Ylivirtasuojaus VAIHTOVIRTAJÄRJESTELMISSÄ

Hanki intro ylivirtasuojaukseen ja OCPDs: ään (ylivirtasuojalaitteet).

tässä artikkelissa käsitellään ylivirtatyyppejä, mitä ylivirtasuojalaitteet ovat ja niiden paikkaa sähköpiirissä.

tyypit ylivirta

kolme päävirtaluokkaa tai-tyyppiä ovat ylikuormitus, oikosulku ja maavika.

ylikuormitus ylivirta

ylikuormitus ylivirta on itsestään määräävä: Mikä tahansa nimelliskuormavirran ylittävä virta on itse asiassa ylikuormitus. Ylikuormitus tapahtuu, kun virtapiiriä, joko uuden piirin alkuperäisen rakenteen tai olemassa olevan piirin muutoksen avulla, tarvitaan kuljettamaan kuormitusvirtaa, joka ylittää virtajohtimien nimelliskuormitusampeuden.

esimerkiksi 20 ampeerin haarapiiriä muokataan lisävalaisimella, jolloin Kuormitusvirta kasvaa 22 ampeerin: kyseessä olisi piirin ylikuormitus.

Ylikuormitustila voi ilmetä rakennuksen sähkönjakelujärjestelmän huolto -, syöttö-tai haarapiiritasolla.

myös sähkömoottorin mekaanisen ylikuormituksen yhteydessä syntyy ylivirta. Tämä voi johtua sen sisäisten laakeripintojen ylimääräisestä kitkasta, ylimääräisestä lämmöstä (johtuen korkeasta ympäristön lämpötilasta tai muusta viasta) tai sen ajamien käyttölaitteiden sitomisesta tai muusta mekaanisesta ylikuormituksesta. Ylikuormitus on hallittu ylivirta-tilanne, joka on yleensä pieni.

oikosulkuvirrat

oikosulkuvirrat (samoin kuin maanpäälliset vikavirrat, joita käsittelemme seuraavaksi) ovat suursuuruisia vikavirtoja, jotka itse asiassa asettavat alhaisen vastuksen kytketyn kuorman impedanssin rinnalle. Oikosulkuun ylivirta liittyy yleensä vähintään kahden virtapiirijohtimen (syöttö ja palautus) vahingossa tapahtuvaan ristikytkentään. Tämä asettaa oikosulun syöttömuuntajan käämitykseen.

Kuvat 1 ja 2 kuvaavat yleisempiä muuntajan syöttöjä rakenteeseen.

Kuva 1 on piirustus yksivaiheisesta VAIHTOVIRTALANGASTA, 3-johtimesta, 120/240 voltin syöttö rakennukseen, kuten kotiin tai pienteollisuuslaitokseen). Yksi ensiökäämi muuntajassa toimittaa (induktiolla)kaksi 120 voltin käämiä, jotka on kytketty sarjaan toissijaisessa. Käyttölaitteiston kuormitus toimii 240 voltin jännitteellä, kun se kytketään kahden sarjaan kytketyn 120 voltin käämin kahden pään väliin. Käyttölaitteiden kuormitus toimii 120 voltin jännitteellä, kun se kytketään kahden sarjaan kytketyn 120 voltin käämin kumman tahansa pään ja näiden kahden käämin yhteisen kolmannen johdon välille (KS.Kuva 1).

Kuva 1. Yksivaiheisen vaihtovirtamuuntajan

toissijaisen kolmen syöttöjohdon jännitesuhteilla kolmivaiheisen VAIHTOVIRTASÄHKÖN jakelujärjestelmän, kuten kuvassa 2 esitetään, on tavallisesti suurempi oikosulkuvirran arvo, koska oikosulkuun liittyy tavallisesti useampi kuin yksi VAIHTOVIRTAMUUNTAJAN käämitys.

kuva 2. Kolmivaiheisen vaihtovirtamuuntajan kaupallisen tai teollisen palvelun muuntajan

Maavirran ylivirta

maavirran ylivirta on myös oikosulkutila, joka yleensä vaikuttaa vain yhteen virtajohtimeen ja maadoitettuun metalliseen kilparataan tai Sähkönjakelu-tai käyttölaitteiden koteloon.

Maavika-ylivirta voi esiintyä vain, jos rakennuksen tai rakenteen sähkönjakelujärjestelmään viitataan maanpinnalla. ”Referenssimaadoitus” edellyttää yhden tai useamman yksivaiheisen VAIHTOVIRTAMUUNTAJAN käämien (wye-muuntajan kokoonpano) yhden pään yhteistä liittämistä maadoituselektrodijärjestelmään, mikä luo sekä maadoitettuja että maadoittamattomia piiri/syöttöjohtimia.

maavirran ylivirta on yleensä pienempi kuin samasta muuntajasta saatavissa oleva oikosulun ylivirta. Oikosulku voi olla kahden tai useamman muuntajan yksivaiheisen VAIHTOVIRTAKÄÄMIN poikki. Maavika-ylivirta vaikuttaa yleensä vain yhteen yksivaiheiseen VAIHTOVIRTAKÄÄMITYKSEEN muuntajassa, joka toimittaa virtaa vikaantuneeseen tilaan.

sekä oikosulku-että maavirrat ovat suursuuruisia ylivirtoja, jotka johtuvat vahingossa tapahtuvasta alhaisen vastuksen rinnakkaiskytkennästä kytkettyyn kuormitusvastukseen. Ilman jonkinlaista ylivirta suojalaitetta, joka on asennettu sarjaan piirijohtimien kanssa, vian ylivirran ainoa raja on johdinvastus ja muuntajalta saatavilla olevan tehon määrä.

Ylivirtasuojaus

kuten kuvassa 3 esitetään, johtimien ja kytketyn kuorman täydellinen ylivirtasuojaus voidaan antaa vain sulakkeella tai katkaisijalla, joka on asennettu siihen kohtaan, josta piiri on lähtöisin (tai missä se vastaanottaa syöttönsä).

jos OCPD sijaitsee virtaussuuntaan virrasta, ylivirta-suojaus on teknisesti jaettu oikosulkuun, maavikasuojaukseen virtaussuuntaan sekä erilliseen ylikuormitussuojaukseen virtaussuuntaan. Virtaussuunnassa sijaitsevat sulakkeet tai virrankatkaisijat tarjoavat täyden ylivirtasuojan kuormituspuolellaan sijaitseville piireille tai laitteille samalla kun ne tarjoavat vain ylikuormitussuojan linja – tai syöttöpuolelle.

kuva 3. Muuntajapiirin jaettu ylivirtasuojaus

Ylivirtasuojalaitteiden muoto ja toiminta

sähköpiirin pääkomponentteja on kolme: virtalähde, kuorma ja näiden välinen liitäntä.

näitä kolmea pääkomponenttia täydennetään ON / OFF-ohjauksella ja rajavalvontalaitteella. Molemmat säätötyypit rajoittavat virtapiirissä virtaavan virran määrää. ON/OFF-ohjaus on yleensä kytkimen muodossa (joko manuaalinen, automaattinen, elektroninen tai sähkömekaaninen). Rajavalvontakeinona on yleensä ylivirta-suojalaite, joka sähköenergian jakelutasolla on sulake tai katkaisija (kuten kuvassa 4).

Kuva 4. Ylivirtasuojalaitteet

kuten kuviosta 5 ilmenee, rakennuksen tai muun rakenteen sähkönjakelujärjestelmällä on kolme pääluokkaa: palvelu, syöttöpiirit ja haarapiirit.

yleensä kaikkien näiden piirien johtimet on varustettava ylivirta-suojauslaitteella siinä kohdassa, jossa ne saavat sähkönsyöttönsä. OCPD on asennettava kansallisen Sähkösäännöstön vaatimusten mukaisesti. Sekä johtimet että niiden toimittama kytketty kuorma on suojattava oikealla ampeerimäärällä.

kuva 5. Rakennuksen sähkönjakelujärjestelmä

johtimien nimellisteho, liitetyn kuorman täyskuormitusvirtaluokka ja OCPD: n koko tai kuormitusluokka ovat yhteydessä toisiinsa. Kytketyn kuorman täyskuormitusvirtaluokitus määrää syöttöjohtimien koon (nimelliskapasiteetin mukaan) ja OCPD: n luokituksen tai asetuksen.

vastaavasti OCPD: n luokitus tai asetus ja piirijohtimien nimellisteho määräävät suurimman täyden kuormituksen virran, joka voidaan syöttää huolto -, syöttö-tai haarapiiristä. Mikä tahansa virransuuruus, joka on suurempi kuin siirtojohtojen nimellisteho tai sähköisten käyttölaitteiden-kuten valaisimien, moottoreiden tai muuntajien—nimelliskuormavirta, kuvataan ylivirraksi.

piirin ylivirta-suojalaitteen (sulake, katkaisija tai muunlainen virranrajoitin) ensisijainen tarkoitus on rajoittaa virtajohtimien lämpötila arvoon, joka ei vahingoita johtimia tai niiden eristystä. Tämä saavutetaan rajoittamalla määrää (arvo) virran johtimet ovat tarpeen välittää. Piirijohtimien suojaaminen ylikuumenemiselta rajoittamalla virran määrää, jota johtimien edellytetään välittävän, suojaa luonnostaan mukana toimitettavia sähkönjakelu-ja käyttölaitteita (kytketty kuorma) ylivirran vaikutuksilta.