เหตุใดสวิตช์เกียร์ 400A ของคุณจึงตัดที่ 350A: ความจริงที่ซ่อนอยู่เกี่ยวกับพิกัดกระแสไฟฟ้า
ลองจินตนาการภาพนี้: คุณได้ระบุแผงจ่ายไฟที่มีเมนเบรกเกอร์ขนาด 400A สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม การคำนวณโหลดแสดงให้เห็นถึงความต้องการสูงสุด 340A ซึ่งอยู่ในขีดความสามารถ แต่สามเดือนหลังจากการว่าจ้าง ระบบจะตัดซ้ำๆ ภายใต้การทำงานต่อเนื่องที่ 350A เท่านั้น ลูกค้าโกรธจัด การผลิตหยุดชะงัก และคุณกำลังพยายามทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น.
สาเหตุ? ความเข้าใจผิดพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีที่ IEC 61439 กำหนดพิกัดกระแสไฟฟ้า ต่างจากแนวคิด “พิกัดเบรกเกอร์” แบบเดิม ซึ่งเบรกเกอร์ 400A เท่ากับความสามารถ 400A มาตรฐานที่ทันสมัยถือว่าสวิตช์เกียร์เป็นระบบบูรณาการ ระบบระบายความร้อน. พารามิเตอร์สำคัญสามตัวควบคุมความสามารถในโลกแห่งความเป็นจริง: InA (พิกัดกระแสไฟฟ้าของชุดประกอบ), Inc (พิกัดกระแสไฟฟ้าของวงจร) และ RDF (ตัวประกอบความหลากหลายที่กำหนด).
คู่มือนี้จะถอดรหัสพิกัดที่เชื่อมต่อถึงกันเหล่านี้เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการระบุรายละเอียดที่มีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจาก IEC 61439 ได้เข้ามาแทนที่ IEC 60439 ในปี 2009 (โดยมีระยะเวลาเปลี่ยนผ่านสิ้นสุดภายในปี 2014) พารามิเตอร์เหล่านี้จึงกลายเป็นข้อบังคับสำหรับชุดประกอบสวิตช์เกียร์ที่เป็นไปตามข้อกำหนด แต่ความสับสนยังคงอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับ RDF ซึ่งเป็นตัวประกอบลดทอนความร้อนที่มักเข้าใจผิดว่าเป็นความหลากหลายทางไฟฟ้า.
ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้สร้างแผง ที่ปรึกษาวิศวกร หรือผู้จัดจำหน่าย การทำความเข้าใจ InA, Inc และ RDF ไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป มันคือความแตกต่างระหว่างระบบที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและระบบที่ล้มเหลวในภาคสนาม.
ทำความเข้าใจปรัชญาการจัดอันดับปัจจุบันของ IEC 61439
การเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์: จากส่วนประกอบสู่ระบบ
IEC 61439 ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการประเมินความสามารถของสวิตช์เกียร์โดยพื้นฐาน มาตรฐานก่อนหน้านี้ IEC 60439 มุ่งเน้นไปที่พิกัดส่วนประกอบแต่ละรายการ หากเบรกเกอร์หลักของคุณได้รับการจัดอันดับ 400A และบัสบาร์ของคุณได้รับการจัดอันดับ 630A ชุดประกอบจะถือว่าเพียงพอ มาตรฐานใหม่ตระหนักถึงความเป็นจริงที่รุนแรง: ปฏิสัมพันธ์ทางความร้อนระหว่างส่วนประกอบลดความสามารถในโลกแห่งความเป็นจริงต่ำกว่าค่าป้ายชื่อ.
การเปลี่ยนแปลงนี้สะท้อนให้เห็นถึงความล้มเหลวในภาคสนามมานานหลายทศวรรษ ซึ่งสวิตช์เกียร์ที่ “ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสม” ร้อนเกินไปภายใต้ภาระต่อเนื่อง ปัญหา? ความร้อนที่เกิดจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ตัวหนึ่งส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ที่อยู่ติดกัน แผงที่บรรจุแน่นหนาพร้อม MCB 63A สิบตัวที่ทำงานพร้อมกันจะสร้างสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่แตกต่างอย่างมากจากเบรกเกอร์ตัวเดียวโดยลำพัง.
แนวทาง Black Box: สี่อินเทอร์เฟซที่สำคัญ
IEC 61439-1:2020 ถือว่าสวิตช์เกียร์เป็น “กล่องดำ” ที่มีจุดเชื่อมต่อสี่จุดที่ต้องกำหนดไว้อย่างชัดเจน:
- อินเทอร์เฟซวงจรไฟฟ้า: ลักษณะการจ่ายไฟขาเข้า (แรงดันไฟฟ้า ความถี่ ระดับความผิดพลาด) และข้อกำหนดโหลดขาออก
- อินเทอร์เฟซเงื่อนไขการติดตั้ง: อุณหภูมิแวดล้อม ความสูง ระดับมลพิษ ความชื้น การระบายอากาศ
- อินเทอร์เฟซการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา: ใครเป็นผู้ใช้งานอุปกรณ์ (ผู้มีทักษะเทียบกับบุคคลทั่วไป) ข้อกำหนดด้านการเข้าถึง
- อินเทอร์เฟซลักษณะชุดประกอบ: การจัดเรียงทางกายภาพ การกำหนดค่าบัสบาร์ วิธีการต่อสายเคเบิล—นี่คือที่ที่กำหนด InA, Inc และ RDF
ผู้ผลิตต้องตรวจสอบว่าชุดประกอบทั้งหมดเป็นไปตามขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ (IEC 61439-1, ข้อ 10.10) ในการกำหนดค่าทางกายภาพเฉพาะ การตรวจสอบนี้ไม่สามารถอนุมานได้จากเอกสารข้อมูลส่วนประกอบแต่ละรายการ.
การเปรียบเทียบความคิดแบบเก่ากับแบบใหม่
| ด้าน | IEC 60439 (แนวทางเดิม) | IEC 61439 (มาตรฐานปัจจุบัน) |
|---|---|---|
| โฟกัสการให้คะแนน | พิกัดส่วนประกอบแต่ละรายการ (เบรกเกอร์ บัสบาร์ ขั้วต่อ) | ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของชุดประกอบที่สมบูรณ์ |
| วิธีการตรวจสอบ | ชุดประกอบทดสอบประเภท (TTA) หรือชุดประกอบทดสอบประเภทบางส่วน (PTTA) | การตรวจสอบการออกแบบโดยการทดสอบ การคำนวณ หรือการออกแบบที่พิสูจน์แล้ว |
| ข้อสันนิษฐานโหลดต่อเนื่อง | ส่วนประกอบสามารถพกพาพิกัดป้ายชื่อได้ | ต้องใช้ RDF เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ทางความร้อน |
| การให้คะแนนบัสบาร์ | ขึ้นอยู่กับหน้าตัดของตัวนำไฟฟ้าเท่านั้น | ขึ้นอยู่กับรูปแบบทางกายภาพ การติดตั้ง และแหล่งความร้อนที่อยู่ติดกันในการจัดเรียงเฉพาะนั้น |
| สัญลักษณ์การให้คะแนนปัจจุบัน | ใน (กระแสไฟฟ้าที่กำหนด) | InA (ชุดประกอบ), Inc (วงจร) พร้อมตัวปรับแก้ RDF |
| ความรับผิดชอบ | เบลอระหว่าง OEM และผู้สร้างแผง | การมอบหมายที่ชัดเจน: ผู้ผลิตดั้งเดิมตรวจสอบการออกแบบ ผู้ประกอบปฏิบัติตามขั้นตอนที่บันทึกไว้ |
ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ: ภายใต้มาตรฐานเก่า ผู้สร้างแผงสามารถประกอบอุปกรณ์จากส่วนประกอบแค็ตตาล็อกและถือว่าสอดคล้องตามข้อกำหนด IEC 61439 กำหนด หลักฐานที่เป็นเอกสาร ว่าการกำหนดค่าชุดประกอบเฉพาะได้รับการตรวจสอบประสิทธิภาพเชิงความร้อนแล้ว นี่ไม่ใช่เชิงวิชาการ แต่เป็นความแตกต่างระหว่างระบบที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับหน้าที่ต่อเนื่องและระบบที่ร้อนเกินไป.
InA – พิกัดกระแสไฟฟ้าของชุดประกอบ: กระดูกสันหลังของความสามารถในการกระจาย
คำจำกัดความและการพิจารณา (IEC 61439-1:2020, ข้อ 5.3.1)
InA คือกระแสไฟฟ้ารวมที่บัสบาร์หลักสามารถจ่ายได้ในการจัดเรียงชุดประกอบเฉพาะ, โดยไม่เกินขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ระบุไว้ในข้อ 9.2 ที่สำคัญ InA ถูกกำหนดให้เป็น ค่าที่น้อยกว่าสองค่า:
(a) ผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของวงจรขาเข้าทั้งหมดที่ทำงานแบบขนาน, หรือ
(b) ความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าของบัสบาร์หลักในการจัดวางทางกายภาพเฉพาะนั้น
แนวทางจำกัดคู่ช่วยจับข้อผิดพลาดทั่วไป: การสันนิษฐานว่าหากเซอร์กิตเบรกเกอร์ขาเข้าของคุณรวมเป็น 800A (เช่น ขาเข้า 400A สองตัว) InA ของคุณจะเป็น 800A โดยอัตโนมัติ ไม่จริง หากการจัดเรียงบัสบาร์สามารถจ่ายได้เพียง 650A ก่อนที่จะเกินอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 70°C ที่จุดต่อสาย, InA = 650A.
เหตุใดรูปแบบทางกายภาพจึงเป็นตัวกำหนด InA
ความสามารถในการรับกระแสของบัสบาร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแค่พื้นที่หน้าตัดทองแดงเท่านั้น IEC 61439-1 ตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ จุดที่ร้อนที่สุดในชุดประกอบซึ่งโดยทั่วไปคือบริเวณที่:
- บัสบาร์มีการหักงอ 90° (ทำให้เกิดกระแสไหลวนเฉพาะที่)
- สายเคเบิลขาเข้าสิ้นสุด (ความต้านทานที่หางปลาบีบอัด)
- อุปกรณ์ขาออกอยู่รวมกันอย่างหนาแน่น (การแผ่รังสีความร้อนสะสม)
- การระบายอากาศถูกจำกัด (รูปแบบการไหลเวียนของอากาศภายใน)
บัสบาร์ทองแดงขนาด 100×10 มม. มีความสามารถทางทฤษฎีประมาณ ~850A ในอากาศอิสระ บัสบาร์เดียวกันในสวิตช์เกียร์แบบปิด IP54 ที่มีแกลนด์สายเคเบิล ล้อมรอบด้วยเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มีโหลด ติดตั้งในแนวตั้งในอุณหภูมิแวดล้อม 45°C อาจจ่ายกระแสได้เพียง 500A เท่านั้นโดยไม่ละเมิดขีดจำกัดอุณหภูมิ.
ความเข้าใจผิดที่สำคัญ: InA ≠ พิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์หลัก เซอร์กิตเบรกเกอร์หลักขนาด 630A ไม่ได้รับประกันว่า InA = 630A หากรูปแบบบัสบาร์จำกัดการจ่ายกระแสไว้ที่ 500A ดังนั้น InA = 500A และชุดประกอบจะต้องลดพิกัดตามนั้น.
ตัวอย่างการคำนวณ InA: สถานการณ์แหล่งจ่ายคู่
พิจารณาตู้สวิตช์อุตสาหกรรมทั่วไปที่มีตัวป้อนขาเข้าสองตัวเพื่อความซ้ำซ้อนของแหล่งจ่าย:
| พารามิเตอร์ | ตัวป้อนขาเข้า 1 | ตัวป้อนขาเข้า 2 | ความสามารถในการรับกระแสของบัสบาร์ |
|---|---|---|---|
| พิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์ (In) | 630เอ | 630เอ | ตัวนำไฟฟ้าพิกัด 1,000A |
| Inc (พิกัดวงจรขาเข้า) | 600A | 600A | – |
| ผลรวมของ Inc (การทำงานแบบขนาน) | – | – | ละ 1,200 ดอลลาเป็น |
| ความสามารถในการจ่ายกระแสของบัสบาร์ (ตรวจสอบโดยการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในตู้/รูปแบบเฉพาะนี้) | – | – | 800เอ |
| InA (กระแสพิกัดของชุดประกอบ) | – | – | 800เอ ✓ |
ผลลัพธ์: แม้ว่าจะมีวงจรขาเข้า 600A สองวงจร (ผลรวม = 1,200A) แต่การจัดเรียงบัสบาร์ทางกายภาพในชุดประกอบนี้สามารถจ่ายกระแสได้เพียง 800A ดังนั้น, InA = 800A. ป้ายชื่อชุดประกอบต้องระบุข้อจำกัดนี้.
ข้อกำหนดการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ
IEC 61439-1, ตารางที่ 8 ระบุขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสูงสุด (เหนืออุณหภูมิแวดล้อม) สำหรับส่วนประกอบต่างๆ:
- บัสบาร์เปลือย (ทองแดง): การเพิ่มขึ้น 70K (70°C เหนืออุณหภูมิแวดล้อม)
- การเชื่อมต่อบัสบาร์แบบขันด้วยสลักเกลียว: การเพิ่มขึ้น 65K
- ขั้วต่อ MCB/MCCB: การเพิ่มขึ้น 70K
- หางปลาสำหรับต่อสายเคเบิล: การเพิ่มขึ้น 70K
- พื้นผิวภายนอกที่เข้าถึงได้ (โลหะ): การเพิ่มขึ้น 30K
- ที่จับ/กริป: การเพิ่มขึ้น 15K
ขีดจำกัดเหล่านี้ถือว่าอุณหภูมิแวดล้อม 35°C ที่อุณหภูมิแวดล้อม 45°C บัสบาร์ที่สูงถึง 115°C (การเพิ่มขึ้น 70K) อยู่ที่ขีดจำกัดสูงสุด โหลดเพิ่มเติมหรือการระบายอากาศที่ไม่ดีจะทำให้เกิดความล้มเหลว.
เมื่อ InA กลายเป็นสิ่งสำคัญต่อภารกิจ
- การผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กแบบ PV: เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาป้อนกลับเข้าไปในแผงจ่ายไฟ ข้อบังคับ 551.7.2 (BS 7671) กำหนดว่า: InA ≥ In + Ig(s) โดยที่ In = พิกัดฟิวส์ของแหล่งจ่าย, Ig(s) = กระแสเอาต์พุตพิกัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แหล่งจ่าย 100A ที่มีเอาต์พุตพลังงานแสงอาทิตย์ 16A ต้องมี InA ≥ 116A ขั้นต่ำ.
- การติดตั้งเครื่องชาร์จ EV: เครื่องชาร์จ EV หลายเครื่องขนาด 7kW-22kW สร้างโหลดต่อเนื่องที่เกินสมมติฐานความหลากหลายทั่วไป ซึ่งต้องการความสามารถ InA ที่ได้รับการตรวจสอบ.
- ข้อมูลของศูนย์: โหลดเซิร์ฟเวอร์ทำงานที่ความจุ 90-95% ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ซึ่งต้องใช้สวิตช์เกียร์ที่มี InA = โหลดที่เชื่อมต่อจริง (ไม่มีเครดิตความหลากหลาย).
หมายเหตุการออกแบบ VIOX: ตรวจสอบเสมอว่า InA ตรงกับโปรไฟล์โหลดของคุณ ขอดูรายงานการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของผู้ผลิตที่แสดงการกำหนดค่าชุดประกอบเฉพาะที่ทดสอบ ไม่ใช่ตารางบัสบาร์ทั่วไป.
Inc – กระแสพิกัดของวงจร: เหนือกว่าป้ายชื่อเบรกเกอร์
คำจำกัดความและการใช้งาน (IEC 61439-1:2020, ข้อ 5.3.2)
Inc คือพิกัดกระแสของวงจรเฉพาะภายในชุดประกอบ, โดยพิจารณาจากปฏิสัมพันธ์ทางความร้อนกับวงจรที่อยู่ติดกันและการจัดเรียงทางกายภาพของชุดประกอบ สิ่งนี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากพิกัดปกติของอุปกรณ์ (In).
MCB มีพิกัดบนป้ายชื่อ (In) ตัวอย่างเช่น 63A พิกัดนี้กำหนดขึ้นโดยการทดสอบเบรกเกอร์โดยแยกจากกันภายใต้สภาวะมาตรฐาน (ดู ข้อกำหนด IEC 60898-1) แต่เมื่อ MCB 63A ตัวเดียวกันนั้นติดตั้งอยู่ในแผงสวิตช์ที่หนาแน่น ล้อมรอบด้วยอุปกรณ์ที่มีโหลดอื่นๆ พิกัดวงจร Inc อาจต่ำกว่าอย่างมากอาจมีเพียง 50A อย่างต่อเนื่อง.
พิกัดอุปกรณ์ (In) เทียบกับพิกัดวงจร (Inc)
| เงื่อนไข | ค่าพิกัดอุปกรณ์ (In) | ค่าพิกัดวงจร (Inc) | ปัจจัยลดทอน |
|---|---|---|---|
| MCB เดี่ยวในที่โล่ง อุณหภูมิแวดล้อม 30°C | 63ก | 63ก | 1.0 |
| MCB ตัวเดิมในแผงหุ้ม อุณหภูมิ 35°C โดยมี MCB ที่มีโหลดอยู่ติดกัน 3 ตัว | 63ก | ~55A | 0.87 |
| MCB ตัวเดิมในกล่อง IP54 ที่บรรจุแน่น อุณหภูมิ 40°C มี MCB ที่มีโหลดอยู่ติดกัน 8 ตัว | 63ก | ~47A | 0.75 |
| MCB ตัวเดิมที่มีการต่อสายที่เพิ่มการสูญเสีย 5W การระบายอากาศไม่ดี | 63ก | ~44A | 0.70 |
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ: อุปกรณ์ไม่ได้เปลี่ยนแปลง—MCB 63A ยังคงมีค่าพิกัด 63A ด้วยตัวมันเอง แต่ ความสามารถของวงจรในการระบายความร้อนในการติดตั้งเฉพาะนั้น เป็นตัวกำหนด Inc นี่คือสิ่งที่ IEC 61439 ตรวจสอบ.
ปัจจัยที่มีผลต่อการกำหนด Inc
- ความหนาแน่นในการติดตั้ง: MCB ที่ติดตั้งเคียงข้างกันโดยไม่มีช่องว่างจะนำความร้อนระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่ติดกัน ผู้ผลิตทดสอบการกำหนดค่าเฉพาะ—ตัวอย่างเช่น “MCB 10 ตัวเรียงกัน สลับโหลด/ไม่โหลด” เพื่อกำหนด Inc ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด.
- การสูญเสียจากการต่อสายเคเบิล: การเชื่อมต่อแบบขันด้วยน็อตหรือแคลมป์ทุกครั้งจะเพิ่มความต้านทาน หางปลาที่ขันแน่นไม่ดีจะเพิ่มความร้อน 2-3W ต่อขั้วที่ 50A คูณด้วย 20 วงจรขาออก และคุณได้เพิ่มภาระความร้อน 100W+ ที่ส่งผลต่อ Inc สำหรับทุกวงจร.
- การระบายอากาศของตู้: ตู้ IP21 แบบเปิดด้านล่างจะระบายความร้อนตามธรรมชาติ ตู้ IP54 ที่มีปะเก็นจะกักเก็บความร้อน กล่องโพลีคาร์บอเนต IP65 ที่โดนแสงแดดโดยตรงจะสร้างอุณหภูมิภายในที่สูงมาก Inc ต้องคำนึงถึงสิ่งนี้.
- ความใกล้เคียงของบัสบาร์: วงจรที่ติดตั้งใกล้กับบัสบาร์กระแสสูง (ฟีดขาเข้า) จะได้รับความร้อนจากการแผ่รังสีจากบัสบาร์เอง ซึ่งจะลด Inc ของวงจรเหล่านั้นต่ำกว่าอุปกรณ์ที่ติดตั้งในที่ห่างไกล.
- ระดับความสูงและสภาวะแวดล้อม: ดูคู่มือของเราเกี่ยวกับ การลดทอนกำลังไฟฟ้าสำหรับอุณหภูมิ ระดับความสูง และปัจจัยการจัดกลุ่ม สำหรับการคำนวณโดยละเอียด.
ตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริง: MCB 63A ในแผงที่บรรจุแน่น
แผงควบคุมอุตสาหกรรมประกอบด้วย:
- 12× MCB 63A สำหรับตัวป้อนมอเตอร์
- ติดตั้งในแถวราง DIN เดียว
- ตู้ IP54 ในสภาพแวดล้อม 40°C (ห้องเครื่องจักร)
- การระบายอากาศตามธรรมชาติไม่ดี (ไม่มีพัดลม)
การตรวจสอบของผู้ผลิต: การทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่าเมื่อวงจรทั้ง 12 วงจรโหลดพร้อมกันที่ 63A อุณหภูมิของขั้วต่อจะเกิน 110°C (อุณหภูมิแวดล้อม 40°C + ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้น 70K) เพื่อให้สอดคล้องกับ IEC 61439-1 ผู้ผลิตประกาศว่า:
- ค่าพิกัดอุปกรณ์ (In): 63A ต่อ MCB
- ค่าพิกัดวงจร (Inc): 47A ต่อวงจรในการกำหนดค่านี้
- RDF ที่จำเป็น: 0.75 (อธิบายในส่วนถัดไป)
ผลกระทบในทางปฏิบัติ: แต่ละวงจรมอเตอร์ต้องถูกจำกัดไว้ที่โหลดต่อเนื่อง 47A หรือแผงต้องได้รับการกำหนดค่าใหม่โดยมีช่องว่าง/การระบายอากาศเพื่อให้ได้ค่า Inc ที่สูงขึ้น.
สำหรับการเปรียบเทียบกับมาตรฐานเก่า โปรดดูบทความของเราเกี่ยวกับ หมวดหมู่การใช้งาน IEC 60947-3 ซึ่งควบคุมอุปกรณ์เอง ไม่ใช่ชุดประกอบ.
RDF – Rated Diversity Factor: ตัวคูณความร้อนที่สำคัญ
คำจำกัดความและวัตถุประสงค์ (IEC 61439-1:2020, ข้อ 5.3.3)
RDF (Rated Diversity Factor) คือค่าต่อหน่วยของ Inc ที่วงจรขาออกทั้งหมด (หรือกลุ่มของวงจร) สามารถโหลดได้อย่างต่อเนื่องและพร้อมกัน, โดยคำนึงถึงอิทธิพลทางความร้อนร่วมกัน ได้รับการกำหนดโดยผู้ผลิตชุดประกอบตามการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ.
ความแตกต่างที่สำคัญ: RDF ไม่ใช่ตัวประกอบความหลากหลายทางไฟฟ้า (เช่น ใน BS 7671 หรือ NEC Article 220) รหัสเหล่านั้นประเมินรูปแบบการใช้งานโหลดจริง (“ไม่ใช่ทุกโหลดที่ทำงานพร้อมกัน”) RDF คือ ปัจจัยลดทอนกำลังทางความร้อน ที่จำกัดการโหลดวงจรเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป เมื่อทุกวงจรทำงานพร้อมกัน.
ค่า RDF และความหมายของค่าเหล่านั้น
| ค่า RDF | การตีความ | คิดถึงเรื่องโปรแกรม |
|---|---|---|
| 1.0 | ทุกวงจรสามารถรับ Inc เต็มที่ได้อย่างต่อเนื่องพร้อมกัน | ระบบ Solar PV, ศูนย์ข้อมูล, สายการผลิตทางอุตสาหกรรมที่มีหน้าที่ต่อเนื่อง, โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ |
| 0.8 | แต่ละวงจรถูกจำกัดไว้ที่ 80% ของ Inc สำหรับการโหลดพร้อมกันอย่างต่อเนื่อง | อาคารพาณิชย์ที่มีโหลดผสม, แผงที่มีการระบายอากาศที่ดี, ความหนาแน่นของโหลดปานกลาง |
| 0.68 | แต่ละวงจรถูกจำกัดไว้ที่ 68% ของ Inc สำหรับการโหลดพร้อมกันอย่างต่อเนื่อง | แผงจ่ายไฟที่อยู่อาศัย, ตู้ที่บรรจุแน่น, อุณหภูมิแวดล้อมสูง |
| 0.6 | แต่ละวงจรถูกจำกัดไว้ที่ 60% ของ Inc สำหรับการโหลดพร้อมกันอย่างต่อเนื่อง | แผงที่มีความหนาแน่นสูงมาก, การระบายอากาศไม่ดี, สภาพแวดล้อมที่สูงขึ้น, สถานการณ์การปรับปรุงใหม่ |
ตัวอย่าง: แผงจ่ายไฟมีวงจรขาออกที่มี Inc = 50A และ RDF = 0.68 โหลดพร้อมกันต่อเนื่องสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวงจรนั้นคือ:
IB (กระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน) = Inc × RDF = 50A × 0.68 = 34A
หากคุณต้องการโหลดวงจรนั้นอย่างต่อเนื่องที่ 45A คุณมีสองทางเลือก:
- ระบุแผงที่มี RDF สูงกว่า (เช่น 0.9 → 50A × 0.9 = 45A ✓)
- ขอการกำหนดค่าที่วงจรนั้นมีพิกัด Inc สูงกว่า (เช่น Inc = 63A → 63A × 0.68 = 43A ซึ่งยังไม่เพียงพอ ต้องมี Inc = 67A หรือ RDF = 0.9)
ผู้ผลิตกำหนด RDF ผ่านการทดสอบอย่างไร
IEC 61439-1 ข้อ 10.10 กำหนดให้ตรวจสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดย:
วิธีที่ 1 – การทดสอบเต็มรูปแบบ: โหลดชุดประกอบตามเงื่อนไขที่กำหนด (InA ที่ตัวนำเข้า วงจรขาออกที่ Inc × RDF) เป็นเวลานานพอที่จะถึงสมดุลทางความร้อน วัดอุณหภูมิที่จุดวิกฤต หากทั้งหมดอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัด (ตารางที่ 8) RDF จะได้รับการตรวจสอบ.
วิธีที่ 2 – การคำนวณ (อนุญาตสูงสุด InA ≤ 1,600A): ใช้การสร้างแบบจำลองทางความร้อนตาม IEC 61439-1 ภาคผนวก D โดยคำนึงถึง:
- การกระจายพลังงานของส่วนประกอบแต่ละชิ้น (จากข้อมูลของผู้ผลิต)
- สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (การพาความร้อน การแผ่รังสี การนำความร้อน)
- คุณสมบัติทางความร้อนของตู้ (วัสดุ พื้นที่ผิว ช่องระบายอากาศ)
วิธีที่ 3 – การออกแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว: แสดงให้เห็นว่าชุดประกอบได้มาจากแบบที่คล้ายกันซึ่งผ่านการทดสอบก่อนหน้านี้ โดยมีการปรับเปลี่ยนที่บันทึกไว้ซึ่งไม่ทำให้ประสิทธิภาพทางความร้อนแย่ลง.
ผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้วิธีที่ 1 สำหรับสายผลิตภัณฑ์เรือธง จากนั้นจึงได้รูปแบบต่างๆ โดยใช้วิธีที่ 3 แผงแบบกำหนดเองมักจะต้องมีการคำนวณโดยใช้วิธีที่ 2.
ตัวอย่างการใช้งาน RDF: บอร์ดจ่ายไฟ 8 วงจร
บอร์ดจ่ายไฟอาคารพาณิชย์ประกอบด้วย:
| วงจรไฟฟ้า | อุปกรณ์ (In) | พิกัด Inc | RDF | โหลดต่อเนื่องสูงสุด (IB) | โหลดจริง |
|---|---|---|---|---|---|
| ตัวนำเข้า | 100A MCCB | 100เอ | – | – | ผลรวมของขาออก |
| วงจร 1 | 32A MCB | 32เอ | 0.7 | 22.4A | 20A (แสงสว่าง) |
| วงจร 2 | 32A MCB | 32เอ | 0.7 | 22.4A | 18A (แสงสว่าง) |
| วงจร 3 | 40A RCBO | 40เอ | 0.7 | 28A | 25A (HVAC) |
| วงจร 4 | 40A RCBO | 40เอ | 0.7 | 28A | 27A (HVAC) |
| วงจร 5 | 20A MCB | 20เอ | 0.7 | 14A | 12A (เต้ารับ) |
| วงจร 6 | 20A MCB | 20เอ | 0.7 | 14A | 11A (เต้ารับ) |
| วงจร 7 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 32A (ห้องครัว) |
| วงจร 8 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 30A (ห้องครัว) |
*วงจร 7 และ 8 มี Inc < In เนื่องจากการติดตั้งใกล้แหล่งความร้อน
การตรวจสอบ: โหลดจริงทั้งหมด = 175A เมื่อ RDF = 0.7 บอร์ดสามารถรองรับผลรวมของ (Inc × RDF) = 199.2A สูงสุด บอร์ดได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสม แต่ถ้าวงจร 7 หรือ 8 จำเป็นต้องทำงานที่ 63A เต็ม คุณจะเกินขีดจำกัดทางความร้อน (63A > 35A ที่อนุญาต).
การใช้งานที่สำคัญที่ต้องใช้ RDF = 1.0
- กล่องรวมสัญญาณโซลาร์เซลล์ PV: อาร์เรย์ PV ผลิตพลังงานสูงสุด 4-6 ชั่วโมงต่อวันในช่วงที่มีแสงแดดสูงสุด กระแสสตริงไหลที่ความจุที่กำหนดพร้อมกัน RDF ใดๆ < 1.0 ทำให้เกิดการสะดุดกระแสเกินที่น่ารำคาญหรือการเสื่อมสภาพของบัสบาร์ในระยะยาว ดูของเรา คู่มือการออกแบบกล่องรวมสัญญาณโซลาร์เซลล์.
- ศูนย์ข้อมูลและห้องเซิร์ฟเวอร์: โหลด IT ทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน 90-95% ของความจุที่กำหนด แม้แต่การเปลี่ยนแปลงทางความร้อนในช่วงสั้นๆ ก็เสี่ยงต่อความเสียหายของอุปกรณ์ RDF ต้องเท่ากับ 1.0 และการคำนวณทางความร้อนควรรวมถึงสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด.
- กระบวนการต่อเนื่องทางอุตสาหกรรม: โรงงานเคมี การบำบัดน้ำ การผลิตตลอด 24 ชั่วโมง—กระบวนการใดๆ ที่การหยุดทำงาน = การหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูงต้องใช้สวิตช์เกียร์ที่ได้รับการจัดอันดับ RDF = 1.0.
- สถานีชาร์จ EV: เครื่องชาร์จ EV หลายเครื่องขนาด เครื่องชาร์จระดับ 2 ที่ทำงานพร้อมกันเป็นเวลาหลายชั่วโมงต้องการความจุทางความร้อนเต็มที่ บอร์ดผู้บริโภคทั่วไปที่มี RDF = 0.7 ล้มเหลวอย่างรวดเร็วในการใช้งานเหล่านี้.
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่วิศวกรทำกับ RDF
ข้อผิดพลาดที่ 1: การสับสนระหว่าง RDF กับ electrical diversity/demand factors จาก NEC หรือ BS 7671 สิ่งเหล่านี้ ไม่เหมือนกัน. Electrical diversity ลดโหลดรวมที่เชื่อมต่อตามรูปแบบการใช้งาน (ไม่ใช่ทุกโหลดที่ทำงานพร้อมกัน) RDF จำกัดการโหลดของแต่ละวงจร แม้ว่าโหลดทั้งหมดจะทำงานพร้อมกัน เนื่องจากข้อจำกัดด้านความร้อน.
ข้อผิดพลาดที่ 2: การใช้ RDF กับโหลดช่วงเวลาสั้นๆ IEC 61439-1 กำหนด “ต่อเนื่อง” เป็นโหลดที่ทำงาน >30 นาที สำหรับรอบการทำงานสั้นๆ (เช่น การสตาร์ทมอเตอร์ กระแสไหลเข้า) โดยทั่วไป RDF จะไม่มีผล - มวลความร้อนป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในเหตุการณ์สั้นๆ.
ข้อผิดพลาดที่ 3: การสันนิษฐานว่า RDF ใช้ได้กับทุกวงจรอย่างเท่าเทียมกัน ผู้ผลิตอาจกำหนดค่า RDF ที่แตกต่างกันให้กับส่วนหรือกลุ่มต่างๆ ภายในชุดประกอบ ตรวจสอบค่า RDF ของวงจรนั้นๆ เสมอ.
ข้อผิดพลาดที่ 4: การละเลย RDF ระหว่างการปรับเปลี่ยนแผง การเพิ่มวงจรไปยังบอร์ดที่มีอยู่จะเปลี่ยนการโหลดความร้อน หาก RDF เดิมคือ 0.8 โดยอิงจาก “5 วงจรที่โหลด” การเพิ่มอีก 3 วงจรที่โหลดอาจลด RDF ที่มีผลเหลือ 0.65 เว้นแต่จะมีการปรับปรุงการระบายอากาศ.
สำหรับข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการกำหนดขนาดอุปกรณ์ป้องกันที่เกี่ยวข้อง โปรดดูคู่มือของเราเกี่ยวกับ พิกัดเบรกเกอร์: ICU, ICS, ICW, ICM.
ความสัมพันธ์ระหว่างกัน: InA, Inc และ RDF ทำงานร่วมกันอย่างไร
สมการตรวจสอบพื้นฐาน
ชุดประกอบ IEC 61439 ที่เป็นไปตามข้อกำหนดต้องเป็นไปตาม:
Σ (Inc × RDF) ≤ InA
ที่ไหน:
- Σ (Inc × RDF) = ผลรวมของการโหลดวงจรขาออกทั้งหมด (ปรับตามการทำงานพร้อมกัน)
- InA = กระแสไฟฟ้าที่กำหนดของชุดประกอบ (ความจุการกระจายบัสบาร์)
สมการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโหลดความร้อนทั้งหมดบนชุดประกอบ โดยคำนึงถึงการทำงานพร้อมกันอย่างต่อเนื่องของทุกวงจรที่ความจุที่ลดลงทางความร้อน จะไม่เกินสิ่งที่ระบบบัสบาร์สามารถกระจายได้โดยไม่ร้อนเกินไป.
ลำดับการตรวจสอบการออกแบบ
- กำหนดข้อกำหนดด้านโหลด: คำนวณกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานจริง (IB) สำหรับทุกวงจร
- เลือกอุปกรณ์ป้องกันวงจร: เลือก MCB/RCBO ที่มี In ≥ IB (การกำหนดขนาดการป้องกันกระแสเกินมาตรฐาน)
- ตรวจสอบการกำหนดค่าชุดประกอบ: ผู้ผลิตกำหนด Inc สำหรับแต่ละวงจรตามรูปแบบทางกายภาพ
- ใช้ RDF: ผู้ผลิตกำหนด RDF ตามการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ
- ตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด: สำหรับแต่ละวงจร ให้ตรวจสอบ IB ≤ (Inc × RDF)
- ตรวจสอบความจุ InA: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Σ(Inc × RDF) ≤ InA
หากขั้นตอนที่ 5 หรือ 6 ล้มเหลว, ตัวเลือกคือ:
- เพิ่มขนาดแผง/การระบายอากาศเพื่อปรับปรุง RDF
- ลดการโหลดวงจร (IB)
- กำหนดค่าเลย์เอาต์ใหม่เพื่อเพิ่ม Inc
- อัปเกรดบัสบาร์เพื่อเพิ่ม InA
กรณีศึกษา: บอร์ดจ่ายไฟสำหรับโรงงานที่มีโหลดผสม
สถานการณ์ (Scenario): โรงงานอุตสาหกรรมที่มีพื้นที่สำนักงาน พื้นที่ผลิต และโซลาร์เซลล์บนชั้นดาดฟ้า บอร์ดจ่ายไฟหลักเดียว.
| วงจรไฟฟ้า | เรียกประเภท | IB (A) | Device In (A) | Inc (A) | RDF | Inc×RDF (A) | เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวนำเข้า | แหล่งจ่ายไฟจากสาธารณูปโภค | – | 250A MCCB | 250เอ | – | – | – |
| ซี1 | HVAC สำนักงาน | 32 | 40A MCB | 40เอ | 0.8 | 32เอ | ✓ (32A ≤ 32A) |
| ซีทู | แสงสว่างในสำนักงาน | 18 | 25A MCB | 25ก. | 0.8 | 20เอ | ✓ (18A ≤ 20A) |
| C3 | เต้ารับสำนักงาน | 22 | 32A MCB | 32เอ | 0.8 | 25.6A | ✓ (22A ≤ 25.6A) |
| C4 | สายการผลิต 1 | 48 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ❌ (48A > 44A) |
| ซี5 | สายการผลิต 2 | 45 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ✓ (45A ≤ 44A) |
| ซี6 | อุปกรณ์เชื่อม | 38 | 50A MCB | 50เอ | 0.8 | 40เอ | ✓ (38A ≤ 40A) |
| ซี7 | คอมเพรสเซอร์ | 52 | 63A MCB | 60เอ | 0.8 | 48A | ❌ (52A > 48A) |
| C8 | Solar PV backfeed | 20 | 25A MCB | 25ก. | 1.0 | 25ก. | ✓ (20A ≤ 25A) |
*Inc ลดลงเนื่องจากตำแหน่งการติดตั้งในส่วนที่มีความหนาแน่นสูง
การวิเคราะห์:
- InA ที่ประกาศ: 250A (จำกัดโดยการกระจายบัสบาร์ในการกำหนดค่านี้)
- Σ(Inc × RDF): 32 + 20 + 25.6 + 44 + 44 + 40 + 48 + 25 = 278.6A → เกิน InA!
ปัญหา:
- วงจร C4 เกินขีดจำกัดความร้อน (โหลด 48A > 44A ที่อนุญาต)
- วงจร C7 เกินขีดจำกัดความร้อน (โหลด 52A > 48A ที่อนุญาต)
- โหลดความร้อนรวม (278.6A) เกินความสามารถของชุดประกอบ (250A InA)
วิธีแก้ไข:
- กำหนดค่า C4 & C7 ใหม่: ย้ายวงจรที่มีโหลดสูงเหล่านี้ไปยังส่วนที่มีการระบายอากาศที่ดีขึ้น เพิ่ม Inc เป็น 63A และ 65A ตามลำดับ → Inc×RDF กลายเป็น 50.4A และ 52A ✓
- อัปเกรด InA: ติดตั้งบัสบาร์ขนาดใหญ่ขึ้นหรือปรับปรุงการระบายความร้อนเพื่อให้ได้ InA = 300A (ต้องมีการคำนวณความร้อนใหม่)
- แยกการกระจาย: ใช้บอร์ดกระจายไฟฟ้าย่อยสำหรับโหลดการผลิต ลดโหลดของบอร์ดหลัก
- ตรวจสอบข้อกำหนด Solar PV: โปรดทราบว่า C8 มี RDF = 1.0 (ไม่สามารถลดอัตราความร้อนได้) เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์สร้างอย่างต่อเนื่องในเวลากลางวัน ดู BS 7671 ข้อบังคับ 551.7.2 และของเรา คู่มือการติดตั้ง microgeneration สำหรับข้อกำหนด.
การพิจารณาการขยายตัวในอนาคต
คำเตือน: บอร์ดที่ทำงานที่ 90% ของ InA ในปัจจุบันไม่มีขีดจำกัดความร้อนสำหรับการขยาย เมื่อระบุการติดตั้งใหม่:
- ระบุ InA ที่ 125-150% ของโหลดเริ่มต้นสำหรับความสามารถในการขยาย 10 ปี
- ขอให้ผู้ผลิตจัดทำเอกสารความจุวงจรสำรอง (จำนวนวงจรเพิ่มเติมก่อนที่ RDF จะลดลง)
- สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญ ให้ขอรายงานการสร้างแบบจำลองความร้อนที่แสดงขีดจำกัดอุณหภูมิ
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดของ VIOX: เราออกแบบสวิตช์เกียร์ที่มี InA ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับโหลดที่เชื่อมต่อจริงบวกกับส่วนต่าง 30% และตรวจสอบ RDF สำหรับการโหลดพร้อมกันในกรณีที่เลวร้ายที่สุด การคำนวณความร้อนและรายงานการทดสอบทั้งหมดมีให้พร้อมกับเอกสารการจัดส่ง ทำให้ผู้ติดตั้งมีข้อมูลที่สมบูรณ์สำหรับการปรับเปลี่ยนในอนาคต.
คู่มือการใช้งานจริงสำหรับการระบุสวิตช์เกียร์ IEC 61439
รายการตรวจสอบข้อกำหนดทีละขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1: การวิเคราะห์โหลด
- คำนวณกระแสไฟฟ้าที่ออกแบบ (IB) สำหรับแต่ละวงจรโดยใช้ข้อมูลโหลดจริง
- ระบุโหลดต่อเนื่อง (ทำงาน >30 นาที) เทียบกับโหลดช่วงเวลาสั้นๆ
- กำหนดอุณหภูมิแวดล้อมที่ไซต์การติดตั้ง (สำคัญสำหรับการลดอัตรา)
- ประเมินสภาพการระบายอากาศ (ธรรมชาติ บังคับ จำกัด)
- จัดทำเอกสารข้อกำหนดการขยายในอนาคต
ขั้นตอนที่ 2: การเลือกอุปกรณ์เริ่มต้น
- เลือกอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินที่มี In ≥ IB
- เลือกประเภทชุดประกอบ: PSC (IEC 61439-2) สำหรับอุตสาหกรรม หรือ DBO (IEC 61439-3) สำหรับการใช้งานโดยบุคคลทั่วไป
- ระบุ InA ที่ต้องการโดยอิงจาก: สูงสุด (ผลรวมของวงจรอินพุต, Σ(IB ที่มีความหลากหลาย))
- Consider สวิตช์บอร์ดเทียบกับสวิตช์เกียร์ ความแตกต่าง
ขั้นตอนที่ 3: ข้อกำหนดการตรวจสอบ
- ขอให้ผู้ผลิตจัดอันดับ Inc สำหรับแต่ละวงจร ในการกำหนดค่าที่เสนอ
- ขอค่า RDF ที่ประกาศสำหรับชุดประกอบหรือกลุ่มวงจร
- ตรวจสอบ: IB ≤ (Inc × RDF) สำหรับวงจรที่ใช้งานต่อเนื่องทั้งหมด
- ตรวจสอบ: Σ(Inc × RDF) ≤ InA สำหรับชุดประกอบทั้งหมด
- ขอรายงานการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิหรือการคำนวณ (IEC 61439-1, ข้อ 10.10)
ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบเอกสาร
- ยืนยันว่าเครื่องหมายบนแผ่นป้ายรวมถึง InA, กำหนดการ Inc และ RDF
- ตรวจสอบเอกสารการตรวจสอบการออกแบบ (รายงานการทดสอบ การคำนวณ หรือการอ้างอิงการออกแบบที่พิสูจน์แล้ว)
- ตรวจสอบการปฏิบัติตามส่วนที่เกี่ยวข้องของชุด IEC 61439 (ส่วนที่ 1, 2 หรือ 3)
- ตรวจสอบปัจจัยการแก้ไขระดับความสูง/อุณหภูมิที่ใช้หากจำเป็น (ดู คู่มือการลดอัตรา)
การอ่านเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตอย่างถูกต้อง
ว่าต้องมองหาอะไร:
- การประกาศ InA: ต้องระบุไว้อย่างชัดเจน ไม่ใช่ซ่อนอยู่ในตัวอักษรขนาดเล็ก พึงระวังแผ่นข้อมูลที่แสดงเฉพาะ “พิกัดบัสบาร์” โดยไม่มี InA ของชุดประกอบ.
- ตาราง Inc: ผู้ผลิตมืออาชีพจะจัดทำตาราง Inc แบบวงจรต่อวงจร ไม่ใช่แค่พิกัดอุปกรณ์ทั่วไป หากแผ่นข้อมูลระบุเพียง “MCB 63A 10 ตัว” ให้ขอค่า Inc ที่แท้จริงสำหรับตำแหน่งเฉพาะเหล่านั้น.
- ค่า RDF และการบังคับใช้: ควรรระบุ RDF และชี้แจงว่าใช้กับทุกวงจร กลุ่มเฉพาะ หรือส่วนต่างๆ หรือไม่ ข้อความเช่น “RDF = 0.8 สำหรับการโหลดมาตรฐาน” นั้นคลุมเครือ ให้ขอรายละเอียดเฉพาะเจาะจง.
- การตรวจสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น: ขอการอ้างอิงถึงหมายเลขรายงานการทดสอบหรือไฟล์คำนวณ ตามมาตรฐาน IEC 61439-1 เอกสารนี้ต้องมีอยู่.
- พิกัดอุณหภูมิแวดล้อม: มาตรฐานคือ 35°C หากไซต์ของคุณเกินกว่านี้ จำเป็นต้องลดพิกัด ขอชุดประกอบที่มีพิกัด 40°C หรือ 45°C (ลด InA/Inc ลงประมาณ 10-15%).
สัญญาณอันตรายในข้อกำหนด
🚩 แผ่นข้อมูลแสดง InA = เบรกเกอร์หลัก In: แสดงว่าชุดประกอบยังไม่ได้รับการตรวจสอบอย่างถูกต้อง InA ควรถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ความร้อน ไม่ใช่แค่คัดลอกจากพิกัดเบรกเกอร์ขาเข้า.
🚩 ไม่ได้ระบุ RDF หรือ “RDF = 1.0” โดยไม่มีเหตุผล: ไม่เอกสารไม่สมบูรณ์ หรือผู้ผลิตไม่ได้ทำการตรวจสอบ ขอดูรายงานการทดสอบ.
🚩 ค่า Inc ทั่วไปโดยไม่มีการอ้างอิงถึงการกำหนดค่าชุดประกอบ: Inc ขึ้นอยู่กับรูปแบบทางกายภาพ แผ่นข้อมูลที่ระบุ “MCB 63A = Inc 63A” สำหรับทุกตำแหน่งในทุกขนาดแผง ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด.
🚩 “อิงตาม IEC 60439” หรือ “เป็นไปตามมาตรฐานเดิม”: IEC 60439 ถูกแทนที่แล้ว อุปกรณ์ต้องเป็นไปตามชุด IEC 61439 (ระยะเวลาเปลี่ยนผ่านสิ้นสุดปี 2014).
🚩 ไม่มีเอกสารประกอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ: ตามข้อ 10.10 การตรวจสอบเป็นข้อบังคับ หากผู้ผลิตไม่สามารถจัดหาสิ่งนี้ได้ ชุดประกอบจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนด.
เมื่อใดที่ต้องขอการคำนวณความร้อน
ขอการคำนวณความร้อนเสมอเมื่อ:
- รูปแบบแผงแบบกำหนดเองเบี่ยงเบนไปจากการออกแบบมาตรฐานของผู้ผลิต
- อุณหภูมิแวดล้อมเกิน 35°C
- ตู้มีระบบระบายอากาศที่จำกัด (IP54+, สภาพแวดล้อมที่ปิดสนิท)
- การโหลดวงจรที่มีความหนาแน่นสูง (>60% ของพื้นที่ว่าง)
- การใช้งานต่อเนื่อง (ศูนย์ข้อมูล อุตสาหกรรมแปรรูป โซลาร์เซลล์)
- ระดับความสูง >1,000 ม. (ประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลง)
ข้อกำหนดด้านเอกสาร IEC 61439
ชุดประกอบที่เป็นไปตามข้อกำหนดต้องมี:
- ป้ายชื่อ (IEC 61439-1, ข้อ 11.1):
- ชื่อ/เครื่องหมายการค้าของผู้ผลิต
- การกำหนดประเภทหรือการระบุ
- การปฏิบัติตาม IEC 61439-X (ส่วนที่เกี่ยวข้อง)
- InA (กระแสไฟฟ้าที่กำหนดของชุดประกอบ)
- แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (Ue)
- ความถี่ที่กำหนด
- ระดับการป้องกัน (ระดับ IP)
- กระแสไฟฟ้าลัดวงจรตามเงื่อนไข (ถ้ามี)
- เอกสารทางเทคนิค (IEC 61439-1, ข้อ 11.2):
- แผนภาพเส้นเดียว
- ตารางการระบุวงจรพร้อมพิกัด Inc
- การประกาศ RDF
- รายงานการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิหรือการอ้างอิง
- การตรวจสอบการลัดวงจร
- คำแนะนำในการบำรุงรักษาและการใช้งาน
- บันทึกการตรวจสอบ: สำหรับการตรวจสอบการออกแบบโดยการทดสอบ การคำนวณ หรือการออกแบบที่พิสูจน์แล้ว จะต้องเก็บรักษาบันทึกที่เป็นทางการและพร้อมสำหรับการตรวจสอบ.
ข้อผิดพลาดและวิธีแก้ไขข้อกำหนดทั่วไป
| ข้อผิดพลาด | เกี่ย | แนวทางที่ถูกต้อง |
|---|---|---|
| การระบุ “แผง 400A” โดยไม่ได้ระบุ InA, Inc หรือ RDF | ผู้ผลิตส่งมอบโซลูชันที่ถูกที่สุดที่เป็นไปตามข้อกำหนด อาจมี InA = 320A โดยมี RDF = 0.7 | ระบุ: “InA ≥ 400A, RDF ≥ 0.8 สำหรับวงจรขาออกทั้งหมด, ตาราง Inc ตามรายการโหลด” |
| การใช้พิกัดอุปกรณ์ (In) สำหรับการคำนวณโหลด | การโอเวอร์โหลด—Inc ที่แท้จริงอาจต่ำกว่า | ขอดูตาราง Inc ตรวจสอบ IB ≤ (Inc × RDF) |
| การละเลยสภาพแวดล้อม | ความร้อนสูงเกินไปในภาคสนามในฤดูร้อนหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง | ระบุอุณหภูมิแวดล้อม ขอปัจจัยลดพิกัด |
| การเพิ่มวงจรหลังการส่งมอบโดยไม่มีการตรวจสอบซ้ำ | โอเวอร์โหลดความร้อน การรับประกันเป็นโมฆะ | ติดต่อผู้ผลิตเพื่อขอการตรวจสอบการแก้ไข |
| การสันนิษฐานว่า RDF จากแผงหนึ่งใช้กับอีกแผงหนึ่ง | รูปแบบที่แตกต่างกันมีค่า RDF ที่แตกต่างกัน | ขอ RDF ที่เฉพาะเจาะจงกับการกำหนดค่าของคุณ |
ฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคของ VIOX: ทีมวิศวกรของเราให้การวิเคราะห์ความร้อนก่อนการขายสำหรับโครงการที่กำหนดเอง ส่งตารางโหลดและเงื่อนไขการติดตั้ง แล้วเราจะส่งมอบการตรวจสอบ Inc/RDF ก่อนที่คุณจะตัดสินใจซื้อ สำหรับผลิตภัณฑ์มาตรฐาน จะมีรายงานการทดสอบที่ครอบคลุมรวมอยู่ในการจัดส่ง.
สรุป: สามตัวเลขที่กำหนดความจุในโลกแห่งความเป็นจริง
ความแตกต่างระหว่างชุดประกอบสวิตช์เกียร์ที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 20 ปี กับชุดประกอบที่ล้มเหลวภายในไม่กี่เดือน มักจะมาจากการทำความเข้าใจ InA, Inc และ RDF. พารามิเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกันทั้งสามนี้ ซึ่งกำหนดโดย IEC 61439 แต่ยังคงเข้าใจผิดกันอย่างแพร่หลาย กำหนดความเป็นจริงทางความร้อนของการกระจายพลังงานแบบต่อเนื่อง.
ประเด็นสำคัญ:
- InA คือความสามารถในการจ่ายไฟฟ้ารวมของชุดประกอบ ซึ่งถูกจำกัดโดยประสิทธิภาพทางความร้อนของบัสบาร์ในการจัดเรียงทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจงนั้น ไม่ใช่พิกัดของเบรกเกอร์หลัก
- Inc คือพิกัดกระแสของแต่ละวงจร โดยพิจารณาจากตำแหน่งการติดตั้ง แหล่งความร้อนที่อยู่ใกล้เคียง และปฏิกิริยาทางความร้อน ไม่ใช่พิกัดบนแผ่นป้ายของอุปกรณ์
- RDF คือปัจจัยลดทอนความร้อนสำหรับการโหลดพร้อมกันอย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่ปัจจัยความหลากหลายทางไฟฟ้าจากรหัสการติดตั้ง
เมื่อระบุหรือซื้อสวิตช์เกียร์ ให้เรียกร้องค่าทั้งสามนี้พร้อมเอกสารประกอบ ตรวจสอบสมการพื้นฐาน: Σ(Inc × RDF) ≤ InA. ขอดูรายงานการทดสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือการคำนวณ อย่ารับแผ่นข้อมูลที่ไม่ชัดเจนหรือการกล่าวอ้างที่ไม่ได้รับการยืนยัน.
การทำความเข้าใจ InA, Inc และ RDF ช่วยป้องกัน:
- ความล้มเหลวในภาคสนามจากการโอเวอร์โหลดความร้อน
- การปรับปรุงเพิ่มเติมที่มีค่าใช้จ่ายสูงเมื่อโหลดไม่ตรงกับความคาดหวัง
- การไม่ปฏิบัติตาม IEC 61439 ระหว่างการตรวจสอบ
- ข้อพิพาทการรับประกันเกี่ยวกับ “พิกัดที่ไม่เพียงพอ”
- การหยุดทำงานของการผลิตจากการทริปที่ไม่พึงประสงค์
ความมุ่งมั่นของ VIOX: ชุดประกอบสวิตช์เกียร์ VIOX ทุกชุดมาพร้อมกับเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนด IEC 61439 ที่สมบูรณ์ – เครื่องหมายแผ่นป้าย InA, ตารางวงจร Inc, ค่า RDF ที่ประกาศ และบันทึกการตรวจสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น วิศวกรของเราทำงานร่วมกับคุณในระหว่างการระบุข้อกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนต่างทางความร้อนตรงกับแอปพลิเคชันของคุณ ไม่ใช่แค่เป็นไปตามมาตรฐานขั้นต่ำ.
ในขณะที่ระบบไฟฟ้าพัฒนาไปสู่ปัจจัยการใช้งานที่สูงขึ้น (พลังงานแสงอาทิตย์ PV, การชาร์จ EV, โครงสร้างพื้นฐานข้อมูลที่เปิดตลอดเวลา) การจัดการความร้อนจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ อนาคตประกอบด้วยการตรวจสอบอัจฉริยะ – ดิจิทัลทวินที่ทำนายส่วนต่างทางความร้อนแบบเรียลไทม์ แจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานก่อนเกิดปัญหา แต่รากฐานยังคงเป็นพิกัดพื้นฐานทั้งสามนี้: InA, Inc และ RDF.
ระบุให้ชัดเจน ตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วน โครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าของคุณขึ้นอยู่กับมัน.
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
จะเกิดอะไรขึ้นหากฉันใช้งานเกินพิกัด InA?
การเกิน InA ทำให้บัสบาร์หลักทำงานเกินขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (โดยทั่วไปคือ 70K เหนืออุณหภูมิแวดล้อม) ในระยะสั้น สิ่งนี้จะเร่งอายุของฉนวน ทำให้การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวหลวมเนื่องจากรอบการขยายตัวทางความร้อน และเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ผลกระทบระยะยาวรวมถึงการออกซิเดชั่นของบัสบาร์ ฉนวนไหม้เกรียม และในที่สุดก็เกิดการวาบไฟหรือไฟไหม้ ที่สำคัญที่สุดคือ, อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินอาจไม่ทริป– เบรกเกอร์หลัก 250A ไม่ได้ป้องกันการโอเวอร์โหลดความร้อนที่โหลดต่อเนื่อง 260A ชุดประกอบได้รับการออกแบบเป็นระบบ การเกิน InA จะทำให้สมดุลความร้อนทั้งหมดลดลง.
ฉันสามารถใช้วงจรที่ Inc เต็มที่ได้หรือไม่ หาก RDF < 1.0?
เลขที่ RDF จำกัดการโหลดพร้อมกันอย่างต่อเนื่องไว้ที่ Inc × RDF โดยเฉพาะ. หาก Inc = 50A และ RDF = 0.7 โหลดต่อเนื่องสูงสุดที่อนุญาตคือ 35A การทำงานที่ 50A ละเมิดขีดจำกัดอุณหภูมิ IEC 61439 แม้ว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์จะยังไม่ทริป โหลดระยะสั้น (< 30 นาทีในการเปิดเครื่องพร้อมการระบายความร้อนนอกเวลาที่เพียงพอ) อาจเข้าใกล้ Inc เต็มที่ แต่การทำงานต่อเนื่องต้องเคารพ RDF หากแอปพลิเคชันของคุณต้องการการโหลดต่อเนื่อง Inc เต็มที่ ให้ระบุชุดประกอบที่มี RDF = 1.0 หรือขอการกำหนดค่าที่มี Inc สูงกว่าสำหรับวงจรนั้นโดยเฉพาะ.
ฉันจะกำหนด RDF สำหรับการกำหนดค่าแผงเฉพาะของฉันได้อย่างไร
RDF ต้องได้รับจากผู้ผลิตชุดประกอบ, ไม่ได้คำนวณโดยผู้ติดตั้งหรือผู้ออกแบบ กำหนดโดย:
- การทดสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตาม IEC 61439-1, ข้อ 10.10
- การคำนวณความร้อนโดยใช้แบบจำลองที่ตรวจสอบแล้ว (ภาคผนวก D)
- การได้มาจากการออกแบบที่พิสูจน์แล้วพร้อมความคล้ายคลึงกันที่บันทึกไว้
เมื่อขอใบเสนอราคา ให้ระบุ: “ระบุค่า RDF ที่ประกาศพร้อมรายงานการทดสอบสนับสนุนหรือการอ้างอิงการคำนวณ” หากผู้ผลิตไม่สามารถให้เอกสาร RDF ได้ ชุดประกอบจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนด IEC 61439 สำหรับแผงแบบกำหนดเองที่เบี่ยงเบนไปจากการออกแบบแคตตาล็อกมาตรฐาน ให้ขอการวิเคราะห์ความร้อนอย่างเป็นทางการ – VIOX ให้บริการนี้ในขั้นตอนการระบุข้อกำหนดสำหรับโครงการที่สูงกว่า 100A InA.
RDF ใช้กับโหลดระยะสั้นหรือไม่ (< 30 นาที)?
โดยทั่วไป เลขที่. RDF กล่าวถึงสมดุลความร้อนภายใต้การโหลดต่อเนื่อง (>30 นาทีที่อุณหภูมิคงที่) โหลดระยะสั้น เช่น การสตาร์ทมอเตอร์ การระเบิดของการเชื่อม หรือการโอเวอร์โหลดสั้นๆ ได้รับประโยชน์จากมวลความร้อน – ชุดประกอบไม่ถึงอุณหภูมิคงที่ อย่างไรก็ตาม หากโหลดระยะสั้นหมุนเวียนอย่างรวดเร็ว (เช่น เปิด 20 นาที / ปิด 10 นาทีซ้ำๆ) ชุดประกอบจะไม่เย็นลงอย่างสมบูรณ์ และ RDF จะมีผลบังคับใช้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับแอปพลิเคชันรอบการทำงาน ให้ปรึกษาผู้ผลิตพร้อมโปรไฟล์การโหลดเฉพาะของคุณ IEC 61439-1 ไม่ได้กำหนดกฎรอบการทำงานที่แน่นอน – การตรวจสอบความร้อนจะเป็นตัวกำหนดขีดจำกัด.
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง RDF และปัจจัยความหลากหลายในรหัสไฟฟ้า (BS 7671, NEC)?
ปัจจัยความหลากหลายทางไฟฟ้า (BS 7671 ภาคผนวก A, NEC มาตรา 220) ประมาณการ การใช้งานโหลดจริง: “ไม่ใช่ทุกวงจรที่ทำงานพร้อมกัน” พวกเขาลดโหลดที่เชื่อมต่อทั้งหมดสำหรับการปรับขนาดสายเคเบิลและหม้อแปลงตามรูปแบบการใช้งานทางสถิติ ตัวอย่าง: วงจรครัวที่อยู่อาศัยห้าวงจร 30A อาจมีปัจจัยความหลากหลาย 0.4 โดยสมมติว่ามีการใช้งานเฉลี่ยเพียง 40% เท่านั้น.
RDF (Rated Diversity Factor) คือ ขีดจำกัดความร้อนสำหรับการทำงานต่อเนื่อง: “แม้ว่าทุกวงจรจะทำงานพร้อมกัน การสะสมความร้อนจะจำกัดแต่ละวงจรไว้ที่ Inc × RDF” เป็นข้อจำกัดทางกายภาพ ไม่ใช่การประมาณการทางสถิติ คุณสามารถใช้ความหลากหลายทางไฟฟ้าเพื่อลดขนาดแหล่งจ่ายไฟได้ แต่คุณ ไม่สามารถเกินขีดจำกัดความร้อนที่กำหนดโดย RDF ได้.
ตัวอย่างความสับสน: วิศวกรใช้ความหลากหลาย 0.7 เพื่อลดขนาดแหล่งจ่ายไฟ (ถูกต้อง) จากนั้นจึงสันนิษฐานว่าแต่ละวงจรสามารถทำงานได้ที่ 100% Inc เพราะ “โหลดทั้งหมดจะไม่ทำงานพร้อมกัน” (ไม่ถูกต้อง) แม้ว่าโหลดจะไม่ทำงานพร้อมกันทางสถิติ, เมื่อพวกเขาทำ, แต่ละคนต้องอยู่ภายในขีดจำกัดความร้อน Inc × RDF.
ค่า InA สามารถสูงกว่าพิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์หลักได้หรือไม่?
ใช่, InA สามารถเกินพิกัด In ของเบรกเกอร์หลักได้. InA ถูกกำหนดโดยความสามารถทางความร้อนของบัสบาร์ในรูปแบบเฉพาะ ในขณะที่เบรกเกอร์หลัก In ถูกเลือกสำหรับการป้องกันกระแสเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจรตามลักษณะของแหล่งจ่ายไฟและข้อกำหนดในการประสานงาน.
ตัวอย่าง: สวิตช์บอร์ดมี InA = 800A (ตรวจสอบโดยการทดสอบความร้อนของบัสบาร์) ระดับความผิดพลาดของหม้อแปลงไฟฟ้าและข้อกำหนดในการประสานงานกำหนดเบรกเกอร์หลัก 630A (In = 630A) ชุดประกอบสามารถจ่ายไฟได้ 800A ทางความร้อน แต่การป้องกันกระแสเกินจำกัดแหล่งจ่ายไฟไว้ที่ 630A นี่เป็นไปตามข้อกำหนด.
ในทางกลับกัน InA สามารถเป็น ต่ำกว่า กว่าพิกัดเบรกเกอร์หลัก – สถานการณ์ที่พบบ่อยกว่าที่ทำให้เกิดความสับสนในภาคสนาม เบรกเกอร์หลัก 400A ไม่รับประกัน InA = 400A หากรูปแบบบัสบาร์จำกัดการจ่ายไฟไว้ที่ 320A.
อุณหภูมิแวดล้อมมีผลต่อพิกัดเหล่านี้อย่างไร
พิกัดมาตรฐาน IEC 61439-1 สันนิษฐานว่าอุณหภูมิแวดล้อม 35°C (ตามตารางที่ 8) การทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะลดความสามารถในการจ่ายกระแสไฟ เนื่องจากส่วนประกอบเริ่มต้นใกล้กับขีดจำกัดอุณหภูมิมากขึ้น การลดทอนโดยทั่วไป:
- อุณหภูมิแวดล้อม 40°C: ลด InA/Inc ลง ~10%
- อุณหภูมิแวดล้อม 45°C: ลดลง ~15-20%
- อุณหภูมิแวดล้อม 50°C: ลดลง ~25-30%
ค่าเหล่านี้เป็นการประมาณการ การลดพิกัดที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการออกแบบชุดประกอบ ขอข้อมูลเส้นโค้งการแก้ไขอุณหภูมิจากผู้ผลิตเสมอ สำหรับการติดตั้งที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงกว่า 40°C (ห้องเครื่องจักร สภาพอากาศเขตร้อน ตู้กลางแจ้งที่โดนแสงแดด) ให้ระบุสิ่งนี้ล่วงหน้า VIOX สามารถจัดหาชุดประกอบที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงขึ้น หรือใช้ปัจจัยการแก้ไขกับการออกแบบมาตรฐานได้.
ระดับความสูงก็มีผลต่อการระบายความร้อนเช่นกัน (ความหนาแน่นของอากาศลดลง) ที่ระดับความสูงเกิน 1,000 เมตร จะมีการลดพิกัดเพิ่มเติม โปรดดูที่ คู่มือการลดพิกัดที่ครอบคลุมของเรา สำหรับการคำนวณโดยละเอียด.
