1. Sissejuhatus: Kaitselülitite (MCCB) mõistmine.
Valmiskesta kaitselülitid (MCCB) on kaasaegsete elektripaigaldiste hädavajalikud komponendid, mis on olulised ohutusseadmed. Nende esmane ülesanne on kaitsta vooluahelaid ülekoormuse ja lühise kahjuliku mõju eest. MCCB saavutab selle, katkestades automaatselt vooluvoolu, kui ta tuvastab rikke või ülemäärase voolu, vältides seeläbi elektrisüsteemi võimalikku kahjustamist. Need kaitsemeetmed on olulised elektrikatkestuste vältimiseks, seadmete rikete vältimiseks ja elektriõnnetuste ohu vähendamiseks.
Mõiste "valatud korpus" viitab tugevale, isoleeritud korpusele, milles asuvad kaitselüliti sisemised mehhanismid. See korpus on tavaliselt valmistatud vormitud materjalist, mis pakub nii konstruktsioonilist tuge komponentidele kui ka elektriisolatsiooni, et piirata töö ajal tekkida võivaid elektrivalguse tekkeid. MCCB-d paigaldatakse tavaliselt rajatiste peamistesse elektrijaotuskilpidesse, mis pakuvad vajaduse korral keskse punkti süsteemi väljalülitamiseks. Vormitud korpuse vastupidavus eristab MCCB-d teistest vooluahela kaitseseadmetest, nagu näiteks minikaitselülitid (MCB), mis viitab suuremale vastupidavusele ja sobivusele kaubanduslikes ja tööstuslikes tingimustes esinevatele nõudlikumatele rakendustele. See tugev konstruktsioon pakub kaitset keskkonnategurite ja mehaaniliste löökide eest, mis on sellistes keskkondades tavalised.
MCCB-del on mitu põhiomadust ja neil on märkimisväärseid eeliseid teiste kaitseseadmete ees. Nad on varustatud päästemehhanismiga, mis võib olla termiline, magnetiline või mõlema kombinatsioon (termilis-magnetiline), mis võimaldab neil automaatselt katkestada vooluvoolu ülevoolu või lühise korral. Paljudel MCCB-del on reguleeritavad seadistused, mis võimaldavad kasutajatel kohandada nende reageerimist vastavalt kaitstud vooluahela erinõuetele. MCCB-d on mõeldud MCB-dega võrreldes suuremate voolutugevustega, mille vahemik ulatub tavaliselt 15A kuni 2500A või mõnes rakenduses isegi rohkem. Tänu suuremale voolutugevusele sobivad need hästi suuremate kaubandus- ja tööstusrakenduste jaoks. Lisaks sellele võimaldavad MCCB-d vooluahela käsitsi lahtiühendamist, mis hõlbustab hooldus- ja testimisprotseduure. Erinevalt kaitsmetest, mis tuleb pärast riket välja vahetada, saab MCCB-d pärast avariid nullida kas käsitsi või automaatselt. Nende põhiülesannete hulka kuulub kaitse nii ülekoormuse kui ka lühise eest, samuti vooluahela isoleerimine hoolduse eesmärgil. Lisaks sellele on MCCB-d konstrueeritud nii, et nad peavad vastu suurtele rikkevooludele ilma kahjustusteta, mis on tuntud kui kõrge katkestusvõime. Reguleeritavate seadete ja kõrgema voolutugevuse kombinatsioon muudab MCCB-d mitmekülgseks kaitselahenduseks, mida saab kohandada mitmesuguste elektrisüsteemide vajadustele, alates väikestest seadmetest kuni raskete tööstuslike masinateni. MCCB-dele omane lähtestamisvõime pakub olulist eelist kaitsmete ees, kuna see vähendab seisakuaega ja hoolduskulusid, mis on seotud kaitseseadmete asendamisega pärast rikkejuhtumit.
2. MCCB valiku oluliste elektriliste parameetrite dekodeerimine
Elektrisüsteemi jaoks sobiva MCCB valimine eeldab mitmete peamiste elektriliste parameetrite põhjalikku tundmist, mis määravad selle tööpiirid ja kaitsevõime. Need parameetrid tagavad, et MCCB vastab süsteemi nõuetele ja suudab tõhusalt kaitsta võimalike rikete eest.
2.1. Nimivool (In) ja raami suurus (Inm): Operatiivsete piirväärtuste määratlemine
Nimivool (In), mida mõnikord tähistatakse ka kui (Ie), tähistab voolutugevust, mille korral lülituskaitselüliti on kavandatud ülekoormuse korral välja lülituma. See tähistab seadme funktsionaalset vahemikku ja maksimaalset voolu, mis võib pidevalt voolata, ilma et kaitselüliti ülekoormuse tõttu välja lülituks. Oluline on see, et kaitselülitite nimivool on sageli reguleeritav, mis võimaldab paindlikult kohandada kaitset vastavalt konkreetsetele koormusnõuetele. MCCBde nimivoolu tavaline vahemik ulatub 10A-st kuni 2500A-ni. Optimaalse toimimise tagamiseks ja häirivate vallandumiste vältimiseks peaks valitud MCCB nimivool olema veidi suurem kui vooluahelas eeldatav maksimaalne püsivvool, kusjuures arvutustes võetakse sageli arvesse prioriteetsuskoefitsienti 1,25. See tagab, et kaitselüliti saab hakkama tavaliste töökoormustega, ilma et vooluahelat kogemata katkestataks.
Raami nimivool või raami suurus (Inm) näitab maksimaalset voolu, mida MCCB füüsiline korpus või kest on ette nähtud taluma. See määratleb sisuliselt kaitselüliti füüsilise suuruse ja määrab reguleeritava vallandusvoolu vahemiku ülemise piiri. Nimivool on kriitiline parameeter, et vältida asjatut välja lülitamist ja tagada, et kaitselüliti suudab normaalse töökoormusega ohutult toime tulla. Raami suurus seevastu annab füüsilise piirangu ja määrab maksimaalse võimaliku voolu, mida kaitselüliti suudab vastu võtta.
2.2. Pingeklassid (nimitööpinge (Ue), nimierisolatsioonipinge (Ui), nimiimpulssitaluvuspinge (Uimp)): Elektrisüsteemiga ühilduvuse tagamine
Ohutu ja usaldusväärse töö tagamiseks on esmatähtis, et MCCB sobiks elektrisüsteemi pingeomadustega. Valiku tegemisel on oluline arvestada mitut pingekategooriat. Nimitööpinge (Ue) määrab kindlaks pinge, mille juures MCCB on ette nähtud pidevaks tööks. See väärtus peaks olema võrdne süsteemi standardpingega või olema sellele väga lähedal, tavaliselt kuni 600 V või 690 V, kuigi mõned mudelid saavad hakkama isegi kõrgema pingega, kuni 1000 V.
Nimeline isolatsioonipinge (Ui) tähistab maksimaalset pinget, mida MCCB suudab laboratoorsetes katsetingimustes taluda ilma isolatsiooni kahjustamata. See väärtus on tavaliselt suurem kui nimitööpinge, et tagada piisav ohutusvaru töö ajal. Mõne MCCB mudeli puhul võib isolatsioonipinge ulatuda ka kuni 1000 V-ni.
Nimeline impulssitaluvuspinge (Uimp) näitab MCCB võimet taluda ajutisi tipppingeid, mis võivad tekkida lülituspinge või välgulöögi tõttu. See näitab kaitselüliti vastupidavust nende lühiajaliste kõrgepinge sündmuste suhtes ja seda testitakse tavaliselt standardse impulsi suurusega 1,2/50 µs. Õigeks valikuks peab kaitselüliti nimipinge, eriti nimitööpinge, vastama elektrisüsteemi tööpingele või ületama seda. See tagab, et kaitselüliti sobib süsteemi pingetasemele ja võib töötada ohutult, ilma et tekiks oht, et tekib sisemine elektrilülitus või rike. Seevastu liiga madal nimipinge võib kahjustada MCCB isolatsiooni ja dielektrilist tugevust.
2.3. Katkestusvõime (lõplik lühisekatkestusvõime (Icu) ja kasutuskatkestusvõime (Ics)): Voolukatkestusvõime mõistmine
MCCB katkestusvõime on kriitiline parameeter, mis määrab selle võime katkestada ohutult ja kahjustusteta rikkevoolud. Seda väljendatakse tavaliselt kiloampertides (kA). Katkestusvõimsust määravad kaks peamist näitajat: lõplik lühisekatkestusvõimsus (Icu) ja teenindusekatkestusvõimsus (Ics).
Lõplik lühisekatkestusvõimsus (Icu) näitab maksimaalset rikkevoolu, mida MCCB suudab taluda ja katkestada. Kuigi MCCB kustutab rikkevoolu, võib see selle käigus saada püsivaid kahjustusi ja ei pruugi olla pärast seda taaskasutatav. Seetõttu peaks Icu nimiväärtus olema alati suurem kui süsteemis eeldatav maksimaalne võimalik rikkevool. Kui rikkevool ületab Icu väärtust, võib kaitselüliti mitte välja lülituda või saada tõsiseid kahjustusi.
Töökatkestusvõimsus (Ics), mida nimetatakse ka töökatkestusvõimsuseks, näitab maksimaalset rikkevoolu, mida MCCB saab katkestada ja mis on pärast seda veel võimeline jätkama normaalset tööd ilma püsiva kahjustuseta. Ics väljendatakse tavaliselt protsendina Icu-st (nt 25%, 50%, 75% või 100%) ja see näitab MCCB töökindlust. Suurem Ics-väärtus näitab tugevamat kaitselülitit, mis suudab taluda ja kõrvaldada rikkeid mitu korda, ilma et see nõuaks väljavahetamist. MCCB valimisel on oluline tagada, et nii Icu kui ka Ics nimiväärtused vastaksid või ületaksid arvutatud lühisvoolu lüliti asukohas, mida saab kindlaks teha põhjaliku rikkeuuringu abil. See tagab, et kaitselüliti suudab rikkevoolud ohutult katkestada, kaitstes nii seadmeid kui ka töötajaid võimalike ohtude eest. Icu ja Ics erinevus on oluline, et mõista MCCB võimet tulla toime rikketingimustega ja selle töökindlust pärast rikkekatkestust.
3. Navigatsioon MCCB vallandamise omaduste maastikul
Voolukaitselülitite laugemise karakteristik määrab, kuidas need reageerivad ülevoolu korral, täpsemalt aeg, mis kulub erinevate ülevoolutasemete korral laugemiseks. Nende omaduste mõistmine on oluline, et valida õige MCCB, mis pakub piisavat kaitset, ilma et see põhjustaks häirivaid vallandamisi. Nende omaduste saavutamiseks kasutavad MCCB-d eri tüüpi lülitusseadmeid, peamiselt termomagnetilisi ja elektroonilisi.
3.1. Soojus-magnetilised käivitusseadmed: Tööpõhimõtted ja rakendusskenaariumid
Termomagnetilised päästikud on kõige levinumad MCCB-des esinevad tüübid. Nendes seadmetes on kaks erinevat kaitsemehhanismi: termiline element ülekoormuse kaitseks ja magnetiline element lühisekaitse jaoks. Termiline element koosneb tavaliselt bimetallribast, mis kuumeneb ja paindub proportsionaalselt seda läbiva vooluga. Ülekoormuse korral, kui vool ületab pikema aja jooksul nimiväärtust, paindub bimetallliist piisavalt, et käivitada lülitusmehhanism, mille tulemusena kaitselüliti avaneb ja katkestab vooluahela. See termiline reaktsioon annab pöördvõrdelise aja karakteristiku, mis tähendab, et väikeste ülekoormuste puhul on lülitusaeg pikem ja suuremate puhul lühem.
Magnetiline element seevastu tagab kohese kaitse lühise eest. See koosneb tavaliselt solenoidmähisest, mis tekitab magnetvälja, kui seda läbib vool. Lühise korral tekib väga suur vooluhulk, mis tekitab tugeva magnetvälja, mis tõmbab koheselt ligi kolvi või armatuuri, aktiveerib päästemehhanismi ja avab kaitselüliti peaaegu ilma tahtliku viivituseta. Termomagnetväljalülitid on saadaval kas fikseeritud lülitusseadistustega või nii termilise kui ka magnetilise elemendi reguleeritavate põhiasendustega. Need seadmed pakuvad kuluefektiivset ja usaldusväärset lahendust üldotstarbeliseks ülekoormuse ja lühise kaitseks paljudes rakendustes, kus ei ole vaja väga täpseid seadistusi.
3.2. Elektroonilised reisiseadmed: Eelised, omadused ja sobivus täiustatud rakenduste jaoks.
Elektroonilised lülitusseadmed kujutavad endast MCCB-des kasutatavat arenenumat tehnoloogiat. Selle asemel, et tugineda otseselt termilistele ja magnetilistele põhimõtetele, kasutavad need seadmed elektroonilisi komponente, nagu näiteks elektriplaate ja vooluandureid, et tuvastada ülevoolutingimusi ja käivitada välja lülitus. Elektrooniliste päästikute märkimisväärne eelis on nende võime pakkuda täpsemaid seadistusi nii päästikuaegade kui ka voolukünniste jaoks võrreldes nende termomagnetiliste vastastega. Paljud elektroonilised päästikaseadmed pakuvad ka tõelist RMS-tuvastust, mis tagab täpse voolu mõõtmise, eriti mittelineaarsete või harmooniliste koormustega süsteemides.
Lisaks sellele sisaldavad elektroonilised päästikaseadmed sageli täiendavaid kaitsefunktsioone, nagu näiteks maanduskaitse, mis tuvastab voolu tasakaalustamatust, mis võib viidata lekkele maasse. Sõltuvalt nende keerukusest võivad elektroonilised päästikaseadmed pakkuda mitmesuguseid täiustatud funktsioone, sealhulgas reguleeritavaid seadistusi pika ja lühikese viivituse, hetkelise käivituse ja maasirge (sageli tähistatud kui LSI/G) jaoks, samuti reaalajas jälgimist, kaugjuhtimise võimalusi ja sündmuste logimist. Tänu nendele täiustatud funktsioonidele sobivad elektroonilised päästikud eriti hästi keerukatesse elektrisüsteemidesse ja kriitilistesse rakendustesse, kus on oluline täpne juhtimine, ulatuslik kaitse ja järelevalve.
3.3. Väljalülituskõverate tüüpide (B, C, D, K, Z) üksikasjalik jaotus: Nende aja-voolu omaduste ja ideaalsete rakenduste mõistmine
MCCB-d on saadaval erinevate laugemiskõveratüüpidega, mida iseloomustab konkreetne aeg-voolureaktsioon, mis määrab, kui kiiresti kaitselüliti lülitub välja nimivoolu erinevatel kordajatel. Neid kõveraid tähistatakse tavaliselt tähtedega, nagu B, C, D, K ja Z, ning sobiva tüübi valimine on oluline, et tagada nõuetekohane kaitse vastavalt ühendatud koormuse omadustele.
B-tüüpi vahelduvvoolukaitselülitid on projekteeritud nii, et need lülituvad välja, kui voolutugevus saavutab 3 kuni 5-kordse nimivoolu (In), kusjuures lülitusaeg on vahemikus 0,04 kuni 13 sekundit. Neid kaitselüliteid kasutatakse peamiselt resistiivsetes ja kodumajapidamistes, kus liigvoolud on väikesed, näiteks kütteelementide ja hõõgniitvalgustuse puhul.
C-tüüpi MCCB-d käivituvad suuremate voolutugevuste puhul, mis on 5 kuni 10 korda suuremad, ja käivitusaeg jääb vahemikku 0,04 kuni 5 sekundit. Need sobivad suhteliselt tagasihoidlike induktiivsete koormustega rakendusteks, nagu näiteks väikesed mootorid, trafod ja elektromagnetid, mida tavaliselt kasutatakse tööstuses, ning suudavad taluda suuremaid liigvoolusid võrreldes B-tüübiga.
D-tüüpi MCCB-de lülitusvahemik on 10 kuni 20 korda In, kusjuures väljalülitusaeg on 0,04 kuni 3 sekundit. Nendel kaitselülititel on tavatüüpidest kõige suurem ülepingetolerants ja need on valitud äärmiselt induktiivse koormusega rakenduste jaoks, näiteks suurte elektrimootorite jaoks, mida tavaliselt kasutatakse tööstuskeskkonnas.
K-tüüpi MCCB-d lülituvad välja, kui voolutugevus jõuab 10-12 korda In, kusjuures lülitusaeg jääb vahemikku 0,04 kuni 5 sekundit. Nende rakendused hõlmavad ka induktiivseid koormusi, nagu mootorid, mille puhul võivad tekkida suured sissevoolud, samuti trafod ja liiteseadised.
Z-tüüpi MCCB-d on kõige tundlikumad, mis lülituvad välja, kui vool jõuab ainult 2-3 korda In, ja neil on kõige lühemad lülitusajad. Neid kasutatakse rakendustes, kus on oluline äärmuslik tundlikkus, näiteks pooljuhtidel põhinevate meditsiiniseadmete ja muude kulukate seadmete kaitsmisel, mis on tundlikud isegi väikeste vooluülekannete suhtes. Sobiva laugemiskõvera tüübi valimine tagab, et MCCB reageerimisomadused on täpselt vastavuses konkreetsete koormusnõuetega, vältides soovimatuid laugemisi normaalse töö ajal, pakkudes samal ajal tõhusat kaitset erinevate elektriseadmete tõeliste ülekoormuste ja lühiside eest.
4. Rakendusspetsiifilised kaalutlused MCCB valikul
Valatud kaitselüliti kasutusotstarve mõjutab oluliselt valikukriteeriume. Erinevad keskkonnad ja koormustüübid nõuavad MCCB erilisi omadusi, et tagada nii ohutus kui ka töö tõhusus.
4.1. Elamurakendused: Tasakaalustamine ohutuse ja tasuvuse vahel
Elamutes kasutatakse MCCBsid tavaliselt peamiste teeninduslülituste või suure nõudlusega vooluahelate kaitsmiseks. Üldiselt on levinud väiksema voolutugevusega kaitsmed, näiteks 100 amprise MCCB väiksemate elamute jaoks. Selliste rakenduste puhul piisab sageli standardsetest termomagnetilistest lülitusseadmetest, mille katkestusnimiväärtus on 10-25 kA. Peamiselt takistusliku koormusega vooluahelate, näiteks kütteelementide või valgustuse puhul on sobiv valik B-tüüpi MCCB-d. Elamurakenduste puhul on nõutav katkestusvõimsus tavaliselt üle 10 kA. Olulisemad kaalutlused elamute elektrikatkestite valikul on kulutasuvuse ja oluliste turvaelementide tasakaalustamine ning selliste konstruktsioonide valimine, mida on lihtne kasutada ja mis on kompaktse kujuga.
4.2. Kommertsrakendused: Erinevate koormuste ja koordineerimisnõuetega tegelemine: Erinevate koormuste ja koordineerimisnõuetega tegelemine
Ärirakendused, nagu büroohooned, kaubanduskeskused ja andmekeskused, hõlmavad tavaliselt suuremat hulka erinevaid elektrilisi koormusi ja nõuavad sageli keerukamaid kaitseskeeme. Sellistes tingimustes peavad MCCB-d töötama suurema pinge (208-600 V) ja voolu korral. Reguleeritavad seadistused ja katkestusnäitajad vahemikus 18-65 kA on tavalisemad. Sõltuvalt konkreetsetest koormustest kasutatakse väiksemate induktiivsete koormuste puhul sageli C-tüüpi MCCBsid, samas kui suuremate induktiivsete koormuste puhul eelistatakse D-tüüpi MCCBsid. Kaubandushoonetes on oluline kaalutlus, et vähendada häireid, sest selektiivne koordineerimine tagab, et ainult rikkele kõige lähemal asuv kaitselüliti lülitub välja. Nendes sageli hõivatud rajatistes on olulised ka vastupidavus ja omadused, mis lihtsustavad hooldust ja võimalikke uuendusi.
4.3. Tööstuslikud rakendused: mootori kaitse ja karmid keskkonnad.
Tööstuskeskkondades, sealhulgas tehastes ja tootmisettevõtetes, on sageli raskeid masinaid ja suuri mootorikoormusi, mis nõuavad väga suurte voolutugevustega hakkama saavat vastupidavat MCCB-d. Nendes rakendustes on tüüpilised katkestusvõimsused, mis ületavad 100 kA. Mootorite, trafode ja muude induktiivsete seadmetega vooluahelate jaoks, kus esinevad suured sissevoolud, valitakse tavaliselt D-tüüpi või K-tüüpi lülituskaitsmeid. Mõnel juhul võib kasutada hüdraulilisi-magnetilisi lülitusseadmeid, mis võimaldavad täpsemat häälestamist konkreetsetele koormusprofiilidele. Tööstuslikud MCCB-d peavad sageli olema paigutatud vastupidavatesse korpustesse, et nad peaksid vastu karmidele keskkonnatingimustele. Automaatikasüsteemidega integreerimiseks ja ulatuslikuks järelevalveks on sageli vaja selliseid omadusi nagu šuntväljalülitus ja ulatuslikud mõõtmisvõimalused. Mootorite kaitsmisel on väga oluline valida MCCB, mille seadistused võimaldavad mootori käivitamise ajal mootori sissevooluga kohaneda, ilma et see põhjustaks häirivaid vallandamisi.
Tabel 1: Peamised MCCB valikukriteeriumid rakendustüüpide kaupa
| Funktsioon | Elamu | Commercial | Tööstuslik |
|---|---|---|---|
| Praegune hinnang | Madal kuni keskmine (nt kuni 100A) | Keskmine kuni kõrge (nt kuni 600A) | Kõrge kuni väga kõrge (nt 800A+) |
| Pingeklass | 120V, 240V | 208V, 480V, 600V | Kuni 600 V ja kõrgemad pinged |
| Mahutavuse purustamine | > 10 kA | 18-65 kA | > 100 kA |
| Reisiüksus | Termomagnetiline (standard) | Termomagnetiline (reguleeritav), elektrooniline | Elektrooniline, hüdrauliline-magnetiline |
| Reisi kõver | Tüüp B | C-tüüp, D-tüüp | D-tüüpi, K-tüüpi |
| Pooluste arv | 1, 2 | 1, 2, 3, 4 | 3, 4 |
| Peamised kaalutlused | Kulutõhusus, põhiline kaitse | Koordineerimine, erinevad koormused, vastupidavus | Kõrge voolutugevus, mootorikaitse, karm keskkond |
6. Pooluste arvu kriitiline roll MCCB valikul
MCCB pooluste arv viitab sõltumatute vooluahelate arvule, mida kaitselüliti saab samaaegselt kaitsta ja lahti ühendada. Pooluste arvu valik sõltub peamiselt elektrisüsteemi tüübist ja konkreetsetest kaitsevajadustest.
6.1. Ühepoolsed MCCB-d: rakendused ühefaasilistes vooluahelates
Ühepoolsed kaitselülitid on mõeldud ühe vooluahela, tavaliselt ühefaasilise elektrisüsteemi pingestatud või maandamata juhi kaitsmiseks, olenemata sellest, kas tegemist on 120 V või 240 V toitega. Neid kaitselüliteid kasutatakse tavaliselt kodumajapidamistes üksikute valgustusahelate või väikeseadmete vooluahelate kaitsmiseks. Ühepoolsed MCCB-d on saadaval erinevate voolutugevustega, sageli vahemikus 16A kuni 400A. Nende esmane ülesanne on pakkuda ülevoolu ja lühise kaitset ühele juhtmele, tagades, et kui selles liinis tekib rike, katkestatakse vooluahel, et vältida kahjustusi või ohtusid.
6.2. Kahepooluselised MCCB-d: Kasutamine spetsiifilistes ühe- või kahefaasilistes vooluahelates
Kahepooluselisi kaitselüliteid kasutatakse kahe vooluahela samaaegseks kaitsmiseks või 240 V ühefaasilise vooluahela või kahefaasilise süsteemi puhul nii pingestatud kui ka neutraaljuhtide kaitsmiseks. Neid kaitselüliteid kasutatakse sageli suuremate elamu- või ärirakenduste puhul, mis nõuavad 240 V, näiteks kliimaseadmed või küttesüsteemid. Kahepooluseliste kaitselülitite peamine eelis on nende võime kontrollida nii neutraal- kui ka pingealust juhet, mis tagab sünkroniseeritud sisse-välja lülitamise ja suurema ohutuse, sest lülitusahela on täielikult isoleeritud, kui see on välja lülitatud.
6.3. Kolmepoolsed MCCB-d: Standard kolmefaasiliste süsteemide jaoks
Kolmepoolsed kaitselülitid on kolmefaasiliste elektrisüsteemide standardkaitseseadmed, mis on levinud suurtes kaubandus- ja tööstusrajatistes. Need kaitselülitid on kavandatud kaitsma kolmefaasilise elektrivõrgu kõiki kolme faasi ja võivad ülekoormuse või lühise korral katkestada vooluahela kõigis kolmes faasis samaaegselt. Kuigi kolmepoolsed MCCB-d on mõeldud peamiselt kolmefaasiliste süsteemide jaoks, võib neid mõnikord kasutada ka ühefaasilistes rakendustes, kui need on asjakohaselt ühendatud, et tagada tasakaalustatud koormus pooluste vahel.
6.4. Nelipooluselised MCCB-d: Kaalutlused neutraalkaitseks kolmefaasilistes süsteemides, kus koormused või harmoonilised hoovused on tasakaalustamata.
Nelipoolsed kaitselülitid on sarnased kolmepoolsete kaitselülititega, kuid sisaldavad täiendavat neljandat poolust, et tagada kolmefaasiliste süsteemide neutraaljuhtme kaitse. See lisapoolus on eriti oluline süsteemides, kus võivad esineda tasakaalustamata koormused või märkimisväärsed harmoonilised hoovused, kuna need tingimused võivad põhjustada märkimisväärse voolu voolamist läbi neutraaljuhtme, mis võib põhjustada ülekuumenemist või muid ohutusprobleeme. Nelipooluselisi kaitselüliteid saab kasutada ka koos jääkvooluseadmetega, et pakkuda paremat kaitset elektrilöögi eest, tuvastades tasakaalustamatust väljuvate ja tagasivoolude vahel, sealhulgas nulltriibu kaudu voolavate voolude vahel. Neljanda pooluse lisamine annab kolmefaasilistes süsteemides lisaturvalisuse, eriti juhul, kui on tegemist neutraalvõrkude või liigsete neutraalvooludega.
7. Põhjalik samm-sammuline juhend õige MCCB valimiseks
Õige MCCB valimine konkreetse elektrisüsteemi jaoks nõuab süstemaatilist lähenemist, võttes arvesse erinevaid tegureid, et tagada optimaalne kaitse ja jõudlus. Siin on põhjalik samm-sammuline juhend:
Samm 1: Määrake nimivool: Alustage maksimaalse pideva koormusvoolu arvutamisega, mida vooluahel peaks kandma. Valige MCCB, mille nimivool (In) on võrdne selle arvutatud väärtusega või sellest veidi suurem. Pideva koormusega vooluahelate puhul (mis töötavad kolm tundi või kauem) on sageli soovitatav valida MCCB, mille nimiväärtus on vähemalt 125% pideva koormusvoolu väärtusest.
2. samm: Keskkonnatingimuste arvestamine: Hinnake keskkonnatingimusi paigalduskohas, sealhulgas ümbritseva keskkonna temperatuurivahemikku, niiskustaset ja võimalike söövitavate ainete või tolmu olemasolu. Valige MCCB, mis on kavandatud töötama usaldusväärselt nendes tingimustes.
3. samm: Määrake katkestusvõime: Arvutage maksimaalne eeldatav lühisvool selles punktis, kuhu MCCB paigaldatakse. Valige MCCB, mille nii lõplik lühisekatkestusvõimsus (Icu) kui ka teenindusekatkestusvõimsus (Ics) vastavad sellele arvutatud rikkevoolutasemele või ületavad seda. See tagab, et kaitselüliti suudab iga võimaliku rikke ohutult katkestada ilma rikkeid põhjustamata.
4. samm: arvestage nimipinge: Veenduge, et MCCB nimitööpinge (Ue) on võrdne või suurem kui selle elektrisüsteemi nimipinge, kus seda kasutatakse. Ebapiisava nimipingega kaitselüliti kasutamine võib põhjustada ebaturvalist tööd ja võimalikku riket.
5. samm: määrake postide arv: Valige MCCB jaoks sobiv pooluste arv vastavalt kaitstava vooluahela tüübile. Ühefaasiliste vooluahelate puhul võib olla vajalik ühe- või kahepooluseline kaitselüliti. Kolmefaasiliste vooluahelate puhul on tavaliselt vaja kolmepooluselist kaitselülitit, samas kui kolmefaasiliste süsteemide puhul, kus on vajalik neutraalkaitse, võib olla vajalik neljapooluseline kaitselüliti.
6. samm: valige Tripping Characteristic: Valige käivituskõvera tüüp (tüüp B, C, D, K või Z), mis sobib kõige paremini kaitstava koormuse omadustega. Takistuskoormused sobivad üldiselt hästi B-tüüpi, samas kui induktiivsed koormused, eriti need, millel on suured sissevoolud, nagu mootorid, võivad vajada C-, D- või K-tüüpi kaitsmeid. Z-tüüpi kaitselülitid on mõeldud väga tundlike elektroonikaseadmete jaoks.
7. samm: kaaluge lisafunktsioone: Määrake kindlaks, kas konkreetse rakenduse jaoks on vaja lisafunktsioone või lisaseadmeid. Nende hulka võivad kuuluda lisakontaktid kaugnäitamiseks, šuntväljalülitused kaugväljalülitamiseks või alajõude väljalülitused kaitseks pingelanguse eest.
8. samm: järgige standardeid ja eeskirju: Veenduge, et valitud MCCB on sertifitseeritud asjakohaste standardiorganisatsioonide, näiteks CSA ja/või UL poolt ning et see vastab Ontario elektriohutusseadustikule ja muudele kohalikele eeskirjadele.
Samm 9: kaaluge füüsilist suurust ja paigaldamist: Veenduge, et MCCB füüsilised mõõtmed sobivad elektrikilbis või -kaapis olemasoleva ruumiga. Samuti tuleb tagada, et paigaldustüüp (nt fikseeritud, pistikupesa, väljatõmmatav) vastab paigaldusnõuetele.
Järgides neid samme, saavad elektrispetsialistid teha teadlikke otsuseid ja valida oma konkreetse elektrisüsteemi jaoks kõige sobivama MCCB, tagades nii ohutuse kui ka usaldusväärse toimimise.
8. Keskkonnategurite arvestamine: Keskkonnatemperatuur ja kõrgus merepinnast
Vormitud kaitselülitite toimivust võivad mõjutada keskkonnatingimused, milles nad töötavad, eelkõige ümbritsev temperatuur ja kõrgus merepinnast. On oluline neid tegureid valikuprotsessi käigus arvesse võtta, et tagada MCCB ettenähtud toimimine.
8.1. Ümbritseva temperatuuri mõju MCCB jõudlusele
Termomagnetilised MCCB-d on tundlikud ümbritseva keskkonna temperatuuri muutuste suhtes. Kalibreerimistemperatuurist madalamal temperatuuril (tavaliselt 40 °C või 104 °F) võivad need kaitsmed enne välja lülitumist kanda rohkem voolu kui nende nimiväärtus, mis võib mõjutada kooskõlastamist teiste kaitseseadmetega. Väga külmas keskkonnas võib see mõjutada ka kaitselüliti mehaanilist tööd. Seevastu kalibreerimispunktist kõrgemal keskkonnatemperatuuril kannavad termomagnetilised kaitselülitid oma nimiväärtusest väiksemat voolu ja võivad tekkida häirivad vallandumised. NEMA standardid soovitavad konsulteerida tootjaga rakenduste puhul, kus ümbritsev temperatuur jääb väljapoole vahemikku -5°C (23°F) kuni 40°C (104°F). Seevastu elektroonilised päästikud on üldiselt vähem tundlikud ümbritseva temperatuuri kõikumiste suhtes kindlaksmääratud tööpiirkonnas, mis jääb sageli vahemikku -20°C (-4°F) kuni +55°C (131°F). Rakenduste puhul, kus ümbritseva keskkonna temperatuur on pidevalt kõrge, võib olla vajalik vähendada MCCB nimivoolu, et vältida ülekuumenemist ja häirivat käivitumist. Seetõttu on termomagnetilise vahelduvkaitselüliti valimisel väga oluline arvestada eeldatavat ümbritseva keskkonna temperatuuri paigalduskohas ja konsulteerida tootja juhistega vajalike vähendusfaktorite kohta või teha kindlaks, kas elektrooniline lülitusseade oleks sobivam valik.
8.2. Kõrguse mõju dielektrilisele tugevusele ja jahutustõhususele
Ka kõrgus võib mõjutada MCCBde toimimist, peamiselt õhutiheduse vähenemise tõttu kõrgemal asuvates kohtades. Kuni 2000 meetri (ligikaudu 6 600 jala) kõrgusele ei mõjuta kõrgus üldiselt oluliselt MCCBde tööomadusi. Kuid üle selle künnisväärtuse väheneb õhu tihedus, mille tõttu väheneb õhu dielektriline tugevus, mis võib mõjutada MCCB võimet isoleerida ja katkestada rikkevoolusid. Lisaks sellele on kõrgemal asuva õhukese õhu jahutusvõime väiksem, mis võib põhjustada kaitselüliti töötemperatuuri tõusu. Sellest tulenevalt on üle 2000 meetri kõrgusel asuvate seadmete puhul sageli vaja kohaldada alandamistegureid MCCB pinge, voolutugevuse ja katkestamise nimiväärtuste suhtes. Näiteks Schneider Electric pakub oma Compact NS MCCB tootesarja jaoks üle 2000 meetri kõrgusel asuvate kaitselülitite jaoks vähendamistabelid, milles on täpsustatud impulsspinge, isolatsiooni nimipinge, maksimaalse nimitööpinge ja nimivoolu kohandused. Samamoodi soovitab Eaton vähendada pinge, voolu ja katkestamise nimiväärtusi üle 6000 meetri kõrgusel. Üldised suunised soovitavad vähendada pinget umbes 1% võrra 100 meetri kohta üle 2000 meetri ja voolu umbes 2% võrra 1000 meetri kohta üle sama kõrguse. Elektripaigaldiste kavandamisel kõrgemal asuvate elektripaigaldiste puhul on oluline tutvuda MCCB tootja spetsifikatsioonidega ja kohaldada soovitatud vähendamistegureid, et valitud kaitselüliti töötaks ohutult ja usaldusväärselt.
9. Kokkuvõte: MCCB teadliku valikuga optimaalse elektrilise kaitse tagamine.
Õige vormitud kaitselüliti valimine on kriitiline otsus, mis mõjutab oluliselt elektrisüsteemide ohutust ja töökindlust. MCCBde aluspõhimõtete ja nende tööd määravate peamiste elektriliste parameetrite põhjalik tundmine on esmatähtis. Käesolevas aruandes on rõhutatud, kui oluline on hoolikalt kaaluda nimivoolu, nimipinge ja katkestusvõimsust, et tagada valitud kaitselülitite kokkusobivus elektrisüsteemi nõuetega ja tõhus kaitse ülekoormuse ja lühise eest.
Väljalülitusomaduste valik, kas termomagnetiline või elektrooniline, ja konkreetne väljalülituskõvera tüüp (B, C, D, K või Z) peab olema kohandatud vastavalt kaitstavate elektriliste koormuste laadile. Lisaks sellele määrab voolukatkestuskarbi kavandatud kasutusviis, kas elamu-, kaubandus- või tööstuskeskkonnas, konkreetsed valikukriteeriumid, mis on seotud voolu ja pinge käsitlemise, katkestusvõimsuse ning lisafunktsioonide või vastupidavuse vajadusega.
Ohutusstandardite ja sertifikaatide, eelkõige Ontario elektriohutuse koodeksi ning CSA ja UL sertifikaatide järgimine on Ontario Torontos asuvate seadmete puhul vältimatu, tagades eeskirjade täitmise ja kõrgeima ohutustaseme. Ka MCCB pooluste arv peab olema hoolikalt vastavuses vooluahela konfiguratsiooniga, olenemata sellest, kas tegemist on ühe- või kolmefaasilise või neutraalkaitse nõudva vooluahelaga. Lõpuks on väga oluline arvestada keskkonnateguritega, nagu ümbritsev temperatuur ja kõrgus merepinnast, kuna need tingimused võivad mõjutada MCCBde toimimist ja võivad vajada nõuetekohase töö tagamiseks vähendamist. Kõiki neid aspekte hoolikalt arvesse võttes saavad elektrispetsialistid teha teadlikke valikuid ja valida õige MCCB, et tagada oma süsteemide optimaalne elektriline kaitse, kaitsta seadmeid, vältida ohte ja tagada elektrivarustuse järjepidevus.
