Mengapa Suisgear 400A Anda Tersandung pada 350A: Kebenaran Tersembunyi Tentang Penarafan Arus
Bayangkan ini: Anda telah menetapkan papan agihan dengan pemutus litar utama 400A untuk kemudahan perindustrian. Pengiraan beban menunjukkan permintaan maksimum 340A—dalam kapasiti. Namun tiga bulan selepas pentauliahan, sistem tersandung berulang kali di bawah operasi berterusan pada hanya 350A. Pelanggan berang, pengeluaran terhenti, dan anda berebut untuk memahami apa yang salah.
Puncanya? Salah faham asas tentang bagaimana IEC 61439 mentakrifkan penarafan arus. Tidak seperti pemikiran “penarafan pemutus” tradisional—di mana pemutus 400A sama dengan kapasiti 400A—standard moden menganggap suisgear sebagai sistem terma bersepadu. Tiga parameter kritikal mengawal kapasiti dunia sebenar: InA (arus berkadar pemasangan), Inc (arus berkadar litar), dan RDF (faktor kepelbagaian berkadar).
Panduan ini menyahkod penarafan saling berkaitan ini untuk mengelakkan ralat spesifikasi yang mahal. Sejak IEC 61439 menggantikan IEC 60439 pada tahun 2009 (dengan tempoh peralihan berakhir menjelang 2014), parameter ini telah menjadi wajib untuk pemasangan suisgear yang mematuhi. Namun kekeliruan berterusan, terutamanya sekitar RDF—faktor penurunan terma yang sering disalah anggap sebagai kepelbagaian elektrik.
Sama ada anda pembina panel, jurutera perunding atau pengedar, memahami InA, Inc dan RDF bukan lagi pilihan. Ia adalah perbezaan antara sistem yang berfungsi dengan pasti dan sistem yang gagal di lapangan.
Memahami Falsafah Penarafan Arus IEC 61439
Peralihan Paradigma: Daripada Komponen kepada Sistem
IEC 61439 secara asasnya mengubah cara kita menilai kapasiti suisgear. Standard terdahulu, IEC 60439, memfokuskan pada penarafan komponen individu—jika pemutus utama anda dinilai 400A dan bar bas anda dinilai 630A, pemasangan itu dianggap mencukupi. Standard baharu mengiktiraf realiti yang pahit: interaksi terma antara komponen mengurangkan kapasiti dunia sebenar di bawah nilai papan nama.
Peralihan ini mencerminkan kegagalan lapangan selama beberapa dekad di mana suisgear “dinilai dengan betul” terlalu panas di bawah beban berterusan. Isunya? Haba yang dihasilkan oleh satu pemutus litar menjejaskan peranti bersebelahan. Panel yang padat dengan sepuluh MCB 63A yang beroperasi serentak mewujudkan persekitaran terma yang sangat berbeza daripada pemutus tunggal secara berasingan.
Pendekatan Kotak Hitam: Empat Antara Muka Kritikal
IEC 61439-1:2020 menganggap suisgear sebagai “kotak hitam” dengan empat titik antara muka yang mesti ditakrifkan dengan jelas:
- Antara Muka Litar Elektrik: Ciri-ciri bekalan masuk (voltan, frekuensi, tahap kerosakan) dan keperluan beban keluar
- Antara Muka Keadaan Pemasangan: Suhu ambien, ketinggian, darjah pencemaran, kelembapan, pengudaraan
- Antara Muka Operasi & Penyelenggaraan: Siapa yang mengendalikan peralatan (orang mahir lwn. orang biasa), keperluan kebolehcapaian
- Antara Muka Ciri Pemasangan: Susunan fizikal, konfigurasi bar bas, kaedah penamatan kabel—di sinilah InA, Inc dan RDF ditentukan
Pengilang mesti mengesahkan pemasangan lengkap memenuhi had kenaikan suhu (IEC 61439-1, Klausa 10.10) dalam konfigurasi fizikal khususnya. Pengesahan ini tidak boleh diekstrapolasi daripada helaian data komponen individu.
Perbandingan Pemikiran Lama lwn. Baharu
| Aspek | IEC 60439 (Pendekatan Warisan) | IEC 61439 (Standard Semasa) |
|---|---|---|
| Fokus Penarafan | Penarafan komponen individu (pemutus, bar bas, terminal) | Prestasi terma pemasangan lengkap |
| Kaedah Pengesahan | Pemasangan Ujian Jenis (TTA) atau Pemasangan Diuji Jenis Separa (PTTA) | Pengesahan reka bentuk melalui ujian, pengiraan atau reka bentuk terbukti |
| Andaian Beban Berterusan | Komponen boleh membawa penarafan papan nama | Memerlukan RDF untuk mengambil kira interaksi terma |
| Penarafan Bar Bas | Berdasarkan keratan rentas konduktor sahaja | Berdasarkan susun atur fizikal, pemasangan dan sumber haba bersebelahan dalam susunan khusus itu |
| Simbol Penarafan Arus | In (arus nominal) | InA (pemasangan), Inc (litar), dengan pengubah suai RDF |
| Tanggungjawab | Kabur antara OEM dan pembina panel | Tugasan yang jelas: pengilang asal mengesahkan reka bentuk, pemasang mengikut prosedur yang didokumenkan |
Mengapa Ini Penting: Di bawah standard lama, pembina panel boleh memasang peralatan daripada komponen katalog dan menganggap pematuhan. IEC 61439 memerlukan bukti yang didokumenkan bahawa konfigurasi pemasangan khusus telah disahkan untuk prestasi terma. Ini bukan akademik—ia adalah perbezaan antara sistem yang dinilai untuk tugas berterusan dan sistem yang terlalu panas.
InA – Arus Berkadar Pemasangan: Tulang Belakang Kapasiti Pengagihan
Definisi dan Penentuan (IEC 61439-1:2020, Klausa 5.3.1)
InA ialah jumlah arus yang boleh diagihkan oleh bar bas utama dalam susunan pemasangan tertentu, tanpa melebihi had kenaikan suhu yang dinyatakan dalam Klausa 9.2. Secara kritikal, InA ditakrifkan sebagai yang lebih kecil daripada dua nilai:
(a) Jumlah arus berkadar semua litar masuk yang dikendalikan selari, atau
(b) Kapasiti membawa arus bar bas utama dalam susun atur fizikal khusus itu
Pendekatan had dwi ini menangkap ralat biasa: menganggap bahawa jika jumlah pemutus litar masuk anda ialah 800A (cth., dua incomer 400A), InA anda secara automatik ialah 800A. Tidak benar—jika susunan bar bas hanya boleh mengagihkan 650A sebelum melebihi kenaikan suhu 70°C pada penamatan, InA = 650A.
Mengapa Tata Letak Fizikal Menentukan InA
Kapasiti arus busbar bukan hanya mengenai keratan rentas tembaga. IEC 61439-1 mengesahkan kenaikan suhu pada titik terpanas dalam pemasangan—biasanya di mana:
- Busbar membuat bengkokan 90° (menciptakan arus pusar setempat)
- Kabel masuk menamatkan (rintangan pada lug mampatan)
- Peranti keluar berkumpul rapat (radiasi haba kumulatif)
- Pengudaraan terhad (corak peredaran udara dalaman)
Busbar tembaga 100×10mm mempunyai kapasiti teori ~850A di udara bebas. Busbar yang sama dalam gear suis tertutup IP54 dengan kelenjar kabel, dikelilingi oleh pemutus litar yang dimuatkan, dipasang secara menegak dalam suhu ambien 45°C, mungkin hanya mengagihkan 500A tanpa melanggar had suhu.
Salah Tanggapan Kritikal: InA ≠ Penarafan Pemutus Litar Utama. Pemutus litar utama 630A tidak menjamin InA = 630A. Jika tata letak busbar menghadkan pengagihan kepada 500A, maka InA = 500A, dan pemasangan mesti diturunkan kadarnya dengan sewajarnya.
Contoh Pengiraan InA: Senario Dwi Masukan
Pertimbangkan papan suis industri biasa dengan dua penyalur masuk untuk lebihan bekalan:
| Parameter | Masukan 1 | Masukan 2 | Kapasiti Busbar |
|---|---|---|---|
| Penarafan Pemutus Litar (In) | 630A | 630A | Konduktor Bertarafan 1,000A |
| Inc (Penarafan Litar Masuk) | 600A | 600A | – |
| Jumlah Inc (Operasi Selari) | – | – | 1,200A |
| Kapasiti Pengagihan Busbar (disahkan oleh ujian kenaikan suhu dalam penutup/tata letak khusus ini) | – | – | 800A |
| InA (Arus Bertarafan Pemasangan) | – | – | 800A ✓ |
Hasil: Walaupun mempunyai dua litar masuk 600A (jumlah = 1,200A), susunan busbar fizikal dalam pemasangan ini hanya boleh mengagihkan 800A. Oleh itu, InA = 800A. Papan nama pemasangan mesti mengisytiharkan batasan ini.
Keperluan Pengesahan Kenaikan Suhu
IEC 61439-1, Jadual 8 menyatakan had kenaikan suhu maksimum (di atas ambien) untuk komponen yang berbeza:
- Busbar terdedah (tembaga): Kenaikan 70K (70°C di atas ambien)
- Sambungan busbar berbolt: Kenaikan 65K
- Terminal MCB/MCCB: Kenaikan 70K
- Lug penamatan kabel: Kenaikan 70K
- Permukaan luaran yang boleh diakses (logam): Kenaikan 30K
- Pemegang/cengkaman: Kenaikan 15K
Had ini menganggap ambien 35°C. Pada ambien 45°C, busbar yang mencapai 115°C (kenaikan 70K) berada pada had mutlak. Sebarang beban tambahan atau pengudaraan yang terjejas menyebabkan kegagalan.
Apabila InA Menjadi Kritikal Misi
- Penjanaan Mikro PV Suria: Apabila solar atas bumbung memberi suapan balik ke dalam papan pengagihan, Peraturan 551.7.2 (BS 7671) memerlukan: InA ≥ In + Ig(s) di mana In = penarafan fius bekalan, Ig(s) = arus keluaran bertarafan penjana. Bekalan 100A dengan keluaran solar 16A memerlukan InA ≥ 116A minimum.
- Pemasangan Pengecasan EV: Pelbagai Pengecas EV 7kW-22kW mewujudkan beban berterusan yang melebihi andaian kepelbagaian biasa, menuntut kapasiti InA yang disahkan.
- Pusat Data: Beban pelayan berjalan pada kapasiti 90-95% 24/7, memerlukan gear suis dengan InA = beban bersambung sebenar (tiada kredit kepelbagaian).
Nota Reka Bentuk VIOX: Sentiasa sahkan InA sepadan dengan profil beban anda. Minta laporan ujian kenaikan suhu pengeluar yang menunjukkan konfigurasi pemasangan khusus yang diuji—bukan jadual busbar generik.
Inc – Arus Bertarafan Litar: Melangkaui Papan Nama Pemutus
Definisi dan Aplikasi (IEC 61439-1:2020, Klausa 5.3.2)
Inc ialah penarafan arus litar tertentu dalam pemasangan, dengan mengambil kira interaksi terma dengan litar bersebelahan dan susunan fizikal pemasangan. Ini pada asasnya berbeza daripada penarafan nominal peranti (In).
MCB membawa penarafan papan nama (In)—contohnya, 63A. Penarafan ini ditetapkan dengan menguji pemutus secara berasingan dalam keadaan standard (lihat spesifikasi IEC 60898-1). Tetapi apabila MCB 63A yang sama dipasang dalam papan suis yang padat, dikelilingi oleh peranti lain yang dimuatkan, penarafan litar Inc mungkin jauh lebih rendah—mungkin hanya 50A berterusan.
Penarafan Peranti (In) lwn. Penarafan Litar (Inc)
| keadaan | Penarafan Peranti (In) | Penarafan Litar (Inc) | 降额系数 |
|---|---|---|---|
| MCB tunggal di udara terbuka, suhu ambien 30°C | 63A | 63A | 1.0 |
| MCB yang sama di dalam panel tertutup, 35°C, dengan 3 MCB bersebelahan yang berbeban | 63A | ~55A | 0.87 |
| MCB yang sama di dalam penutup IP54 yang padat, 40°C, 8 MCB bersebelahan yang berbeban | 63A | ~47A | 0.75 |
| MCB yang sama dengan penamatan kabel yang menambahkan kehilangan 5W, pengudaraan yang lemah | 63A | ~44A | 0.70 |
Wawasan Utama: Peranti tidak berubah—MCB 63A masih dinilai 63A dengan sendirinya. Tetapi keupayaan litar untuk menghilangkan haba dalam pemasangan khusus itu menentukan Inc. Inilah yang disahkan oleh IEC 61439.
Faktor yang Mempengaruhi Penentuan Inc
- Ketumpatan Pemasangan: MCB yang dipasang bersebelahan tanpa jarak mengalirkan haba antara peranti bersebelahan. Pengeluar menguji konfigurasi tertentu—contohnya, “10 MCB dalam satu baris, berselang-seli berbeban/tidak berbeban” untuk menentukan Inc kes terburuk.
- Kehilangan Penamatan Kabel: Setiap sambungan berbol atau diapit menambah rintangan. Lug yang tidak diketatkan dengan betul menambah 2-3W haba setiap kutub pada 50A. Gandakan merentasi 20 litar keluar, dan anda telah menambah beban haba 100W+ yang mempengaruhi Inc untuk semua litar.
- Pengudaraan Penutup: Penutup IP21 bahagian bawah terbuka menghilangkan haba secara semula jadi. Penutup bergetah IP54 memerangkap haba. Kotak polikarbonat IP65 di bawah cahaya matahari langsung mewujudkan suhu dalaman yang melampau. Inc mesti mengambil kira perkara ini.
- Kedekatan Busbar: Litar yang dipasang berdekatan dengan busbar arus tinggi (suapan masuk) mengalami haba sinaran daripada busbar itu sendiri, mengurangkan Inc mereka di bawah peranti yang dipasang dari jauh.
- Ketinggian dan Keadaan Ambien: Lihat panduan kami tentang penurunan kadar elektrik untuk suhu, ketinggian dan faktor pengumpulan untuk pengiraan terperinci.
Contoh Dunia Sebenar: MCB 63A dalam Panel yang Padat
Panel kawalan industri mengandungi:
- 12× MCB 63A untuk penyalur motor
- Dipasang dalam satu baris rel DIN
- Penutup IP54 dalam ambien 40°C (bilik jentera)
- Pengudaraan semula jadi yang lemah (tiada kipas)
Pengesahan pengeluar: Ujian kenaikan suhu menunjukkan bahawa dengan semua 12 litar dimuatkan kepada 63A serentak, suhu terminal melebihi 110°C (ambien 40°C + had kenaikan 70K). Untuk mematuhi IEC 61439-1, pengeluar mengisytiharkan:
- Penarafan peranti (In): 63A setiap MCB
- Penarafan litar (Inc): 47A setiap litar dalam konfigurasi ini
- RDF yang diperlukan: 0.75 (dijelaskan dalam bahagian seterusnya)
Impak Praktikal: Setiap litar motor mesti dihadkan kepada beban berterusan 47A, atau panel mesti dikonfigurasikan semula dengan jarak/pengudaraan untuk mencapai nilai Inc yang lebih tinggi.
Untuk perbandingan dengan piawaian yang lebih lama, lihat artikel kami tentang kategori penggunaan IEC 60947-3 yang mengawal peranti itu sendiri, bukan pemasangan.
RDF – Faktor Kepelbagaian Terkadar: Pengganda Terma Kritikal
Definisi dan Tujuan (IEC 61439-1:2020, Klausa 5.3.3)
RDF (Faktor Kepelbagaian Terkadar) ialah nilai seunit Inc yang mana semua litar keluar (atau sekumpulan litar) boleh dimuatkan secara berterusan dan serentak, dengan mengambil kira pengaruh terma bersama. Ia diberikan oleh pengeluar pemasangan berdasarkan pengesahan kenaikan suhu.
Perbezaan Kritikal: RDF BUKAN faktor kepelbagaian elektrik (seperti dalam BS 7671 atau NEC Artikel 220). Kod tersebut menganggarkan corak penggunaan beban sebenar (“tidak semua beban berjalan serentak”). RDF ialah faktor penurunan kadar terma yang mengehadkan pemuatan litar untuk mengelakkan terlalu panas apabila semua litar berjalan serentak.
Nilai RDF dan Maksudnya
| Nilai RDF | Tafsiran | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|
| 1.0 | Semua litar boleh membawa Inc penuh secara berterusan pada masa yang sama | Sistem PV solar, pusat data, barisan proses perindustrian dengan tugas berterusan, infrastruktur kritikal |
| 0.8 | Setiap litar dihadkan kepada 80% Inc untuk pemuatan serentak berterusan | Bangunan komersial dengan beban campuran, panel berventilasi baik, ketumpatan beban sederhana |
| 0.68 | Setiap litar dihadkan kepada 68% Inc untuk pemuatan serentak berterusan | Papan agihan kediaman, penutup yang padat, suhu ambien yang tinggi |
| 0.6 | Setiap litar dihadkan kepada 60% Inc untuk pemuatan serentak berterusan | Panel yang sangat padat, pengudaraan yang lemah, keadaan ambien yang tinggi, senario retrofit |
Contoh: Papan agihan mempunyai litar keluar dengan Inc = 50A dan RDF = 0.68. Beban serentak berterusan maksimum yang dibenarkan untuk litar itu ialah:
IB (arus operasi) = Inc × RDF = 50A × 0.68 = 34A
Jika anda perlu memuatkan litar tersebut kepada 45A secara berterusan, anda mempunyai dua pilihan:
- Tentukan panel dengan RDF yang lebih tinggi (contohnya, 0.9 → 50A × 0.9 = 45A ✓)
- Minta konfigurasi di mana litar tersebut mempunyai kadar Inc yang lebih tinggi (contohnya, Inc = 63A → 63A × 0.68 = 43A, masih tidak mencukupi; memerlukan Inc = 67A atau RDF = 0.9)
Bagaimana Pengeluar Menentukan RDF Melalui Pengujian
IEC 61439-1 Klausa 10.10 memerlukan pengesahan kenaikan suhu melalui:
Kaedah 1 – Pengujian Penuh: Muatkan pemasangan kepada keadaan berkadar (InA pada penyalur masuk, litar keluar pada Inc × RDF) untuk masa yang mencukupi untuk mencapai keseimbangan terma. Ukur suhu pada titik kritikal. Jika semua kekal di bawah had (Jadual 8), RDF disahkan.
Kaedah 2 – Pengiraan (dibenarkan sehingga InA ≤ 1,600A): Gunakan pemodelan terma mengikut IEC 61439-1 Lampiran D, dengan mengambil kira:
- Pelesapan kuasa setiap komponen (daripada data pengeluar)
- Pekali pemindahan haba (perolakan, sinaran, pengaliran)
- Sifat terma penutup (bahan, luas permukaan, bukaan pengudaraan)
Kaedah 3 – Reka Bentuk Terbukti: Tunjukkan pemasangan berasal daripada reka bentuk serupa yang telah diuji sebelum ini dengan pengubahsuaian yang didokumenkan yang tidak memburukkan prestasi terma.
Kebanyakan pengeluar menggunakan Kaedah 1 untuk barisan produk utama, kemudian memperoleh varian menggunakan Kaedah 3. Panel tersuai selalunya memerlukan pengiraan Kaedah 2.
Contoh Aplikasi RDF: Papan Agihan 8-Litar
Papan agihan bangunan komersial mengandungi:
| Litar | Peranti (In) | Kadar Inc | RDF | Beban Berterusan Maksimum (IB) | Beban Sebenar |
|---|---|---|---|---|---|
| Penyalur Masuk | 100A MCCB | 100A | – | – | Jumlah keluar |
| Litar 1 | 32A MCB | 32A | 0.7 | 22.4A | 20A (Pencahayaan) |
| Litar 2 | 32A MCB | 32A | 0.7 | 22.4A | 18A (Pencahayaan) |
| Litar 3 | 40A RCBO | 40A | 0.7 | 28A | 25A (HVAC) |
| Litar 4 | 40A RCBO | 40A | 0.7 | 28A | 27A (HVAC) |
| Litar 5 | 20A MCB | 20A | 0.7 | 14A | 12A (Soket) |
| Litar 6 | 20A MCB | 20A | 0.7 | 14A | 11A (Soket) |
| Litar 7 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 32A (Dapur) |
| Litar 8 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 30A (Dapur) |
*Litar 7 & 8 mempunyai Inc < In disebabkan kedudukan pemasangan berhampiran sumber haba
Pengesahan: Jumlah beban sebenar = 175A. Dengan RDF = 0.7, papan boleh mengendalikan jumlah (Inc × RDF) = 199.2A maksimum. Papan dinilai dengan secukupnya, tetapi jika Litar 7 atau 8 perlu berjalan pada 63A penuh, anda akan melebihi had terma (63A > 35A dibenarkan).
Aplikasi Kritikal Memerlukan RDF = 1.0
- Kotak Penggabung PV Solar: Tatasusunan PV menghasilkan kuasa maksimum selama 4-6 jam setiap hari semasa puncak matahari. Arus rentetan mengalir pada kapasiti berkadar serentak. Mana-mana RDF < 1.0 menyebabkan gangguan perjalanan arus lebihan atau degradasi bar bas jangka panjang. Lihat kami panduan reka bentuk kotak penggabung solar.
- Pusat Data dan Bilik Pelayan: Beban IT beroperasi 24/7 pada 90-95% kapasiti berkadar. Malah penyimpangan terma yang singkat berisiko merosakkan peralatan. RDF mesti sama dengan 1.0, dan pengiraan terma harus merangkumi senario kes terburuk.
- Proses Berterusan Perindustrian: Loji kimia, rawatan air, pembuatan 24 jam—mana-mana proses di mana berhenti = masa henti yang mahal memerlukan suisgear berkadar RDF = 1.0.
- Stesen Pengecasan EV: Pelbagai Pengecas Tahap 2 berjalan serentak selama berjam-jam memerlukan kapasiti terma penuh. Papan pengguna RDF = 0.7 biasa gagal dengan cepat dalam aplikasi ini.
Kesilapan Lazim Jurutera dengan RDF
Kesilapan 1: Mengelirukan RDF dengan faktor kepelbagaian/permintaan elektrik daripada NEC atau BS 7671. Ini tidak sama. Kepelbagaian elektrik mengurangkan jumlah beban terhubung berdasarkan corak penggunaan (tidak semua beban berjalan serentak). RDF mengehadkan pembebanan litar individu walaupun semua beban berjalan serentak disebabkan oleh kekangan terma.
Kesilapan 2: Menggunakan RDF pada beban jangka pendek. IEC 61439-1 mentakrifkan “berterusan” sebagai beban yang beroperasi >30 minit. Untuk kitaran tugas pendek (contohnya, permulaan motor, arus masuk), RDF biasanya tidak terpakai—jisim terma menghalang kenaikan suhu dalam peristiwa ringkas.
Kesilapan 3: Menganggap RDF terpakai sama rata pada semua litar. Pengilang boleh menetapkan nilai RDF yang berbeza kepada bahagian atau kumpulan yang berbeza dalam pemasangan. Sentiasa semak nilai RDF litar tertentu.
Kesilapan 4: Mengabaikan RDF semasa pengubahsuaian panel. Menambah litar pada papan sedia ada mengubah pembebanan terma. Jika RDF asal ialah 0.8 berdasarkan “5 litar dimuatkan,” menambah 3 lagi litar yang dimuatkan boleh mengurangkan RDF berkesan kepada 0.65 melainkan pengudaraan dipertingkatkan.
Untuk pertimbangan saiz peranti pelindung yang berkaitan, rujuk panduan kami tentang penarafan pemutus litar: ICU, ICS, ICW, ICM.
Perkaitan: Bagaimana InA, Inc, dan RDF Bekerja Bersama
Persamaan Pengesahan Asas
Pemasangan IEC 61439 yang mematuhi mesti memenuhi:
Σ (Inc × RDF) ≤ InA
di mana:
- Σ (Inc × RDF) = jumlah semua pembebanan litar keluar (dilaraskan untuk operasi serentak)
- InA = arus berkadar pemasangan (kapasiti pengagihan bar bas)
Persamaan ini memastikan bahawa jumlah beban terma pada pemasangan, dengan mengambil kira operasi serentak berterusan semua litar pada kapasiti terma yang diturunkan, tidak melebihi apa yang boleh diagihkan oleh sistem bar bas tanpa terlalu panas.
Urutan Pengesahan Reka Bentuk
- Tentukan Keperluan Beban: Kira arus operasi sebenar (IB) untuk semua litar
- Pilih Peranti Perlindungan Litar: Pilih MCB/RCBO dengan In ≥ IB (saiz perlindungan arus lebih standard)
- Sahkan Konfigurasi Pemasangan: Pengilang menentukan Inc untuk setiap litar berdasarkan susun atur fizikal
- Gunakan RDF: Pengilang menetapkan RDF berdasarkan pengesahan kenaikan suhu
- Semak Pematuhan: Untuk setiap litar, sahkan IB ≤ (Inc × RDF)
- Sahkan Kapasiti InA: Pastikan Σ(Inc × RDF) ≤ InA
Jika Langkah 5 atau 6 gagal, pilihan adalah:
- Tingkatkan saiz/pengudaraan panel untuk meningkatkan RDF
- Kurangkan pembebanan litar (IB)
- Konfigurasikan semula susun atur untuk meningkatkan Inc
- Tingkatkan bar bas untuk meningkatkan InA
Kajian Kes: Papan Pengagihan Kemudahan Beban Campuran
Senario: Kemudahan perindustrian dengan kawasan pejabat, lantai pengeluaran dan solar PV atas bumbung. Papan pengagihan utama tunggal.
| Litar | Jenis Beban | IB (A) | Peranti In (A) | Inc (A) | RDF | Inc×RDF (A) | Mematuhi? |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Penyalur Masuk | Bekalan utiliti | – | 250A MCCB | 250A | – | – | – |
| C1 | HVAC Pejabat | 32 | 40A MCB | 40A | 0.8 | 32A | ✓ (32A ≤ 32A) |
| C2 | Pencahayaan pejabat | 18 | 25A MCB | 25A | 0.8 | 20A | ✓ (18A ≤ 20A) |
| C3 | Soket pejabat | 22 | 32A MCB | 32A | 0.8 | 25.6A | ✓ (22A ≤ 25.6A) |
| C4 | Barisan Pengeluaran 1 | 48 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ❌ (48A > 44A) |
| C5 | Barisan Pengeluaran 2 | 45 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ✓ (45A ≤ 44A) |
| C6 | Peralatan kimpalan | 38 | MCB 50A | 50A | 0.8 | 40A | ✓ (38A ≤ 40A) |
| C7 | Pemampat | 52 | 63A MCB | 60A | 0.8 | 48A | ❌ (52A > 48A) |
| C8 | Suapan Balik Solar PV | 20 | 25A MCB | 25A | 1.0 | 25A | ✓ (20A ≤ 25A) |
*Inc dikurangkan disebabkan kedudukan pemasangan di bahagian berketumpatan tinggi
Analisis:
- InA diisytiharkan: 250A (dihadkan oleh agihan busbar dalam konfigurasi ini)
- Σ(Inc × RDF): 32 + 20 + 25.6 + 44 + 44 + 40 + 48 + 25 = 278.6A → Melebihi InA!
Masalah:
- Litar C4 melebihi had terma (beban 48A > 44A dibenarkan)
- Litar C7 melebihi had terma (beban 52A > 48A dibenarkan)
- Jumlah beban terma (278.6A) melebihi kapasiti pemasangan (250A InA)
Penyelesaian:
- Konfigurasi Semula C4 & C7: Alihkan litar beban tinggi ini ke bahagian dengan pengudaraan yang lebih baik, meningkatkan Inc masing-masing kepada 63A dan 65A → Inc×RDF menjadi 50.4A dan 52A ✓
- Naik Taraf InA: Pasang busbar yang lebih besar atau tingkatkan penyejukan untuk mencapai InA = 300A (memerlukan pengiraan terma baharu)
- Pisahkan Agihan: Gunakan papan sub-agihan untuk beban pengeluaran, mengurangkan beban papan utama
- Sahkan Keperluan Solar PV: Ambil perhatian C8 mempunyai RDF = 1.0 (tidak boleh diturunkan secara terma) kerana solar menjana secara berterusan pada waktu siang. Lihat BS 7671 Peraturan 551.7.2 dan kami panduan pemasangan penjanaan mikro untuk keperluan.
Pertimbangan Perluasan Masa Depan
Amaran: Papan yang beroperasi pada 90% daripada InA hari ini tidak mempunyai margin terma untuk pengembangan. Apabila menentukan pemasangan baharu:
- Tentukan InA pada 125-150% daripada beban awal untuk keupayaan pengembangan 10 tahun
- Minta pengeluar mendokumenkan kapasiti litar ganti (berapa banyak litar tambahan sebelum RDF merosot)
- Untuk kemudahan kritikal, minta laporan pemodelan terma yang menunjukkan margin suhu
Amalan Terbaik VIOX: Kami mereka suisgear dengan InA yang dinilai untuk beban bersambung sebenar ditambah margin 30%, dan mengesahkan RDF untuk beban serentak kes terburuk. Semua pengiraan terma dan laporan ujian disediakan dengan dokumentasi penghantaran, memastikan pemasang mempunyai maklumat lengkap untuk pengubahsuaian masa hadapan.
Panduan Aplikasi Praktikal untuk Menentukan Suisgear IEC 61439
Senarai Semak Spesifikasi Langkah demi Langkah
Fasa 1: Analisis Beban
- Kira arus reka bentuk (IB) untuk setiap litar menggunakan data beban sebenar
- Kenal pasti beban berterusan (beroperasi >30 min) berbanding beban jangka pendek
- Tentukan suhu ambien di tapak pemasangan (kritikal untuk penurunan kadar)
- Nilaikan keadaan pengudaraan (semula jadi, paksa, terhad)
- Dokumenkan keperluan pengembangan masa hadapan
Fasa 2: Pemilihan Peralatan Awal
- Pilih peranti pelindung arus lebih dengan In ≥ IB
- Pilih jenis pemasangan: PSC (IEC 61439-2) untuk industri, atau DBO (IEC 61439-3) untuk operasi orang biasa
- Tentukan InA yang diperlukan berdasarkan: maks(jumlah litar masuk, Σ(IB dengan kepelbagaian))
- Pertimbangkan papan suis vs. suisgear perbezaan
Fasa 3: Keperluan Pengesahan
- Minta pengeluar menyediakan penarafan Inc untuk setiap litar dalam konfigurasi yang dicadangkan
- Minta nilai RDF yang diisytiharkan untuk pemasangan atau kumpulan litar
- Sahkan: IB ≤ (Inc × RDF) untuk semua litar tugas berterusan
- Sahkan: Σ(Inc × RDF) ≤ InA untuk keseluruhan pemasangan
- Minta laporan ujian kenaikan suhu atau pengiraan (IEC 61439-1, Klausa 10.10)
Fasa 4: Semakan Dokumentasi
- Sahkan tanda plat nama termasuk InA, jadual Inc, dan RDF
- Semak dokumen pengesahan reka bentuk (laporan ujian, pengiraan, atau rujukan reka bentuk terbukti)
- Semak pematuhan dengan bahagian yang berkenaan dalam siri IEC 61439 (bahagian 1, 2, atau 3)
- Sahkan faktor pembetulan ketinggian/suhu digunakan jika diperlukan (lihat panduan penurunan kadar)
Membaca Lembaran Data Pengeluar dengan Betul
Perkara yang Perlu Dicari:
- Pengisytiharan InA: Mesti dinyatakan dengan jelas, tidak tersembunyi dalam cetakan kecil. Berhati-hati dengan helaian data yang hanya menunjukkan “penarafan bar bas” tanpa InA pemasangan.
- Jadual Inc: Pengeluar profesional menyediakan jadual Inc litar demi litar, bukan hanya penarafan peranti generik. Jika helaian data hanya menyenaraikan “MCB 63A 10×,” tuntut nilai Inc sebenar untuk kedudukan tertentu tersebut.
- Nilai dan Kebolehgunaan RDF: Harus menyatakan RDF dan menjelaskan sama ada ia terpakai untuk semua litar, kumpulan tertentu atau bahagian. Kenyataan seperti “RDF = 0.8 untuk pemuatan standard” adalah samar-samar—tuntut butiran khusus.
- Pengesahan Kenaikan Suhu: Minta rujukan kepada nombor laporan ujian atau fail pengiraan. Mengikut IEC 61439-1, dokumentasi ini mesti wujud.
- Penarafan Suhu Ambien: Standard ialah 35°C. Jika tapak anda melebihi ini, penurunan kadar diperlukan. Minta pemasangan berkadar 40°C atau 45°C (mengurangkan InA/Inc sebanyak ~10-15%).
Bendera Merah dalam Spesifikasi
🚩 Helaian data menunjukkan InA = pemutus litar utama In: Mencadangkan pemasangan belum disahkan dengan betul. InA harus ditentukan oleh analisis terma, bukan hanya disalin daripada penarafan pemutus litar masuk.
🚩 Tiada RDF dinyatakan, atau “RDF = 1.0” tanpa justifikasi: Sama ada dokumentasi tidak lengkap, atau pengeluar belum melakukan pengesahan. Minta laporan ujian.
🚩 Nilai Inc generik tanpa rujukan kepada konfigurasi pemasangan: Inc bergantung pada reka letak fizikal. Helaian data yang menyatakan “MCB 63A = Inc 63A” untuk semua kedudukan dalam semua saiz panel adalah tidak mematuhi.
🚩 “Berdasarkan IEC 60439” atau “Memenuhi piawaian lama”: IEC 60439 telah digantikan. Peralatan mesti mematuhi siri IEC 61439 (tempoh peralihan berakhir 2014).
🚩 Tiada dokumentasi kenaikan suhu tersedia: Mengikut Klausa 10.10, pengesahan adalah wajib. Jika pengeluar tidak dapat memberikan ini, pemasangan tidak mematuhi.
Bila Meminta Pengiraan Terma
Sentiasa minta pengiraan terma apabila:
- Reka letak panel tersuai menyimpang daripada reka bentuk standard pengeluar
- Suhu ambien melebihi 35°C
- Enclosure mempunyai pengudaraan terhad (IP54+, persekitaran tertutup)
- Pemuatan litar berketumpatan tinggi (>60% ruang yang tersedia diisi)
- Aplikasi tugas berterusan (pusat data, industri proses, solar PV)
- Ketinggian >1,000m (kecekapan penyejukan berkurangan)
Keperluan Dokumentasi IEC 61439
Pemasangan yang mematuhi mesti termasuk:
- Plat nama (IEC 61439-1, Klausa 11.1):
- Nama/tanda dagangan pengeluar
- Penetapan atau pengenalan jenis
- Pematuhan IEC 61439-X (bahagian yang berkaitan)
- InA (arus berkadar pemasangan)
- Voltan berkadar (Ue)
- **额定频率**
- Darjah perlindungan (penarafan IP)
- Arus litar pintas bersyarat (jika berkenaan)
- Dokumentasi Teknikal (IEC 61439-1, Klausa 11.2):
- Gambar rajah satu garisan
- Jadual pengenalan litar dengan penarafan Inc
- Pengisytiharan RDF
- Laporan atau rujukan pengesahan kenaikan suhu
- Pengesahan litar pintas
- Arahan penyelenggaraan dan operasi
- Rekod Pengesahan: Untuk pengesahan reka bentuk melalui ujian, pengiraan atau reka bentuk terbukti, rekod formal mesti disimpan dan tersedia untuk pemeriksaan.
Kesilapan dan Pembetulan Spesifikasi Biasa
| ralat | Akibat | Pendekatan yang Betul |
|---|---|---|
| Menentukan “panel 400A” tanpa menyatakan InA, Inc atau RDF | Pengeluar menyampaikan penyelesaian patuh termurah; mungkin mempunyai InA = 320A dengan RDF = 0.7 | Tentukan: “InA ≥ 400A, RDF ≥ 0.8 untuk semua litar keluar, jadual Inc mengikut senarai beban” |
| Menggunakan penarafan peranti (In) untuk pengiraan beban | Beban lampau—Inc sebenar mungkin lebih rendah | Minta jadual Inc, sahkan IB ≤ (Inc × RDF) |
| Mengabaikan keadaan ambien | Pemanasan lampau di lapangan pada musim panas atau persekitaran bersuhu tinggi | Tentukan suhu ambien, minta faktor penurunan kadar |
| Menambah litar selepas penghantaran tanpa pengesahan semula | Beban lampau terma, waranti terbatal | Libatkan pengeluar untuk pengesahan pengubahsuaian |
| Menganggap RDF daripada satu panel terpakai pada panel lain | Tata letak yang berbeza mempunyai nilai RDF yang berbeza | Minta RDF khusus untuk konfigurasi anda |
Sokongan Teknikal VIOX: Pasukan kejuruteraan kami menyediakan analisis terma pra-jualan untuk projek tersuai. Serahkan jadual beban dan keadaan pemasangan, dan kami akan memberikan pengesahan Inc/RDF sebelum anda membuat komitmen untuk membeli. Untuk produk standard, laporan ujian komprehensif disertakan bersama penghantaran.
Kesimpulan: Tiga Nombor Yang Menentukan Kapasiti Dunia Sebenar
Perbezaan antara pemasangan suisgear yang berfungsi dengan pasti selama 20 tahun dan yang gagal dalam masa beberapa bulan sering kali disebabkan oleh pemahaman tentang InA, Inc, dan RDF. Tiga parameter saling berkaitan ini—yang dimandatkan oleh IEC 61439 tetapi masih disalahfahami secara meluas—menentukan realiti terma pengagihan kuasa tugas berterusan.
Ambilan Utama:
- InA ialah jumlah kapasiti pengagihan pemasangan, dihadkan oleh prestasi terma busbar dalam susunan fizikal tertentu itu—bukan penarafan pemutus litar utama
- Inc ialah penarafan arus setiap litar dengan mengambil kira kedudukan pemasangan, sumber haba bersebelahan dan interaksi terma—bukan penarafan plat nama peranti
- RDF ialah faktor penurunan terma untuk pembebanan serentak berterusan—bukan faktor kepelbagaian elektrik daripada kod pemasangan
Apabila menentukan atau membeli suisgear, tuntut tiga nilai ini dengan dokumentasi sokongan. Sahkan persamaan asas: Σ(Inc × RDF) ≤ InA. Minta laporan atau pengiraan ujian kenaikan suhu. Jangan terima helaian data yang samar-samar atau tuntutan yang tidak disahkan.
Memahami InA, Inc dan RDF menghalang:
- Kegagalan lapangan akibat beban lampau terma
- Pengubahsuaian yang mahal apabila beban tidak sepadan dengan jangkaan
- Ketidakpatuhan dengan IEC 61439 semasa pemeriksaan
- Pertikaian waranti ke atas “penarafan yang tidak mencukupi”
- Masa henti pengeluaran daripada trip gangguan
Komitmen VIOX: Setiap pemasangan suisgear VIOX dihantar dengan dokumentasi pematuhan IEC 61439 yang lengkap—penandaan plat nama InA, jadual litar Inc, nilai RDF yang diisytiharkan dan rekod pengesahan kenaikan suhu. Jurutera kami bekerjasama dengan anda semasa spesifikasi untuk memastikan margin terma sepadan dengan aplikasi anda, bukan hanya memenuhi piawaian minimum.
Apabila sistem kuasa berkembang ke arah faktor penggunaan yang lebih tinggi (solar PV, pengecasan EV, infrastruktur data sentiasa hidup), pengurusan terma menjadi semakin kritikal. Masa depan termasuk pemantauan pintar—kembar digital yang meramalkan margin terma dalam masa nyata, memberi amaran kepada pengendali sebelum masalah berlaku. Tetapi asasnya kekal tiga penarafan asas ini: InA, Inc dan RDF.
Nyatakan dengan jelas. Sahkan dengan teliti. Infrastruktur elektrik anda bergantung padanya.
Soalan Lazim (FAQ)
Apa akan terjadi jika saya melebihi kadar InA?
Melebihi InA menyebabkan busbar utama beroperasi melebihi had kenaikan suhunya (biasanya 70K di atas ambien). Dalam jangka pendek, ini mempercepatkan penuaan penebat, melonggarkan sambungan berbolt disebabkan oleh kitaran pengembangan terma dan meningkatkan rintangan sentuhan. Akibat jangka panjang termasuk pengoksidaan busbar, penebat hangus dan akhirnya flashover atau kebakaran. Paling kritikal, peranti perlindungan arus lebih mungkin tidak trip—pemutus litar utama 250A tidak melindungi daripada beban lampau terma pada beban berterusan 260A. Pemasangan direka sebagai sistem; melebihi InA menjejaskan keseluruhan keseimbangan terma.
Bolehkah saya menggunakan litar pada Inc penuh jika RDF < 1.0?
Tidak. RDF secara khusus mengehadkan pembebanan serentak berterusan kepada Inc × RDF. Jika Inc = 50A dan RDF = 0.7, beban berterusan maksimum yang dibenarkan ialah 35A. Beroperasi pada 50A melanggar had suhu IEC 61439 walaupun pemutus litar belum trip. Beban jangka pendek (< 30 minit masa hidup dengan penyejukan masa mati yang mencukupi) mungkin menghampiri Inc penuh, tetapi tugas berterusan mesti menghormati RDF. Jika aplikasi anda memerlukan pembebanan berterusan Inc penuh, nyatakan pemasangan dengan RDF = 1.0 atau minta konfigurasi dengan Inc yang lebih tinggi untuk litar tertentu itu.
Bagaimana cara saya menentukan RDF untuk konfigurasi panel khusus saya?
RDF mesti disediakan oleh pengilang pemasangan, bukan dikira oleh pemasang atau pereka. Ia ditentukan melalui:
- Ujian kenaikan suhu mengikut IEC 61439-1, Klausa 10.10
- Pengiraan terma menggunakan model yang disahkan (Lampiran D)
- Penerbitan daripada reka bentuk terbukti dengan persamaan yang didokumentasikan
Apabila meminta sebut harga, nyatakan: “Sediakan nilai RDF yang diisytiharkan dengan laporan ujian sokongan atau rujukan pengiraan.” Jika pengilang tidak dapat memberikan dokumentasi RDF, pemasangan itu tidak mematuhi IEC 61439. Untuk panel tersuai yang menyimpang daripada reka bentuk katalog standard, minta analisis terma formal—VIOX menyediakan perkhidmatan ini pada peringkat spesifikasi untuk projek melebihi 100A InA.
Adakah RDF terpakai untuk beban jangka pendek (< 30 minit)?
Secara amnya tidak. RDF menangani keseimbangan terma di bawah pembebanan berterusan (>30 minit di mana suhu stabil). Beban jangka pendek seperti permulaan motor, letupan kimpalan atau beban lampau ringkas mendapat manfaat daripada jisim terma—pemasangan tidak mencapai suhu keadaan mantap. Walau bagaimanapun, jika beban jangka pendek berputar dengan cepat (cth., 20 minit HIDUP / 10 minit MATI berulang kali), pemasangan tidak pernah sejuk sepenuhnya dan RDF berkuat kuasa. Untuk aplikasi kitaran tugas, rujuk pengilang dengan profil pembebanan khusus anda. IEC 61439-1 tidak menetapkan peraturan kitaran tugas yang tepat—pengesahan terma menentukan had.
Apakah perbezaan antara RDF dan faktor kepelbagaian dalam kod elektrik (BS 7671, NEC)?
Faktor kepelbagaian elektrik (BS 7671 Lampiran A, NEC Artikel 220) menganggarkan penggunaan beban sebenar: “Tidak semua litar beroperasi serentak.” Mereka mengurangkan jumlah beban bersambung untuk mensaizkan kabel bekalan dan transformer berdasarkan corak penggunaan statistik. Contoh: Lima litar dapur kediaman 30A mungkin mempunyai faktor kepelbagaian 0.4, dengan mengandaikan hanya penggunaan purata 40%.
RDF (Faktor Kepelbagaian Dinilai) ialah a had terma untuk operasi berterusan: “Walaupun semua litar berjalan serentak, pembentukan haba mengehadkan setiap litar kepada Inc × RDF.” Ia adalah kekangan fizikal, bukan anggaran statistik. Anda boleh menggunakan kepelbagaian elektrik untuk mengurangkan saiz bekalan, tetapi anda tidak boleh melebihi had terma yang ditakrifkan oleh RDF.
Contoh kekeliruan: Seorang jurutera menggunakan kepelbagaian 0.7 untuk mengurangkan saiz bekalan (betul), kemudian menganggap setiap litar boleh berjalan pada 100% Inc kerana “beban tidak akan berjalan bersama” (tidak betul). Walaupun beban tidak secara statistik berjalan bersama, apabila mereka melakukannya, setiap satu mesti kekal dalam had terma Inc × RDF.
Bolehkah InA lebih tinggi daripada kadar pemutus litar utama?
ya, InA boleh melebihi penarafan In pemutus litar utama. InA ditentukan oleh kapasiti terma busbar dalam susun atur tertentu, manakala pemutus litar utama In dipilih untuk perlindungan arus lebih/litar pintas berdasarkan ciri bekalan dan penyelarasan.
Contoh: Papan suis mempunyai InA = 800A (disahkan oleh ujian terma busbar). Tahap kerosakan transformer bekalan dan keperluan penyelarasan menentukan pemutus litar utama 630A (In = 630A). Pemasangan boleh mengagihkan 800A secara terma, tetapi perlindungan arus lebih mengehadkan bekalan kepada 630A. Ini adalah mematuhi.
Sebaliknya, InA boleh menjadi lebih rendah daripada penarafan pemutus litar utama—senario yang lebih biasa menyebabkan kekeliruan lapangan. Pemutus litar utama 400A tidak menjamin InA = 400A jika susun atur busbar mengehadkan pengagihan kepada 320A.
Bagaimanakah suhu ambien mempengaruhi penarafan ini?
Penarafan standard IEC 61439-1 mengandaikan ambien 35°C (setiap Jadual 8). Operasi pada suhu yang lebih tinggi mengurangkan kapasiti arus kerana komponen bermula lebih dekat dengan had suhu. Penurunan tipikal:
- Ambien 40°C: Kurangkan InA/Inc sebanyak ~10%
- Ambien 45°C: Kurangkan sebanyak ~15-20%
- Ambien 50°C: Kurangkan sebanyak ~25-30%
Ini adalah anggaran—penurunan nilai sebenar bergantung pada reka bentuk pemasangan. Sentiasa minta lengkung pembetulan suhu pengeluar. Untuk pemasangan melebihi 40°C ambien (bilik jentera, iklim tropika, penutup luar di bawah matahari), nyatakan ini di hadapan. VIOX boleh menyediakan pemasangan yang dinilai untuk suhu ambien yang tinggi, atau menggunakan faktor pembetulan pada reka bentuk standard.
Ketinggian juga mempengaruhi penyejukan (ketumpatan udara berkurangan). Melebihi 1,000m, penurunan nilai tambahan dikenakan—lihat kami panduan penurunan nilai yang komprehensif untuk pengiraan terperinci.
