Bir ayırıcı şalter veya bir elektrik tesisatı için yük ayırma şalteri belirtirken, üreticinin veri sayfasında dört şifreli tanımla karşılaşacaksınız: AC-20A, AC-21A, AC-22A ve AC-23A. Bunlar rastgele kodlar değildir; her bir anahtarlama cihazının hangi tür elektrik yükünü kaldırabileceğini tanımlayan bir sınıflandırma sistemi olan IEC 60947-3 kullanım kategorilerini temsil ederler.
Ayrım son derece önemlidir. AC-21A (ısıtıcılar gibi dirençli yükler) için derecelendirilmiş bir şalter, AC-23A görevine (yüksek ani akımlı motor anahtarlaması) uygulandığında erken arızalanacaktır. Ancak birçok mühendis, anahtarlama cihazlarını yalnızca akım değerine göre seçmekte ve kullanım kategorisini tamamen göz ardı etmektedir. Sonuç: can sıkıcı arızalar, kısalan ekipman ömrü ve tasarım sınırlarının ötesinde çalışan cihazlardan kaynaklanan güvenlik tehlikeleri.
Motor kontrol sistemleri tasarlayan elektrik mühendisleri, anahtarlama cihazları seçen panel üreticileri ve arızalı ekipmanları değiştiren bakım profesyonelleri için kullanım kategorilerini anlamak çok önemlidir. Bu kılavuz, IEC 60947-3 sınıflandırma sistemini, her kategorinin özelliklerini ve uygulamalarını ve anahtarlama cihazlarını amaçlanan yükleriyle eşleştirmek için pratik kriterleri açıklamaktadır.
IEC 60947-3 nedir?
Şekil 1: IEC 60947-3, anahtarlama cihazlarının tasarlanmış olduğu elektrik yükü türüne göre cihazları sınıflandıran ayırıcı şalterleri ve bunların kullanım kategorilerini (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A) yönetir. VIOX Electric, IEC 60947-3 standartlarına göre tasarlanmış ayırıcı şalterler üretmektedir.
IEC 60947-3 , alçak gerilim elektrik sistemlerinde (1.000 V AC veya 1.500 V DC'ye kadar) kullanılan şalterleri, ayırıcıları, ayırıcı şalterleri ve sigorta kombinasyon ünitelerini yöneten uluslararası standarttır. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu'nun 121 numaralı Teknik Komitesi tarafından yayınlanan ve sürdürülen bu standart, mekanik anahtarlama cihazları için performans gereksinimlerini, test prosedürlerini ve sınıflandırma sistemlerini oluşturur.
Standart, üç temel cihaz türü arasında ayrım yapar:
Anahtarlar , belirtilen aşırı yükler dahil olmak üzere normal çalışma koşullarında akımları yapabilen, taşıyabilen ve kesebilen mekanik cihazlardır. Belirli bir süre boyunca arıza akımlarını taşıyabilirler ve kısa devre akımlarını yapabilir (ancak kesemez) olabilirler.
Ayırıcılar , açıkken bir yalıtım işlevi sağlayan mekanik cihazlardır; bakım için güvenli enerji kesintisi sağlayan görünür veya doğrulanabilir bir hava boşluğu oluştururlar. Ayırıcılar, yük akımlarını kesmek için tasarlanmamıştır; yalnızca yüksüz veya ihmal edilebilir yük koşullarında çalışırlar.
Ayırıcı şalterler (yük ayırma şalterleri olarak da adlandırılır) her iki özelliği birleştirir: normal yük koşullarında akımları yapabilir, taşıyabilir ve kesebilirken, açıkken yalıtım işlevini de sağlarlar. Bu çift özellik, ayırıcı şalterleri motor kontrol ve dağıtım uygulamalarında en çok yönlü ve yaygın olarak belirtilen cihazlar yapar.
2025 konsolide baskısı (IEC 60947-3:2020+AMD1:2025), yukarı akış tarafından korunan cihazlar için koşullu kısa devre değerleri dahil olmak üzere önemli güncellemeler getirmiştir. devre kesiciler, DC uygulamaları için kritik yük akımı testleri ve yüksek verimli motorlar için yükseltilmiş kilitli rotor akımlarına sahip yeni kategoriler. Bu güncellemeler, modern elektrik sistemlerinin ve değişken hızlı sürücü teknolojisinin gelişen taleplerini yansıtmaktadır.
Kullanım Kategorilerini Anlamak
IEC 60947-3, anahtarlama cihazlarını kullanım kategorisiile sınıflandırır; bu, cihazın anahtarlamak üzere tasarlandığı elektrik yükü türünü ve dayanması gereken operasyonel görevi tanımlayan bir tanımlamadır. Bu sınıflandırma sistemi, dirençli bir ısıtıcıyı (akımın voltajla aynı fazda olduğu ve ani akımın minimum olduğu) anahtarlamanın, bir motoru anahtarlamaktan (kilitli rotor akımlarının nominal akımın 6-8 katına ulaşabileceği ve güç faktörünün çalıştırma sırasında zayıf olduğu) çok farklı gerilimler uyguladığını kabul eder.
Kullanım kategorisi, cihazın nominal çalışma akımını (Ie)belirler; bu, cihazın amaçlanan görevi altında güvenli bir şekilde yapabileceği, taşıyabileceği ve kesebileceği maksimum akımdır. Kritik olarak, aynı fiziksel şalter, kullanım kategorisine bağlı olarak farklı Ie değerlerine sahip olabilir. Örneğin, bir ayırıcı şalter AC-21A'da (dirençli görev) 100A olarak derecelendirilebilirken, aynı voltajda AC-23A'da (motor görevi) yalnızca 63A olarak derecelendirilebilir, çünkü yüksek ani akımlı motor anahtarlaması azaltma gerektirir.
AC uygulamaları için IEC 60947-3, DC kategorilerinden ayırmak için “A” sonekiyle (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A) belirtilen dört temel kategori tanımlar. Bu kategorileri anlamak, uygun cihaz seçimi ve güvenilir sistem performansı için temeldir.
AC-20A: Yüksüz Yalıtım Görevi
AC-20A , yalnızca yüksüz veya ihmal edilebilir yük koşullarında yalıtım anahtarlaması için tasarlanmış en düşük görev kullanım kategorisidir. AC-20A için derecelendirilmiş cihazlar, önemli akımları kesmek için tasarlanmamıştır; birincil işlevleri, devreler zaten enerjisizken veya minimum akım taşırken güvenli bir yalıtım bağlantısı sağlamaktır.
Bu kategori tipik olarak ayırıcılarauygulanır; yük kesintisinin diğer ekipmanlar (örneğin kontaktörler veya yukarı akış devre kesiciler) tarafından yapıldığı bölümleme ve yalıtım için kullanılan cihazlar. AC-20A tanımı, cihazın akım akışının esasen sıfır olduğu veya küçük kapasitif veya kaçak akımlarla sınırlı olduğu koşullarda açılıp kapanacak şekilde derecelendirildiği anlamına gelir.
Tipik AC-20A Uygulamaları
- İzolatörü çalıştırmadan önce yükün başka yollarla kesildiği dağıtım panolarındaki ana yalıtım şalterleri
- Bakım yalıtımı için bölümleme şalterleri , kilitleme/etiketleme prosedürleri için görünür bir kopma sağlar
- Dağıtım sistemlerini bölümlere ayırmak için şalt cihazlarındaki bara bölümleyicileri
- Yük aktarımının diğer anahtarlama elemanları tarafından yapıldığı transfer şalteri yalıtımı
AC-20A cihazları önemli yük akımlarını kesmediğinden, yük ayırma şalterlerinden daha basit ve daha ekonomik olabilirler. Ancak, çalışma prosedürlerinin bir AC-20A cihazını çalıştırmadan önce devrenin enerjisiz veya yükünün azaltıldığından emin olması çok önemlidir. AC-20A dereceli bir ayırıcıyla yük akımlarını kesmeye çalışmak, kontak kaynağına, ark hasarına ve güvenlik tehlikelerine neden olabilir.
AC-21A: Dirençli Yük Anahtarlaması
AC-21A , ani akımın minimum olduğu ve akım dalga formunun esasen voltajla aynı fazda olduğu dirençli veya hafif endüktif yükleri anahtarlamak için kullanım kategorisidir. Bu kategori, yüksek ani akım veya zayıf güç faktörü komplikasyonları olmadan basit yük ayırma anahtarlamasını temsil eder.
AC-21A görevinde, yapma akımı (kontakları kapatırkenki akım) yaklaşık olarak kararlı durum yük akımına eşittir. Önemli bir ani akım dalgalanması yoktur ve kesme işlemi akım ve voltaj aynı fazda olacak şekilde gerçekleşir ve nispeten iyi huylu ark koşulları yaratır. Bu, AC-21A'yı yük ayırma anahtarlama özelliği için temel yapar.
Tipik AC-21A Uygulamaları
- Dirençli ısıtma yükleri: Yükün tamamen dirençli olduğu elektrikli fırınlar, alan ısıtıcıları, endüstriyel fırınlar ve proses ısıtma elemanları
- Akkor aydınlatma devreleri: Geleneksel filament aydınlatma (ancak LED aydınlatma farklı özellikler sunar)
- Genel dağıtım devreleri: Ağırlıklı olarak dirençli yükler sağlayan besleyiciler ve branşman devreleri
- Transformatör birincil anahtarlaması: Mıknatıslanma ani akımının bir endişe olmadığı durumlarda (transformatör tasarımına ve anahtarlama stratejisine bağlıdır)
AC-21A Değerleri ve Performansı
AC-21A görevi için derecelendirilmiş ayırıcı şalterler, tipik olarak diğer kategorilere kıyasla belirli bir voltajda en yüksek Ie akım değerini sunar. Örneğin, bir cihaz şu şekilde derecelendirilebilir:
- AC-21A görevi için 400V AC'de 100A
- AC-22A görevi için 400V AC'de 80A
- AC-23A görevi için 400V AC'de 63A
Daha yüksek AC-21A değeri, dirençli anahtarlamanın uyguladığı daha düşük gerilimi yansıtır. Kontakların, ark odalarının ve çalıştırma mekanizmalarının, endüktif yüklerin yüksek yapma akımlarını ve zayıf güç faktörü koşullarını kaldırması gerekmez.
AC-22A: Karışık Dirençli ve Endüktif Yükler
AC-22A orta yolu ele alır: hem dirençli hem de endüktif bileşenleri birleştiren karışık yükler, orta düzeyde aşırı yük kapasitesi gereklidir. Bu kategori, bazı endüktansın mevcut olduğu ancak yüksek kilitli rotor akımlarıyla motor çalıştırmanın birincil görev olmadığı dağıtım devrelerini ve ekipmanlarını kapsar.
AC-22A görevi, birçok gerçek dünya yükünün tamamen dirençli olmadığını kabul eder. Takım tezgahlarına, endüstriyel ekipmanlara veya karışık dağıtım panolarına besleme yapan devreler genellikle dirençli elemanların yanı sıra transformatörler, solenoidler, küçük motorlar ve güç kaynakları içerir. Endüktif bileşen, voltaj ve akım arasında faz gecikmesi oluşturarak AC-21A'ya kıyasla daha zorlu ark söndürme koşulları yaratır.
Tipik AC-22A Uygulamaları
- Karışık dağıtım besleyicileri: Dirençli ve endüktif yüklerin bir kombinasyonunu sağlayan panolar veya alt dağıtım devreleri
- Makine devreleri: Hem ısıtma elemanları hem de elektromanyetik bileşenleri (bobinler, solenoidler, küçük motorlar) olan endüstriyel makineler
- Balastlı aydınlatma devreleri: Balast endüktansının güç faktörünü etkilediği floresan veya deşarjlı aydınlatma
- Kaynak ekipmanları: Önemli transformatör endüktansına sahip direnç kaynak makineleri veya ekipmanlar
- HVAC ünitesi bağlantı kesmeleri: Yükün hem kompresör motorlarını hem de dirençli ısıtmayı içerdiği yerler (ancak saf motor görevi AC-23A olacaktır)
AC-22A Gereksinimleri
Standart, AC-22A cihazlarının orta düzeyde aşırı yükleri kaldırmasını ve AC-21A'dan daha düşük güç faktörlerinde akımları kesmesini ve bağlamasını gerektirir. Bağlama kapasitesi, motor kilitli rotor akımları kadar olmasa da, endüktif yüklerle ilişkili kısa süreli ani akım dalgalanmalarını karşılamalıdır.
Üreticiler, artan görev şiddetini yansıtacak şekilde, aynı voltajda AC-22A için Ie'yi AC-21A'ya kıyasla tipik olarak -20 oranında azaltır. Kontak ve ark söndürme sistemleri, akım ve voltajın faz dışı olduğu, arkın söndürülmesini zorlaştıran gecikmeli güç faktörü koşullarını kaldırabilmelidir.
AC-23A: Motor ve Yüksek Endüktif Yükler
AC-23A motorları ve kilitli rotor (başlangıç) akımlarının şiddetli bağlama ve kesme gerilimleri uyguladığı diğer yüksek endüktif yükleri anahtarlamak için özel olarak tasarlanmış en zorlu kullanım kategorisidir. Bu, motor kontrol uygulamalarında en çok önem taşıyan kategoridir ve burada yanlış kategori seçimi doğrudan erken anahtar arızasına yol açar.
Bir endüksiyon motoru çalıştığında, tipik olarak tam yük nominal akımının 5 ila 8 katı kilitli rotor akımı çeker ve güç faktörü 0,3 ila 0,5 kadar düşüktür. Çalışan bir motora kapanan bir anahtar, kontak kaynağı veya aşırı ark oluşumu olmadan bu yüksek ani akımı bağlamalıdır. Motor devrelerini keserken, gecikmeli güç faktörü ve endüktif enerji depolaması, anahtarlama mekanizmasını zorlayan sürekli arklar oluşturur.
Tipik AC-23A Uygulamaları
- Doğrudan şebekeye (DOL) motor yol vericiler: Motor devreleri için hem yük altında anahtarlama hem de izolasyon sağlayan anahtar-ayırıcılar
- Motor besleme hattı ayırıcıları: Motor kontrol merkezlerinin veya bireysel motor yol vericilerin yukarısındaki ana anahtarlar
- Pompa ve kompresör devreleri: Yüksek başlangıç akımlarına sahip motor tahrikli ekipmanın doğrudan anahtarlanması
- Fan ve üfleyici kontrolleri: Endüstriyel havalandırma motorları ve proses hava işleme ekipmanları
- Konveyör sistemleri: Sık başlatma-durdurma döngülerine sahip malzeme taşıma motorları
- Yüksek verimli motor anahtarlama (AC-23Ae): Optimize edilmiş elektromanyetik tasarım nedeniyle daha da yüksek kilitli rotor akımları sergileyen IE3/IE4 yüksek verimli motorlar için son standartlarda tanıtılan bir alt kategori
AC-23A Gereksinimleri ve Değerleri
IEC 60947-3, AC-23A cihazlarının kilitli rotor bağlama akımlarını kaldırmasını ve motor devrelerini tam yük koşullarında düşük güç faktörüyle kesmesini gerektirir. Standart, aşağıdakileri içeren test dizilerini belirtir:
- Nominal akımın 6-10 katı akımlarda bağlama işlemleri (motor kilitli rotor koşullarını simüle eder)
- Belirtilen güç faktörlerinde endüktif yüklerle nominal akımda kesme işlemleri
- Kontak ömrünü doğrulamak için binlerce işlem üzerinde dayanıklılık testi
Sonuç olarak, AC-23A değerleri, aynı cihaz için AC-21A değerlerinden önemli ölçüde düşüktür. 400V'ta AC-21A olarak derecelendirilen 100A'lik bir anahtar, motor anahtarlamasının şiddetini yansıtan 'lik bir azalmayla AC-23A görevi için yalnızca 63A olarak derecelendirilebilir.
AC-23Ae: Yüksek Verimli Motorlar
En son standart sürümü şunu tanır: AC-23Ae, IEC 60034-12 ve IEC 60034-30-1 verimlilik sınıflarını (IE3, IE4) karşılayan yüksek verimli motorlar için özel bir alt kategori. Bu motorlar, kilitli rotor görünür gücünü ve başlangıç akımını istemeden artıran tasarım değişiklikleri yoluyla üstün verimlilik elde eder. AC-23Ae olarak derecelendirilen anahtarlar daha yüksek bağlama akımlarına göre test edilir ve modern verimli motor tasarımlarının artan ani akım taleplerini karşılamalıdır.
Kategoriler Arasındaki Temel Teknik Farklılıklar
Kullanım kategorilerini ayıran şeyleri anlamak, doğru seçimin neden önemli olduğunu ve bir cihaz yanlış uygulandığında ne olduğunu açıklığa kavuşturmaya yardımcı olur.
Görev Şiddeti ve Akım Değerleri
Kategoriler, artan görev şiddetinin bir ilerlemesini temsil eder:
- AC-20A: Yalnızca yüksüz izolasyon; yük kesintisi için derecelendirilmemiştir
- AC-21A: Dirençli yüklerle temel yük kesme özelliği; minimum ani akım, faz içi akım
- AC-22A: Karışık yüklerle orta düzeyde endüktif görev; bazı faz gecikmesi ve orta düzeyde ani akım
- AC-23A: Yüksek kilitli rotor ani akımı ve kesmede düşük güç faktörü ile şiddetli motor görevi
Bu şiddet ilerlemesi doğrudan akım değerlerini belirler. 400V AC'de tipik bir anahtar-ayırıcı için:
| Kategori | Nominal Çalışma Akımı (Ie) | Göreceli Değer |
| AC-21A | 100A | 0 (temel) |
| AC-22A | 80A | 80% |
| AC-23A | 63A | 63% |
AC-22A ve AC-23A için daha düşük değerler keyfi azaltma değildir; ani akım işleme, ark söndürme özelliği ve zorlu koşullar altında kontak dayanıklılığı tarafından uygulanan gerçek fiziksel sınırları yansıtırlar.
Bağlama (Kapama) Akımı
Yapma akımı anahtar enerjili bir devreye kapandığında akan akımdır. Bu, kategorileri önemli ölçüde ayırır:
- AC-20A: Esasen sıfır bağlama akımı (yüksüz)
- AC-21A: Bağlama akımı ≈ kararlı durum yük akımı (önemli ani akım yok)
- AC-22A: Bağlama akımı = 1,5-3× kararlı durum (endüktanstan orta düzeyde ani akım)
- AC-23A: Bağlama akımı = 6-10× nominal akım (motor kilitli rotor koşulları)
AC-23A cihazları, kaynak yapmadan motor çalıştırma akımlarına kontakları kapatmalıdır; bu da sağlam kontak malzemeleri, yüksek kontak basıncı ve AC-21A cihazlarının ihtiyaç duymadığı ark bastırma özellikleri gerektirir.
Kesme (Açma) Akımı ve Güç Faktörü
Kesme farklı gerilimler uygular. Dirençli yükler (AC-21A), akım ve voltajı aynı fazda sunar; kontaklar doğal bir akım sıfırına yakın ayrıldığında, ark kolayca söner. Endüktif yükler (AC-22A, AC-23A) gecikmeli akım sunar; akım voltaj yaptığında sıfırı geçmediği için ark daha uzun süre devam eder.
AC-23A cihazları, motor akımlarını 0,35 kadar düşük güç faktörlerinde kesmelidir ve bu da arkı söndürmek için sağlam ark olukları, üfleme bobinleri veya manyetik ark sapması gerektiren sürekli arklar oluşturur. Bu nedenle AC-23A dereceli anahtarlar, AC-21A cihazlarından daha gelişmiş ark yönetimine sahiptir.
Çalışma Dayanımı
Standart, kategoriye göre farklı dayanım testleri gerektirir. AC-23A cihazları, daha yüksek bağlama akımları ve daha düşük güç faktörü kesmesi ile daha zorlu testlere tabi tutulur, bu da aynı fiziksel anahtar tasarımında AC-21A'ya kıyasla daha kısa nominal kontak ömrüne yol açar. Üreticiler, AC-21A'dan AC-23A'ya azalan elektriksel dayanım rakamlarını (nominal akımda işlem sayısı) yayınlar.
Uygulamalar ve Kullanım Örnekleri
Kullanım kategorilerini gerçek dünya uygulamalarıyla eşleştirmek, güvenilir anahtarlama performansı sağlar ve cihazın erken arızalanmasını önler.
Endüstriyel Motor Kontrolü
Motor kontrolü, en zorlu uygulamayı ve AC-23A cihazları için birincil kullanım durumunu temsil eder. Üretim tesislerinde, proses tesislerinde ve endüstriyel altyapıda:
- Motor kontrol merkezleri (MCC'ler): AC-23A nominal değerli ayırıcı şalterler, bireysel motor besleyicileri için ana ayırıcılar olarak hizmet eder, yük kesme özelliği ve bakım için izolasyon sağlar. Tekrarlanan motor çalıştırmalarını, tam yükün 6-8 katı kilitli rotor akımlarıyla işlemelidirler.
- Doğrudan yol verme starterleri: Kontaktörler ve aşırı yük röleleri ile birlikte, AC-23A ayırıcı şalterler, ayrı izolasyon cihazları gerektirmeden güvenli motor çalıştırma, durdurma ve izolasyon sağlar.
- Pompa ve kompresör istasyonları: Endüktif yük altında güvenilir anahtarlamanın gerekli olduğu kritik altyapı ekipmanlarını süren motorlar.
- Değişken frekanslı sürücü (VFD) giriş ayırıcıları: VFD'ler motorları yumuşak başlatırken, giriş ayırıcısı hala DC bara şarj kapasitörlerinden ve transformatör mıknatıslanmasından kaynaklanan ani akımla karşı karşıyadır, bu da sürücü tasarımına bağlı olarak AC-22A veya AC-23A'yı uygun hale getirir.
Ticari Bina Dağıtımı
Ticari tesisler, tüm kategorilerde ayırıcı şalterler kullanır:
- HVAC ekipmanı ayırıcıları: Kompresör motorlu çatı üniteleri ve klima santralleri AC-23A derecesi gerektirir. Saf hava işleme fanları, ani akım orta düzeydeyse AC-22A kullanabilir.
- Aydınlatma paneli ana ayırıcıları: Dirençli yükler için AC-21A (akkor, önemli ani akımı olmayan LED); manyetik balastlı floresan veya deşarjlı aydınlatma için AC-22A.
- Dağıtım panosu ana şalterleri: Aşağı akım yüklerinin karışımına bağlı olarak AC-21A veya AC-22A. Karışık ticari yükler tipik olarak AC-22A'yı gerektirir.
- Acil durum güç transferi: Bağlı yüklere bağlı olarak AC-22A veya AC-23A, çünkü şalter kaynaklar arasında geçiş yaparken akım oluşturmayı işlemelidir.
Proses ve Üretim Ekipmanları
Endüstriyel makineler çeşitli anahtarlama görevleri sunar:
- Takım tezgahı ayırıcıları: Karışık iş mili motorları, solenoidler ve kontrol gücü olan makineler için AC-22A. Büyük doğrudan yol verilen motorlar mevcutsa AC-23A.
- Konveyör ve malzeme taşıma: Doğrudan yol verilen konveyör motorları için AC-23A; yumuşak yol verme veya VFD kontrolü kullanılıyorsa AC-22A.
- Kaynak ekipmanları: Önemli transformatör endüktansı olan ancak motor çalıştırma görevi olmayan direnç kaynak makineleri için AC-22A.
- Proses ısıtıcıları ve fırınlar: Tamamen dirençli ısıtma elemanları için AC-21A; SCR/tristör kontrolü harmonik içerik getiriyorsa veya transformatör bağlantısı söz konusuysa AC-22A.
Yanlış Uygulama Sonuçları
Yanlış kategoriyi uygulamak öngörülebilir arıza modları yaratır:
- Motor görevi için AC-21A kullanmak (AC-23A gerekli): Yetersiz bağlama kapasitesi nedeniyle motor çalıştırma sırasında kontaklar kaynaklanır; kesme sırasında sürekli arklar nedeniyle kontaklar hızla aşınır; elektriksel dayanım beklentilerin çok altında kalır, bu da can sıkıcı arızalara ve plansız duruşlara yol açar.
- Yük altında AC-20A kullanmak (herhangi bir yük kesme kategorisi gerekli): Şiddetli ark oluşumu kontaklara ve muhafazaya zarar verir; kontak kaynağı potansiyeli, güvenlik tehlikesi yaratır; cihaz, yük kesme işleminden sonra izolasyon işlevi sağlayamayabilir.
- Gereksiz yere kategori boyutunu büyütmek: AC-21A'nın yeterli olduğu yerde AC-23A kullanmak, fayda sağlamadan maliyeti artırır, ancak bu, yetersiz belirtimden daha az kritik bir hatadır.
Seçim Kriterleri: Kategoriyi Uygulamayla Eşleştirme
Doğru kullanım kategorisini seçmek, yük özelliklerini ve çalışma görevini analiz etmeyi gerektirir. Bu sistematik yaklaşımı izleyin:
Adım 1: Yük Tipini ve Özelliklerini Belirleyin
Anahtarın neyi kontrol edeceğini belirleyin:
- Yalnızca izolasyon, yük kesme yok: AC-20A (ayırıcı işlevi)
- Dirençli yükler (ısıtıcılar, akkor aydınlatma, ağırlıklı olarak dirençli ekipmanı besleyen dağıtım): AC-21A
- Karışık dirençli ve endüktif yükler (orta düzeyde endüktanslı dağıtım, karışık makineler, floresan aydınlatma): AC-22A
- Motorlar veya yüksek derecede endüktif yükler (doğrudan motor çalıştırma, pompa/kompresör/fan motorları, yüksek ani akımlı ekipman): AC-23A
- Yüksek verimli motorlar (IEC 60034-30-1'e göre IE3/IE4 motorları): Varsa AC-23Ae, aksi takdirde uygun azaltma ile AC-23A
Adım 2: Gerekli Çalışma Akımını Hesaplayın
Kararlı durum yük akımını belirleyin (motorlar için tam yük akımı, dirençli yükler için nominal akım). Motor uygulamaları için şunları da belirleyin:
- Motor tam yük akımı (FLC)
- Kilitli rotor akımı veya çalıştırma akımı (tipik olarak standart motorlar için 6-8× FLC)
- Motorun çalıştırma ve çalışma koşullarındaki güç faktörü
Anahtarın nominal çalışma akımı Ie seçilen kullanım kategorisi için yükün kararlı durum akımını karşılamalı veya aşmalıdır. Motor yükleri için AC-21A akım değerlerini kullanmayın—AC-23A değerini kullanmalısınız.
Adım 3: Gerilim Değerini ve Sistem Uyumluluğunu Doğrulayın
Anahtarın nominal yalıtım geriliminin (Ui) ve nominal çalışma geriliminin (Ue) sistem gerilimiyle eşleştiğini doğrulayın. Kurulum kategorisi için darbe dayanım gerilimini (Uimp) kontrol edin (tipik olarak sabit kurulumlar için CAT III veya CAT IV).
Adım 4: Bağlama Kapasitesini Kontrol Edin
AC-23A uygulamaları için, anahtarın motorun kilitli rotor akımını kapama sırasında kaldırabildiğinden emin olun. Üretici veri sayfaları, kapama kapasitesini Ie'nin katı olarak belirtir (örneğin, “kapama kapasitesi: AC-23A için 10×Ie”). 6×FLC kilitli rotor akımına ve FLC = 50A olan bir motor için, kilitli rotor akımı 300A'dır. Ie ≥ 50A ve kapama kapasitesi ≥10×Ie olan bir AC-23A anahtarı, bu motoru güvenli bir şekilde kapatacaktır.
Adım 5: Çalışma Frekansını Değerlendirin
Anahtarın ne sıklıkla çalıştığını göz önünde bulundurun. Yüksek frekanslı anahtarlama (saatte birden fazla işlem), elektriksel dayanıklılık değerlerine dikkat gerektirir. Üretici veri sayfaları, beklenen çalışma ömrünü yayınlar (örneğin, “elektriksel dayanıklılık: AC-23A için Ie'de 8.000 işlem”). Çalışma frekansı bunu aşarsa, şunları göz önünde bulundurun:
- Anahtarın değerini düşürmek (kontak ömrünü uzatmak için tam Ie'nin altında çalıştırmak)
- Sık anahtarlama için kontaktörler kullanmak, ayırıcı anahtarı izolasyon ve seyrek ana anahtarlama için ayırmak
Adım 6: İzolasyon Gereksinimlerini Göz Önünde Bulundurun
Cihazın izolasyon sağlaması gerekiyorsa (kilitleme/etiketleme, bakım bağlantı kesme), bir ayırıcı şalter anahtar yerine ayırıcı kullanın. Cihazın IEC 60947-3'e göre ayırıcı izolasyon gereksinimlerini karşıladığını doğrulayın (görünür kesme veya konum göstergesi, yeterli açıklık ve yüzeysel kaçak mesafeleri).
Adım 7: Koordinasyon ve Korumayı Gözden Geçirin
Anahtarın yukarı ve aşağı yönlü koruma ile koordine olduğundan emin olun:
- Anahtarın nominal koşullu kısa devre akımı (uygulanabilirse), yukarı yönlü devre kesici veya sigorta koruması varsayılarak, olası arıza akımını karşılamalı veya aşmalıdır
- Motor devreleri için, aşırı yük röleleri ve kısa devre koruma cihazları ile uyumluluğu doğrulayın
Yaygın Seçim Senaryoları
Senaryo 1: 15 kW / 400V üç fazlı motor, FLC = 30A, kilitli rotor = 180A (6×FLC)
- Yük tipi: Motor → AC-23A gerekli
- Gerekli Ie: AC-23A, 400V'ta ≥30A
- Kapama kapasitesi kontrolü: Cihaz 180A kapama akımını kaldırmalı → 10×Ie ≥180A olduğunu doğrulayın → Ie = 30A, 10×30 = 300A ✓
- Seçim: Ie ≥30A, AC-23A, 400V değerinde, izolasyon fonksiyonlu ayırıcı anahtar
Senaryo 2: 50 kW elektrikli dirençli ısıtıcı, 400V üç fazlı, FLC = 72A
- Yük tipi: Dirençli → AC-21A uygun
- Gerekli Ie: AC-21A, 400V'ta ≥72A
- Önemli bir ani akım yok, kapama ≈ kararlı durum
- Seçim: Ie ≥80A, AC-21A, 400V değerinde ayırıcı anahtar
Senaryo 3: Karışık yükleri besleyen dağıtım paneli, 100A nominal
- Yük tipi: Karışık ticari/endüstriyel → AC-22A uygun (ayrıca anahtarlanması gereken belirli motor besleyicileri olmadıkça)
- Gerekli Ie: AC-22A'da ≥100A
- Seçim: Ie ≥100A, AC-22A değerinde, izolasyonlu ayırıcı anahtar
Sonuç
IEC 60947-3 kullanım kategorileri—AC-20A, AC-21A, AC-22A ve AC-23A—anahtarlama cihazlarını, başa çıkmak üzere tasarlandıkları elektrik yükü türüne göre sınıflandırmak için sistematik bir çerçeve sağlar. Bu sınıflandırma, cihaz derecelendirmelerini doğrudan belirler; aynı fiziksel anahtar, kategoriye bağlı olarak farklı çalışma akımı (Ie) değerleri sunar: AC-21A dirençli görev için en yüksek, AC-22A karışık yükler için giderek daha düşük ve şiddetli ani akım talepleri olan AC-23A motor görevi için en düşük.
Anahtarlama cihazlarını belirleyen elektrik mühendisleri, bileşenleri seçen panel tasarımcıları ve ekipmanı değiştiren bakım uzmanları için, kullanım kategorilerini anlamak, güvenilir sistem çalışması için çok önemlidir. Yanlış uygulama—özellikle AC-23A gerektiren motor yüklerinde AC-21A cihazlarının kullanılması—öngörülebilir arızalara yol açar: yetersiz kapama kapasitesinden kaynaklanan kontak kaynağı, sürekli endüktif arklarından kaynaklanan hızlı kontak erozyonu ve kısalmış çalışma ömrü.
Doğru kategori seçimi, yük özelliklerini (dirençli, karışık veya motor) analiz etmeyi, çalışma akımı gereksinimlerini hesaplamayı, ani akım koşulları için kapama kapasitesini doğrulamayı ve cihazın gerektiğinde izolasyon gereksinimlerini karşıladığından emin olmayı gerektirir. Üretici veri sayfalarındaki kategori tanımı isteğe bağlı bir bilgi değildir—cihazın başa çıkmak üzere test edildiği anahtarlama görevini ve yayınlanan derecelendirmelerin uygulandığı koşulları tanımlar.
VIOX Electric, IEC 60947-3 standartlarına göre tasarlanmış, net kullanım kategorisi derecelendirmelerine ve kapsamlı teknik belgelere sahip ayırıcı anahtarlar üretmektedir. Uygulama rehberliği, teknik özellikler veya özel anahtarlama gereksinimlerinizi görüşmek için VIOX'un mühendislik ekibiyle iletişime geçin.
Güvenilir anahtarlama performansı için doğru kullanım kategorisini seçin. VIOX Electric ile iletişime geçin ayırıcı anahtar gereksinimlerinizi görüşmek için.
