nagy szakítóképességet részesítik előnyben. A két név ugyanazt a viselkedést írja le, így a beszállító számára nem az a hasznos kérdés, hogy mit mond a címke, hanem az, hogy melyik szabványnak és milyen vizsgálati adatoknak felel meg a biztosíték.

A biztosíték belsejében: Felépítés és áramkorlátozás

A HRC biztosíték egy egyszerű eszköz, nagyon kevés alkatrészből. A szteatitból vagy porcelánból készült kerámiatest ezüst vagy réz elemet tartalmaz, általában több csökkentett szelettel a hosszában. A fennmaradó hely szorosan meg van töltve osztályozott kvarchomokkal, és a végeit kupakok, címkék vagy pengeérintkezők zárják le, amelyek a tartóhoz kapcsolódnak.

Hiba esetén az elem a legkeskenyebb szakaszon megolvad, és ív alakul ki a homok belsejében. A hő hatására a homok üvegszerű masszává olvasztja, amelyet fulguritnak neveznek, ami elnyeli az energiát, és meredeken megnöveli az ívfeszültséget. Ez a növekvő ívfeszültség nulla felé kényszeríti a hibaáramot az első negyedéves ciklusban, jellemzően 4 ms-tól 6 ms-ig 50 Hz-en, és ritkán több mint 10 ms-ig.

Ez a gyors művelet biztosítja a HRC biztosítékok áramkorlátozó jellegét. A lefelé irányuló kábelek, gyűjtősínek, mágneskapcsolók és reléérintkezők által észlelt csúcsáteresztő áram töredéke annak, amit a hálózat leadhatna, ha a hiba szabadon fejlődhetne. Azok az érintkezők, amelyek korlátlan hiba esetén hegesztenének, gyakran fennmaradnak, ha a felfelé irányuló biztosíték korlátozza az energiát.

Egy gyakori félreolvasás: a motor indításakor kitartott biztosíték nem hibás. A motor néhány másodpercig a névleges áramának hat-nyolcszorosát veszi fel, és a gG vagy aM biztosíték idő-áram görbéjét szándékosan rajzolják meg, hogy figyelmen kívül hagyják ezt a bekapcsolást.

Besorolási mezők, amelyek eldöntik, hogy a biztosíték működik-e

Az első ellenőrzés a biztosíték helyzetében várható rövidzárlati áram. Ez a táptranszformátor impedanciájából, a kábel hosszából és keresztmetszetéből, valamint a motorok vagy inverterek bármilyen hozzájárulásából származik. A megszakítóképességnek meg kell haladnia ezt az értéket a tartalékkal, nem csak meg kell egyeznie vele.

A második ellenőrzés az áteresztő energia, I2t értékekben kifejezve. Van egy olvadási érték és egy teljes törlési érték, és a törlési értéknek a lefelé irányuló kábel, gyűjtősín vagy félvezető ellenállása alatt kell maradnia. Két sorba kapcsolt gG biztosíték közötti szelektivitáshoz a felfelé irányuló és a lefelé irányuló névleges áramok körülbelül 1,6:1 aránya általános kiindulási pont.

A harmadik ellenőrzést gyakran teljesen kihagyják: a hőt. A biztosítékok disszipálják az áramot, és a zárt burkolaton belül a környezet jóval 35 °C felett is lehet, ahol az NH biztosíték névleges áramát le kell csökkenteni.

Az előtag számít. A g kategóriás biztosíték teljes körű, és kezeli a túlterhelést és a rövidzárlatot. Az a kategóriájú biztosíték részleges hatótávolságú, és egy másik eszköznek kell alátámasztania, általában a motorindítóban lévő termikus túlterhelés relével. Az aM biztosíték, mint a kábel egyetlen védelme, teljesen eltávolítja a túlterhelés elleni védelmet.

Típusok és szerelési formátumok

• NH lapátos biztosítékok: DIN 43620 szerint építettek, NH00 - NH4 méretek, durván 1250 A-ig és 690 V AC-ig, alapfelszereltség az ipari elosztótáblákban és főpanelekben.
• Hengeres biztosítékok: 10x38, 14x51 és 22x58 méretű, körülbelül 1 A-tól 100 A-ig, gyakoriak a vezérlőáramkörökben, a műszerellátásban és a kis házakban.
• D és D0 biztosítékok: becsavarható típusok mérőgyűrűkkel, amelyek fizikailag megakadályozzák egy nagyobb névleges biztosíték behelyezését ugyanabba a tartóba, hasznos, ha az illetéktelen méretnövelés kockázatot jelent.
• BS 88 biztosítékok: széles körben használják az Egyesült Királyság ipari létesítményeiben és régebbi berendezésekben, kapható csavarozott és bepattintható formában.
• Félvezető biztosítékok: aR és hasonló osztályok nagyon alacsony I2t-vel hajtásokhoz, egyenirányítókhoz és lágyindítókhoz.
• PV és DC biztosítékok: 1000 V vagy 1500 V DC névleges feszültségű zsinórokhoz és akkumulátortartókhoz, belső felépítéssel egyenáramú ívekhez.

A tartókkal való kompatibilitás a biztosíték besorolásának része, nem külön döntés a tartozékról. Az 50 kA-es tartóba szerelt 120 kA-es biztosíték 50 kA-es hibabesorolást ad az egész berendezésnek, és ezt rögzíti az ellenőr. Ugyanez a logika vonatkozik a szakaszolóra és a kábelvégződésekre.

HRC biztosítékok koordinálása a vezérlőpanelek relékével

A biztosíték az áramkört védi, nem a relét. Korlátozza a hiba során az érintkezőket érő energiát, de nem tesz semmit a normál terhelési áramról. Ha egy 16 A-es fűtőtestet 5 A-es érintkezőkkel rendelkező relé kapcsol, akkor ezek az érintkezők meghibásodnak, függetlenül attól, hogy a felfelé irányuló biztosíték névleges 100 kA vagy sem. Az érintkezők névleges értékeit az aktuális terheléstípushoz kell leolvasni, az ellenállásos terheléseknél az AC-1, a motorkapcsolásnál az AC-3, és az egyenáramnál gyakran sokkal alacsonyabb értéket kell használni.

Ahol nagyobb a terhelési áram, a szokásos megoldás egy 30 A-es vagy 40 A-es érintkezőkkel és meghatározott kapcsolási kategóriával rendelkező teljesítményrelé, amelyet felfelé egy HRC biztosíték véd, amelyet a kábelhez méretezett, nem pedig magának a relének. A biztosítékgörbét és az érintkezési névleges értéket együtt kell nézni, mert a biztosíték az, ami az érintkezőnél az ívenergiát egy túlélhető tartományon belül tartja.

CYT90 nagyáramú SPDT teljesítményrelé A nagyobb terhelésű kapcsoláshoz ez a kompakt CYT90/T90 sorozatú relé 20A/30A érintkezőket és SPDT konfigurációt kínál, többféle rögzítési lehetőséggel. Termék megtekintése →

A DIN-sínes telepítéseknél a relémodulok egy sínre szerelt aljzatot egy dugaszolható relével kombinálnak, így a tekercsáramkör és az érintkezőáramkör külön védhető és cserélhető. A modul szabványos sínszélességet foglal el, és a meghibásodott relé a panel újrahuzalozása vagy a biztosíték beszerelésének megzavarása nélkül cserélődik.

MCYF3 14F 16A moduláris sínrelé modul Moduláris 14F sínrelé modul csatornánként 16A-ig és 32 csatornás konfigurációkkal, amely alkalmas központi ipari kapcsolásra és méretezhető panelépítésre. Termék megtekintése →

A reteszelő relék más kockázatot takarnak. Amikor egy biztosíték törli a hibát, a vezérlőfeszültség általában összeomlik. A szabványos relé kiesik, és a gép állapota meghatározatlanná válik, míg a mágneses reteszelő relé megtartja utolsó pozícióját, és csak szándékosan lehet visszaállítani. Ez a viselkedés fontos azokban a rendszerekben, ahol egy kioldás utáni váratlan helyzetváltozás elmozdíthatja a mechanizmust vagy elveszítheti a jelzést.

CYF3-S 14F mágneses reteszelő relé 14F-os mágneses reteszelő relé, amely a tekercs áramellátásának eltávolítása után tartja az utolsó érintkező pozícióját, segít megőrizni a gép állapotát a hibák után. Termék megtekintése →

A kisáramú, nagyfeszültségű kapcsoláshoz a teljesítményrelék helyett reed-reléket használnak, gyakran olyan egyenáramú áramkörökön, amelyek egyenáramú biztosítékot is hordoznak. Ebben az áttekintésben ismertetjük azokat a váltási helyzeteket, amelyekben ennek a párosításnak van értelme reed relé alkalmazások .

Gyakorlati kiválasztási sorozat

1. Ellenőrizze, hogy az áramkör AC vagy DC, és jegyezze fel a rendszer feszültségét, beleértve a tranziens szinteket is.
2. Szerezze meg a várható rövidzárlati áramot a biztosíték pozíciójában a közmű, a transzformátor vagy az inverter adataiból.
3. Illessze a biztosíték névleges feszültségét az áramkörhöz, válasszon egyenáramú névleges sorozatot az egyenáramú rendszerekhez.
4. Mérje meg a terhelés névleges áramát, majd alkalmazza a lecsökkentést a környezeti hőmérséklet és a burkolat csoportosításához.
5. Ellenőrizze, hogy a megszakítóképesség meghaladja-e a várható rövidzárlati áramot a tartalékkal.
6. Ellenőrizze az I2t-t az alsó áramlási ellenállással szemben, és ellenőrizze a szelektivitást a felfelé irányuló védőeszközzel szemben.
7. Győződjön meg arról, hogy a tartó, a szakaszoló és a kábelvégek ugyanolyan hibabesorolásúak, mint a biztosítékcsatlakozás.

Gyakori hibák a területen

• AC feszültség adatok alkalmazása egy egyenáramú áramkörre, ahol az ív nagyon eltérően viselkedik.
• A biztosíték túlméretezése a kellemetlen kiolvadás megállítása érdekében, ahelyett, hogy megtalálná az okot, például rossz ívet vagy meghibásodott motort.
• Az I2t figyelmen kívül hagyása, ha a lefelé irányuló eszköz egy félvezető vagy egy alacsony névleges reléérintkező.
• Biztosítékcsatlakozó cseréje anélkül, hogy megvizsgálná a tartót nyomkövetés, elszíneződés vagy repedt kerámia szempontjából.
• A HRC egy univerzális terméktípusként való kezelése, ha az NH, a hengeres, a BS 88 és a félvezető biztosítékok nem cserélhetők fel.
• Biztosíték eltávolítása terhelés alatt megfelelő szakaszoló nélkül.
• Feltételezve, hogy egy részleges hatótávolságú biztosíték önmagában is védelmet nyújt a túlterhelés ellen.

Szabványok, adatlapok és ellenőrzés

A nagy szakítóképességű biztosíték csak annyira jó, mint a tesztelt szabvány. Az IEC 60269 kisfeszültségű biztosítékokra vonatkozik, és alkalmazás szerint fel van osztva, beleértve az általános ipari biztosítékokat, a D típusú biztosítékokat, a félvezető biztosítékokat és a PV biztosítékokat. A BS 88 a brit, az UL 248 pedig az észak-amerikai tartományt fedi le. Amikor a szállító megszakítási kapacitást közöl, kérdezze meg, hogy milyen feszültségen és milyen szabvány szerint ellenőrizték, mert a 120 kA-es érték 415 V AC feszültség mellett nem hordoz súlyt egy 600 V DC akkumulátorállványban.

A teljesítménydisszipáció, a környezeti leértékelési görbék és az I2t áteresztési grafikonok ugyanabból az adatlapból származzanak, mint a megszakítóképesség. A különböző forrásokból származó ábrák keverése az, hogy a koordinációs hibák bekúsznak egy panelrajzba.

A védelem jogának megszerzése

A HRC biztosíték egy adott pillanatban kapta a nevét, és ezt a pillanatot három szám határozza meg: megszakítási kapacitás a várható hibaáramhoz képest, I2t a lefelé irányuló ellenálláshoz, és névleges áram a valós terheléshez és a valós környezethez. A relék ennek a döntésnek az áramlási irányában helyezkednek el, és érintkezési besorolásuk ugyanolyan gondosságot érdemel, mint a biztosíték. Ha egy relét egy védett áramkörhöz illeszt, és meg kell erősítenie az érintkezők névleges értékét, a tekercsfeszültséget vagy a rögzítést, az árajánlattétel során leggyakrabban felmerülő kérdéseket az oldalunkon gyűjtjük össze. GYIK oldal .