Matkakäyrien ymmärtäminen
Johdanto
Matkakäyrät eli Aikavirtakäyrät voivat olla pelottava aihe. Tämän lyhyen paperin tavoitteena on esitellä sinulle käsite matkakäyrät ja selittää, miten lukea ja ymmärtää niitä.
mikä on UL?
Underwriters Laboratories (UL) on vuonna 1894 perustettu National Board of Fire Underwriters Electrical Bureau. UL perustettiin ensisijaisesti tarjoamaan riippumatonta testausta ja sertifiointia sähkötuotteiden paloturvallisuudelle. Näihin tuotteisiin kuuluvat tässä asiakirjassa käsitellyt piirisuojalaitteet.
Piirisuojalaitteet
Piirisuojausta käytetään suojaamaan johtoja ja sähkölaitteita vaurioilta, jos sähkö ylikuormittuu, oikosulku tai maavika. Ukkosmyrskyt, ylikuormitetut pistorasiat tai äkillinen sähköpurkaus voivat johtaa vaaratilanteeseen, joka voi aiheuttaa tulipalon, laitevaurioita tai henkilövahinkoja. Piirisuojaus on suunniteltu poistamaan tämä riski ennen kuin se tapahtuu katkaisemalla virtapiirin virta.
mikä on matkakäyrä?
yksinkertaisesti sanottuna laukaisukäyrä on graafinen esitys piirisuojalaitteen odotetusta käyttäytymisestä. Piirisuojalaitteet tulevat monissa muodoissa, mukaan lukien sulakkeet, pienoiskoossa katkaisijat, valettu tapauksessa katkaisijat, lisäsuojat, moottorin suojaus katkaisijat, ylikuormitus releet, elektroniset sulakkeet ja ilmastointi katkaisijat.
Matkakäyrät kuvaavat ylivirtalaitteiden keskeytymisajan tietyn nykytason perusteella. Niitä tarjoavat piirisuojalaitteiden valmistajat, jotka auttavat käyttäjiä valitsemaan laitteita, jotka tarjoavat asianmukaisen laitteiden suojan ja suorituskyvyn välttäen samalla haitan laukaisua.
erilaiset Matkakäyrät
miksi tarvitsemme erilaisia matkakäyriä?
katkaisijoiden täytyy laueta riittävän nopeasti, jotta vältetään laitteiden tai johdotusten Pettäminen, mutta ei niin nopeasti, että ne aiheuttaisivat vääriä tai häiritseviä katkoja.
häiriökatkosten välttämiseksi virrankatkaisijat on mitoitettava asianmukaisesti kytkentävirran kompensoimiseksi. NEMA määrittelee hetkellisen inrushin hetkellisenä virtana, joka tapahtuu välittömästi (puolen VAIHTOVIRTASYKLIN sisällä) kosketuksen sulkeutumisen jälkeen.
Inrush-virta aiheuttaa sen, että valot himmenevät talossa, kun esimerkiksi kuivausrummun tai pölynimurin moottori käynnistyy.
kuva 2 (Alla) on esimerkki VAIHTOVIRTAMOOTTORIN inrush-virrasta.
kuten kuvaaja osoittaa, moottorin käynnistämisestä aiheutuva inrush-virta on 30A. Se on paljon suurempi kuin toimiva eli vakiotilainen virta. Inrush-virta huiput, sitten alkaa rappeutua Moottorin pyörähtäessä ylöspäin.
tarvitsemme erilaisia matkakäyriä tasapainottaaksemme oikean määrän ylivirta-suojaa optimaalista koneen toimintaa vastaan. Jos valitaan katkaisija, jonka laukaisukäyrä laukeaa liian aikaisin, voi aiheutua häiriökäyttäytymistä. Liian myöhään laukeavan katkaisijan valitseminen voi aiheuttaa katastrofaalisia vaurioita koneille ja kaapeleille.
miten MCB vaikuttaa?
laukaisukäyrän ymmärtämiseksi on hyödyllistä ymmärtää, miten pienoiskoossa oleva katkaisija eli ylivirta-suojalaite toimii. Kuva 3 Alla on tarkastella sisällä pienoiskoossa katkaisija (MCB).
sekä kaksimetallisella nauhalla (2) että magneettisella kelalla/solenoidilla (6) pienoiskatkaisija voi olla kaksi erillistä piirisuojalaitetyyppiä yhdessä. Bi-metallinen nauha tarjoaa ylikuormitussuojan vastauksena pienempiin ylivirtoihin, tyypillisesti 10x käyttövirta. Metalliliuska koostuu kahdesta eri metalleista muodostuneesta liuskasta, jotka laajenevat eri tahtiin kuumennettaessa. Ylikuormitustilanteessa bimetalliliuska taipuu ja tämä liike käynnistää laukaisumekanismin ja rikkoo (avaa) piirin. Liuska muuntaa lämpötilan muutoksen mekaaniseksi siirtymäksi.
magneettinen kela tai solenoidi (6) reagoi oikosulkujen aiheuttamiin nopeisiin, korkeampiin ylivirtoihin, tyypillisesti yli 10 – KERTAISIIN käyttövirtoihin-jopa kymmeniin tai satoihin tuhansiin ampeereihin. Suuri virta aiheuttaa käämin synnyttämän magneettikentän, joka liikuttaa sisäistä mäntää nopeasti (mikrosekunneissa) käynnistääkseen toimilaitteen mekanismin ja rikkoakseen piirin.
Matkakäyrä
Kuva 4 (alla) on Matkakäyrä.
- X-akseli edustaa katkaisijan käyttövirran kerrannaista.
- Y-akseli edustaa laukaisuaikaa. Logaritminen asteikko käytetään, jotta voidaan näyttää ajat alkaen .001 sekuntia jopa 10 000 sekuntia (2,77 tuntia) käyttövirran kerrannaisilla.
Kuvassa 5 (alla) on B-Matkakäyrä päällekkäin kaavion kanssa. Matkakäyrän kolme pääkomponenttia ovat:
- Thermal Trip Curve. Tämä on bi-metallisen nauhan matkakäyrä, joka on suunniteltu hitaammille ylivirroille, jotka mahdollistavat rush/startup, kuten edellä on kuvattu.
- Magneettinen Matkakäyrä. Tämä on kierukan tai solenoidin matkakäyrä. Se on suunniteltu reagoimaan nopeasti suuriin ylivirtoihin, kuten oikosulkuun.
- Ihanteellinen Matkakäyrä. Tämä käyrä näyttää, mikä on bi-metallisen nauhan haluttu matkakäyrä. Bi-metallisen nauhan orgaanisen luonteen ja muuttuvien ympäristöolosuhteiden vuoksi tarkkaa laukaisupistettä on vaikea ennustaa tarkasti.
miten laukaisukäyrä liittyy todelliseen katkaisijaan?
alla oleva kuva 6 osoittaa, miten MCB: n sisäiset komponentit liittyvät matkakäyrään.
kaavion yläreunassa näkyy bi-metallisen nauhan thermal trip-käyrä. Se kertoo meille, että 1,5 X nimellisvirta nopein katkaisija laukeaa on neljäkymmentä sekuntia (1). Neljäkymmentä sekuntia 2x nimellisvirta on hitain katkaisija laukeaa (2).
taulukon alimpana on Kelan/solenoidin magneettinen matka; 0,02-2,5 sekuntia 3x: ssä nimellisvirta on sitä pikemmin, kun katkaisija laukeaa (3). Sama kesto, 0,02 – 2,5 sekuntia, 5x nimellisvirta, on pisin se vie katkaisijan laukaisuun (4).
väliin varjostettu alue on Laukaisuvyöhyke.
tärkeää: Laukaisukäyrät kuvaavat katkaisijan ennustettua käyttäytymistä kylmässä tilassa (huoneenlämpötilassa). Kylmä tila on, kun bimetalliliuska on katkaisijalle määritellyssä ympäristön käyttölämpötilassa. Jos katkaisija on kokenut äskettäin termisen matkan, eikä ole jäähtynyt ympäristön lämpötilaan, se voi kompastua nopeammin.
kun kaikki lasketaan yhteen
Kuva 7 (alla) selventää näitä käsitteitä.
huomioi erityisesti Laukaisuvyöhyke, jossa katkaisija voi tai ei saa laueta. Ajattele tätä Schrödingerin Kissapaikkana. Vyöhykkeen sisällä, ennen kuin tapahtuu ylivirta, emme tiedä tarkalleen milloin/jos katkaisija laukeaa (Schrödingerin kissa = kuollut) tai jos katkaisija ei laukea (Schrödingerin kissa = elossa).
nyt kun olemme koonneet kaiken yhteen, on selvää, että 10a-ja B-käyrän katkaisijan valitseminen voi aiheuttaa häiriökatkoja, koska katkaisija tulee laukaisuvyöhykkeelle 30A: n kohdalla (KS. kuva 8 alla.) D-käyrän katkaisijat ovat yleisin valinta sähkömoottoreille, vaikka joskus C-käyrän katkaisija voidaan valita sovelluksiin, joissa on sekakuormia samalla piirillä.
Pienoiskytkimien kolme yleisintä laukaisukäyrää ovat B, C ja D. laittamalla kaikki kolme yhteen kaavioon (Kuva 9, alla) voimme nähdä, miten käyrien lämpöosuus on samanlainen, mutta magneettisen (kela/solenoidi) käyrän ja siten katkaisijan toiminnassa on eroja.
Yhteenvetona:
Piirisuojausta käytetään suojaamaan johtoja ja sähkölaitteita vaurioilta, jos sähkö ylikuormittuu, oikosulku tai maavika. Ukkosmyrskyt, ylikuormitetut pistorasiat tai äkillinen sähköpurkaus voivat johtaa vaaratilanteeseen, joka voi aiheuttaa tulipaloja, laitevahinkoja tai henkilövahinkoja. Piirisuojaus on suunniteltu poistamaan tämä riski ennen kuin se tapahtuu katkaisemalla virtapiirin virta.
- Piirisuojalaitteita ovat sulakkeet, pienoiskytkimet, valetut kotelokatkaisijat, lisäsuojat, moottorisuojakatkaisijat, ylikuormitusreleet, elektroniset sulakkeet ja ilmasuojat.
- Laukaisukäyrät ennustavat piirisuojalaitteiden käyttäytymistä sekä hitaammissa, pienemmissä ylivirtaolosuhteissa että suuremmissa, nopeammissa nykyisissä olosuhteissa.
- oikean laukaisukäyrän valitseminen sovellukseesi tarjoaa luotettavan piirisuojauksen ja rajoittaa samalla häiriötä tai vääriä matkoja.
tämä paperi on lyhyt katsaus matkakäyriin. Sen ei ole tarkoitus olla lopullinen vastaus tähän aiheeseen. On paljon enemmän opittavaa, mukaan lukien muuntyyppiset matkakäyrät ja katkaisijoiden koordinointi. Kun perusasiat on nyt käsitelty, niitä aiheita voi lähestyä luottavaisin mielin.
Vastuuvapauslauseke:
tämän valkoisen kirjan sisältö on tarkoitettu ainoastaan yleisluonteiseen tiedotustarkoitukseen, ja siinä on ymmärrettävä, että kirjoittajat ja kustantajat eivät harjoita renderointia tai muita ammatillisia neuvoja tai palveluja. Suunnittelun käytäntöä ohjaavat kullekin hankkeelle ominaiset paikkasidonnaiset olosuhteet. Näin ollen näitä tietoja olisi käytettävä ainoastaan sellaisen pätevän ja luvan saaneen ammattilaisen kanssa, joka voi ottaa huomioon kaikki asiaankuuluvat tekijät ja halutut tulokset. Tässä valkoisessa kirjassa esitetyt tiedot julkaistiin kohtuullisen huolellisesti ja huolellisesti. On kuitenkin mahdollista, että jotkin näissä valkoisissa kirjoissa olevat tiedot ovat epätäydellisiä, virheellisiä tai että niitä ei voida soveltaa tiettyihin olosuhteisiin tai olosuhteisiin. Emme ota vastuuta suorista tai välillisistä tappioista, jotka johtuvat tässä valkoisessa kirjassa olevien tietojen käytöstä, luottamisesta tai niiden perusteella toimimisesta.