¿Cómo seleccionar disyuntores?

En la selección de disyuntores, la categoría de uso debe seleccionarse de acuerdo con las condiciones de uso específicas y se deben seleccionar parámetros como el voltaje de trabajo nominal, la corriente nominal y la corriente de ajuste del dispositivo de disparo. Las características de protección deben seleccionarse con referencia a la curva característica de protección proporcionada por las muestras del producto, y se deben verificar las características de cortocircuito y el coeficiente de sensibilidad. Clasificación de disyuntores. (1) Disyuntor de marco (ACB)

Disyuntor de marco, también conocido como disyuntor universal, todas sus partes están instaladas en un marco metálico aislado, que generalmente es abierto, y puede equiparse con diversos accesorios. Es conveniente reemplazar contactos y piezas y, a menudo, se utiliza en el interruptor principal en el extremo de la fuente de alimentación. La liberación de sobrecorriente incluye liberación electromagnética, electrónica e inteligente. El disyuntor tiene protección de cuatro etapas para retardo largo, retardo corto, instantánea y falla a tierra, y el valor de configuración de cada protección se ajusta dentro de un cierto rango de acuerdo con el grado de su estructura.

     (2) disyuntor de caja moldeada (MCCB)

El disyuntor de caja moldeada también se llama disyuntor de dispositivo, y el contacto exterior del terminal del cable de conexión a tierra, la cámara de extinción de arco, el mecanismo de liberación y operación están todos instalados en una caja de plástico. Los contactos auxiliares, la liberación de mínima tensión y la liberación en derivación están en su mayoría modularizados y la estructura es muy compacta. Generalmente no se considera mantenimiento, por lo que son adecuados para interruptores de protección de derivaciones. Los disyuntores de caja moldeada suelen contener unidades de disparo termomagnéticas, mientras que los disyuntores de caja moldeada de gran tamaño están equipados con sensores de disparo de estado sólido.

Hay dos tipos de dispositivos de disparo por sobrecorriente para disyuntores de caja moldeada: electromagnéticos y electrónicos. Generalmente, los disyuntores electromagnéticos de caja moldeada son disyuntores no selectivos con solo dos modos de protección: retardo prolongado e instantáneo. El disyuntor electrónico de caja moldeada tiene cuatro funciones de protección: retardo largo, retardo corto, instantáneo y falla a tierra. Algunos productos nuevos de disyuntores electrónicos de caja moldeada también tienen función de enclavamiento selectivo regional.  

Los disyuntores de caja moldeada se utilizan generalmente para el control y protección de alimentadores de distribución, el interruptor principal de líneas de salida del lado de baja tensión de pequeños transformadores de distribución, el control de terminales de distribución de energía y también para los interruptores de alimentación de diversas maquinarias de producción.

El disyuntor de marco es adecuado para redes de distribución de CA de 50 Hz, tensión nominal de 380 V, 660 V y corriente nominal de 200 A-6300 A. Se utiliza principalmente para distribuir energía eléctrica y proteger líneas y equipos de suministro de energía contra sobrecargas, subtensiones, cortocircuitos, puestas a tierra monofásicas y otras fallas. El disyuntor tiene varias funciones de protección inteligente y puede lograr una protección selectiva. En condiciones normales, se puede utilizar para conmutaciones poco frecuentes de líneas. Se pueden utilizar disyuntores por debajo de 1250 A para proteger el motor contra sobrecargas y cortocircuitos en la red con voltaje de CA de 50 Hz y 380 V.

Los disyuntores de tipo marco también se utilizan a menudo en el interruptor de salida principal, el interruptor de contacto de bus, el interruptor de alimentación de gran capacidad y el interruptor de control de motor de gran escala en el lado de 400 V del transformador.

(3) Disyuntor en miniatura (MCB)

El disyuntor en miniatura es uno de los dispositivos de protección de terminales más utilizados en la construcción de equipos de distribución de terminales eléctricos. Se utiliza para protección contra cortocircuitos, sobrecargas y sobretensiones de monofásicos y trifásicos por debajo de 125 A, incluidos unipolar 1P, bipolar 2P, tripolar 3P y cuadrupolo 4P.

El disyuntor en miniatura se compone de un mecanismo operativo, contactos, dispositivos de protección (varios dispositivos de disparo) y un sistema de extinción de arco. Su contacto principal se opera manualmente o se cierra eléctricamente. Después de cerrar el contacto principal, el mecanismo de disparo libre bloquea el contacto principal en la posición de cierre. La bobina del disparador de sobrecorriente y el elemento térmico del disparador térmico están conectados en serie con el circuito principal, y la bobina del disparador de mínima tensión está conectada en paralelo con la fuente de alimentación.

En el diseño eléctrico de edificios civiles, los disyuntores en miniatura se utilizan principalmente para sobrecarga, cortocircuito, sobrecorriente, pérdida de voltaje, subtensión, conexión a tierra, fugas, conmutación automática de fuentes de alimentación duales y protección y operación de motores cuando no se arrancan con frecuencia.

Parámetros característicos básicos del disyuntor.

(1) tensión nominal de trabajo Ue

El voltaje de trabajo nominal se refiere al voltaje nominal del disyuntor, que puede funcionar continuamente bajo las condiciones normales de uso y rendimiento especificadas.

En China, el voltaje de trabajo máximo es 1,15 veces el voltaje nominal del sistema en el nivel de voltaje de 220 kV o menos. El nivel de voltaje de 330 kV y superior es 1,1 veces el voltaje nominal como voltaje de trabajo más alto. El disyuntor puede mantener el aislamiento bajo el voltaje de funcionamiento más alto del sistema y puede cerrarse y abrirse según las condiciones especificadas.

(2) Corriente nominal In

La corriente nominal se refiere a la corriente que la liberación puede pasar durante mucho tiempo cuando el ambiente

la temperatura es inferior a 40 ℃. Para un disyuntor con disparador ajustable, es la corriente máxima que el disparador puede pasar durante un largo tiempo.

Cuando la temperatura ambiente supera los 40 ℃ pero no supera los 60 ℃, se permite trabajar durante mucho tiempo con carga reducida.

(3) Valor de ajuste actual Ir del disparador de sobrecarga

La corriente excede el valor de configuración actual Ir del disparo y el disyuntor se dispara a tiempo. También representa la corriente máxima que el disyuntor puede soportar sin dispararse. Este valor debe ser mayor que la corriente máxima de carga Ib, pero menor que la corriente máxima Iz permitida por la línea.

El Ir del relé de disparo térmico generalmente se puede ajustar en el rango de 0,7 ~ 1,0 pulgadas, pero si se utiliza equipo electrónico, su rango de ajuste será mayor, generalmente 0,4 ~ 1,0 pulgadas. Para disyuntores equipados con relé de disparo por sobrecorriente no ajustable, Ir=In.

(4) Valor de ajuste de corriente de disparo por cortocircuito Im

El relé de disparo por cortocircuito (instantáneo o con retardo corto) se utiliza para hacer que el disyuntor se dispare rápidamente cuando aparece un valor alto de corriente de falla y su umbral de disparo es Im.

(5) corriente nominal soportada de corta duración Icw

Se refiere al valor actual permitido pasar dentro del tiempo acordado. El valor actual pasa a través del conductor dentro del tiempo acordado y el conductor no se dañará debido al sobrecalentamiento.

(6) capacidad de ruptura

La capacidad de corte del disyuntor se refiere a la capacidad del disyuntor para cortar de manera segura la corriente de falla, que no está necesariamente relacionada con su corriente nominal. Hay 36KA, 50KA y otras especificaciones anteriores. Generalmente, se divide en capacidad de corte límite en cortocircuito Icu y capacidad de corte en cortocircuito en funcionamiento Ics.

Principios generales de selección de disyuntores.

En primer lugar, el tipo y número de polos del disyuntor se seleccionan según el propósito; Seleccione la corriente nominal del disyuntor de acuerdo con la corriente máxima de trabajo; Seleccione el tipo de liberación y los tipos y especificaciones de accesorios según sea necesario. Los requisitos específicos son los siguientes.

1) La tensión nominal de trabajo del disyuntor es mayor o igual a la tensión nominal de la línea.

2) La capacidad nominal de encendido y apagado de cortocircuito del disyuntor es mayor o igual a la corriente de carga de cálculo de la línea.

3) La capacidad nominal de encendido y apagado de cortocircuito del disyuntor es mayor o igual a la corriente máxima de cortocircuito que puede ocurrir en la línea (generalmente calculada según el valor efectivo).  

4) La corriente de cortocircuito monofásica a tierra al final de la línea es ≥1,25 veces la corriente de ajuste de disparo instantáneo (o de retardo corto) del disyuntor.

5) La tensión nominal del disparador de mínima tensión del disyuntor es igual a la tensión nominal de la línea.

6) La tensión nominal del disparador en derivación del disyuntor es igual a la tensión de la fuente de alimentación de control.

7) El voltaje de trabajo nominal del mecanismo de transmisión eléctrica es igual al voltaje de la fuente de alimentación de control.  

8) Cuando se utiliza el disyuntor en el circuito de iluminación, la corriente de ajuste instantánea del disparador electromagnético es generalmente 6 veces la corriente de carga.  

9) Cuando se utiliza un disyuntor como protección contra cortocircuitos de un solo motor, la corriente de ajuste del disparo instantáneo es 1,35 veces (disyuntor de la serie DW) o 1,7 veces (disyuntor de la serie DZ) de la corriente de arranque del motor.  

10) Cuando el disyuntor se utiliza como protección contra cortocircuitos de múltiples motores, la corriente de configuración del disparador instantáneo es 1,3 veces la corriente de arranque del motor más grande más la corriente de trabajo del resto de motores.

11) Cuando el disyuntor se utiliza como interruptor principal en el lado de bajo voltaje del transformador de distribución, su capacidad de corte debe ser mayor que el valor de la corriente de cortocircuito del lado de bajo voltaje del transformador, la corriente nominal del disparador no debe ser menor que la corriente nominal del transformador, y la corriente de ajuste de la protección contra cortocircuitos es generalmente de 6 a 10 veces la corriente nominal del transformador; La corriente de ajuste de la protección contra sobrecarga es igual a la corriente nominal del transformador.

12) Después de seleccionar preliminarmente el tipo y grado del disyuntor, es necesario cooperar con las características de protección de los interruptores superior e inferior para evitar disparos bruscos y ampliar el alcance del accidente.

Selectividad del disyuntor

Los disyuntores utilizados en sistemas de distribución de energía se pueden dividir en tipos selectivos y no selectivos según su rendimiento de protección. Hay dos tipos de disyuntores selectivos de baja tensión: protección de dos etapas y protección de tres etapas. Entre ellas, las características instantáneas y las características de retardo corto son adecuadas para la acción de cortocircuito, mientras que las características de retardo largo son adecuadas para la protección contra sobrecarga. Los disyuntores no selectivos son generalmente instantáneos y sólo se utilizan para protección contra cortocircuitos. Algunas de ellas son acciones de largo retardo, que sólo se utilizan para protección de carga. En el sistema de distribución de energía, si el disyuntor de nivel superior adopta un disyuntor selectivo y el disyuntor de nivel inferior adopta un disyuntor no selectivo o un disyuntor selectivo, es principalmente para utilizar la diferencia de acción de retardo o el tiempo de acción de retardo de la liberación de retardo corto para obtener selectividad. Preste atención a los siguientes problemas al pasar por la acción de retardo del disyuntor en el siguiente nivel superior.

1) Independientemente de si la siguiente etapa es un disyuntor selectivo o un disyuntor no selectivo, la corriente de ajuste de la liberación de sobrecorriente instantánea del disyuntor de la etapa anterior generalmente no debe ser inferior a 1,1 veces la corriente máxima de cortocircuito trifásico en el extremo de salida del disyuntor de la siguiente etapa.

2) Si la siguiente etapa es un disyuntor no selectivo, para evitar que se produzca corriente de cortocircuito en el circuito protegido por el disyuntor de la siguiente etapa, la sensibilidad de acción instantánea de esta etapa no es suficiente, por lo que el disparador de sobrecorriente de retardo corto de la etapa anterior actuará primero y perderá su selectividad. Generalmente, la corriente de ajuste de la liberación de sobrecorriente de retardo corto del disyuntor de nivel superior no es inferior a 1,2 veces la de la liberación de sobrecorriente instantánea del nivel inferior.

3) Si la siguiente etapa también es un disyuntor selectivo, para garantizar la selectividad, el tiempo de acción de retardo corto del disyuntor en la siguiente etapa es al menos 0,1 s más largo que el del disyuntor en la siguiente etapa. En términos generales, para garantizar la acción selectiva entre los disyuntores de baja tensión superior e inferior, el disyuntor de nivel superior debe elegir un interruptor de sobrecorriente.

se libera con un breve retraso, y su corriente de acción debe ser más de un nivel mayor que la del disparador de sobrecorriente de nivel inferior, y al menos la corriente de acción Iop.1 del disyuntor de nivel superior no debe ser inferior a 1,2 veces la del disyuntor de nivel inferior, es decir, iop1 ≥ 1,2 iop.2.

Protección en cascada del disyuntor.

En el diseño del sistema de distribución de energía, la cooperación selectiva entre las etapas superior e inferior de los disyuntores debe tener "selectividad, rapidez y sensibilidad".

La selectividad está relacionada con la cooperación entre los disyuntores superior e inferior, mientras que la rapidez y la sensibilidad están relacionadas con las características de los aparatos de protección y el modo de operación de la línea, respectivamente.

Si los disyuntores superior e inferior coinciden correctamente, el circuito defectuoso se puede eliminar selectivamente para garantizar que otros circuitos libres de fallas en el sistema de distribución continúen funcionando normalmente. De lo contrario, afectará la confiabilidad del sistema de distribución.

La protección en cascada es una aplicación concreta de las características limitantes de corriente de los disyuntores. Su principio fundamental es utilizar la función limitadora de corriente de los disyuntores superiores para seleccionar los disyuntores con menor capacidad de corte para reducir costos y ahorrar gastos.

El disyuntor limitador de corriente superior QF1 puede interrumpir la corriente de cortocircuito máxima esperada en su lugar de instalación. Debido a que los disyuntores superior y subordinado están instalados en serie en el sistema de distribución de energía, cuando se produce un cortocircuito en la salida del disyuntor de nivel inferior QF2, el valor real de la corriente de cortocircuito es mucho menor que la corriente de cortocircuito esperada allí debido al efecto limitador de corriente del disyuntor superior QF1. Es decir, la capacidad de corte del disyuntor de nivel inferior QF2 se mejora enormemente con la ayuda del disyuntor superior QF1, que excede su capacidad de corte nominal. Este tipo de protección en cascada también tiene ciertas condiciones, como que los circuitos adyacentes no pueden tener cargas importantes (porque una vez que QF1 se dispara, el circuito QF3 también perderá energía) y, al mismo tiempo, el valor de configuración instantánea de QF1 y QF2 debe coincidir adecuadamente. Los datos de la cascada solo pueden determinarse mediante experimentos, y la selección correspondiente de los disyuntores superior e inferior solo puede ser determinada por el fabricante del disyuntor.

Sensibilidad del disyuntor

Para garantizar que la liberación de sobrecorriente instantánea o de retardo corto del disyuntor pueda funcionar de manera confiable cuando ocurre la más mínima falla de cortocircuito dentro de su rango de protección en el modo de operación mínima del sistema. La sensibilidad de la protección del disyuntor debe cumplir con el requisito del Código para el diseño de distribución de bajo voltaje (CB50054-95) de que su sensibilidad no debe ser inferior a 1,3, es decir, Sp=lk.min/Iop≥1,3. Donde lop es la corriente de acción de la liberación de sobrecorriente instantánea o de retardo corto, Ik.Min es la corriente de cortocircuito monofásica o corriente de cortocircuito bifásica en el extremo de la línea protegida por un disyuntor en el modo de operación mínima del sistema, y ​​Sp es la sensibilidad del disyuntor.

Al seleccionar un disyuntor, también se debe prestar atención a la verificación de su sensibilidad. Para un disyuntor selectivo con liberación de sobrecorriente instantánea y de retardo corto, solo es necesario verificar la sensibilidad de acción de la liberación de sobrecorriente de retardo corto, y no es necesario verificar la sensibilidad de acción de la liberación de sobrecorriente instantánea.

Selección y configuración del disparador del disyuntor.

(1) Configuración de la corriente de acción de la liberación instantánea de sobrecorriente

Entre los objetos protegidos por el disyuntor, hay algunos equipos eléctricos, que producirán un pico de corriente alto varias veces su corriente nominal en un corto tiempo durante el proceso de arranque, haciendo así que el disyuntor soporte un gran pico de corriente en un corto tiempo. La corriente de acción lop(o) del disparador instantáneo de sobrecorriente debe evitar la corriente pico Ipk de la línea,

es decir, PIO (o) ≥ krel ipk. Donde Krel es el coeficiente de confiabilidad. Al seleccionar un disyuntor, se debe prestar atención a evitar la corriente máxima de la liberación instantánea de sobrecorriente del disyuntor, para evitar el mal funcionamiento del disyuntor.

(2) Configuración de la corriente de acción y el tiempo de acción de la liberación de sobrecorriente con retardo corto.

Los bucles de corriente de acción de la liberación de sobrecorriente de retardo corto también deben evitar la corriente máxima Ipk de la línea, es decir, IOP(s) ≥ krel ipk. Donde Krel es el coeficiente de confiabilidad. El tiempo de acción de la liberación de sobrecorriente de retardo corto generalmente se divide en tres tipos: 0,2 s, 0,4 s y 0,6 s. Se determina de acuerdo con la selectividad de protección de los dispositivos de protección delanteros y traseros, y el tiempo de acción de la primera protección debe ser mayor que el de la segunda protección por una diferencia de tiempo.

(3) Configuración de la corriente de acción y el tiempo de acción de la liberación de sobrecorriente de retardo prolongado.

La liberación de sobrecorriente de retardo prolongado se usa principalmente para proteger la sobrecarga, por lo que su corriente de acción Iop (l) solo necesita evitar la corriente de carga máxima de la línea, es decir, la corriente calculada I30, es decir, IOP (L) ≥ Krel I30. Donde Krel es el coeficiente de confiabilidad. El tiempo de acción de la liberación de sobrecorriente de retardo prolongado debe evitar la duración de la sobrecarga de corta duración, para no causar un mal funcionamiento del disyuntor de bajo voltaje.

(4) Los requisitos de coincidencia entre la corriente de acción del disparador de sobrecorriente y la línea protegida.

Para evitar que el cable aislado se sobrecaliente, dañe o incluso se incendie debido a una sobrecarga o un cortocircuito, y el disyuntor no se dispare, la corriente de acción lop del disparador de sobrecorriente del disyuntor debe cumplir los requisitos de la fórmula, y lop≤Kol·Ial. Donde Ial es la capacidad de carga de corriente permitida del cable aislado; Kol es el coeficiente de sobrecarga de corta duración permitido para un cable aislado, y generalmente es 4,5 para liberación de sobrecorriente instantánea y de retardo corto; Para liberación de sobrecorriente con retardo prolongado, tome 1,1 para protección contra cortocircuitos y 1 para protección de carga únicamente. Si no se cumplen los requisitos de coincidencia anteriores, se debe volver a elegir la corriente de funcionamiento del disparador o se debe ampliar adecuadamente el área de la sección transversal del conductor o cable.