forståelse Trip Curves

forståelse Trip Curves

introduktion

Trip Curves, aka Tid nuværende kurver, kan være en skræmmende emne. Målet med dette korte papir er at introducere dig til begrebet turkurver og forklare, hvordan du læser og forstår dem.

Hvad er UL?

Assurancers Laboratories (UL) blev oprettet i 1894 som Assurancers Electrical Bureau, et bureau for National Board of Fire Assurancers. UL blev grundlagt primært for at levere uafhængig test og certificering for brandsikkerhed af elektriske produkter. Disse produkter omfatter kredsløbsbeskyttelsesanordninger diskuteret i dette papir.

Kredsløbsbeskyttelsesanordninger

kredsløbsbeskyttelse anvendes til at beskytte ledninger og elektrisk udstyr mod skader i tilfælde af elektrisk overbelastning, kortslutning eller jordfejl. Lynstorme, overbelastede stikkontakter eller en pludselig elektrisk bølge kan resultere i en farlig situation med potentiale til at forårsage brand, udstyrsskade eller personskade. Kredsløbsbeskyttelse er designet til at eliminere denne risiko, før den opstår ved at afbryde strømmen til kredsløbet.

Hvad er en turkurve?

kort sagt, en turkurve er en grafisk repræsentation af den forventede opførsel af en kredsløbsbeskyttelsesenhed. Kredsløbsbeskyttelsesanordninger findes i mange former, herunder sikringer, miniature afbrydere, støbte tilfælde afbrydere, supplerende beskyttere, motorbeskyttelsesafbrydere, overbelastningsrelæer, elektroniske sikringer og luftafbrydere.

Trip kurver plotte afbryde tiden for overstrøm enheder baseret på et givet nuværende niveau. De leveres af producenterne af kredsløbsbeskyttelsesanordninger for at hjælpe brugerne med at vælge enheder, der giver korrekt udstyrsbeskyttelse og ydeevne, samtidig med at man undgår gener.

forskellige typer af Turkurver

Hvorfor har vi brug for forskellige turkurver?

strømafbrydere skal køre hurtigt nok til at undgå udstyr eller ledningsfejl, men ikke så hurtigt, at de giver falske eller generende ture.

for at undgå generende ture skal afbrydere dimensioneres passende for at kompensere for startstrøm. NEMA definerer øjeblikkelig topindgang som den øjeblikkelige strøm forbigående, der opstår straks (inden for en halv VEKSELSTRØMSCYKLUS) efter kontaktlukning.

startstrøm er det, der får lysene til at dæmpe i et hus, når en motor, som f.eks.

figur 2 (nedenfor) er et eksempel på startstrømmen for en vekselstrømsmotor.

som grafen viser, er startstrømmen forårsaget af tænding af motoren 30A. Det er meget højere end drifts-eller steady state-strømmen. Startstrømmen topper, begynder derefter at henfalde, når motoren spinder op.

vi har brug for forskellige turkurver for at afbalancere den rigtige mængde overstrømsbeskyttelse mod optimal maskindrift. At vælge en afbryder med en turkurve, der kører for tidligt, kan resultere i gener, der snubler. At vælge en afbryder, der kører for sent, kan resultere i katastrofale skader på maskine og kabler.

Hvordan virker en MCB?

for at forstå en turkurve er det nyttigt at forstå, hvordan en miniatyrafbryder eller overstrømsbeskyttelsesenhed fungerer. Figur 3 nedenfor er et kig på indersiden af en Miniature Afbryder (MCB).

med både en bi-metallisk strimmel (2) og en magnetisk spole/magnetventil (6) kan en miniatureafbryder være to separate typer kredsløbsbeskyttelsesanordning i en. Den bi-metalliske strimmel giver overbelastningsbeskyttelse som reaktion på mindre overstrømme, typisk 10 gange driftsstrømmen. Den metalliske strimmel består af to strimler af forskellige metaller, dannet sammen, som udvides med forskellige hastigheder, når de opvarmes. I en overbelastningssituation bøjer den bimetalliske strimmel sig, og denne bevægelse aktiverer en turmekanisme og bryder (åbner) kredsløbet. Strimlen omdanner en temperaturændring til mekanisk forskydning.

magnetspolen eller magnetventilen (6) reagerer på hurtige, højere overstrømme forårsaget af kortslutninger, typisk større end 10 gange driftsstrømmen – op til titusinder eller hundreder af tusinder af ampere. Den høje strøm får et magnetfelt til at blive genereret af spolen, der bevæger det indre stempel hurtigt (inden for mikrosekunder) for at udløse aktuatormekanismen og bryde kredsløbet.

Turkurven

figur 4 (nedenfor) er et Turkurvediagram.

• h-aksen repræsenterer et multiplum af strømafbryderens driftsstrøm.
• Y-aksen repræsenterer udløsningstiden. En logaritmisk skala bruges til at vise tider fra .001 sekunder op til 10.000 sekunder (2,77 timer) ved multipla af driftsstrømmen.

figur 5 (nedenfor) viser en B Turkurve overlejret på diagrammet. De tre vigtigste komponenter i Turkurven er:

1. termisk Turkurve. Dette er turkurven for den bi-metalliske strimmel, som er designet til langsommere overstrømme for at muliggøre i rush/startup, som beskrevet ovenfor.
2. Magnetisk Turkurve. Dette er turkurven for spolen eller solenoiden. Det er designet til at reagere hurtigt på store overstrømme, såsom en kortslutningstilstand.
3. Den Ideelle Turkurve. Denne kurve viser, hvad den ønskede turkurve for den bi-metalliske strimmel er. På grund af den bi-metalliske strips organiske natur og ændrede omgivelsesforhold er det vanskeligt præcist at forudsige det nøjagtige udløsningspunkt.

hvordan forholder en turkurve sig til en faktisk Afbryder?

figur 6 (nedenfor) viser, hvordan de interne komponenter i MCB relaterer til turkurven.

toppen af diagrammet viser den termiske turkurve for den bi-metalliske strimmel. Det fortæller os, at ved 1,5 gange den nominelle strøm den hurtigste afbryderen vil tur er fyrre sekunder (1). Fyrre sekunder ved 2 gange den nominelle strøm er den langsomste afbryderen vil udløse (2).

bunden af diagrammet er for den magnetiske tur af spolen/solenoiden; 0,02 til 2,5 sekunder ved 3 gange den nominelle strøm er den snarest afbryderen vil tur (3). Den samme varighed, 0,02 til 2,5 sekunder, ved 5 gange nominel strøm, er den længste, det vil tage afbryderen til tur (4).

det skyggefulde område i mellem er Udløsningsområdet.

vigtigt: Turkurver repræsenterer den forudsagte opførsel af en afbryder i kold tilstand (Omgivelsestemperatur). En kold tilstand er, når den bimetalliske strimmel er inden for den angivne omgivende driftstemperatur for afbryderen. Hvis afbryderen har oplevet en nylig termisk tur og ikke er afkølet til omgivelsestemperaturen, kan den køre hurtigere.

at sætte det hele sammen

Figur 7 (nedenfor) sætter disse begreber i et klarere billede.

vær særlig opmærksom på det Udløserområde, hvor afbryderen måske eller måske ikke kører. Tænk på dette som Schr Kringdingers Katteområde. Inden for området, indtil der sker en overstrømshændelse, ved vi ikke nøjagtigt, hvornår/hvis afbryderen vil rejse (Schr Krishdinger ‘s Cat = dead), eller hvis afbryderen ikke vil rejse (Schr Krishdinger’ s Cat = alive).

nu hvor vi har sat det hele sammen, er det klart, at valg af en 10a, B Kurveafbryder kan resultere i generende ture, da afbryderen kommer ind i udløserområdet ved 30A. (se figur 8 nedenfor.) D Kurveafbrydere er det mest almindelige valg for elektriske motorer, selvom der undertiden kan vælges en C Kurveafbryder til applikationer, der har blandede belastninger på det samme kredsløb.

de tre mest almindelige turkurver for miniatureafbrydere er B, C og D. ved at sætte alle tre på et diagram (figur 9 nedenfor) kan vi se, hvordan den termiske del af kurverne ligner hinanden, men der er forskelle på, hvordan den magnetiske (spole/solenoid) kurve og dermed afbryderen fungerer.

Sammenfattende:

kredsløbsbeskyttelse anvendes til at beskytte ledninger og elektrisk udstyr mod skader i tilfælde af elektrisk overbelastning, kortslutning eller jordfejl. Lynstorme, overbelastede stikkontakter eller en pludselig elektrisk bølge kan resultere i en farlig situation med potentiale til at forårsage brand, udstyrsskade eller personskade. Kredsløbsbeskyttelse er designet til at eliminere denne risiko, før den opstår ved at afbryde strømmen til kredsløbet.

• Kredsløbsbeskyttelsesanordninger omfatter sikringer, miniatureafbrydere, støbte tilfælde afbrydere, supplerende beskyttere, motorbeskyttelsesafbrydere, overbelastningsrelæer, elektroniske sikringer og luftafbrydere.
• Turkurver forudsiger kredsløbsbeskyttelsesenheders opførsel under både langsommere, mindre overstrømsforhold og større, hurtigere over aktuelle forhold.
• valg af den rigtige turkurve til din applikation giver pålidelig kredsløbsbeskyttelse, mens du begrænser gener eller falske ture.

dette papir er en kort oversigt over turkurver. Det er ikke meningen at være det endelige svar på dette emne. Der er meget mere at lære, herunder andre typer turkurver og koordinering af Afbryder. Med det grundlæggende nu dækket, kan man trygt nærme sig disse emner.

ansvarsfraskrivelse:
indholdet i denne hvidbog er udelukkende beregnet til generelle informationsformål og er forsynet med den forståelse, at forfatterne og udgiverne ikke heri beskæftiger sig med rendering engineering eller anden professionel rådgivning eller tjenester. Ingeniørpraksis er drevet af stedsspecifikke omstændigheder, der er unikke for hvert projekt. Derfor bør enhver brug af disse oplysninger kun ske i samråd med en kvalificeret og autoriseret professionel, der kan tage hensyn til alle relevante faktorer og ønskede resultater. Oplysningerne i denne hvidbog blev offentliggjort med rimelig omhu og opmærksomhed. Det er dog muligt, at nogle oplysninger i disse hvidbøger er ufuldstændige, ukorrekte eller uanvendelige under særlige omstændigheder eller forhold. Vi accepterer ikke ansvar for direkte eller indirekte tab som følge af brug, stole på eller handle på oplysninger i denne hvidbog.