Come selezionare gli interruttori automatici?

Nella scelta degli interruttori automatici, la categoria d'uso deve essere selezionata in base alle condizioni d'uso specifiche e devono essere selezionati parametri quali tensione di esercizio nominale, corrente nominale e corrente di impostazione del dispositivo di sgancio. Le caratteristiche di protezione dovrebbero essere selezionate con riferimento alla curva caratteristica di protezione fornita dai campioni di prodotto, e le caratteristiche di cortocircuito e il coefficiente di sensibilità dovrebbero essere verificati. Classificazione degli interruttori automatici (1) Interruttore automatico del telaio (ACB)

Interruttore automatico a telaio, noto anche come interruttore universale, tutte le sue parti sono installate in un telaio metallico isolato, solitamente aperto, e può essere dotato di vari accessori. È conveniente sostituire contatti e parti e viene spesso utilizzato nell'interruttore principale all'estremità dell'alimentazione. Il rilascio di sovracorrente include il rilascio elettromagnetico, elettronico e intelligente. L'interruttore è dotato di protezione a quattro stadi per ritardo lungo, ritardo breve, istantaneo e guasto a terra e il valore di impostazione di ciascuna protezione viene regolato entro un determinato intervallo in base al grado del telaio del guscio.

     (2) interruttore automatico scatolato (MCCB)

L'interruttore automatico scatolato è anche chiamato interruttore automatico del dispositivo e il contatto esterno del terminale del filo di terra, la camera di estinzione dell'arco, lo sgancio e il meccanismo di funzionamento sono tutti installati in una custodia di plastica. I contatti ausiliari, lo sganciatore di minima tensione e lo sganciatore a lancio di corrente sono per la maggior parte modularizzati e la struttura è molto compatta. Generalmente non viene considerata la manutenzione, quindi sono adatti per interruttori di protezione ramo. Gli interruttori automatici scatolati contengono solitamente unità di sgancio termomagnetiche, mentre gli interruttori automatici scatolati di grandi dimensioni sono dotati di sensori di sgancio a stato solido.

Esistono due tipi di dispositivi di sgancio per sovracorrente per interruttori automatici scatolati: elettromagnetici ed elettronici. Generalmente gli interruttori automatici scatolati elettromagnetici sono interruttori non selettivi con solo due modi di protezione: lungo ritardo e istantaneo. L'interruttore elettronico scatolato ha quattro funzioni di protezione: ritardo lungo, ritardo breve, istantaneo e guasto a terra. Alcuni nuovi prodotti di interruttori automatici scatolati elettronici dispongono anche di una funzione di interblocco selettivo regionale.  

Gli interruttori automatici scatolati vengono generalmente utilizzati per il controllo e la protezione degli alimentatori di distribuzione, l'interruttore principale delle linee in uscita lato bassa tensione di piccoli trasformatori di distribuzione, il controllo dei terminali di distribuzione di energia e anche per gli interruttori di potenza di vari macchinari di produzione.

L'interruttore automatico a telaio è adatto per reti di distribuzione CA 50 Hz, tensione nominale 380 V, 660 V e corrente nominale 200 A-6300 A. Viene utilizzato principalmente per distribuire energia elettrica e proteggere linee e apparecchiature di alimentazione da sovraccarico, sottotensione, cortocircuito, messa a terra monofase e altri guasti. L'interruttore ha varie funzioni di protezione intelligente e può ottenere una protezione selettiva. In condizioni normali può essere utilizzato per commutazioni di linea poco frequenti. Gli interruttori automatici inferiori a 1250 A possono essere utilizzati per proteggere il motore da sovraccarico e cortocircuito nella rete con tensione CA di 50 Hz e 380 V.

Gli interruttori automatici del tipo a telaio vengono spesso utilizzati anche nell'interruttore di uscita principale, nell'interruttore di contatto del bus, nell'interruttore di alimentazione di grande capacità e nell'interruttore di controllo del motore su larga scala sul lato 400 V del trasformatore.

(3) Interruttore automatico miniaturizzato (MCB)

L'interruttore miniaturizzato è uno degli apparecchi di protezione dei terminali più utilizzati nella costruzione di apparecchiature di distribuzione dei terminali elettrici. Viene utilizzato per la protezione da cortocircuito, sovraccarico e sovratensione di monofase e trifase inferiore a 125 A, inclusi 1P unipolare, 2P bipolare, 3P tripolare e 4P quadrupolare.

L'interruttore miniaturizzato è composto da meccanismo operativo, contatti, dispositivi di protezione (vari dispositivi di sgancio) e sistema di estinzione dell'arco. Il suo contatto principale è azionato manualmente o chiuso elettricamente. Dopo la chiusura del contatto principale, il meccanismo di sgancio libero blocca il contatto principale in posizione di chiusura. La bobina dello sganciatore di sovracorrente e l'elemento termico dello sganciatore termico sono collegati in serie con il circuito principale e la bobina dello sganciatore di minima tensione è collegata in parallelo con l'alimentazione.

Nella progettazione elettrica degli edifici civili, gli interruttori automatici miniaturizzati vengono utilizzati principalmente per sovraccarico, cortocircuito, sovracorrente, perdita di tensione, sottotensione, messa a terra, dispersione, commutazione automatica di alimentatori doppi e protezione e funzionamento dei motori quando non vengono avviati frequentemente.

Parametri caratteristici di base dell'interruttore

(1) tensione nominale di lavoro Ue

La tensione di esercizio nominale si riferisce alla tensione nominale dell'interruttore, che può funzionare continuamente nelle condizioni di utilizzo e prestazioni normali specificate.

In Cina, la tensione operativa massima è 1,15 volte la tensione nominale del sistema al livello di tensione di 220 kV e inferiore. Il livello di tensione di 330 kV e superiore è 1,1 volte la tensione nominale come tensione di esercizio più alta. L'interruttore può mantenere l'isolamento alla massima tensione di esercizio del sistema e può essere chiuso e aperto in base alle condizioni specificate.

(2) Corrente nominale In

La corrente nominale si riferisce alla corrente che lo sganciatore può far passare per un lungo periodo in ambiente

la temperatura è inferiore a 40 ℃. Per un interruttore con sganciatore regolabile è la corrente massima che lo sganciatore può far passare per un lungo periodo.

Quando la temperatura ambiente supera i 40 ℃ ma non supera i 60 ℃, è consentito lavorare a lungo con carico ridotto.

(3) Valore di regolazione corrente Ir dello sganciatore di sovraccarico

La corrente supera il valore di impostazione della corrente Ir dell'intervento e l'interruttore scatta in tempo. Rappresenta inoltre la corrente massima che l'interruttore può sopportare senza intervenire. Questo valore deve essere maggiore della corrente massima di carico Ib, ma inferiore alla corrente massima Iz consentita dalla linea.

L'Ir del relè di sgancio termico può solitamente essere regolato nell'intervallo 0,7 ~ 1,0 pollici, ma se vengono utilizzate apparecchiature elettroniche, il suo intervallo di regolazione sarà più ampio, solitamente 0,4 ~ 1,0 pollici. Per gli interruttori automatici dotati di relè di sgancio per sovracorrente non regolabile, Ir=In.

(4) Valore di impostazione della corrente di intervento in cortocircuito Im

Il relè di sgancio per cortocircuito (istantaneo o con breve ritardo) viene utilizzato per far scattare rapidamente l'interruttore quando viene visualizzato un valore elevato della corrente di guasto e la sua soglia di sgancio è Im.

(5) corrente nominale ammissibile di breve durata Icw

Si riferisce al valore corrente consentito di passare entro il tempo concordato. Il valore di corrente attraversa il conduttore entro il tempo concordato e il conduttore non verrà danneggiato a causa del surriscaldamento.

(6) potere di interruzione

Il potere di interruzione dell'interruttore si riferisce alla capacità dell'interruttore di interrompere in modo sicuro la corrente di guasto, che non è necessariamente correlata alla sua corrente nominale. Prima ci sono 36KA, 50KA e altre specifiche. Generalmente è suddiviso in potere di interruzione limite di cortocircuito Icu e potere di interruzione di cortocircuito di esercizio Ics.

Principi generali di scelta degli interruttori

Innanzitutto si seleziona il tipo e il numero di poli dell'interruttore in base allo scopo; Selezionare la corrente nominale dell'interruttore in base alla massima corrente di lavoro; Selezionare il tipo di sganciatore e le tipologie e specifiche degli accessori secondo necessità. I requisiti specifici sono i seguenti.

1) La tensione nominale di esercizio dell'interruttore è maggiore o uguale alla tensione nominale della linea.

2) La capacità on-off nominale di cortocircuito dell'interruttore è maggiore o uguale alla corrente di carico del calcolo della linea.

3) La capacità nominale di apertura-chiusura di cortocircuito dell'interruttore è maggiore o uguale alla massima corrente di cortocircuito che può verificarsi sulla linea (generalmente calcolata in base al valore efficace).  

4) La singola corrente di cortocircuito fase-terra all'estremità della linea è ≥ 1,25 volte la corrente di intervento istantanea (o con breve ritardo) dell'interruttore.

5) La tensione nominale dello sganciatore di minima tensione dell'interruttore è pari alla tensione nominale della linea.

6) La tensione nominale dello sganciatore dell'interruttore è pari alla tensione di alimentazione di controllo.

7) La tensione di funzionamento nominale del meccanismo di trasmissione elettrica è uguale alla tensione di alimentazione di controllo.  

8) Quando l'interruttore viene utilizzato nel circuito di illuminazione, la corrente di impostazione istantanea del rilascio elettromagnetico è generalmente 6 volte la corrente di carico.  

9) Quando si utilizza un interruttore come protezione contro il cortocircuito di un singolo motore, la corrente di regolazione dell'intervento istantaneo è 1,35 volte (interruttore serie DW) o 1,7 volte (interruttore serie DZ) della corrente di spunto del motore.  

10) Quando l'interruttore viene utilizzato come protezione da cortocircuito di più motori, la corrente di impostazione dello sganciatore istantaneo è 1,3 volte la corrente di avviamento del motore più grande più la corrente di funzionamento degli altri motori.

11) Quando l'interruttore viene utilizzato come interruttore principale sul lato a bassa tensione del trasformatore di distribuzione, la sua capacità di interruzione deve essere maggiore del valore della corrente di cortocircuito del lato a bassa tensione del trasformatore, la corrente nominale del rilascio non deve essere inferiore alla corrente nominale del trasformatore e la corrente di impostazione della protezione da cortocircuito è generalmente 6-10 volte la corrente nominale del trasformatore; La corrente di impostazione della protezione da sovraccarico è uguale alla corrente nominale del trasformatore.

12) Dopo aver selezionato preliminarmente il tipo e il grado dell'interruttore, è necessario cooperare con le caratteristiche di protezione degli interruttori superiore e inferiore per evitare scatti a sorpresa ed espandere la portata dell'incidente.

Selettività dell'interruttore

Gli interruttori automatici utilizzati nel sistema di distribuzione dell'energia possono essere suddivisi in tipi selettivi e non selettivi in ​​base alle loro prestazioni di protezione. Esistono due tipi di interruttori automatici selettivi di bassa tensione: protezione a due stadi e protezione a tre stadi. Tra queste, le caratteristiche istantanee e le caratteristiche di ritardo breve sono adatte per l'azione di cortocircuito, mentre le caratteristiche di ritardo lungo sono adatte per la protezione da sovraccarico. Gli interruttori automatici non selettivi sono generalmente istantanei e utilizzati solo per la protezione da cortocircuito. Alcune di queste sono azioni a lungo ritardo, utilizzate solo per la protezione del carico. Nel sistema di distribuzione dell'energia, se l'interruttore di livello superiore adotta un interruttore di circuito selettivo e l'interruttore di circuito di livello inferiore adotta un interruttore di circuito non selettivo o un interruttore di circuito selettivo, per ottenere la selettività è principalmente necessario utilizzare la differenza tra l'azione ritardata o il tempo di azione ritardata del rilascio a ritardo breve. Si prega di prestare attenzione ai seguenti problemi quando si passa attraverso l'azione di ritardo dell'interruttore automatico al livello immediatamente superiore.

1) Indipendentemente dal fatto che lo stadio successivo sia un interruttore automatico selettivo o non selettivo, la corrente di impostazione dello sgancio istantaneo di sovracorrente dell'interruttore automatico dello stadio precedente non deve generalmente essere inferiore a 1,1 volte la corrente di cortocircuito trifase massima all'estremità di uscita dell'interruttore automatico dello stadio successivo.

2) Se lo stadio successivo è un interruttore non selettivo, per evitare che si verifichi una corrente di cortocircuito nel circuito protetto dall'interruttore dello stadio successivo, la sensibilità all'azione istantanea di questo stadio non è sufficiente, per cui lo sganciatore di sovracorrente a breve ritardo dello stadio precedente interverrà per primo e perderà la sua selettività. In generale, la corrente di impostazione dello sganciatore di sovracorrente a breve ritardo dell'interruttore automatico di livello superiore non è inferiore a 1,2 volte quella dello sganciatore di sovracorrente istantaneo del livello inferiore.

3) Se anche lo stadio successivo è un interruttore selettivo, per garantire la selettività, il tempo di azione di ritardo breve dell'interruttore dello stadio successivo è almeno 0,1 s più lungo di quello dell'interruttore dello stadio successivo. In generale, per garantire l'azione selettiva tra gli interruttori di bassa tensione superiori e inferiori, l'interruttore di livello superiore dovrebbe scegliere un interruttore di sovracorrente

sganciatore con breve ritardo e la sua corrente di azione dovrebbe essere più di un livello superiore a quella dello sganciatore di sovracorrente di livello inferiore e almeno la corrente di azione Iop.1 dell'interruttore di livello superiore non dovrebbe essere inferiore a 1,2 volte quella dell'interruttore di livello inferiore, ovvero iop1 ≥ 1,2 iop.2.

Protezione in cascata dell'interruttore

Nella progettazione del sistema di distribuzione dell'energia, la cooperazione selettiva tra gli stadi superiore e inferiore degli interruttori deve avere "selettività, rapidità e sensibilità".

La selettività è legata alla cooperazione tra gli interruttori superiori ed inferiori, mentre la rapidità e la sensibilità sono legate rispettivamente alle caratteristiche degli apparecchi di protezione e alla modalità di funzionamento della linea.

Se gli interruttori automatici superiore e inferiore sono abbinati correttamente, il circuito difettoso può essere rimosso selettivamente per garantire che altri circuiti privi di guasti nel sistema di distribuzione continuino a funzionare normalmente. Altrimenti, ciò influenzerà l’affidabilità del sistema di distribuzione.

La protezione in cascata è un'applicazione concreta delle caratteristiche di limitazione della corrente degli interruttori automatici. Il suo principio principale è quello di utilizzare la funzione di limitazione di corrente degli interruttori automatici di qualità superiore per selezionare gli interruttori automatici con potere di interruzione inferiore al fine di ridurre i costi e risparmiare sulle spese.

L'interruttore limitatore di corrente superiore QF1 è in grado di interrompere la massima corrente di cortocircuito prevista nel luogo di installazione. Poiché gli interruttori automatici superiori e subordinati sono installati in serie nel sistema di distribuzione dell'energia, quando si verifica un cortocircuito all'uscita dell'interruttore automatico subordinato QF2, il valore effettivo della corrente di cortocircuito è molto inferiore alla corrente di cortocircuito prevista a causa dell'effetto di limitazione della corrente dell'interruttore automatico superiore QF1. Vale a dire, il potere di interruzione dell'interruttore QF2 di livello inferiore è notevolmente migliorato con l'aiuto dell'interruttore QF1 superiore, che supera il suo potere di interruzione nominale. Questo tipo di protezione in cascata prevede anche alcune condizioni, come ad esempio che i circuiti adiacenti non possano avere carichi importanti (perché quando interviene QF1, anche il circuito QF3 perde potenza), e allo stesso tempo, il valore di regolazione istantanea di QF1 e QF2 deve essere opportunamente abbinato. I dati della cascata possono essere determinati solo sperimentalmente e la scelta corrispondente degli interruttori automatici superiori e inferiori può essere determinata solo dal produttore degli interruttori automatici.

Sensibilità dell'interruttore

Al fine di garantire che lo sgancio di sovracorrente istantaneo o con breve ritardo dell'interruttore possa funzionare in modo affidabile quando si verifica il minimo guasto di cortocircuito all'interno del suo intervallo di protezione nella modalità operativa minima del sistema. La sensibilità della protezione dell'interruttore deve soddisfare i requisiti del Codice per la progettazione della distribuzione a bassa tensione (CB50054-95) secondo cui la sua sensibilità non deve essere inferiore a 1,3, ovvero Sp=lk.min/Iop≥1,3. Dove lop è la corrente di azione del rilascio di sovracorrente istantaneo o con breve ritardo, Ik.Min è la corrente di cortocircuito monofase o bifase all'estremità della linea protetta dall'interruttore automatico nella modalità operativa minima del sistema e Sp è la sensibilità dell'interruttore automatico.

Nella scelta di un interruttore è opportuno prestare attenzione anche alla verifica della sua sensibilità. Per un interruttore automatico selettivo sia con rilascio di sovracorrente a breve ritardo che istantaneo, è necessario verificare solo la sensibilità all'azione del rilascio di sovracorrente a breve ritardo e non è necessario verificare la sensibilità all'azione del rilascio di sovracorrente istantaneo.

Selezione e impostazione dello sganciatore dell'interruttore

(1) Impostazione della corrente di intervento dello sganciatore istantaneo di sovracorrente

Tra gli oggetti protetti dall'interruttore ci sono alcune apparecchiature elettriche che producono una corrente di picco elevata diverse volte la sua corrente nominale in breve tempo durante il processo di avviamento, facendo così sopportare all'interruttore una corrente di picco elevata in breve tempo. La corrente di azione lop(o) dello sganciatore di sovracorrente istantaneo deve evitare la corrente di picco Ipk della linea,

cioè, IOP (o) ≥ krel ipk. Dove Krel è il coefficiente di affidabilità. Quando si seleziona un interruttore, è necessario prestare attenzione ad evitare la corrente di picco del rilascio istantaneo di sovracorrente dell'interruttore, in modo da evitare il cattivo funzionamento dell'interruttore.

(2) Impostazione della corrente di azione e del tempo di azione dello sganciatore di sovracorrente a breve ritardo.

Il valore lop della corrente di azione dello sganciatore di sovracorrente a breve ritardo dovrebbe anche evitare la corrente di picco Ipk della linea, ovvero IOP (s) ≥ krel ipk. Dove Krel è il coefficiente di affidabilità. Il tempo di azione dello sganciatore di sovracorrente a breve ritardo è generalmente suddiviso in tre tipi: 0,2 s, 0,4 s e 0,6 s. Viene determinato in base alla selettività di protezione dei dispositivi di protezione anteriore e posteriore, e il tempo di azione della prima protezione dovrebbe essere più lungo di quello della seconda protezione di una differenza temporale.

(3) Impostazione della corrente di azione e del tempo di azione dello sganciatore di sovracorrente a lungo ritardo.

Lo sganciatore di sovracorrente a lungo ritardo viene utilizzato principalmente per proteggere il sovraccarico, quindi la sua corrente di azione Iop(l) deve solo evitare la corrente di carico massima della linea, ovvero la corrente calcolata I30, ovvero IOP (L) ≥ Krel I30. Dove Krel è il coefficiente di affidabilità. Il tempo di azione del rilascio di sovracorrente a lungo ritardo dovrebbe evitare la durata del sovraccarico di breve durata, in modo da non causare un funzionamento errato dell'interruttore automatico a bassa tensione.

(4) I requisiti di corrispondenza tra la corrente di intervento dello sganciatore di sovracorrente e la linea protetta.

Per evitare che il cavo isolato si surriscaldi, si danneggi o addirittura si incendi causati da sovraccarico o cortocircuito e l'interruttore non scatti, la corrente di azione lop dello sganciatore di sovracorrente dell'interruttore deve soddisfare i requisiti della formula e lop≤Kol·Ial. Dove Ial è la capacità di trasporto di corrente consentita del cavo isolato; Kol è il coefficiente di sovraccarico di breve durata consentito del cavo isolato ed è generalmente 4,5 per il rilascio di sovracorrente istantaneo e con breve ritardo; Per lo sganciatore di sovracorrente a lungo ritardo, prendere 1.1 per la protezione da cortocircuito e 1 solo per la protezione del carico. Se i requisiti di adattamento di cui sopra non vengono soddisfatti, la corrente operativa dello sganciatore deve essere rieletta, oppure la sezione trasversale del conduttore o del cavo deve essere opportunamente allargata.