مدار شکن هوا NT و NW تأمین‌کنندگان

دانش صنعت

چگونه انتخاب اندازه فریم بر هماهنگی سیستم در بریکرهای NT و NW تأثیر می گذارد

اندازه قاب در مدارشکن هوا NT و NW صرفاً یک بعد فیزیکی نیست - مستقیماً بر ظرفیت حمل جریان شکن، درجه حرارتی اجزای داخلی آن و مهم‌تر از همه، توانایی آن برای مشارکت در هماهنگی انتخابی با دستگاه‌های بالادست و پایین دست کنترل می‌کند. بریکرهای NT در فریم هایی از 160 A تا 630 A موجود هستند، در حالی که بریکرهای NW این محدوده را به میزان قابل توجهی گسترش می دهند و 800 A تا 6300 A را در انواع با ظرفیت بالا پوشش می دهند. انتخاب یک قاب بزرگ صرفاً برای حاشیه ایمنی در واقع می‌تواند هماهنگی را تضعیف کند: یک NW1600 بالادستی که با پایین‌دست NT250 جفت می‌شود ممکن است اگر جریان خطا در منطقه‌ای قرار بگیرد که هر دو دستگاه به طور همزمان پاسخ می‌دهند، قطع ارتباط غیرضروری بالادست ایجاد کند.

هماهنگی مناسب مستلزم بررسی منحنی‌های مشخصه زمان-جریان (TCC) هر دو دستگاه در یک نمودار log-log یکسان است. منحنی قطع کننده بالادست باید کاملاً در سمت راست و بالای منحنی شکن پایین دست در سراسر محدوده جریان اضافه قرار گیرد. برای بریکرهای NT و NW مجهز به واحدهای تریپ الکترونیکی، این تحلیل به تنظیمات پیکاپ آنی (I) گسترش می‌یابد - آستانه لحظه‌ای دستگاه بالادست باید از حداکثر جریان خطای احتمالی دستگاه پایین‌دست تجاوز کند تا گزینش پذیری را تضمین کند. در Zhejiang Mingtuo، ما از مشتریان خود از طریق این تجزیه و تحلیل هماهنگی به عنوان بخشی از خدمات راه حل سفارشی خود پشتیبانی می کنیم، و اطمینان حاصل می کنیم که طرح های حفاظتی به جای فرضی مهندسی شده اند.

فناوری واحد سفر: الکترونیک در مقابل حرارت مغناطیسی در برنامه‌های NT/NW

واحد سفر لایه هوشمند یک قطع کننده مدار هوا است و انتخاب بین واحدهای ترمومغناطیسی و الکترونیکی پیامدهای قابل توجهی برای عملکرد سیستم دارد. بریکرهای NT در اندازه‌های فریم پایین‌تر اغلب با واحدهای ترمومغناطیسی ارائه می‌شوند که به نوارهای دو فلزی برای تشخیص حرارتی (اضافه بار) و سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی برای پاسخ‌گویی به اتصال کوتاه آنی متکی هستند. اینها قوی هستند، نیازی به نیروی کمکی ندارند، و ذاتاً در برابر خرابی ایمن هستند، اما محدوده تنظیم آنها باریک است و ویژگی های خاموش شدن آنها با تلورانس های ساخت به جای تنظیم دقیق دیجیتال ثابت می شود.

بریکرهای NW، با توجه به کاربردشان در تابلوهای توزیع اصلی و موقعیت‌های bus-tie، تقریباً به طور جهانی از واحدهای سفر کاملاً الکترونیکی (ETU) استفاده می‌کنند. یک ETU مدرن روی یک بریکر NW چهار عملکرد حفاظتی قابل تنظیم مستقل را ارائه می دهد:

• طولانی مدت (Ir/Isd): حفاظت اضافه بار با تنظیم جریان و تأخیر زمانی، که معمولاً به صورت مضربی از جریان نامی (0.4×In تا 1.0×In) با تنظیمات زمان در ثانیه بیان می‌شود.
• کوتاه مدت (Isd/tsd): حفاظت از اتصال کوتاه تاخیری که امکان درجه‌بندی زمانی عمدی در بالادست را فراهم می‌کند. برای دستیابی به گزینش پذیری کامل بدون تکیه صرف به پاسخ آنی حیاتی است.
• آنی (Ii): پاسخ بدون تأخیر برای جریان های گسل شدید، اغلب قابل تنظیم یا شکست برای مناطقی که نیاز به تبعیض کامل دارند.
• خطای زمین (Ig/tg): حفاظت از نشت زمین برای تشخیص خطاهای فاز به زمین زیر آستانه اتصال کوتاه، ضروری در سیستم‌های زمین جامد.

ETU های پیشرفته در بریکرهای کلاس NW همچنین دارای ویژگی های اندازه گیری و ارتباطی هستند - اندازه گیری واقعی جریان RMS در هر فاز، نمایش محتوای هارمونیک، اندازه گیری انرژی، و رابط های فیلدباس مانند Modbus RTU یا IEC 61850. اینها شکن را از یک دستگاه حفاظت غیرفعال به یک گره فعال در سیستم مدیریت توان تبدیل می کنند.

درک رتبه بندی ظرفیت شکست: ICU، ICS و Icw توضیح داده شده است

شکستن رتبه بندی ظرفیت برای مدارشکن هوا NT و NW اغلب اشتباه خوانده می شوند، اما برای گواهینامه ایمنی تجهیزات تحت استاندارد IEC 60947-2 اساسی هستند. سه مقدار متمایز بر روی پلاک نشان داده می شود که هر کدام معنای عملیاتی متفاوتی دارند:

برای بریکرهای NW مستقر در موقعیت های درآمد اصلی، رتبه Icw از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هنگامی که انتظار می رود یک قطع کننده پایین دست ابتدا عیب را برطرف کند، بریکر NW بالادست باید در طول مدت زمان پاک کردن دستگاه پایین دست، جریان کامل خطا را تحمل کند - بدون اینکه خاموش شود یا آسیب ببیند. رتبه Icw بالا (به عنوان مثال، 85 کیلو آمپر برای 1 ثانیه) چیزی است که بریکرهای NW را قادر می‌سازد تا به‌عنوان حفاظت اتوبوس با گزینش‌پذیری کامل پشتیبان عمل کنند، به‌جای اینکه در هر رخداد خطای پایین‌دستی به‌طور بی‌رویه خاموش شوند.

Drawout در مقابل تنظیمات نصب شده ثابت: مفاهیم تعمیر و نگهداری و عملیاتی

قطع کننده های مدار هوای NW معمولاً در دو نسخه ثابت و کششی (قابل برداشت) موجود هستند و این انتخاب پیامدهای ماندگاری برای برنامه ریزی تعمیر و نگهداری، در دسترس بودن سیستم و هزینه مالکیت مادام العمر دارد. یک قطع کننده NW نصب شده به طور مستقیم به سیستم شینه پیچ می شود. هرگونه تعمیر و نگهداری، آزمایش یا جایگزینی مستلزم قطع برق کل بخش برد توزیع است. در مقابل، یک قطع کننده NW در یک پایه قرار می گیرد که دارای یک سیستم تماس با پلاگین است که به قطع کننده اجازه می دهد تا قطع شود - و آن را از هر دو خط و باس بار جدا می کند - در حالی که خود تابلو برق باقی می ماند و پایه فعال می ماند.

پیکربندی‌های Drawout از سه موقعیت تعریف شده پشتیبانی می‌کنند که برای عملیات سوئیچینگ ایمن مرکزی هستند:

• موقعیت متصل: کنتاکت های اصلی و مدارهای کمکی کاملاً درگیر هستند. شکن عملیاتی است
• موقعیت آزمون: کنتاکت های اصلی از شینه ها جدا شده اند، اما سیم کشی کمکی و کنترل همچنان متصل است. بریکر را می توان به صورت الکتریکی برای تست سفر، تأیید عملکرد رله و کالیبراسیون واحد تراش بدون قرار گرفتن در معرض جریان برق کار کرد.
• موقعیت قطع شده: هر دو کنتاکت اصلی و مدارهای کمکی کاملاً ایزوله هستند. قطع کننده را می توان به صورت فیزیکی از تابلو برای تعمیر و نگهداری یا تعویض خارج کرد.

موقعیت آزمایش اغلب کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، اما نشان دهنده ارزش قابل توجهی در امکاناتی است که نیازمندی های سختگیرانه ای هستند - بیمارستان ها، مراکز داده، و محیط های تولید فرآیند مداوم. تست معمول در موقعیت تست به تیم های تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا عملکرد ETU، عملکرد تماس کمکی و مکانیسم های شارژ موتور را در یک برد زنده بدون قطعی برنامه ریزی شده بررسی کنند. طرح‌های کشش سری NW ما با ویژگی‌های ضد اشتباه و قفل‌های موقعیتی مهندسی شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که عملیات رک‌-این و رک‌آوت نمی‌تواند اتفاق بیفتد، مگر اینکه شکن در حالت باز باشد، که با الزامات ایمنی IEC 60947-2 همسو باشد.

استراتژی‌های کاهش خطر فلاش قوس با استفاده از قفل NW Breaker-Selective Zone

انرژی برخورد فلاش قوس به طور مستقیم با مدت زمانی که یک خطا مجاز است باقی بماند، متناسب است. در طرح‌های حفاظتی مرسوم با درجه‌بندی زمانی، ممکن است یک قطع‌کننده NW بالادست با تأخیر کوتاه‌مدت 400 میلی‌ثانیه یا بیشتر تنظیم شود تا انتخاب‌پذیری با قطع‌کننده‌های NT پایین‌دست حفظ شود. در طول این 400 میلی ثانیه، یک رویداد فلاش قوس الکتریکی در یک باسبار پایین دست، انرژی قابل ملاحظه‌ای بیشتری نسبت به زمانی که خطا در کمتر از 100 میلی‌ثانیه رفع شده بود، آزاد می‌کند - به طور بالقوه سطح انرژی فرود را از رده 2 به رده 3 یا 4 در هر NFPA 70E می‌رساند، که مطابق با الزامات PPE برای لباس‌های با خطر فلاشر، محافظ‌های صورت سنگین و فلاشر قابل توجه است.

قفل‌بندی انتخابی ناحیه (ZSI) این تضاد بین انتخاب‌پذیری و کاهش فلاش قوس را حل می‌کند. در یک طرح ZSI، قطع کننده های پایین دست یک سیگنال مهار را از طریق اتصالات سیمی اختصاصی به قطع کننده بالادست ارسال می کنند. هنگامی که یک خطا رخ می دهد، قطع کننده پایین دست بلافاصله این سیگنال را به سمت بالا ارسال می کند در حالی که به طور همزمان دنباله خاموش شدن خود را آغاز می کند. تا زمانی که قطع کننده بالادست NW سیگنال مهار را دریافت می کند، منتظر تاخیر کوتاه مدت برنامه ریزی شده خود می ماند، مطمئن است که خطا در پایین دست پاک می شود. اگر قطع کننده پایین دست نتواند عیب را برطرف کند، سیگنال مهار ناپدید می شود و قطع کننده بالادست NW بلافاصله بدون تأخیر خاموش می شود - فاصله درجه بندی زمانی را حذف می کند و انرژی فلاش قوس را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

نتیجه عملی: ZSI هماهنگی انتخابی کامل را در شرایط عادی حفظ می‌کند در حالی که زمان پاکسازی را در سطح بالادست به حدود 50 تا 80 میلی‌ثانیه در صورت خرابی شکن پایین‌دست کاهش می‌دهد. این ویژگی طراحی واحد می‌تواند انرژی برخورد فلاش قوس الکتریکی در اتوبوس بالادست را تا ضریب پنج یا بیشتر کاهش دهد و تسهیلات را قادر می‌سازد تا به رتبه‌بندی‌های پایین‌تر دسته PPE بدون به خطر انداختن هماهنگی حفاظتی دست یابند.

اپراتورهای موتوری و سوئیچینگ از راه دور: ملاحظات استقرار عملی

قطع کننده های مدار NT و NW هوا را می توان با مکانیزم های عملیاتی موتوری مجهز کرد که دستورات باز/بستن از راه دور را از طریق سیم کشی کنترل یا فیلدباس امکان پذیر می کند. در حالی که این ساده به نظر می رسد، چندین ملاحظات عملی تعیین می کنند که آیا یک اپراتور موتوری در سرویس به طور قابل اعتماد عمل می کند یا خیر. اولاً، مکانیسم‌های شارژ فنری به موتور شارژ نیاز دارند تا قبل از بسته شدن شکن، یک چرخه کامل را تکمیل کند. زمان شارژ مجدد معمولی بسته به اندازه فریم و انرژی فنر بین 3 تا 8 ثانیه است. تلاش برای فرمان بستن قبل از تکمیل شارژ مجدد منجر به بسته شدن ناموفق یا درگیر شدن فنر بدون انرژی ذخیره‌شده کافی می‌شود و در نتیجه تماس ناقص ایجاد می‌شود.

دوم، بریکرهای NW موتوری، جریان هجومی قابل توجهی را در طول چرخه شارژ می کشند - اغلب 5-10 آمپر در 24 VDC یا 230 VAC بسته به مشخصات موتور. اندازه منبع تغذیه کنترلی باید برای شارژ همزمان موتور در چندین قطع کننده در یک سوئیچ، به ویژه در برنامه های سوئیچینگ انتقال خودکار (ATS) که در آن چندین قطع کننده NW ممکن است دستورات نزدیک را در یک چرخه کنترل دریافت کنند، در نظر گرفته شود. منابع کنترلی کم اندازه یک حالت خرابی میدان متداول است که منجر به عملکرد نادرست در طول توالی راه‌اندازی ژنراتور می‌شود.

سوم، حفاظت ضد پمپاژ باید در هر پیکربندی موتوری تأیید شود. منطق ضد پمپاژ مانع از بسته شدن مکرر بریکر بر روی یک خطای دائمی می شود - شرایطی که اگر فرمان بستن از راه دور ثابت بماند در حالی که بریکر روی خطا کار می کند، رخ می دهد. IEC 60947-2 عملکرد ضد پمپاژ را الزامی می کند، و مکانیسم باید در طول آزمایش راه اندازی تایید شود، نه اینکه تنها از مشخصات پلاک نام فرض شود. Zhejiang Mingtuo به‌عنوان سازنده‌ای که عمیقاً متعهد به حفاظت الکتریکی قابل اعتماد است، لوازم جانبی مکانیزم موتوری خود را با رله‌های ضد پمپ یکپارچه و بازخورد نزدیک مهار برای پشتیبانی از گردش‌های کاری سوئیچینگ خودکار ایمن طراحی می‌کند.

کاهش در محیط های با ارتفاع بالا و دمای بالا

کلیدهای مدار NT و NW هوا در شرایط استاندارد تعریف شده توسط IEC 60947-2 درجه بندی می شوند: دمای محیط 40 درجه سانتی گراد (نصب در باز) یا 35 درجه سانتی گراد (نصب در بسته)، ارتفاع تا 2000 متر و رطوبت نسبی بیش از 50٪ در 40 درجه سانتی گراد. نصب های خارج از این شرایط برای حفظ عملکرد ایمن و قابل اعتماد نیاز به کاهش سرعت دارند. ارتفاع زیاد اغلب نادیده گرفته می‌شود: بالاتر از 2000 متر، کاهش چگالی هوا، اثربخشی قوس را کاهش می‌دهد و قدرت دی‌الکتریک شکاف‌های هوا را کاهش می‌دهد. IEC 60664-1 فاکتورهای تصحیح را با قابلیت تحمل ولتاژ تقریباً 1.3٪ در هر 100 متر بالای 2000 متر کاهش می دهد. برای قطع کننده های شمال غربی در ارتفاع 4000 متری - که در سایت های صنعتی آند یا تبت رایج است - این به معنای کاهش تقریباً 26٪ در مقاومت دی الکتریک است که به عایق ارتقا یافته یا کاهش ولتاژ نصب نیاز دارد.

درجه بندی حرارتی برای دمای محیط بالا از منحنی متفاوتی پیروی می کند. ظرفیت حمل جریان قطع کننده های NT و NW با افزایش دمای محیط به بالای 40 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، زیرا عناصر تریپ دو فلزی و هادی های مسی قبل از رسیدن به محدوده دمایی طراحی خود فضای کمتری دارند. به عنوان یک دستورالعمل کلی، ظرفیت جریان تقریباً 1-1.5٪ در هر درجه سانتیگراد بالای 40 درجه سانتیگراد برای قطع کننده های مدار بدون خنک کننده اجباری کاهش می یابد. برای یک بریکر 2000 A NW در محفظه‌ای که دمای محیط به 55 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، جریان نامی مؤثر ممکن است به 1700 A کاهش یابد - کاهشی 15 درصدی که باید در برنامه بارگذاری تابلو برای جلوگیری از خاموش شدن مزاحم یا تخریب زودرس عایق لحاظ شود.

کاربردهای کوپلر اتوبوس: قطع کننده های NW در تنظیمات دو شینه

در سیستم‌های توزیع برق متوسط و بزرگ، پیکربندی شینه‌های دوتایی با کوپلر بخش باس یک توپولوژی استاندارد برای حفظ تداوم تغذیه در طول تعمیر و نگهداری یا خطاهای جزئی سیستم است. در این ترتیب، دو قطع کننده NW ورودی (یکی در هر بخش شینه) شینه های مستقل را تغذیه می کنند و سومین قطع کننده NW به عنوان کوپلر (یا باس کراوات) بین آنها عمل می کند. در حالت عادی، کوپلر اتوبوس باز است و هر ورودی به طور مستقل بخش خود را تغذیه می کند. اگر یکی از درآمدها دچار مشکل شود یا نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد، کوپلر اتوبوس بسته می شود تا به درآمدی باقی مانده اجازه دهد تا هر دو بخش را تامین کند.

این پیکربندی یک چالش حفاظتی حیاتی را معرفی می‌کند: هنگامی که کوپلر اتوبوس بسته است و هر دو شینه از یک منبع واحد انرژی می‌گیرند، سطح خطا در گذرگاه ترکیبی در مقایسه با عملکرد تک‌بخشی دو برابر می‌شود. تنظیمات حفاظتی برای هر سه قطع کننده NW باید در هر دو حالت عادی (کوپلر باز) و اضطراری (کوپلر بسته) بررسی شود. تنظیمات آنی ثابتی که در حالت تقسیم باس معتبر بودند، ممکن است در حالت ترکیبی، خطاهای عبوری را مجاز کنند، یا برعکس، تنظیمات مناسب برای حالت ترکیبی ممکن است برای عملکرد عادی تقسیم باس بسیار حساس باشند. رله های حفاظتی تطبیقی ​​یا واحدهای سفر الکترونیکی با تنظیم دوگانه با سوئیچینگ پارامترهای کنترل از راه دور راه حل ترجیحی برای تاسیساتی هستند که موقعیت کوپلر اتوبوس به طور منظم تغییر می کند.

طرح‌های انتقال خودکار اتوبوس (ABT) این توپولوژی را بیشتر خودکار می‌کند، با استفاده از رله‌های نظارت بر ولتاژ و فرکانس برای تشخیص خرابی واردکننده و به‌طور خودکار دنباله را آغاز می‌کند: باز کردن ورودی شکست خورده → تأیید قطع برق گذرگاه → بستن باس کوپلر. زمان‌های انتقال زیر 200 میلی‌ثانیه با بریکرهای NW موتوردار و یک کنترل‌کننده ABT با طراحی خوب قابل دستیابی است که امکان بازیابی تقریباً بدون درز منبع را برای بارهای حساس فراهم می‌کند. ما بسته های شکن NW را از پیش پیکربندی شده برای ادغام ABT، با اپراتورهای موتوری منطبق، سیم کشی تماس کمکی، و منطق اینترلاک مستند شده برای ساده سازی مهندسی سیستم در محل ارائه می دهیم.