Giriş: Anma Değerinin Ötesinde
Endüstriyel panel yapımı dünyasında, tehlikeli bir yanlış kanı devam etmektedir: bir devre kesici seçmenin, anma akımıyla başlayıp sona erdiği (In). Bu aşırı basitleştirme, devreye alma sırasında “istenmeyen açmalara” ve daha da kötüsü, gerçek arıza koşullarında şalt cihazı arızasına yol açan en önemli nedendir.
100A'lik bir kesici her zaman 100A'lik bir kesici değildir. Değişken frekanslı bir sürücünün (VFD) yanına yerleştirilmiş, 50°C'de bir IP54 muhafazanın içine koyun ve bu cihaz güvenli bir şekilde yalnızca 85A taşıyabilir. Yüksek endüktanslı bir motora bağlayın ve “doğru boyutlandırılmış” olmasına rağmen, başlatma sırasında hemen açabilir.”
At VIOX Elektrik, koruma cihazlarımızı IEC 60947-2 endüstriyel uygulamaların zorlu talepleri için tasarlanmış standartlara göre tasarlıyoruz. Bu kılavuz, temel amper değerlerinin ötesine geçmek ve tasarımlarınızın güvenli, uyumlu ve dayanıklı olmasını sağlamak için standartlaştırılmış 5 adımlı bir çerçeve sunar.
Adım 1: Uygulama Kategorisini Tanımlayın (Nitel Analiz)
Bir veri sayfasına bakmadan önce, yük profilini tanımlamanız gerekir. Farklı uygulamalar, koruma cihazları üzerinde farklı termal ve manyetik gerilimler uygular.
1. Motor Yükleri (Yüksek Kalkış Akımı)
Motorlar, yüksek başlangıç akımlarına sahip endüktif yüklerdir (tipik olarak 6–10 katı In). Genel bir açma eğrisine sahip standart bir termal-manyetik kesici, motorun hızlanma aşamasında muhtemelen açacaktır.
- Çözüm: Kullanım Motor Koruma Devre Kesicileri (MPCB'ler) veya Tip D eğrilerine sahip MCB'ler (10–14x manyetik açma).
- VIOX İçgörüsü: Kapsamlı motor güvenliği için, aşağıdaki kılavuzumuzu okuyun: Motor Koruma Devre Kesicileri: Nihai Kılavuz.
2. EV Şarj Altyapısı (Sürekli Yük)
EV şarj cihazları “sürekli yükler” olarak sınıflandırılır. Açılıp kapanan bir kaynak makinesinin aksine, bir EV şarj cihazı saatlerce tam kapasitede çalışabilir.
- Düşürme Kuralı: Güvenlik standartlarına göre, sürekli yükler için genellikle bir kesiciyi anma değerinin 80%'sinden fazla yükleyemezsiniz. 40A'lik bir şarj cihazı 50A'lik bir kesici gerektirir.
- Kaçak Koruması: Standart AC Tip RCD'ler, EV bataryalarından gelen DC kaçağı tarafından kör edilir. B Tipi veya Tip EV koruma.
- Kaynak: Aşağıdaki Ticari EV Şarj Koruması Kılavuzumuza bakın.
3. Enerji Depolama (BESS) ve DC Sistemleri
Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BESS), iki benzersiz zorluk sunar: yüksek DC kısa devre akımları ve düşük sistem empedansı. Standart AC kesiciler, DC arklarını etkili bir şekilde söndüremez, bu da kontak kaynağına ve yangına yol açar.
- Gereklilik: Akım akışı çift yönlü ise, polarize olmayan ark oluklarına sahip amaca yönelik DC MCCB'ler veya Hava Devre Kesicileri (ACB'ler) kullanın.
- Derinlemesine İnceleme: Aşağıdaki riskleri anlayın: Standart DC Kesiciler Neden BESS'te Arızalanır?.
Tablo 1: Yük Profili Seçim Matrisi
| Yük Tipi | Ani Akım | Termal Stres | Önerilen Eğri/Cihaz | Kritik Gereksinim |
|---|---|---|---|---|
| Dirençli (Isıtıcılar) | 1x In | Orta düzeyde | Eğri B veya C | Kablo korumasına odaklanma |
| Endüktif (Motorlar) | 8-12x In | Yüksek (Başlangıç) | Eğri D / MPCB | Faz kaybı hassasiyetine ihtiyaç duyulur |
| EV Şarjı | 1x In | Aşırı (Sürekli) | Eğri C | 80% Düşürme Faktörü uygulanması |
| Elektronik/PLC | Düşük | Düşük | Eğri B | Hassas PCB'leri korumak için hızlı manyetik açma |
Adım 2: Sistem Voltajını ve Kutuplarını Belirleyin (Mimari)
Yük tanımlandıktan sonra, sistem mimarisi cihazın fiziksel konfigürasyonunu belirler.
AC ve DC Voltaj Değerleri
Panel üreticileri genellikle yalıtım voltajını (Ui) çalışma voltajıyla (Ue).
- Güneş/PV: Sistemler 600V'tan 1000V'a ve şimdi 1500V DC'ye geçti. 1000V için derecelendirilmiş bir kesici, 1500V'luk bir sistemde atlama yapar.
- Kaynak: Aşağıdaki analizimizi kontrol edin: Güneş Birleştirici Kutusu Voltaj Değerleri.
Topraklama Sistemleri (3P - 3P+N - 4P)
Nötr iletkeni kesme kararı, topraklama şemanıza (TN-S, TN-C, TT) bağlıdır.
- TN-C: PEN iletkenini asla değiştirmeyin (3P kullanın).
- TN-S / TT: Nötr, potansiyel döngüleri veya bakım sırasında tehlikeleri önlemek için genellikle değiştirilmeli/izole edilmelidir (4P kullanın).
- Kaynak: Transfer anahtarlarında uygun kutup seçimi için bkz. SP, TP, TPN ve 4P Devre Kesicilerin Nerede Kullanılacağı.
Adım 3: Gerçek Çalışma Akımını Hesaplayın (Kantitatif Azaltma)
Tasarım hatalarının 'i burada meydana gelir. Nominal Akım (In) ), açık havada 30°C veya 40°C'de test edilir. Ancak, kesiciniz muhtemelen 55°C'de kalabalık bir Muhafaza içinde bulunmaktadır.
Gerçek Akım Formülü
İzin verilen akımı (Igerçek) azaltma katsayılarını kullanarak hesaplamalısınız:
Igerçek = In × Kt (Sıcaklık) × Ka (Yükseklik) × Kg (Gruplandırma)
- Sıcaklık (Kt): Ortam sıcaklığı arttıkça, bimetalik şerit daha erken bükülür. 60°C'deki 100A'lik bir kesici tipik olarak 80A'lik bir kesici gibi davranabilir.
- Gruplandırma (Kg): Kesiciler bir DIN rayına yan yana monte edildiğinde, birbirlerini ısıtırlar.
- N=2-3 kesici: Kg ≈ 0.9
- N=6-9 kesici: Kg ≈ 0.7
- Yükseklik (Ka): 2000m'nin üzerinde, hava yoğunluğu düşer, bu da soğutmayı ve dielektrik dayanımını azaltır.
Tip 1 ünitelerimiz, sıkı servis kabinlerinde kurulumu basitleştirerek harici sigorta olmadan yüksek enerjili aşırı gerilimleri kaldıracak şekilde tasarlanmıştır. VIOX kesiciler, azaltma kayıplarını en aza indirecek şekilde kalibre edilmiştir. Ancak, fizik hala geçerlidir.
Kaynak: Katsayıları hesaplamak için verilerimizi kullanın: Elektriksel Azaltma: Sıcaklık, Yükseklik ve Gruplandırma Faktörleri.
Şalt cihazı montaj değerleri için, kılavuzumuzdaki nominal akım ve montaj değeri arasındaki farkı da anlayın: Şalt Cihazı Akım Değerleri: InA - Inc - RDF.
Adım 4: Arıza Akımını Ele Alın (Güvenlik ve Kesme Kapasitesi)
Kesicinin yükü taşıdığından emin olmak 3. adımdır; kısa devre sırasında güvenli bir şekilde patladığından emin olmak 4. adımdır.
IIcu vs. IIcs: Kritik Ayrım
- IIcu (Nihai Kesme Kapasitesi): Kesicinin kesebileceği maksimum akım bir kez. Daha sonra kullanılamayabilir.
- IIcs (Servis Kesme Kapasitesi): Kesicinin tekrar tekrar kesebileceği ve hizmette kalabileceği akım.
Kritik öneme sahip endüstriyel paneller (hastaneler, veri merkezleri, denizcilik) için, VIOX, IIcs = 100% IIcu. belirtilmesini önerir. Tek bir arızadan sonra ana kesiciyi değiştirmek istemezsiniz.
Yedek Koruma
Kurulum noktasındaki olası kısa devre akımı (IIsc) 50kA ise, ancak 50kA'lik bir MCCB kullanmak çok pahalıysa, bir Yedek Koruma strateji kullanabilirsiniz. Bu, yukarı akışa yüksek kapasiteli bir sigorta yerleştirmeyi içerir.
- Kaynak: Yüksek arıza akımları için sigortaları ne zaman kullanacağınızı öğrenin: Yüksek Kesme Kapasiteli Sigorta Kılavuzu.
Tablo 2: IEC 60947-2 Kesme Kapasitesi Önerileri
| Uygulama | Önerilen IIcu (Tipik) | Önerilen IIcs Oran | Neden? |
|---|---|---|---|
| Konut (Son) | 6 kA | 50-75% | Arızalar nadirdir ve düşük enerjilidir. |
| Ticari Bina | 10 – 25 kA | 75% | Maliyet ve süreklilik arasında denge. |
| Endüstriyel / Denizcilik | 35 – 100 kA | 100% | Arıza süresi kabul edilemez; devre kesici dayanmalıdır. |
| BESS / DC Depolama | 25 – 50 kA | 100% | Arkın kontrol altına alınmaması durumunda yüksek yangın riski. |
Derinlemesine İnceleme: Değerleri anlamak hayati önem taşır. Okuyun Devre Kesici Değerleri: Icu, Ics, Icw, Icm.
Adım 5: Koordinasyon ve Seçicilik (Sistem Güvenilirliği)
İyi tasarlanmış bir panonun amacı Seçicilik: bir arıza meydana geldiğinde, yalnızca arızanın hemen yukarısındaki cihaz açmalıdır. Tesisin geri kalanının enerjili kalması için ana besleyici kapalı kalmalıdır.
Seçicilik Teknikleri
- Amper Ayrımı: Yukarı akım devre kesici değeri > Aşağı akım devre kesici değerinin 2 katı (Temel).
- Zaman Ayrımı: Kısa süreli dayanım akımına sahip Kategori B devre kesicileri (ACB'ler veya üst düzey MCCB'ler) kullanmak (Icw). Ana devre kesiciye etkili bir şekilde şunu söylersiniz: “Küçük adamın önce halledip halletmediğini görmek için açmadan önce 300 ms bekleyin.”
Tablo 3: Seçicilik Yöntemleri Karşılaştırması
| Yöntem | Mekanizma | Artıları | Eksiler | En iyisi… | Uygulama |
|---|---|---|---|---|---|
| Akım (Amper) | Açma eşiklerinde fark (Ir) | Basit, düşük maliyetli | Yüksek arıza akımlarında zayıf seçicilik | Son dağıtım devreleri | Düşük |
| Zaman (Kronometrik) | Zaman gecikmesi ayarları (t_{sd}) | Kategori B devre kesiciler için iyi güvenilirlik | Gecikme sırasında sistem üzerinde yüksek termal stres | Ana dağıtım / Besleyiciler | Orta |
| Mantık (Bölge Seçici) | Haberleşme kablosu sinyali | En hızlı; Toplam seçicilik; Düşük stres | Karmaşık kablolama; Daha yüksek maliyet | Kritik Güç / Veri Merkezleri | Yüksek |
| Enerji | Ark enerjisini sınırlama (I2t) | Kompakt devre kesiciler için etkili | Üreticiye özel tablolar gerekli | Yüksek yoğunluklu panolar | Orta |
VIOX Sistem Testi: VIOX ACB'lerin ve MCCB'lerin mükemmel bir şekilde koordine olmasını sağlayan seçicilik tabloları sunuyoruz.
Kaynak: Bu karmaşık konuda uzmanlaşın ATS ve Devre Kesici Koordinasyon Kılavuzu.
Sonuç: VIOX Farkı
Standartlaştırılmış seçim sadece kurallara uymakla ilgili değil, aynı zamanda sorumluluk ve güvenlikle ilgilidir. IEC 60947-2 çerçevesini (Uygulama → Gerilim → Gerçek Akım → Arıza Kapasitesi → Koordinasyon) izleyerek, pano üreticileri elektrik arızasının en yaygın nedenlerini ortadan kaldırabilir.
At VIOX Elektrik, sadece bileşen satmıyoruz; doğrulanmış sistemler sağlıyoruz. Devre kesicilerimiz, veri sayfalarının gerçeklikle eşleşmesini sağlamak için gruplandırma konfigürasyonlarında ve zorlu ortamlarda test edilir.
Bir sonraki panonuzu belirtmeye hazır mısınız?
- Kontrol edin Endüstriyel Elektrik Panoları Üretim Kılavuzu korumanızı barındırmak için.
- Terminal bloklarınızın korumanızla eşleşmesini sağlayın Terminal Bloğu Seçim Kılavuzu.
SSS: Devre Koruma Seçimi
S: Endüstriyel bir panoda IEC 60898 (Konut) MCB kullanabilir miyim?
C: Genellikle hayır. IEC 60898 devre kesiciler, vasıfsız kullanım ve daha düşük kesme kapasiteleri (genellikle 6kA) için tasarlanmıştır. IEC 60947-2 devre kesiciler, endüstriyel kirlilik dereceleri, daha yüksek gerilimler ve makineler için gerekli ayarlanabilir açma karakteristikleri için tasarlanmıştır.
S: Rakım devre kesici seçimimi nasıl etkiler?
C: 2.000 metrenin üzerinde, ince hava daha az etkili bir şekilde soğur ve zayıf bir şekilde yalıtır. Tipik olarak akımı kabaca %4 ve gerilimi her 500m artış için oranında azaltırsınız. Bakın Rakım Azaltma Kılavuzu kesin tablolar için.
S: Yük altında olmamasına rağmen neden sigortam atıyor? In?
C: Bu muhtemelen termal gruplandırmadan kaynaklanmaktadır. Eğer 10 adet sigortayı sıkıca bir araya getirip yüksek akım taşıyorsanız, küme içindeki ortam sıcaklığı yükselir ve termal elemanların erken atmasına neden olur. Bir gruplandırma faktörü (Kg) uygulamanız veya aralayıcılar eklemeniz gerekir.
S: Solar/PV uygulamaları için özel bir sigortaya ihtiyacım var mı?
C: Evet. DC değerine sahip sigortalar (genellikle polarize) kullanmalısınız. AC sigortayı 48V üzerindeki DC voltajları için kullanmak tehlikelidir çünkü AC sigortalar arkı söndürmek için sinüs dalgasının sıfır geçişine güvenir. DC'nin sıfır geçişi yoktur.
S: Özgül Geçiş Enerjisi (I2t) ve Kesme Kapasitesi arasındaki fark nedir?
C: Kesme kapasitesi (IIcu) cihazın kaldırabileceği maksimum akımdır. Geçiş enerjisi (I2t) ise sigorta açılmadan önce kablolara ne kadar termal enerji geçtiğidir. bunlar Sigorta açılmadan önce kabloların erimemesini sağlamak için bu değer kabloların boyutlandırılması için kritiktir.
S: Motor koruması için MPCB yerine RCBO mu kullanmalıyım?
A: HAYIR. Standart RCBO'lar, motorlar için gerekli olan özel motor çalıştırma eğrilerine (Tip D veya K) ve faz kaybı hassasiyetine sahip değildir. Ayrıca motor kaçak akımlarından kaynaklanan gereksiz açmalara eğilimlidirler. Motor için özel bir MPCB kullanın ve toprak arıza koruması yasal olarak zorunluysa, uygun bir Tip B veya F RCD'yi yukarı akışa yerleştirin.
S: VIOX endüstriyel sigortalar için önerilen bakım sıklığı nedir?
C: IEC 60947-2 yönergelerine göre, endüstriyel sigortalar (MCCB'ler ve ACB'ler) yılda bir görsel kontrolden geçirilmelidir. Tam bir fonksiyon testi (mekanik ve elektriksel açma testi), çevresel koşullara (kirlilik derecesi) ve yükün kritikliğine bağlı olarak 3-5 yılda bir önerilir.
Daha Fazla Okuma
Bu çerçevede bahsedilen belirli bileşenler hakkında daha fazla bilgi için şu VIOX teknik kılavuzlarını inceleyin:
- Devre Kesici ve İzolatör Anahtarı – Yalıtımdaki temel farklılıkları anlama.
- Toprak Kaçak Akım Korumasını Anlama – Personeli ve ekipmanı koruma konusunda daha derinlemesine bir inceleme.
- Aşırı/Düşük Gerilim Koruyucu Nedir? – Şebeke istikrarsızlığına karşı koruma.
