Overstrømsbeskyttelse I VEKSELSTRØMSSYSTEMER

Få en introduksjon til overstrømsbeskyttelse og Ocpd-er (overstrømsbeskyttelsesenheter).

i denne artikkelen vil vi dekke typer overstrøm, hvilke overstrømsbeskyttelsesenheter er, og deres plass i en elektrisk krets.

Typer Overstrøm

de tre hovedkategorier eller typer overstrøm er overbelastning, kortslutning og jordfeil.

Overbelastningsoverstrøm

Overbelastningsoverstrøm er selvdefinerende: Enhver strøm som overstiger nominell laststrøm er i virkeligheten en overbelastning. En overbelastning oppstår når en elektrisk krets, enten ved den opprinnelige utformingen av en ny krets eller ved modifikasjon av en eksisterende krets, er nødvendig for å formidle laststrøm som overstiger nominell last ampacity av kretslederne.

for eksempel er en 20-amp grenkrets modifisert med en ekstra lampe, noe som øker laststrømmen til 22 ampere: dette ville være en kretsoverbelastning.

Overbelastningsforhold kan oppstå på service -, mater-eller grenkretsnivå i bygningens elektriske distribusjonssystem.

en elektrisk overbelastning overstrøm oppstår også når en motor er mekanisk overbelastet. Dette kan skyldes overflødig friksjon i sine indre lagerflater, overskuddsvarme (på grunn av høy omgivelsestemperatur eller annen feil), eller ved bindingen eller annen mekanisk overbelastning i utnyttelsesutstyret den driver. Overbelastning er en kontrollert overstrømssituasjon, normalt av lav størrelse.

Kortslutningsoverstrøm

Kortslutningsstrømmer (samt jordfeilstrømmer, som vi berører neste) er høyverdige feiloverstrømmer som i virkeligheten plasserer en lav motstand parallelt med impedansen til den tilkoblede lasten(e). Kortslutningsoverstrøm innebærer normalt en utilsiktet kryssforbindelse av minst to kretsledere (forsyning og retur). Dette plasserer en kortslutning over forsyningstransformatorviklingen.

Figur 1 og 2 representerer de mer vanlige transformatorforsyningene til en struktur.

Figur 1 er tegningen av EN enfaset AC, 3-ledning, 120/240 volt forsyning til en bygning som et hjem eller et lite industrianlegg). En enkelt primærvikling i transformatoren forsyner (ved induksjon) to 120 volt viklinger kablet i serie i sekundæret. En utnyttelsesutstyrsbelastning vil fungere ved 240 volt når den er koblet mellom de to ender av de to seriekoblede 120 volt viklingene. En utnyttelsesutstyrsbelastning vil fungere ved 120 volt når den er koblet mellom hver ende av de to seriekoblede 120-voltsviklingene og den tredje ledningen som deles av de to viklingene (Se Figur 1).

Figur 1. Spenningsforhold mellom de tre forsyningslinjene fra sekundæret til en enfaset VEKSELSTRØMSTRANSFORMATOR

et trefaset VEKSELSTRØMSDISTRIBUSJONSSYSTEM, som vist i Figur 2, vil normalt ha en høyere verdi av kortslutningsoverstrøm fordi den korte normalt vil innebære mer enn en enfaset VEKSELSTRØMSTRANSFORMATORVIKLING.

Figur 2. Spenningsforhold mellom de fire forsyningslinjene fra sekundæret til en trefaset ac-kommersiell eller industriell servicetransformator

Jordfeil Overstrøm

Jordfeil overstrøm er også en kortslutningstilstand som normalt bare påvirker en av kretslederne og jordet metallbane eller elektrisk distribusjon eller utnyttelsesutstyr.

Jordfeil overstrøm kan bare oppstå hvis bygningens eller strukturens elektriske kraftdistribusjonssystem refereres til jord. «Referansejording» krever felles tilkobling av den ene enden av en eller flere av enfasede VEKSELSTRØMSTRANSFORMATORVIKLINGENE (wye-transformatorkonfigurasjon) til et jordingselektrod system, som skaper både jordet og ujordet krets / forsyningsledere.

størrelsen på jordfeiloverstrøm er normalt mindre enn størrelsen på kortslutningsoverstrøm tilgjengelig fra samme transformator. Kortslutningen kan være over to eller flere transformator-enfasede AC-viklinger. Jordfeiloverstrømmen påvirker normalt bare en enfaset VEKSELSTRØMSVIKLING i transformatoren som leverer strøm til den forkastede tilstanden.

både kortslutnings-og jordfeilstrømmer er overstrømmer i høy grad forårsaket av en utilsiktet lavmotstands parallell tilkobling til den tilkoblede lastmotstanden. Uten noen form for overstrømsbeskyttelsesanordning installert i serie med kretslederne, er den eneste grensen for feiloverstrømmen ledermotstanden og mengden strøm som er tilgjengelig fra transformatoren.

Overstrømsvern

som vist i Figur 3, kan full overstrømsvern for ledere og tilkoblet last bare leveres av en sikring eller bryter installert på det punktet der kretsen kommer fra (eller hvor den mottar forsyningen).

HVIS EN OCPD befinner seg nedstrøms fra forsyningen, er overstrømsbeskyttelsen teknisk oppdelt med kortslutning, jordfeilbeskyttelse plassert oppstrøms, samt separat overbelastningsbeskyttelse plassert nedstrøms. Sikringer eller effektbrytere som ligger nedstrøms gir full overstrømsbeskyttelse for alle kretser eller utstyr som er plassert på lastsiden, samtidig som de bare gir overbelastningsbeskyttelse for deres linje – eller forsyningssidekrets.

Figur 3. Split overstrømsbeskyttelse for en transformatorkrets

Form Og Funksjon Av Overstrømsbeskyttelsesenheter

det er tre hovedkomponenter i en elektrisk krets: en strømkilde, en belastning og en forbindelse mellom de to.

Disse tre hovedkomponentene er supplert med et MIDDEL FOR på / av-kontroll og et middel for grensekontroll. Begge typer kontroll begrenser mengden strøm som kan strømme i kretsen. Midlene TIL PÅ / AV-kontroll er normalt i form av en bryter (enten manuell, automatisk, elektronisk eller elektromekanisk). Grensekontrollmidlene er normalt en overstrømsvern, som på strømfordelingsnivået er en sikring eller bryter (som vist i Figur 4).

Figur 4. Overstrømsbeskyttelsesenheter

som vist i Figur 5 har det elektriske kraftfordelingssystemet i en bygning eller annen struktur tre hovedklassifiseringer: tjenesten, materkretsene og grenskretsene.

generelt må lederne av alle disse kretsene være utstyrt med et middel for overstrømsbeskyttelse på det punktet hvor de mottar sin strømforsyning. OCPD må installeres i samsvar Med kravene I National Electric Code. Både ledere og den tilkoblede lasten de leverer, må beskyttes med riktig strømstyrke.

Figur 5. Det elektriske kraftdistribusjonssystemet i en bygning

ledernes nominelle ampasitet, fullbelastningsstrømmen for den tilkoblede lasten og STØRRELSEN eller belastningsgraden TIL OCPD er sammenhengende. Fullbelastningsstrømmen for den tilkoblede lasten dikterer størrelsen (etter nominell ampasitet) av forsyningslederne og klassifiseringen eller innstillingen AV OCPD.

på samme måte dikterer vurderingen eller innstillingen AV OCPD og den nominelle ampaciteten til kretslederne maksimal fulllaststrøm som kan leveres fra service -, materen eller grenkretsen. Enhver nåværende størrelse som er større enn den nominelle ampaciteten til transporttrådene eller nominell belastningsstrøm for det elektriske utnyttelsesutstyret—for eksempel lysarmaturer, motorer eller transformatorer—beskrives som en overstrøm.

hovedformålet med en overstrømsbeskyttelsesanordning (en sikring, en bryter eller en annen type strømbegrensende enhet) er å begrense temperaturen til kretslederne til en verdi som ikke vil skade lederne eller deres isolasjon. Dette oppnås ved å begrense mengden (verdien) av strøm lederne er pålagt å formidle. Beskyttelse av kretslederne mot overoppheting ved å begrense mengden strøm lederne er nødvendig for å formidle iboende beskytter det medfølgende elektriske distribusjons-og utnyttelsesutstyret (den tilkoblede belastningen) fra effekten av overstrøm.