Sprievodca poistkami s vysokou kapacitou pretrhnutia: Hodnoty, typy a ochrana relé

Poistková vložka 100 A NH s vypínacou schopnosťou 120 kA a vložka 100 A s vypínacou schopnosťou 20 kA vyzerajú na polici takmer identicky, bežia rovnakým prúdom v bežnej prevádzke a často sa hodia do rovnakého držiaka. Pri prvom skrate sa správajú úplne inak a jeden z nich môže zničiť panel, ktorý bol zakúpený na ochranu.

Hodnotenie, ktoré o tom rozhoduje, nie je najväčšia intenzita prúdu vytlačená na hlavni. Je to vypínacia kapacita, prispôsobená potenciálnemu skratovému prúdu v presnom bode inštalácie, podporená prepustenou energiou a správnou kategóriou využitia. Nižšie uvedené časti vysvetľujú, čo znamenajú jednotlivé hodnotiace polia, ako poistka preruší poruchu a kde sa poistky a relé stretávajú vo vnútri ovládacieho panela.

Na čo je určená poistka s vysokou prerušovacou kapacitou

HRC znamená vysokú prietržovú kapacitu a opisuje poistku postavenú na prerušenie chybových prúdov oveľa väčších ako prúd, ktorý prenáša každý deň. Nožová poistka NH s menovitým prúdom 100 A môže byť testovaná na 120 kA pri 415 V AC. MCB pre domácnosť má zvyčajne menovitý výkon 6 kA alebo 10 kA. Ak impedancia transformátora, dĺžka kábla a napájacie údaje stanovia potenciálny skratový prúd na paneli 25 kA, MCB neprichádza do úvahy a normálna odpoveď je poistka HRC.

Na štyroch poliach záleží. Menovitý prúd je tepelná hodnota opisujúca nepretržitú prevádzku v definovanom prostredí. Vypínacia schopnosť je chybové hodnotenie, čo znamená najväčší prúd, ktorý môže poistka bezpečne prerušiť bez toho, aby sa roztrhlo jej telo alebo držiak. Menovité napätie, najmä v obvodoch s jednosmerným prúdom, nemožno predpokladať z údajového listu striedavého prúdu. Kategória použitia uvádza, aký druh záťaže má poistka chrániť.

Terminológia tu spôsobuje skutočný zmätok. Dokumentácia Spojeného kráľovstva a Commonwealthu často hovorí, že poistka HBC, čo znamená vysokú vypínaciu schopnosť, a poistky BS 88 sú často označené týmto spôsobom. Dokumenty IEC uprednostňujú vysokú prietržovú kapacitu. Tieto dva názvy popisujú rovnaké správanie, takže užitočnou otázkou pre dodávateľa nie je to, čo hovorí štítok, ale to, proti ktorej norme a ktorým testovacím údajom je poistka deklarovaná.

Vnútri poistky: Konštrukcia a obmedzenie prúdu

Poistka HRC je jednoduché zariadenie s veľmi malým počtom častí. Keramické telo vyrobené zo steatitu alebo porcelánu obsahuje strieborný alebo medený prvok, zvyčajne s niekoľkými zmenšenými časťami pozdĺž jeho dĺžky. Zostávajúci priestor je tesne vyplnený triedeným kremičitým pieskom a konce sú uzavreté uzávermi, štítkami alebo kontaktmi čepele, ktoré zapadajú do držiaka.

Keď dôjde k poruche, prvok sa roztopí v najužšom úseku a vo vnútri piesku sa vytvorí oblúk. Teplo spája piesok do sklovitej hmoty známej ako fulgurit, ktorá absorbuje energiu a prudko zvyšuje napätie oblúka. Toto stúpajúce napätie oblúka tlačí poruchový prúd k nule v prvej štvrtine cyklu, zvyčajne 4 ms až 6 ms pri 50 Hz a zriedkavo viac ako 10 ms.

Táto rýchla akcia dáva HRC poistkám ich charakter obmedzujúci prúd. Špičkový prepúšťací prúd, ktorý vidno v kábloch, prípojniciach, stýkačoch a kontaktoch relé, je zlomkom toho, čo by sieť mohla poskytnúť, ak by sa porucha mohla voľne vyvíjať. Kontakty, ktoré by sa zvárali pri neobmedzenej poruche, často prežijú, keď predradená poistka obmedzí energiu.

Jedno časté nesprávne čítanie: poistka, ktorá drží počas štartovania motora, nie je chybná. Motor odoberá šesť až osemnásobok menovitého prúdu počas niekoľkých sekúnd a krivka času a prúdu poistky gG alebo aM sa nakreslí zámerne, aby sa ignoroval tento náraz.

Hodnotiace polia, ktoré rozhodujú o tom, či poistka funguje

Prvou kontrolou je potenciálny skratový prúd v polohe poistky. Pochádza z impedancie napájacieho transformátora, dĺžky a prierezu kábla plus akéhokoľvek príspevku od motorov alebo meničov. Vypínacia schopnosť musí túto hodnotu s rezervou prekročiť, nielen sa s ňou zhodovať.

Druhou kontrolou je prepustená energia, vyjadrená ako hodnoty I2t. Existuje hodnota topenia a celková hodnota clearingu a hodnota clearingu musí zostať pod odolnosťou následného kábla, prípojnice alebo polovodiča. Pre selektivitu medzi dvoma poistkami gG v sérii je bežným východiskovým bodom pomer asi 1,6 ku 1 medzi menovitými prúdmi pred a po prúde.

Tretia kontrola sa často úplne vynecháva: teplo. Poistky rozptyľujú energiu a vo vnútri utesneného krytu môže byť okolitá teplota vysoko nad 35 stupňov C, kde je potrebné znížiť menovitý prúd poistky NH.

Na predpone záleží. Poistka kategórie g má plný rozsah a zvládne preťaženie aj skrat. Poistka kategórie má čiastočný rozsah a musí byť zálohovaná iným zariadením, zvyčajne relé proti tepelnému preťaženiu v štartéri motora. Montáž aM poistky ako jedinej ochrany kábla úplne odstráni ochranu proti preťaženiu.

Typy a montážne formáty

• Nožové poistky NH: vyrobené podľa DIN 43620, veľkosti NH00 až NH4, do približne 1250 A a 690 V AC, štandardné v priemyselných rozvodných paneloch a hlavných paneloch.
• Cylindrické poistky: veľkosti 10x38, 14x51 a 22x58, cca 1 A až 100 A, bežné v riadiacich obvodoch, prístrojových zdrojoch a malých krytoch.
• Poistky D a D0: skrutkovacie typy s meracími krúžkami, ktoré fyzicky bránia umiestneniu poistky s väčšou menovitou hodnotou do rovnakého držiaka, čo je užitočné tam, kde je riziko neoprávneného prevedenia.
• Poistky BS 88: široko používané v priemyselných inštaláciách a starších zariadeniach v Spojenom kráľovstve, dostupné v skrutkovanej a zasúvacej forme.
• Polovodičové poistky: aR a podobné triedy s veľmi nízkym I2t pre pohony, usmerňovače a softštartéry.
• FV a DC poistky: dimenzované na 1000 V alebo 1500 V DC pre reťazce a stojany na batérie, s vnútornou konštrukciou vhodnou pre jednosmerné oblúky.

Kompatibilita držiaka je súčasťou hodnoty poistky, nie samostatným rozhodnutím o príslušenstve. Poistková vložka 120 kA inštalovaná v držiaku s menovitým prúdom 50 kA dáva celej inštalácii poruchové hodnotenie 50 kA, čo inšpektor zaznamená. Rovnaká logika platí pre odpojovač a koncovky káblov.

Koordinácia poistiek HRC s relé v ovládacích paneloch

Poistka chráni obvod, nie relé. Obmedzuje energiu, ktorá dosiahne kontakty počas poruchy, ale nerobí nič s bežným zaťažovacím prúdom. Ak je 16 A ohrievač spínaný relé s 5 A kontaktmi, tieto kontakty zlyhajú bez ohľadu na to, či je predradená poistka dimenzovaná na 100 kA alebo nie. Hodnoty kontaktov musia byť odčítané pre skutočný typ záťaže, s použitím AC-1 pre odporové záťaže, AC-3 pre spínanie motora a často oveľa nižšie číslo pre DC.

Tam, kde sú záťažové prúdy vyššie, je obvyklou odpoveďou výkonové relé s 30 A alebo 40 A kontaktmi a definovanou kategóriou spínania, chránené pred prúdom poistkou HRC dimenzovanou pre kábel, a nie pre samotné relé. Krivka poistky a hodnota kontaktu sa musia posudzovať spoločne, pretože poistka je to, čo udržuje energiu oblúka na kontakte v rozsahu prežitia.

Vysokoprúdové napájacie relé SPDT CYT90 Pre spínanie pri vyššom zaťažení ponúka toto kompaktné relé série CYT90/T90 20A/30A kontakty a konfiguráciu SPDT s viacerými možnosťami montáže. Zobraziť produkt →

V inštaláciách na lištu DIN kombinujú reléové moduly zásuvku namontovanú na lište so zásuvným relé, takže obvod cievky a kontaktný obvod možno chrániť a vymeniť samostatne. Modul zaberá štandardnú šírku koľajnice a chybné relé sa vymení bez prepojovania panelu alebo narušenia inštalácie poistiek.

Modulárneho reléového modulu pre koľajnicu MCYF3 14F 16A Modulárny modul koľajnicového relé 14F s až 16A na kanál a 32-kanálovými konfiguráciami, vhodný pre centralizované priemyselné prepínanie a zostavovanie škálovateľných panelov. Zobraziť produkt →

Blokovacie relé kryjú iné riziko. Keď poistka vymaže poruchu, riadiace napätie zvyčajne skolabuje. Štandardné relé odpadne a stav stroja sa stane nedefinovaným, zatiaľ čo relé s magnetickou západkou drží svoju poslednú polohu a môže byť resetované iba zámerne. Toto správanie je dôležité v systémoch, kde neočakávaná zmena polohy po vypnutí môže pohnúť mechanizmom alebo stratiť indikáciu.

Magnetické blokovacie relé CYF3-S 14F Magnetické blokovacie relé 14F, ktoré drží svoju poslednú kontaktnú polohu po odpojení napájania cievky, čo pomáha zachovať stav stroja po poruchách. Zobraziť produkt →

Na nízkoprúdové, vysokonapäťové spínanie sa namiesto výkonových relé používajú jazýčkové relé, často na obvodoch jednosmerného prúdu, ktoré tiež nesú jednosmernú poistku. Situácie prepínania, v ktorých má toto párovanie zmysel, sú popísané v tomto prehľade aplikácie jazýčkových relé .

Praktická výberová sekvencia

1. Skontrolujte, či je obvod striedavý alebo jednosmerný, a zaznamenajte napätie systému vrátane prechodných úrovní.
2. Získajte potenciálny skratový prúd v polohe poistky z údajov siete, transformátora alebo meniča.
3. Prispôsobte menovité napätie poistky obvodu a vyberte sériu s jednosmerným prúdom pre systémy s jednosmerným prúdom.
4. Vypočítajte menovitý prúd zo záťaže, potom použite zníženie pre okolitú teplotu a zoskupenie krytu.
5. Skontrolujte, či vypínacia schopnosť presahuje potenciálny skratový prúd s rezervou.
6. Skontrolujte I2t v porovnaní s odolnosťou proti prúdu a skontrolujte selektivitu v porovnaní s ochranným zariadením proti prúdu.
7. Uistite sa, že držiak, odpojovač a káblové koncovky majú rovnaké chybové hodnotenie ako poistková vložka.

Bežné chyby v teréne

• Aplikácia údajov o striedavom napätí do obvodu jednosmerného prúdu, kde sa oblúk chová veľmi odlišne.
• Predimenzovanie poistky na zastavenie nepríjemného vyfukovania namiesto hľadania príčiny, ako je nesprávna krivka alebo zlyhávajúci motor.
• Ignorovanie I2t, keď je nadradeným zariadením polovodič alebo reléový kontakt s nízkou hodnotou.
• Výmena poistkovej vložky bez toho, aby ste skontrolovali držiak, či nemá stopy, zmenu farby alebo prasknutú keramiku.
• Zaobchádzanie s HRC ako s jedným univerzálnym typom produktu, keď NH, cylindrické, BS 88 a polovodičové poistky nie sú zameniteľné.
• Odstránenie poistky pri zaťažení bez správneho odpojovača.
• Za predpokladu, že poistka s čiastočným rozsahom poskytuje ochranu proti preťaženiu sama o sebe.

Štandardy, dátové listy a overovanie

Poistka s vysokou vypínacou schopnosťou je len taká dobrá ako štandard, podľa ktorého je testovaný. IEC 60269 pokrýva nízkonapäťové poistky a je rozdelená podľa použitia, vrátane všeobecných priemyselných poistiek, poistiek typu D, polovodičových poistiek a PV poistiek. BS 88 pokrýva britský rozsah a UL 248 pokrýva severoamerický rozsah. Keď dodávateľ uvádza vypínaciu kapacitu, opýtajte sa, pri akom napätí bola overená a pod akým štandardom, pretože údaj 120 kA pri 415 V AC nenesie žiadnu váhu v 600 V DC batériovom stojane.

Stratový výkon, krivky okolitého zníženia výkonu a grafy prepustenia I2t by mali pochádzať z rovnakého údajového listu ako vypínacia kapacita. Miešanie údajov z rôznych zdrojov je spôsob, akým sa chyby koordinácie vkrádajú do výkresu panelu.

Získanie práva na ochranu

Poistka HRC si svoje meno vyslúži v jednom konkrétnom momente a o tomto momente rozhodujú tri čísla: vypínacia kapacita proti potenciálnemu poruchovému prúdu, I2t proti spätnému prúdu a menovitý prúd proti skutočnému zaťaženiu a skutočnému okolitému prostrediu. Relé sú za týmto rozhodnutím a ich kontaktné hodnoty si zaslúžia rovnakú starostlivosť ako poistka. Ak priraďujete relé k chránenému obvodu a potrebujete potvrdiť menovité hodnoty kontaktov, napätie cievok alebo montáž, otázky, ktoré sa najčastejšie vyskytujú počas cenovej ponuky, sú zhromaždené na našej stránke Stránka s častými otázkami .