Binalar, endüstri ve altyapı için modern güç dağıtım sistemlerinde sistem istikrarı ve güvenilirliği çok önemlidir. Özellikle kısa devre veya aşırı yük hatası durumunda, elektrik koruma cihazının yanıtı, sistemin hızlı bir şekilde geri yüklenip geri yüklenemeyeceğini ve etkinin en aza indirilip en aza indirilip en aza indirilemeyeceğini doğrudan belirler.
“Sınırlı erişimle kesin bağlantıyı kesme” hedefine ulaşmak için, seçicilik ve basamaklı koruma, güç dağıtım sistemlerinin tasarımında iki temel kavram olarak merkezi bir rol oynamaktadır. Sadece sistemin arıza toleransını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda operasyon ve bakım maliyetlerini ve kaza risklerini de azaltırlar. Bu yazıda, elektrik mühendisleri için daha güvenilir bir referans çerçevesi sağlamak için bu iki koruma stratejisinin, uygulama yöntemlerinin ve seçim temelinin ilkelerini tartışacağız.
Seçicilik koruması şunları ifade eder: dağıtım sisteminin bir devresinde bir arıza oluştuğunda, sadece koruyucu cihaz eyleminin en yakın arıza noktası, yukarı akış ekipmanı kapalı kalacak şekilde, sistemin geri kalanı çalışmaya devam eder ve böylece güç kaynağı kesintisinin kapsamını en aza indirir.
Bu “hiyerarşik koruma” ilkesi, arızayı etkili bir şekilde izole edebilir ve kritik yüke güç kaynağının güvenilirliğini artırabilir. Örneğin, bir aydınlatma dalı devresi kısa devre olduğunda, sadecedevre kesiciBu dal devresi gezileri için, ana santral ve diğer dal devreleri etkilenmez.
Seçici korumanın uygulanması birkaç temel faktöre dayanır:
Zaman akımı karakteristik eğrisi (TCC) koordinasyonu: Üst ve alt devre kesicilerin eylem süresi eğrilerini karşılaştırarak, bir hata durumunda alt seviyeli ekipmanın bağlantısı kesilmesini sağlar.
Akım kapasitesi eşleştirme: Endüstri standartlarına göre, genellikle üst düzey koruyucu cihazın nominal akımının alt seviyeden 1,5 kat daha fazla olması gerekir, örn. Üst seviye için 1000A, alt seviye için 630A'ya karşılık gelir.
Üreticinin Test Verileri: Bazı durumlarda, seçici korumanın oluşturulup kurulmadığını doğrulamak için devre kesici üreticisi tarafından sağlanan koordineli kombinasyon sertifika raporuna başvurmak gerekir.
Seçici koruma aşağıdaki avantajları sunar:
Güç kaynağı sürekliliğinin iyileştirilmesi: özellikle hastaneler, veri merkezleri, demiryolu taşımacılığı ve güç kaynağı gereksinimlerinin çok yüksek olduğu diğer durumlar için uygundur.
Arızaların etkisini en aza indirmek: açma kapsamını sınırlamak, sorunu hızlı bir şekilde araştırmayı ve işlemeyi geri yüklemeyi kolaylaştırır.
Sistem bakımını optimize edin: Uzun süreli kararlı çalışmaya elverişli olan yanlış açma ve yanlış alarmları azaltın.
“Bekleme koruması” veya “koordineli kesintiye” olarak da bilinen basamaklı koruma, daha yüksek seviyeli bir devre kesicinin, daha düşük seviyeli ekipmanların yetersiz kesme kapasitesini telafi etmek için yüksek arıza akımlarında kesintiye uğrayan görevleri yerine getirmeye yardımcı olduğu bir stratejidir.
Bu strateji genellikle maliyete duyarlı projelere veya kritik olmayan yük alanlarına uygulanır. Alt seviye ekipmanı değiştirmeden genel sistem güvenliğini ve uyumluluğunu artırabilir.
IEC 60947-2 ve AS/NZS 61439 gibi uluslararası standartlara göre, üst ve alt seviye devre kesicilerin kombinasyonu üreticinin test ve validasyonunu geçerse, tasarım mühendislerinin seçileceği belgelerde bir kaskad kombinasyonu olarak listelenebilir.
Bu tür bir kombinasyon, sadece kısa devre durumunda yetersiz kapasite nedeniyle düşük seviyeli ekipmanın başarısız olmayacağını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda daha üst düzey ekipmanların getirdiği maliyet ve hacim yükünü de önler.
Endüstriyel tesislerde yardımcı ekipman yükleri
Ticari binalarda uç aydınlatma/çıkış dağıtım kutuları
Ekonomi İlk Proje Tasarımı
Kaskad koruması altında, yüksek seviyeli devre kesicinin bir hata sırasında açılma olasılığının daha yüksek olduğuna dikkat edilmelidir, bu nedenle yüksek güç kaynağı stabilitesi (örneğin UPS güç kaynağı, yaşam güvenliği ekipmanı vb.) Gereken devreler için önerilmez.
Özellik | Seçici koruma | Basamaklı Koruma |
---|---|---|
Amaç | Hataları izole edin, çalışma süresini koruyun | Yedekleme kapasitesi sağlayın |
Açma | Yalnızca aşağı akış cihaz gezileri | Hem yukarı hem de aşağı akış |
Kullanım Kılıfı | Kritik Yükler (Hastaneler, Veri Merkezleri) | Kritik olmayan veya maliyete duyarlı sistemler |
Tasarım kuralı | TCC koordinasyonu, mevcut oranı | Üretici tarafından test edilmiş kombinasyonlar |
Özet:
Seçicilik = güvenilirlik (yüksek kullanılabilirlik sistemleri için en iyisi).
Cascading = maliyet verimliliği (kritik olmayan uygulamalar için uygun).
Verimli seçici korumayı gerçekleştirmek için teori ve uygulamayı birleştirmek ve sistem yapısını, ekipman özelliklerini ve hata modlarını düşünmek gerekir:
Zaman akımı karakteristik eğrisine (TCC) dayanarak, üst üste binme olmadığından emin olmak için üst ve alt devre kesicilerinin eylem aralıklarını karşılaştırın.
Simülasyon ve koordinasyon analizi için özel yazılım (örn. PowerTools, ETAP, PowerCad) kullanın.
Ekipman kombinasyonunun pratik fizibiliteye sahip olduğundan emin olmak için üretici tarafından sağlanan koordinasyon sertifikası verilerine bakın.
≥800A Breakers: Zorunlu Seçicilik Analizi.
250A - 800A Breakers: 1.5x akım oranı kuralını takip edin.
≤80A MCBS: Seçicilik genellikle gerekli değildir.
UPS, PV sistemleri veya DC devreleri için basamaklı olmaktan kaçının.
Çoklu Bus veya halka ağlarında seçiciliğe öncelik verin.
Elektrik yükünün artan karmaşıklığı ile, elektrik sisteminin koruma şeması artık “daha gelişmiş, daha güvenli” nin basit bir üst üste binmesi değildir. Seçici koruma ve kaskad korumasının rasyonel kombinasyonu, maliyet ve işletme ve bakım verimliliği dikkate alınarak sistem güvenliğini sağlayabilir.
Tasarım mühendisleri için, çalışma ilkesinin derinlemesine bir şekilde anlaşılması, uygulama senaryoları ve bu iki stratejinin seçim temeli, yüksek kaliteli proje sunumunu ve uzun vadeli operasyonel istikrarı garanti etmenin anahtarıdır.
Ar-Ge'de 30 yılı aşkın deneyime ve düşük voltajlı elektrik aletlerinin üretimi ile ŞangayDada ElectricCo., Ltd yüksek performanslı devre kesiciler ve şalteri üretimi konusunda uzmanlaşmıştır. Ürünlerimiz CB, CE, CCC, SEMKO, KEMA, ASTA ve diğer uluslararası sertifikaları geçmiştir ve dünyadaki birçok kritik güç sisteminde kullanılmaktadır.
Devre kesicilerimiz, çok seviyeli seçici tasarımı ve basamaklı koruma gereksinimlerini destekleyen çok çeşitli kısa devre kırılma kapasiteleri ve çeşitli tesis onayları sunmaktadır. İster kritik bir altyapı ister konut binası projesi olsun, DADA size istikrarlı, güvenli ve uyumlu bir çözüm sunabilir.