Proč záleží na nastavení spouštěcí jednotky MCCB: Základ elektrické ochrany
Moderní systémy elektrické distribuce vyžadují přesnou a spolehlivou ochranu proti přetížení a zkratům. Jádrem této ochrany je lisovaný jistič (MCCB) spouštěcí jednotka – “mozek”, který určuje, kdy a jak rychle jistič reaguje na poruchové stavy. Na rozdíl od miniaturních jističů s pevným spouštěním, MCCB vybavené nastavitelnými spouštěcími jednotkami nabízejí inženýrům flexibilitu při přizpůsobování charakteristik ochrany specifickým aplikacím, optimalizaci koordinace mezi ochrannými zařízeními a prevenci zbytečných prostojů způsobených rušivým vypínáním.
Pochopení čtyř základních parametrů spouštěcí jednotky –Ir (ochrana proti dlouhodobému přetížení), Im (ochrana proti krátkodobému přetížení), Isd (krátkodobé vybavení), a Ii (okamžitá ochrana) – je nezbytné pro každého, kdo se podílí na návrhu elektrických systémů, stavbě rozvaděčů nebo údržbě zařízení. Nesprávné nastavení může vést k nedostatečné ochraně, selhání koordinace nebo častému falešnému vypínání, které narušuje provoz. Tato komplexní příručka vysvětluje každý parametr, poskytuje praktické metody výpočtu a ukazuje, jak konfigurovat VIOX spouštěcí jednotky MCCB pro optimální výkon a bezpečnost.
Termomagnetické vs. Elektronické spouštěcí jednotky: Pochopení technologie
Než se ponoříme do konkrétních parametrů, je důležité pochopit dva hlavní typy jističů spouštěcích technologií a jak se liší ve funkčnosti a nastavitelnosti.
Tabulka 1: Srovnání termomagnetické a elektronické spouštěcí jednotky
| Funkce | Termomagnetická spouštěcí jednotka | Elektronická spouštěcí jednotka |
|---|---|---|
| Princip fungování | Bimetalový pásek (tepelný) + elektromagnetická cívka (magnetická) | Proudové transformátory (CT) + mikroprocesor |
| Nastavení Ir | Omezené nebo pevné (typicky 0,7-1,0 × In) | Široký rozsah (typicky 0,4-1,0 × In) |
| Nastavení Isd | Není k dispozici (kombinováno s Ii) | Plně nastavitelné (1,5-10 × Ir) |
| Nastavení Ii | Pevný nebo omezený rozsah (typicky 5-10 × In) | Široký rozsah (2-15 × Ir nebo vyšší) |
| Nastavení časového zpoždění | Pevná inverzní křivka | Nastavitelné tsd (typicky 0,05-0,5 s) |
| I²t Ochrana | Není k dispozici | K dispozici u pokročilých jednotek |
| Přesnost | ±20% typicky | ±5-10% typicky |
| Teplotní citlivost | Ovlivněno okolní teplotou | Kompenzováno elektronicky |
| Ochrana proti zemnímu spojení | Vyžaduje samostatný modul | Často integrováno (nastavení Ig) |
| Displej/Diagnostika | Žádný | LCD displej, záznam událostí, komunikace |
| Náklady | Spodní | Vyšší |
| Typické aplikace | Jednoduché napáječe, pevná zátěž | Motory, generátory, komplexní koordinace |
Klíčový poznatek: Elektronické spouštěcí jednotky poskytují mnohem větší flexibilitu a přesnost, což je činí nezbytnými pro aplikace vyžadující těsnou koordinaci, ochranu motorů nebo integraci se systémy správy budov. VIOX nabízí obě technologie, přičemž elektronické jednotky se doporučují pro instalace vyžadující pokročilé ochranné funkce.
Čtyři základní parametry ochrany: Ir, Im, Isd a Ii vysvětleny
Tabulka 2: Rychlý přehled parametrů spouštěcí jednotky
| Parametr | Celé jméno | Ochranná funkce | Typický rozsah | Časová charakteristika | Primární účel |
|---|---|---|---|---|---|
| Ir | Dlouhodobý vybavovací proud | Tepelná/Přetěžovací ochrana | 0,4-1,0 × In | Inverzní čas (tr) | Chrání vodiče před trvalým přetížením |
| Im | Krátkodobá ochrana | N/A (kombinováno s Isd) | NEUPLATŇUJE SE | NEUPLATŇUJE SE | Zastaralý termín, viz Isd |
| Isd | Krátkodobý vybavovací proud | Short-Circuit Protection with Delay | 1.5-10 × Ir | Definite time (tsd) | Allows downstream devices to clear faults first |
| Ii | Instantaneous Pickup Current | Immediate Short-Circuit Protection | 2-15 × Ir (or higher) | No delay (<0.05s) | Protects against severe faults |
| tr | Long-Time Delay | Overload trip time | Pevná inverzní křivka | Inverse (I²t) | Matches conductor thermal capacity |
| tsd | Short-Time Delay | Short-circuit delay | 0.05-0.5s | Definite time | Enables selectivity coordination |
Note on Terminology: The term “Im” is sometimes used interchangeably with “Isd” in older literature, but modern IEC 60947-2 and UL 489 standards primarily reference Isd for short-time pickup and Ii for instantaneous pickup. This guide uses the current standard terminology.
Ir (Long-Time Protection): Setting the Continuous Current Rating
Ir represents the continuous current rating of the trip unit—the maximum current the breaker will carry indefinitely without tripping. This is the most fundamental setting and must be carefully matched to the load and conductor ampacity.
How Ir Works
The long-time protection function uses either a bimetal strip (thermal-magnetic) or electronic sensing (electronic trip units) to monitor load current. When current exceeds the Ir setting, an inverse-time characteristic begins: the higher the overload, the faster the trip. This mimics the thermal behavior of conductors and connected equipment, providing time for temporary overloads (motor starting, transformer inrush) while protecting against sustained overloads that could damage insulation.
Calculating Ir
Basic Formula:
Ir = Load Current (IL) ÷ Loading Factor
Standard Practice:
- For continuous loads:
Ir = IL ÷ 0.8(80% loading per NEC/IEC) - For non-continuous loads:
Ir = IL ÷ 0.9(90% loading acceptable)
Příklad:
A 100A continuous load requires: Ir = 100A ÷ 0.8 = 125A
If your MCCB has In = 160A, set the Ir dial to: 125A ÷ 160A = 0.78 (round to nearest available setting, typically 0.8)
Ir Setting Considerations
- Conductor Ampacity: Ir must not exceed the ampacity of the smallest conductor in the circuit
- Okolní teplota: Electronic trip units compensate automatically; thermal-magnetic units may require derating
- Zatížení motoru: Account for service factor and starting current duration
- Budoucí rozšíření: Some engineers set Ir slightly higher to accommodate load growth, but this must not compromise conductor protection
Isd (Short-Time Pickup): Coordinated Short-Circuit Protection
Isd defines the current level at which short-time protection activates. Unlike instantaneous protection, short-time protection includes an intentional delay (tsd) to allow downstream protective devices to clear faults first—the essence of selectivity coordination.
How Isd Works
When fault current exceeds the Isd threshold, the trip unit starts a timer (tsd). If the fault persists beyond the tsd delay, the breaker trips. If a downstream breaker clears the fault before tsd expires, the upstream breaker remains closed, limiting the outage to the faulted branch.
Calculating Isd
Basic Formula:
Isd = (1.5 to 10) × Ir
Kritéria výběru:
- Minimální nastavení: Must exceed maximum expected transient currents (motor starting, transformer inrush)
- Maximální nastavení: Must be below available fault current at the breaker location
- Požadavek na koordinaci: Must be higher than downstream breaker’s Ii setting
Příklad:
For Ir = 400A:
- Minimum Isd:
1.5 × 400A = 600A(zamezuje nežádoucí vypínání způsobené náběhovým proudem) - Typické Isd:
6 × 400A = 2 400A(běžné pro ochranu napáječe) - Maximální Isd: Omezeno vypínací schopností jističe (Icu/Ics) Isd vs. Ii: Kdy který použít
Použijte Isd (s časovou prodlevou tsd)
- : Na hlavních a napájecích jističích, kde je vyžadována selektivita s podřazenými zařízenímiPoužijte Ii (bez prodlevy)
- : Na koncových obvodech, kde je přijatelné okamžité vypnutí a není potřeba koordinace s podřazenými zařízenímiDeaktivujte Isd
- : V některých aplikacích je Isd nastaveno na "OFF" a pro jednoduchost se používá pouze IiIi (Okamžitá ochrana): Okamžitá ochrana proti vysokým poruchovým proudům
zajišťuje okamžité vypnutí (typicky <50 ms, často <20 ms), když poruchový proud dosáhne extrémně vysokých úrovní. Toto je poslední linie obrany proti katastrofálním poruchám, které by mohly způsobit oblouk, požár nebo zničení zařízení.
Ii Jak Ii funguje.
Když proud překročí prahovou hodnotu Ii, vypínací jednotka okamžitě vyšle vypínací signál do mechanismu jističe bez úmyslného zpoždění. Tato rychlá odezva minimalizuje energii oblouku a omezuje poškození během závažných poruch, jako jsou zkraty s pevným spojením.
Výpočet Ii.
Ii ≥ 1,5 × Isd
Basic Formula:
: Musí být alespoň 1,5× vyšší než Isd, aby se zabránilo překrývání
Kritéria výběru:
- Minimální nastavení: Musí překročit zablokovaný proud rotoru (typicky 8-12 × FLA)
- Aplikace motorů: Musí být nižší než Isd nadřazeného jističe, aby se zachovala selektivita
- Koordinace: Musí být pod potenciálním zkratovým proudem v místě instalace
- Dostupný poruchový proudPro Isd = 2 400A:
Příklad:
Minimální Ii:
- 1,5 × 2 400A = 3 600A
Typické Ii: - 12 × Ir = 12 × 400A = 4 800A
(běžné nastavení)Zvláštní aspekty pro Ii
Náběhový proud transformátoru
- : Ii musí překročit magnetizační náběhový proud (typicky 8-12× jmenovitý proud po dobu 0,1 s): Pro
- Spouštění motoru, Ii musí překročit zablokovaný proud rotoru aplikace ochrany motoru, Redukce obloukového výboje
- : Nižší nastavení Ii (tam, kde je to přípustné) snižují energii obloukového výboje: Příliš nízké nastavení Ii způsobuje falešné vypnutí během normálních spínacích operací
- Nepříjemné zakopnutíČasové prodlevy: Vysvětlení tr a tsd
tr (Dlouhodobá prodleva)
parametr definuje inverzní časovou charakteristiku dlouhodobé ochrany. Ve většině elektronických vypínacích jednotek není tr přímo nastavitelný, ale sleduje standardizovanou křivku I²t. Křivka zajišťuje, že se doba vypnutí zkracuje s rostoucí velikostí přetížení:
Na stránkách tr Při 1,05 × Ir: Žádné vypnutí (tolerance)
- Při 1,2 × Ir: Vypnutí za <2 hodiny (elektronické) nebo <1 hodinu (termomagnetické)
- Při 6 × Ir: Vypnutí v sekundách (přechod do zóny zkratové ochrany)
- : Křivka tr je z výroby kalibrována tak, aby odpovídala tepelným limitům vodiče podle IEC 60947-2 a UL 489. Inženýři obvykle nenastavují tr přímo, ale vybírají jej výběrem vhodného modelu vypínací jednotky.
Klíčový bodtsd (Krátkodobá prodleva).
parametr je pevně stanovená časová prodleva pro zkratovou ochranu. Mezi běžná nastavení patří:
Na stránkách tsd 0,05 s
- : Minimální prodleva pro základní koordinaci: Standardní nastavení pro většinu aplikací
- 0.1s0,2 s
- : Vylepšená koordinace ve složitých systémech0,4 s
- : Maximální prodleva pro hlubokou koordinaci (vyžaduje vysokou jmenovitou hodnotu Icw)Pravidlo koordinace
: Nadřazené tsd by mělo být alespoň o 0,1-0,2 s delší než celková doba vypnutí podřazeného jističe, aby byla zajištěna selektivita.I²t ochrana: Tepelná paměť pro vylepšenou koordinaci.
Pokročilé elektronické vypínací jednotky zahrnují
I²t ochranu , která zohledňuje kumulativní tepelný účinek opakovaných přetížení nebo poruch. Tato "tepelná paměť" zabraňuje nežádoucímu vypínání způsobenému krátkými, neškodnými proudovými špičkami a zároveň chrání před trvalým tepelným namáháním., Kdy povolit I²t:.
Motorové obvody s častými starty
- Transformátorové obvody s opakovaným náběhovým proudem
- Systémy s vysokým přechodným zatížením
- Koordinace s nadřazenými pojistkami
- Coordination with upstream fuses
Kdy deaktivovat I²t:
- Ochrana generátoru (vyžadována okamžitá reakce)
- Kritické zátěže, kde je jakékoli zpoždění nepřijatelné
- Jednoduché radiální systémy bez složitých koordinačních potřeb
Praktické příklady nastavení podle aplikace
Tabulka 3: Typické nastavení spouštěcí jednotky podle aplikace
| Aplikace | Proud zátěže (IL) | Nastavení Ir | Nastavení Isd | Nastavení Ii | Nastavení tsd | Poznámky |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Hlavní jistič (1600A) | 1280A | 1.0 × In = 1600A | 10 × Ir = 16 000A | 15 × Ir = 24 000A | : Maximální prodleva pro hlubokou koordinaci (vyžaduje vysokou jmenovitou hodnotu Icw) | Maximální selektivita s vývody |
| Vývod (400A) | 320A | 0.8 × In = 320A | 6 × Ir = 1 920A | 12 × Ir = 3 840A | : Vylepšená koordinace ve složitých systémech | Koordinace s hlavním jističem a odbočkami |
| Motorová odbočka (100A) | 75A FLA | 0.9 × In = 90A | 8 × Ir = 720A | 12 × Ir = 1 080A | VYPNUTO (pouze Ii) | Přizpůsobeno 6× LRA |
| Osvětlení/Zásuvka (63A) | 50A | 0.8 × In = 50A | OFF | 10 × Ir = 500A | NEUPLATŇUJE SE | Jednoduchá ochrana, není potřeba koordinace |
| Primár transformátoru (250A) | 200A | 0.8 × In = 200A | 10 × Ir = 2 000A | 12 × Ir = 2 400A | 0.1s | Odolává 10× náběhovému proudu po dobu 0,1 s |
| Generátor (800A) | 640A | 0.8 × In = 640A | 3 × Ir = 1 920A | 6 × Ir = 3 840A | : Minimální prodleva pro základní koordinaci | Rychlé vypnutí pro ochranu alternátoru |
| Výstup UPS (160A) | 128A | 0.8 × In = 128A | OFF | 8 × Ir = 1 024A | NEUPLATŇUJE SE | Pouze okamžité, žádné poškození baterie |
Příklady výpočtu nastavení krok za krokem
Tabulka 4: Příklady výpočtu nastavení
| Krok | Příklad 1: Vývod 400A | Příklad 2: Motorová odbočka 100A | Příklad 3: Hlavní jistič 1600A |
|---|---|---|---|
| 1. Určení zátěže | 320A trvalá zátěž | 75A motor (FLA), 450A LRA | 1280A celková zátěž |
| 2. Výpočet Ir | 320A ÷ 0.8 = 400A Nastavte Ir = 1.0 × 400A = 400A |
75A ÷ 0.9 = 83A Zaokrouhlete nahoru na rámec 100A Nastavte Ir = 0,9 × 100A = 90A |
1280A ÷ 0,8 = 1600A Nastavte Ir = 1,0 × 1600A = 1600A |
| 3. Vypočtěte Isd | Je nutná koordinace se 100A větvemi Nastavte Isd = 6 × 400A = 2 400A |
Rozběh motoru: 450A LRA Nastavte Isd = 8 × 90A = 720A (Překračuje 450A LRA) |
Koordinujte s 400A přívody Nastavte Isd = 10 × 1600A = 16 000A |
| 4. Vypočtěte Ii | Musí překročit Isd o 1,5× Nastavte Ii = 12 × 400A = 4 800A (2× Isd, dobrá rezerva) |
Musí překročit LRA Nastavte Ii = 12 × 90A = 1 080A (2,4× LRA, dostačující) |
Musí překročit Ii přívodu Nastavte Ii = 15 × 1600A = 24 000A (5× Ii přívodu) |
| 5. Nastavte časové zpoždění | tsd = 0,2 s (Umožňuje 100A větvím vypnutí za 0,1 s) |
tsd = VYPNUTO (Pro jednoduchost použijte pouze Ii) |
tsd = 0,4 s (Maximální selektivita) |
| 6. Ověřte koordinaci | ✓ Isd (2 400A) > Ii větve (1 080A) ✓ tsd (0,2 s) > Doba vypnutí větve |
✓ Ii (1 080A) < Isd přívodu (2 400A) ✓ Není nutná koordinace s nadřazeným zařízením |
✓ Isd (16 000A) > Ii přívodu (4 800A) ✓ tsd (0,4 s) > tsd přívodu + 0,2 s |
Selektivita a koordinace: Kritický vztah
Správná koordinace mezi nadřazenými a podřazenými ochrannými zařízeními je zásadní pro minimalizaci rozsahu výpadku během poruch. Cíl: pouze jistič nejblíže poruše by měl vypnout, přičemž zbytek systému zůstane pod napětím.
Tabulka 5: Pravidla selektivní koordinace
| Požadavek na koordinaci | Pravidlo | Příklad |
|---|---|---|
| Nadřazené Ir vs. Podřazené Ir | Nadřazené Ir ≥ 2× Podřazené Ir | Hlavní 1600A, Přívod 400A (poměr 4×) |
| Nadřazené Isd vs. Podřazené Ii | Nadřazené Isd > Podřazené Ii | Hlavní Isd 16 000A > Přívod Ii 4 800A |
| Nadřazené tsd vs. Doba vypnutí podřazeného zařízení | Nadřazené tsd ≥ Celková doba vypnutí podřazeného zařízení + 0,1-0,2 s | Hlavní tsd 0,4 s > Přívod (0,2 s + 0,1 s vypnutí) |
| Nadřazené Ii vs. Podřazené Ii | Nadřazené Ii ≥ 2× Podřazené Ii | Hlavní Ii 24 000A > Přívod Ii 4 800A (poměr 5×) |
| I²t Koordinace | Nadřazené I²t > Podřazené I²t | Hlavní I²t ZAPNUTO, Přívod I²t ZAPNUTO nebo VYPNUTO |
Klíčový princip koordinace: Každé nadřazené zařízení musí mít vyšší nastavení vybavovacího proudu a delší časové zpoždění než podřazené zařízení, které chrání. To vytváří “kaskádu” ochrany, kde nejprve vypne nejmenší jistič, poté další větší a tak dále.
Pokročilá koordinace: Pro složité systémy použijte software pro analýzu časově-proudových charakteristik (mnoho výrobců poskytuje bezplatné nástroje) k ověření koordinace ve všech úrovních poruchového proudu. Technická podpora VIOX vám může pomoci s výběrem ochrany obvodů a studiemi koordinace.
Běžné chyby v nastavení a řešení
Tabulka 6: Běžné chyby v nastavení a řešení
| Chyba | Následek | Správný postup | Prevence |
|---|---|---|---|
| Ir nastaven příliš vysoko | Přehřívání vodiče, poškození izolace | Vypočtěte Ir na základě proudové zatížitelnosti vodiče, nikoli velikosti rámu jističe | Vždy ověřte, zda Ir ≤ proudové zatížitelnosti vodiče |
| Ir nastaven příliš nízko | Nepříjemné vypínání při běžném provozu | Zohledněte trvalé zatížení + bezpečnostní rezervu (pravidlo 80%) | Před nastavením změřte skutečný proud zátěže |
| Isd = Ii (žádné oddělení) | Ztráta selektivity, obě funkce vypnou současně | Zajistěte, aby Ii ≥ 1,5 × Isd | Používejte doporučené poměry výrobce |
| tsd příliš krátké | Nadřazený jistič vypne dříve, než podřazený odstraní poruchu | Přidejte 0,1-0,2 s rezervu k době vypnutí podřazeného jističe | Vypočtěte celkovou dobu vypnutí včetně doby trvání oblouku |
| tsd příliš dlouhé | Nadměrná doba trvání poruchového proudu, poškození zařízení | Vyvažte potřeby koordinace s odolností zařízení | Ověřte, zda jmenovitá hodnota Icw jističe podporuje dobu trvání tsd |
| Ii nastaveno pod LRA motoru | Jistič vypne při spouštění motoru | Nastavte Ii ≥ 1,2 × proud při zablokovaném rotoru | Před nastavením získejte údaje ze štítku motoru |
| Ignorování I²t | Předčasné vypínání v důsledku neškodných přechodných jevů | Povolte I²t pro zátěže s častými náběhovými proudy | Pochopte charakteristiky zátěže |
| Žádná studie koordinace | Náhodné vzorce vypínání, velké výpadky | Proveďte analýzu časově-proudové charakteristiky | Použijte software pro koordinaci nebo se poraďte s výrobcem |
| Zapomínání okolní teploty | Termomagnetické jednotky vypínají dříve v horkém prostředí | Použijte redukční faktory nebo použijte elektronické vypínací jednotky | Změřte skutečnou teplotu uvnitř panelu |
Profesionální tip: Dokumentujte všechna nastavení vypínací jednotky na schématech panelu a udržujte databázi nastavení. Mnoho elektronických vypínacích jednotek umožňuje nahrávání/stahování nastavení pomocí softwaru, což usnadňuje uvádění do provozu a odstraňování problémů.
Odstraňování problémů s vypínací jednotkou
- Příznak: Časté rušivé vypínání
- Zkontrolujte, zda je Ir nastaven příliš nízko pro skutečné zatížení
- Ověřte, zda Ii není pod spouštěcími proudy motoru nebo náběhovými proudy transformátoru
- Potvrďte, že okolní teplota je v mezích jmenovité hodnoty jističe
- Zkontrolujte uvolněné spoje, které způsobují pokles napětí a proudové špičky
- Příznak: Jistič nevypne během přetížení
- Ověřte, zda nastavení Ir odpovídá požadavkům na zatížení
- Zkontrolujte, zda je termomagnetická jednotka teplotně kompenzována
- Otestujte funkčnost vypínací jednotky podle postupů výrobce
- Potvrďte, že jistič nedosáhl konce elektrické životnosti
- Příznak: Ztráta selektivity (vypne nesprávný jistič)
- Zkontrolujte studii koordinace – nadřazený Isd může být příliš nízký
- Ověřte, zda nastavení tsd poskytují dostatečnou časovou rezervu
- Zkontrolujte, zda Ii podřazeného jističe nepřekračuje Isd nadřazeného jističe
- Potvrďte, že úrovně poruchového proudu odpovídají konstrukčním předpokladům
- Příznak: Nelze nastavit požadovanou hodnotu Ir
- Zkontrolujte, zda zásuvný modul (je-li jím vybaven) omezuje rozsah nastavení
- Ověřte, zda model vypínací jednotky podporuje požadovaný rozsah Ir
- Zvažte změnu na jinou velikost rámu nebo model vypínací jednotky
V případě přetrvávajících problémů může technická podpora VIOX poskytnout vzdálenou diagnostiku pro elektronické vypínací jednotky s komunikačními schopnostmi nebo vás provést systematickými testovacími postupy.
Integrace s moderními systémy
Pokročilé elektronické vypínací jednotky VIOX nabízejí funkce nad rámec základní ochrany LSI:
- Komunikační protokoly: Modbus RTU, Profibus, Ethernet pro integraci se SCADA/BMS
- Záznam událostí: Zaznamenává události vypnutí, profily zatížení a alarmové stavy
- Prediktivní údržba: Monitoruje opotřebení kontaktů, počet operací a tepelné namáhání
- Vzdálené nastavení: Upravte parametry pomocí softwaru bez otevírání panelu
- Ochrana proti zemnímu spojení: Integrované nastavení Ig pro ochranu osob a zařízení
- : Nižší nastavení Ii (tam, kde je to přípustné) snižují energii obloukového výboje: Režim údržby dočasně snižuje Ii, aby se snížila energie oblouku
Tyto funkce jsou obzvláště cenné v komerčním nabíjení EV, datových centrech a kritické infrastruktuře, kde jsou náklady na prostoje vysoké a proaktivní údržba je nezbytná.
FAQ: Nastavení spouštěcí jednotky MCCB
Otázka: Co znamená Ir na spouštěcí jednotce MCCB?
Odpověď: Ir znamená “proud dlouhodobého vybavení” nebo “nastavení jmenovitého proudu”. Představuje trvalý proud, který jistič přenese bez vypnutí, a obvykle je nastavitelný od 0,4 do 1,0 násobku jmenovitého proudu jističe (In). Například, pokud máte jistič 400 A (In = 400 A) a nastavíte Ir na 0,8, efektivní trvalý proud se stane 320 A. Ir chrání proti trvalému přetížení pomocí inverzní časové charakteristiky – čím vyšší je přetížení, tím rychlejší je vypnutí.
Otázka: Jak vypočítám správné nastavení Ir pro moji zátěž?
Odpověď: Použijte vzorec: Ir = Proud zátěže ÷ 0,8 (pro trvalé zatížení podle pravidla NEC/IEC 80%). Například trvalé zatížení 100 A vyžaduje Ir = 100 A ÷ 0,8 = 125 A. Pokud má váš jistič In = 160 A, nastavte otočný ovladač Ir na 125 A ÷ 160 A = 0,78 (zaokrouhlete na 0,8, pokud je to nejbližší nastavení). Vždy ověřte, že Ir nepřekračuje proudovou zatížitelnost nejmenšího vodiče v obvodu, a zohledněte snížení jmenovitého výkonu v závislosti na teplotě okolí v případě potřeby.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi Isd a Ii?
A: Isd (zkratový vybavovací proud) a Ii (okamžitý vybavovací proud) chrání proti zkratům, ale s různými dobami odezvy. Isd zahrnuje záměrné časové zpoždění (tsd, obvykle 0,05-0,4 s), aby se umožnilo nejdříve vypnutí zkratu jističům umístěným níže, což umožňuje selektivitu. Ii poskytuje okamžité vypnutí (<50 ms) bez zpoždění pro závažné poruchy. Představte si Isd jako “koordinovanou ochranu” a Ii jako “ochranu poslední instance”. Ve správně koordinovaném systému by měl být Ii nastaven alespoň 1,5× výše než Isd, aby se zabránilo překrývání.
Otázka: Proč potřebuji zkratové zpoždění (tsd) namísto okamžitého vypnutí?
Odpověď: Zkratové zpoždění umožňuje selektivitu—schopnost izolovat pouze poruchový obvod a zároveň udržet zbytek systému pod napětím. Bez tsd by porucha kdekoli v systému mohla vypnout hlavní jistič, což by způsobilo úplný výpadek proudu. Přidáním zpoždění 0,1-0,4 s k jističům umístěným výše dáte jističům umístěným níže čas na to, aby nejdříve vypnuly poruchy. Tím se minimalizuje rozsah výpadku a zvyšuje se spolehlivost systému. Tsd však vyžaduje, aby jistič vydržel poruchový proud po dobu zpoždění (zkontrolujte jmenovitou hodnotu Icw).
Otázka: Mohu nastavit Ii níže než Isd?
Odpověď: Ne, to je častá chyba, která maří účel mít dvě samostatné ochranné zóny. Ii musí být vždy vyšší než Isd (obvykle 1,5-2× vyšší), aby se zachovala správná koordinace. Pokud Ii ≤ Isd, obě funkce by se aktivovaly současně během poruchy, čímž by se eliminovala výhoda časově zpožděné zkratové ochrany. Většina moderních spouštěcích jednotek zabraňuje této chybě automatickým nastavením Ii, pokud se jej pokusíte nastavit pod Isd, ale po nastavení vždy ověřte svá nastavení.
Otázka: Co je ochrana I²t a kdy bych ji měl použít?
A: , která zohledňuje kumulativní tepelný účinek opakovaných přetížení nebo poruch. Tato "tepelná paměť" zabraňuje nežádoucímu vypínání způsobenému krátkými, neškodnými proudovými špičkami a zároveň chrání před trvalým tepelným namáháním. (také nazývaná “tepelná paměť”) zohledňuje kumulativní topný účinek proudu v průběhu času. Zabraňuje rušivému vypínání z krátkých, neškodných proudových špiček (spouštění motoru, zapínací proud transformátoru) a zároveň chrání proti trvalému tepelnému namáhání. Povolte I²t pro: motorové obvody s častým spouštěním, primární vinutí transformátorů nebo jakoukoli zátěž s opakujícími se vysokými zapínacími proudy. Zakažte I²t pro: ochranu generátoru (kde je kritická okamžitá odezva), jednoduché radiální systémy nebo aplikace, kde je jakékoli zpoždění nepřijatelné. I²t je zvláště užitečné pro dosažení koordinace s pojistkami umístěnými výše.
Otázka: Jak koordinuji nastavení vypnutí mezi jističi umístěnými výše a níže?
Odpověď: Dodržujte tato pravidla: (1) Nadřazené Ir ≥ 2× Podřazené Ir pro zvládnutí kombinovaného zatížení; (2) Nadřazené Isd > Podřazené Ii aby se okamžitá ochrana jističe umístěného níže nepřekrývala se zkratovou ochranou umístěnou výše; (3) Tsd umístěný výše ≥ Celková doba vypnutí umístěného níže + rezerva 0,1-0,2 s aby se zajistilo, že jistič umístěný níže vypne jako první; (4) Nadřazené Ii ≥ 2× Podřazené Ii pro konečnou zálohu. Použijte software pro analýzu časově-proudové charakteristiky k ověření koordinace napříč všemi úrovněmi poruch. VIOX poskytuje bezplatnou pomoc s koordinací – kontaktujte náš technický tým s vaším jednopólovým schématem systému.
Klíčové poznatky
- Ir (dlouhodobá ochrana) nastavuje jmenovitý trvalý proud a musí být vypočítán na základě skutečného proudu zátěže děleného 0,8 (pravidlo zatížení 80%), nikdy nesmí překročit proudovou zatížitelnost vodiče.
- Isd (zkratový vybavovací proud) umožňuje selektivitu přidáním záměrného zpoždění (tsd) před vypnutím, což umožňuje jističům umístěným níže, aby nejdříve vypnuly poruchy – zásadní pro minimalizaci rozsahu výpadku v koordinovaných systémech.
- Ii (okamžitá ochrana) poskytuje okamžité vypnutí pro závažné poruchy a musí být nastaven alespoň 1,5× výše než Isd, aby se zachovalo správné oddělení mezi ochrannými zónami.
- Elektronické spoušťové jednotky nabízejí mnohem větší flexibilitu a přesnost než termomagnetické jednotky, s nastavitelnými rozsahy Ir (0,4-1,0 × In), Isd (1,5-10 × Ir) a Ii (2-15 × Ir) plus pokročilé funkce, jako je ochrana I²t a komunikace.
- Koordinace vyžaduje systematické plánování: jističe umístěné výše musí mít vyšší nastavení vybavení a delší časová zpoždění než zařízení umístěná níže, podle pravidel Isd umístěný výše > Ii umístěný níže a Tsd umístěný výše ≥ Doba vypnutí umístěného níže + rezerva.
- , která zohledňuje kumulativní tepelný účinek opakovaných přetížení nebo poruch. Tato "tepelná paměť" zabraňuje nežádoucímu vypínání způsobenému krátkými, neškodnými proudovými špičkami a zároveň chrání před trvalým tepelným namáháním. (tepelná paměť) zabraňuje rušivému vypínání z krátkých zapínacích proudů a zároveň udržuje ochranu proti trvalému přetížení – povolte pro motorové a transformátorové aplikace, zakažte pro generátory a jednoduché systémy.
- Běžné chyby zahrnují nastavení příliš vysokého Ir (riziko poškození vodiče), nastavení Ii ≤ Isd (ztráta selektivity) a ignorování spouštěcích proudů motoru (způsobení rušivého vypínání) – vždy ověřte nastavení podle charakteristik zátěže a požadavků na koordinaci.
- Analýza časově-proudové charakteristiky je nezbytná pro složité systémy – použijte software poskytovaný výrobcem nebo se poraďte s technickou podporou VIOX, abyste ověřili koordinaci napříč všemi úrovněmi poruchového proudu a zajistili správnou selektivitu.
- Dokumentace a testování jsou kritické: zaznamenejte všechna nastavení spouštěcí jednotky do schémat panelu, proveďte testy uvedení do provozu, abyste ověřili provoz, a udržujte databázi nastavení pro budoucí odstraňování problémů a úpravy.
Pro spolehlivou a přesně nakonfigurovanou ochranu obvodů prozkoumejte kompletní řadu VIOX MCCB s pokročilými elektronickými spouštěcími jednotkami. Náš inženýrský tým poskytuje komplexní podporu pro výběr spouštěcí jednotky, studie koordinace a pomoc při uvádění do provozu, aby zajistil bezpečný a efektivní provoz vašeho elektrického rozvodného systému. Kontaktujte nás pro aplikačně specifické pokyny k optimalizaci nastavení Ir, Isd a Ii pro vaše jedinečné požadavky.
