Katkaisijan toiminta-aika vs. laukaisuaika: mitä ne tarkoittavat ja miksi niillä on merkitystä

Pienjännitekojeiston huoltoinsinööri poimi rutiinitestitodistuksen 400 A:n kotelon katkaisijalle ja huomasi kaksi numeroa, jotka eivät näyttäneet olevan samaa mieltä: laukaisuaika 18 ms, käyttöaika 23 ms. Molemmat kuvat on painettu samaan asiakirjaan, mutta ne kuvaavat saman vianpoistosarjan eri vaiheita. Yksinkertaisesti sanottuna: laukaisuaika on kuinka nopeasti vapautus havaitsee ylivirran ja käskee mekanismin avautumaan, while käyttöaika on kuinka nopeasti mekanismi sitten erottaa koskettimet. Lisää valokaaren aika, niin saavutat kokonaispuhdistusajan, jonka suojakoordinaatiotutkimukset todella käyttävät.

Tässä artikkelissa selitetään molemmat määritelmät, annetaan tyypilliset arvot standardeista ja kenttätiedoista sekä yksilöidään komponentit, jotka ohjaavat kutakin intervallia.

Toiminta-aika: Yhtälön mekaaninen puolisko

Toiminta-aika, jota kutsutaan myös avausajaksi tai mekaaniseksi käyttöajaksi, mitataan hetkestä, jolloin laukaisulaukaisu kytketään siihen hetkeen, kun kaikki navat saavuttavat koskettimen eron. IEC 60947 käyttää tätä rajaa pienjännitelaitteiden testauksessa, ja sama aikaväli näkyy ANSI-ajoitusraporteissa ja katkaisija-analysaattorin tulosteissa. Se on puhtaasti mekaaninen suure: lukon kitka, käyttöjousivoima, liikkuvan kosketuksen massa, vivuston välykset ja koskettimen liike vaikuttavat kaikki. Tässä ei mainita mitään julkaisun tunnistusnopeudesta.

Nämä mekaaniset muuttujat selittävät, miksi käyttöaika vaihtelee laiteluokittain. EPRIn katkaisijoiden ajoitustutkimus, jossa tehtiin yhteenveto useiden keski- ja suurjännitekatkaisijoiden perheiden kenttätesteistä, raportoi avausajoiksi 23–42 ms ja sulkeutumisajoiksi 50–95 ms mallista ja mekanismista riippuen. Pienjännitepuristetut kotelokatkaisijat ovat yleensä nopeampia, koska niiden koskettimet ovat kevyempiä ja matka on lyhyempi.

Laukaisuaika: Release Response

Laukaisuaika on havaitsemisvaihe. Se alkaa, kun vikavirta alkaa ja päättyy, kun laukaisu aktivoi laukaisumekanismin. Lämpömagneettisessa MCCB:ssä kaksi elementtiä suorittavat tämän vaiheen yhdessä. Bimetalli reagoi lämpötilaan ja suojaa ylikuormitusaluetta; sähkömagneettinen kela reagoi suuriin virtoihin lähes välittömästi. ABB:n tekninen vertailu minikatkaisijan laukaisuominaisuuksista kuvaa samaa jakoa: sähkömagneettinen laukaisu tarjoaa välittömän oikosulkusuojauksen, kun taas lämpöelementti peittää ylikuormitukset. Elektroniset laukaisuyksiköt lisäävät ohjelmoitavuutta pitkäkestoisilla, lyhytaikaisilla ja välittömillä asetuksilla, jotka mahdollistavat tarkoituksellisen viiveen myöhemmän virran koordinoinnissa.

Tämän kaksoisrakenteen ansiosta laukaisuajalla ei ole kiinteää numeroa. 1,5-kertaisella nimellisvirralla ylikuormituslaukaisu voi kestää minuutteja; oikosulkutasolla sama katkaisija voi reagoida 2 - 20 ms:ssa vapautuksen rakenteesta ja virran voimakkuudesta riippuen.

Kokonaispuhdistusaika: vaiheiden lisääminen yhteen

Arvosuojainsinöörit tarvitsevat viime kädessä kokonaispuhdistusajan, joka sisältää jokaisen viiveen vian alkamisesta hetkeen, jolloin kaari sammuu ja virran virtaus pysähtyy. Yleissopimus jakaa sen kolmeen väliin:

Ajan ja nykyisen matkakäyrän lukeminen

Aika-virtakäyrä tai laukaisukäyrä näyttää molemmat suureet kerralla. Se piirretään logaritmisille akseleille: pystyakseli on laukaisuaika ja vaaka-akseli virta nimellisvirran kerrannaisena. Käyrä on käänteinen, eli mitä suurempi virta, sitä lyhyempi laukaisuaika, kunnes magneettinen tai elektroninen hetkellinen kynnys saavutetaan. Siinä vaiheessa käyrä litistyy lähes vakioksi muutamaan millisekuntiin. Suojausinsinöörit vertailevat alavirran ja ylävirran käyriä varmistaakseen, että syöttölaitteen vika poistuu ennen kuin tuleva katkaisija toimii ja että normaali moottorin käynnistysvirta pysyy lämpöalueen alapuolella.

Mitä sisällä tapahtuu: komponentit, jotka määrittävät ajoituksen

Se, mitä tapahtuu katkaisijan sisällä, yhdistää nämä numerot fyysiseen laitteistoon. Kun laukaisuyksikkö toimii, salpa vapautuu ja käyttöjousi kiihdyttää liikkuvaa kosketinkokoonpanoa. Liikkuva kosketin irtoaa kiinteästä koskettimesta ja muodostaa kaaren, joka työnnetään kaarikouruun. Deionilevyt halkaisevat ja jäähdyttävät kaaria, kunnes se sammuu. Jokainen vaihe lisää aikaa: laukaisu ohjaa laukaisuaikaa, kosketinkokoonpanon ja jousiohjaimen toiminta-aikaa ja kaarikouru ohjaa valokaaren aikaa.

Katkaisijoiden valmistajille ja korjauskeskuksille, jotka kokoavat katkaisijoita osista, nämä eivät ole abstrakteja suunnittelukonsepteja. Liikkuva kosketinhitsauskokoonpano määrittää liikkuvan massan ja koskettimen kohdistuksen; painavampi tai väärin kohdistettu osa viivästyttää avautumista näkyvästi. Shunttivapautus korkealla kelan hitausmomentilla tai karkealla männän liikeradalla lisää laukaisuaikaa. Alimitoitettu tai kulunut kaarikouru laajentaa valokaaria, mikä nostaa koskettimien kulumista ja kammion lämpötilaa. Komponenttivalinnat näkyvät siksi suoraan ajoitustestin tuloksissa.

Sarjassa näkyvät kolme osaa ovat ne, jotka komponenttitoimittajan on saatava oikein. Tuotantoajoissa liikkuva kosketinkokoonpano, shuntin vapautus ja kaarikouru sekä niiden jousi- ja kohdistustoleranssit määrittävät, läpäiseekö erä katkaisijoita ajoitustestin ensimmäisellä yrityksellä.

KYM-sarjan valettu kotelon liikkuva kosketinhitsauskokoonpano Tämä liikkuva kosketinkokoonpano on kriittinen osakokoonpano MCCB-ajoituksen suorituskyvylle. Sivulla on täydellinen valikoima hitsaus- ja niittauslaitteita, joten se on hyödyllinen ostajille, jotka tarvitsevat luotettavaa erätuotantoa. Näytä tuote →

FT30-sarjan MCCB-shunttivapautus Tämä shunttivapautus on välttämätön kaukolaukaisussa valetuissa kotelokatkaisijoissa. Tuotesivulla on ilmoitettu modulaarinen rakenne ja nimellisjännitteet, joten kannattaa tarkistaa, tarvitsetko luotettavaa vapautusta katkaisijan kokoonpanoon. Näytä tuote →

KYM-sarjan MCCB-kaarikourukokoonpano Tämä kaarikourukokoonpano vaikuttaa suoraan katkaisijan keskeytyssuoritukseen. Sivulla mainitaan täydelliset tuotanto- ja testausasetukset, mikä tekee siitä tärkeän valmistajille, jotka pyrkivät läpäisemään ajoitustestit johdonmukaisesti. Näytä tuote →

Nämä ovat edustavia esimerkkejä Kaiyuanfengin toimittamasta valikoimasta 100 A - 800 A kotelokatkaisijoita ja 1600 A - 4 000 A runkokatkaisijoita. Täydellinen luettelo rakenneosista on saatavilla osoitteessa MCCB-komponenttien kokoonpanoluettelo .

Käytännön tarkastuksia ostajille ja testaajille

Insinöörit, jotka arvioivat katkaisijakomponentteja tai tarkistavat ajoitustodistukset käyttöönoton aikana, voivat vähentää riskiä muutamalla tarkistuksella. Vahvista ensin, mitä varmenne mittasi: irrotusvaste, koskettimien erottaminen tai täydellinen tyhjennys. Eri valmistajien raporttien merkinnät eivät aina ole identtisiä. Toiseksi vertaa mitattua käyttöaikaa reaaliaikaiseen laukaisukäyrään; jos se poikkeaa enemmän kuin noin 20-30 % datalehden arvosta, epäilet kuluneita jousia, kuluneita koskettimia tai virheellisiä vapautusasetuksia. Kolmanneksi, kun ostat komponentteja tuotantoa varten, tarkista erän yhtenäisyys kosketusmassassa, jousinopeudessa ja kohdistuksessa, koska ajoitus on toleranssiherkkä suorituskyky.

• Pyydä ajoitustestitietoja, ei vain laukaisukäyrän piirustusta, kun hyväksyt uuden toimittajan.
• Varmista, että sisäiset lisävarusteen laukaisut (shunttilaukaisu, alijännitteen vapautus) on testattu nimellisohjausjännitteellä.
• Mittaa huollon aikana mekanismin avautumisaika ennen koskettimien vaihtoa ja sen jälkeen kulumisen seuraamiseksi.
• Säilytä varakosketinkokoonpanot ja kaarikourut samasta tuotantoerästä toistettavan ajoituksen säilyttämiseksi.

Kaikille, jotka haluavat nopean visuaalisen päivityksen siitä, miten sisäiset osat liittyvät ajoitusjärjestykseen, opas siihen, mitä on valettu kotelon katkaisijan sisällä on hyödyllinen kumppani.

Usein kysyttyjä kysymyksiä katkaisijan käyttöajasta ja laukaisuajasta