تنظیم (جریان کلید، حفاظت اضافه بار، حفاظت اتصال کوتاه)در MCCB

تنظیم (جریان کلید، حفاظت اضافه بار، حفاظت اتصال کوتاه)در MCCB

در دنیای فناوری و مهندسی که به سرعت در حال پیشرفت است، اهمیت ایمنی و قابلیت اطمینان در سیستم‌های الکتریکی بسیار حائز اهمیت است. این مقاله به بررسی جامع تکنولوژی و نقش اساسی کلید اتوماتیک در حفاظت از سیستم‌های الکتریکی از اضافه بار، اتصال کوتاه و خطاهای دیگر می‌پردازد.

در حوزه سیستم‌های الکتریکی، ایمنی و قابلیت اطمینان از عملکرد در همه شرایط حیاتی است. MCCB‌ها به عنوان پاره‌ای از این سیستم‌ها، نقشی حیاتی در جلوگیری از خطراتی نظیر اضافه بار و اتصال کوتاه دارند. این مقاله به بررسی عمیق و دقیق تنظیمات حفاظتی MCCB از این خطرات می‌پردازد، و اهمیت آگاهی از این تنظیمات برای بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های الکتریکی را تأکید می‌کند.

با ارائه اطلاعات جامع و کاربردی، این مقاله به مهندسان، تکنسین‌ها و علاقمندان به حوزه الکترونیک ارزشمند خواهد بود و می‌تواند در تصمیم‌گیری‌های مربوط به طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های الکتریکی مدرن به آنها کمک کند.

 تنظیم جریان کلید MCCB

برای تنظیم جریان در قطع کننده مدار قالب بندی شده (MCCB)، ابتدا نیاز است که به تنظیم جریان بلند مدت (Ir) توجه کنیم.  Irیک پارامتر اساسی است که درجه آمپر پیوسته‌ای را تعیین می‌کند که قطع کننده مدار می‌تواند به طور مداوم جریان را حمل کند. این تنظیم بسیار مهم است زیرا برای اطمینان از ایمنی و کارایی سیستم‌های الکتریکی اساسی است. به عنوان مثال، اگر MCCB دارای رتبه بندی 1000A  باشد اما جریان بار کامل آن 800A  باشد، می‌توانید Ir را تنظیم کنید تا متناسب با این مقدار باشد. به این صورت که اگر Ir را روی 8/0 قرار دهید، رتبه MCCB را از 1000A  به 800A  تنظیم کنید که در نتیجه Ir=0.8×1000=800A خواهد شد. اگر جریان بیشتر از زمان تأخیر تنظیم شده از این مقدار تجاوز کند، قطع کننده مدار جریان را قطع خواهد کرد.

تنظیم Long-Pickup (Ir) از 4 تا 1/0 برابر با امتیاز دوشاخه سنسور (In) قابل تنظیم است. روش‌های استاندارد برای تنظیم شامل عدم Trip برای جریان کمتر از 105 درصد Ir و trip در کمتر از دو ساعت برای جریانی برابر یا بیشتر از 120 درصد Ir برای یک واحد trip الکترونیکی و 130 درصد Ir برای یک دستگاه حرارتی است. همچنین واحد trip مغناطیسی زمان trip با مقدار جریان خطا نسبت معکوس دارد، به این معنی که برای جریان خطای بیشتر، زمان trip کاهش می‌یابد.

MCCB‌ها دو نوع اصلی حفاظت ارائه می‌دهند: حفاظت از اضافه بار و حفاظت از خطا. حفاظت اضافه بار توسط یک نوار دو فلزی ارائه می‌شود که تحت جریان بالا خم می‌شود و تماس را قطع می‌کند. حفاظت از خطا عملکرد الکترومغناطیسی است که پاسخی آنی به جریان‌های خطا ارائه می‌دهد و قطع کننده مدار را خاموش می‌کند.

برای تنظیم تأخیر جریان/زمان trip، معمولاً از یک سوئیچ DIP روتاری مبتنی بر PCB استفاده می‌شود. این سوئیچ امکان تنظیم دقیق پارامترهای اصلی، تضمین ایمنی و جلوگیری از tripهای مزاحم را فراهم می‌کند. سوئیچ کمکی، اغلب یک سوئیچ میکرو، اعلان سیستم را ارائه می‌دهد و/یا دستگاه‌های خارجی را هنگام خاموش شدن MCCB کنترل می‌کند.

بنابراین، تنظیم جریان در یک MCCB با تنظیم جریان بلندمدت (Ir) انجام می‌شود که برای تعیین سطح جریان مداومی که قطع‌کننده می‌تواند کنترل کند، بسیار حیاتی است. این تنظیم همراه با نوع حفاظت (از بار اضافی یا خطایی)، ایمنی و کارایی سیستم‌های الکتریکی را تضمین می‌کند.

بیشتر بخوانید: کلید اتوماتیک ABB

نتایج تنظیم مقدار Ir خیلی زیاد یا خیلی پایین چیست؟

اگر مقدار Ir را بیش از حد تنظیم کنید، ممکن است مدار شکن در شرایط عادی کارکرد غیرضروری خاموش شود، که می‌تواند به عدم تأمین خدمات الکتریکی مداوم و وقفه‌های مکرر در سیستم‌ها منجر شود. همچنین، خاموش شدن مداوم مدار شکن می‌تواند به ساییدگی و آسیب دیدگی قطع‌کننده و سایر اجزای مرتبط منجر شود.

از سوی دیگر، تنظیم مقدار Ir خیلی پایین می‌تواند باعث شود که قطع‌کننده در زمانی که باید، خاموش نشود، که این امر می‌تواند به گرمای بیش از حد و خرابی بریکر منجر شود. همچنین، این موضوع می‌تواند به آسیب بیشتر و خطرات ایمنی احتمالی منجر شود. به علاوه، تنظیم مقدار Ir خیلی پایین می‌تواند منجر به عدم محافظت کافی در برابر خطاهایی مانند اتصال کوتاه یا خطای زمین شود که می‌تواند به آتش‌سوزی الکتریکی و سایر خطرات ایمنی منجر شود.

بنابراین، برای حفظ ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم‌های الکتریکی، مهم است که مقدار Ir را با دقت و با توجه به مشخصات بار الکتریکی مدار تنظیم کنید. این تنظیم باید به گونه‌ای باشد که با جریان عملیاتی معمولی مدار سازگاری داشته باشد و همچنین با مقادیر اضافه بارها و نوسانات گذرا نیز در نظر گرفته شود. این تعادل برای حفظ ایمنی و کارایی سیستم‌های الکتریکی بسیار حیاتی است.

تنظیم حفاظت اضافه بار در MCCB

تنظیم حفاظت اضافه بار در قطع‌کننده مدار قالب‌بندی شده (MCCB) یکی از مراحل بسیار حیاتی برای اطمینان از عملکرد ایمن و بهینه آن است. حفاظت اضافه بار جهت محافظت از قطع‌کننده مدار و سیستم الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از جریان‌های بیش از حد طراحی شده است. مکانیسم حفاظت اضافه بار معمولاً شامل یک نوار دو فلزی است که تحت جریان بالا خم می‌شود، مدار را قطع می‌کند و برق را از بار خارج می‌کند. این مکانیسم در جلوگیری از گرمای بیش از حد و خطرات احتمالی آتش‌سوزی ناشی از اضافه بار بسیار موثر است.

تنظیم حفاظت اضافه بار در MCCB با توجه به الزامات بار پیوسته مدار تعیین می‌شود. برای مثال، اگر انتظار می‌رود مداری به مدت ۳ ساعت یا بیشتر به طور مداوم کار کند، بار پیوسته در نظر گرفته می‌شود. تنظیم حفاظت اضافه بار باید طوری انجام شود که با شرایط بار واقعی مدار مطابقت داشته باشد. این شامل انتخاب MCCB مناسب بر اساس محاسبه بار کل است که شامل بارهای پیوسته و غیرپیوسته است.

محاسبه بار کل به تعیین حداقل جریان سفر کمک می‌کند که جریانی است که قطع‌کننده مدار در آن قطع می‌شود تا مدار را از آسیب ناشی از اضافه بار محافظت کند.

به عنوان مثال، در صورتی که محاسبه بار کل برای یک مدار ۲۷۷۵ آمپر باشد، MCCB‌های مناسب برای شاخه‌های مختلف مدار به شرح زیر خواهد بود:

• MCCB ۸۰۰ آمپر برای شاخه اصلی
• MCCB ۲۵۰۰ آمپر برای شاخه ۱
• MCCB ۱۲۰۰ آمپر برای شاخه ۲
• MCCB ۳۰۰۰ آمپر برای شاخه ۳

این انتخاب‌ها تضمین می‌کنند که MCCB‌ها به گونه‌ای رتبه‌بندی شده‌اند که کل بار را بدون خاموش شدن زودهنگام تحمل کنند، بنابراین حفاظت از اضافه بار کافی را فراهم می‌کنند.

توجه به این نکته مهم است که انتخاب بین MCCB‌های دارای امتیاز ۸۰% یا ۱۰۰% به الزامات خاص برنامه بستگی دارد. MCCB‌های دارای رتبه ۸۰% معمولاً برای برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که انتظار نمی‌رود بار به طور مداوم برای ۳ ساعت یا بیشتر اجرا شود، در حالی که MCCB‌های دارای رتبه ۱۰۰% برای برنامه‌هایی با بارهای مداوم استفاده می‌شوند. انتخاب MCCB مناسب، اعم از ۸۰% یا ۱۰۰% امتیاز، برای اطمینان از ایمنی و کارایی سیستم الکتریکی بسیار مهم است.

عدم تنظیم صحیح حفاظت اضافه بار در MCCB

تنظیم نادرست حفاظت اضافه بار در (MCCB) می‌تواند به عواقب جدی ایجاد شود که شامل موارد زیر است:

حفاظت ناکافی در برابر اضافه بار: تنظیم حفاظت اضافه بار به شکل نادرست می‌تواند باعث شود MCCB در مواقعی که باید عملکرد کند، اینکار را نکند. این موضوع می‌تواند به گرم شدن بیش از حد و خرابی قطع‌کننده مدار منجر شود که در نتیجه ممکن است آتش‌سوزی یا انفجار رخ دهد. این مشکل همچنین می‌تواند به گرمای بیش از حد در قطعات الکتریکی دیگر نیز منجر شود که به آسیب بیشتر و خطرات احتمالی ایمنی منجر می‌شود.

خاموش شدن مزاحم: تنظیم حفاظت اضافه بار به طور نادرست ممکن است منجر به خاموش شدن مزاحم شود، به طوری که قطع‌کننده مدار در شرایط نرمال کارکرد غیر ضروری خاموش می‌شود. این وقفه‌های مکرر در خدمات الکتریکی می‌تواند مشکل‌ساز و پرهزینه باشد و باعث ساییدگی و خرابی قطع‌کننده و سایر قطعات مرتبط می‌شود.

حفاظت ناکافی در برابر اتصال کوتاه و خطاهای زمین: عدم تنظیم صحیح حفاظت اضافه بار می‌تواند باعث شود MCCB در مقابل اتصال کوتاه و خطاهای زمین، حفاظت ناکافی ارائه دهد. این موضوع می‌تواند به آسیب به تجهیزات الکتریکی و خطرات احتمالی ایمنی منجر شود.

آسیب به تجهیزات و زیرساخت: اضافه بارهای مداوم می‌تواند به آسیب حرارتی به عایق‌ها و تجهیزات منجر شود که در نتیجه ممکن است زیرساخت‌های الکتریکی آسیب ببینند. این می‌تواند منجر به هزینه‌های قابل توجه تعمیر و خرابی خدمات برق شود.

عدم انطباق با قوانین برق: تنظیمات نادرست حفاظت اضافه بار می‌تواند منجر به عدم انطباق با کدهای برق، مانند کد ملی برق (NEC)، شود. این موضوع می‌تواند به مسائل حقوقی و ایمنی و همچنین مجازات برای عدم رعایت قوانین منجر شود.

بنابراین، تنظیم صحیح حفاظت اضافه بار در MCCB بسیار اساسی است تا از این مشکلات جلوگیری شود و ایمنی و کارایی سیستم الکتریکی تضمین شود.

تنظیم حفاظت اتصال کوتاه در MCCB

تنظیم حفاظت اتصال کوتاه در قطع‌کننده‌های مدار قالب‌بندی شده (MCCB) بسیار حیاتی است تا از ایمنی و کارایی سیستم الکتریکی اطمینان حاصل شود. حفاظت اتصال کوتاه به معنای محافظت در مقابل جریان‌های ناگهانی و بالایی است که در نتیجه اتصال کوتاه در مدارها ایجاد می‌شود. تنظیمات حفاظت اتصال کوتاه در MCCB  باید به گونه‌ای انجام شود که قطع‌کننده مدار بتواند جریان‌های بالای اتصال کوتاه را به سرعت شناسایی کرده و مدار را از آسیب‌های ناشی از آن‌ها محافظت کند.

برای تنظیم حفاظت اتصال کوتاه در MCCB، معمولاً دو پارامتر اصلی تنظیم می‌شوند:

تنظیم جریان محافظت: این پارامتر نشان‌دهنده حداکثر جریانی است که قطع‌کننده مدار باید به طور فوری خاموش شود تا از آسیب‌های ناشی از اتصال کوتاه جلوگیری شود. این مقدار باید با توجه به ظرفیت و نوع مدارها تنظیم شود. برای مدارهایی با بارهای بزرگتر، این مقدار باید بزرگ‌تر انتخاب شود.

زمان عملکرد: این پارامتر نشان‌دهنده زمانی است که قطع‌کننده مدار برای خاموش کردن مدار پس از شناسایی اتصال کوتاه نیاز دارد. زمان عملکرد باید به گونه‌ای تنظیم شود که مدار به سرعت واکنش نشان دهد و از آسیب‌های جدی به تجهیزات و ساختمان جلوگیری کند.

برای انجام تنظیمات حفاظت اتصال کوتاه در MCCB، معمولاً از منابع اطلاعات تولیدکننده MCCB استفاده می‌شود که شامل دفترچه راهنما یا دستورالعمل‌های فنی است. این منابع شامل مقادیر معیاری برای تنظیم جریان محافظت و زمان عملکرد است که با توجه به نیازهای خاص مدار، قابل تنظیم است.

در نهایت، پس از انجام تنظیمات، باید از صحت و کارایی حفاظت اتصال کوتاه در MCCB اطمینان حاصل شود و در صورت لزوم، تنظیمات بازبینی و تصحیح شوند تا ایمنی سیستم الکتریکی تضمین شود.

مراحل تعیین تنظیم حفاظت اتصال کوتاه مناسب برای بار الکتریکی خاص

این مراحل عمومی و کاربردی است که برای تعیین تنظیمات حفاظت اتصال کوتاه مناسب برای بار الکتریکی خاص خود می‌توانید دنبال کنید

1. شناخت سیستم الکتریکی: ابتدا باید سیستم الکتریکی خود را به دقت بررسی کنید. اطلاعاتی مانند نوع و مدل تجهیزات، نوع و توان بارها، نوع و توان ترانسفورماتورها، و نقشه‌های الکتریکی سیستم الکتریکی شما بسیار مهم هستند.
2. تحلیل اتصال کوتاه (SCA) : با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مرحله قبل، یک تجزیه و تحلیل اتصال کوتاه (SCA) انجام دهید. این بررسی شامل شناسایی نقاط احتمالی برای وقوع اتصال کوتاه و محاسبه جریانهای اتصال کوتاه می‌شود.
3. انتخاب دستگاه‌های محافظ: بر اساس نتایج SCA، دستگاه‌های حفاظتی از اتصال کوتاه را انتخاب کنید. این شامل انتخاب MCCB ها، MCB ها، یا فیوزهایی با توجه به نیازهای سیستم الکتریکی شما است.
4. تنظیمات دستگاه‌های حفاظتی: پس از انتخاب دستگاه‌های حفاظتی، تنظیمات آنها را بر اساس نیازهای محافظتی سیستم الکتریکی خود تعیین کنید. این شامل تنظیمات مربوط به جریان حداکثر اتصال کوتاه (مانند آستانه مداخله) و زمان عملکرد (مانند زمانی که دستگاه محافظتی فعال می‌شود) می‌شود.
5. بررسی مطابقت با استانداردها: اطمینان حاصل کنید که دستگاه‌های حفاظتی انتخاب شده، با استانداردهای مربوط مطابقت دارند. این شامل استانداردهای ملی و بین‌المللی مانند NEC، IEC، و IEEE می‌شود.
6. نگهداری و بازرسی منظم: برنامه‌ی نگهداری و بازرسی منظم برای دستگاه‌های حفاظتی اتصال کوتاه اجرا کنید تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل کنید و هرگونه مشکل را به‌موقع تشخیص دهید.

با انجام این مراحل، می‌توانید تنظیمات حفاظت اتصال کوتاه مناسب برای بار الکتریکی خاص خود را تعیین کرده و از ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم الکتریکی خود اطمینان حاصل کنید.

بیشتر بخوانید: معرفی کلید اتوماتیک هیوندای کره جنوبی

تنظیمات دیگر کلید MCCB

در زیر به برخی از تنظیمات کلیدی قابل تنظیم در MCCB اشاره می‌شود:

تنظیم حفاظت از خطای زمین:

تنظیمات حفاظت از خطای زمین در قطع‌کننده‌های مدار قالب‌بندی شده (MCCB) برای شناسایی و پاسخگویی به خطاهای زمین طراحی شده‌اند. این تنظیمات به این شکل کار می‌کنند که:

Ground Fault Pickup : این تنظیم میزان جریان خطای زمین را که باعث قطع شدن مدار توسط بریکر می‌شود، کنترل می‌کند. این مقدار معمولاً به صورت درصدی از حداکثر امتیاز بریکر تنظیم می‌شود و اطمینان حاصل می‌کند که قطع‌کننده فقط زمانی کار می‌کند که جریان خطای زمین از سطح ایمنی مشخصی فراتر رود. این تنظیم به رعایت کدهای الکتریکی و استانداردهای ایمنی کمک می‌کند.

ویژگی تاخیر زمانی:  این ویژگی پیکاپ خطای زمین را به سه بخش تقسیم می‌کند و یک تاخیر زمانی را به وقوع خطای زمین اضافه می‌کند. این تاخیر امکان تشخیص خطاهای گذرا را فراهم می‌کند و همچنین در هماهنگی قطع‌کننده مدار نقش مهمی دارد تا از خاموش شدن غیر ضروری جلوگیری کند و ایمنی سیستم الکتریکی را تضمین کند.

پارامترهای قابل تنظیم:  این پارامترها شامل محدوده تنظیم واحد In Trip و پیک‌آپ حفاظتی Ig Ground-Full  می‌شوند. این پارامترها با استفاده از صفحه کلید روی MCCB قابل تنظیم هستند و امکان تنظیم دقیق تنظیمات حفاظت از خطای زمین را فراهم می‌کنند.

هماهنگی و ایمنی:  ویژگی تاخیر زمانی پیکاپ خطای زمین برای هماهنگی قطع‌کننده مدار بسیار مفید است. با تنظیم تاخیرهای زمانی مختلف برای قطع‌کننده‌های بالادست و پایین دست، اطمینان حاصل می‌شود که قطع‌کننده‌ها به طور هماهنگ به خطاهای زمین پاسخ می‌دهند و از خاموش شدن غیر ضروری جلوگیری می‌کند و ایمنی سیستم الکتریکی را تضمین می‌کند.

به طور خلاصه، این تنظیمات به MCCB امکان می‌دهند تا به سرعت و با دقت به خطاهای زمین پاسخ دهند و خطرات الکتریکی را کاهش دهند، ایمنی سیستم الکتریکی را تضمین کنند و عملکرد بهینه‌ای را ارائه دهند.

تنظیم تأخیر زمان خاموشی:

 هدف از تأخیر زمان خاموشی: هدف اصلی تنظیم تأخیر زمان خاموشی این است که اجازه دهد جریان‌های هجومی موقت، مانند جریان‌هایی که هنگام راه‌اندازی موتور با آن مواجه می‌شوند، بدون قطع کردن کلید مدار عبور کنند. این تاخیر از ۲.۲ تا ۲۷ ثانیه در شش برابر آمپر پیوسته (Ir) تنظیم می‌شود. با اجازه دادن به این جریان‌های هجومی موقت، MCCB  می‌تواند از خاموش شدن غیرضروری که می‌تواند عملکردهای الکتریکی را مختل کند، جلوگیری کند.

تأثیر بر عملکرد قطع کننده مدار: تنظیم تاخیر زمان خاموشی بر موقعیت شیب I2T تأثیر می‌گذارد، که منحنی است که رابطه بین جریان و زمانی را که طول می‌کشد تا کلید مدار قطع شود، تعیین می‌کند. سطوح پایین تر جریان به قطع کننده اجازه می‌دهد تا برای مدت طولانی تری آنلاین بماند و اطمینان حاصل شود که سیستم الکتریکی می‌تواند نوسانات موقت را بدون وقفه های غیرضروری کنترل کند.

 تنظیم تنظیمات: تنظیم تاخیر زمان خاموش شدن را می‌توان برای مطابقت با نیازهای خاص سیستم الکتریکی تنظیم کرد. به عنوان مثال، در سیستم‌هایی که جریان‌های هجومی مکرر دارند، مانند سیستم‌هایی که دارای موتور یا پمپ هستند، ممکن است تاخیر بیشتری برای جلوگیری از خاموش شدن کلید مدار لازم باشد. برعکس، در سیستم‌هایی با حداقل جریان هجومی، تاخیر کوتاه‌تر ممکن است کافی باشد.

هماهنگی با سایر تنظیمات: تنظیم تاخیر زمان خاموش شدن همراه با سایر تنظیمات خاموش شدن قابل تنظیم، مانند تاخیر طولانی مدت و تحویل کوتاه مدت، کار می کند. این تنظیمات امکان تنظیم دقیق پاسخ مدار شکن به انواع مختلف خطاها و شرایط بار را فراهم می کند و حفاظت بهینه از سیستم الکتریکی را تضمین می کند.

به طور خلاصه، تنظیم تاخیر زمان خاموشی در MCCB ها یک پارامتر کلیدی است که به مدیریت پاسخ قطع کننده مدار به خطاها و جریان های هجومی کمک می کند. با تنظیم این تنظیم، برق‌کارها و طراحان سیستم می‌توانند عملکرد MCCB را بهینه کنند و اطمینان حاصل کنند که محافظت مؤثری را بدون خاموش شدن غیر ضروری فراهم می‌کند.

جمع بندی

تنظیم جریان کلید در MCCB، تنظیم حفاظت اضافه بار و اتصال کوتاه، و سایر تنظیمات این کلیدها، همگی اهمیت زیادی در حفاظت از سیستم‌های الکتریکی دارند. در تنظیم جریان کلید، میزان جریانی که می‌تواند توسط MCCB  عبور کند، با توجه به نیازهای سیستم تعیین می‌شود، تا از آسیب به تجهیزات و افراد جلوگیری شود. تنظیم حفاظت اضافه بار از افزایش جریان بیش از حد و ناشی شدن حرارت اضافی در سیستم جلوگیری می‌کند، در حالی که تنظیم حفاظت اتصال کوتاه از خطرات ناشی از اتصال‌های کوتاه در سیستم را برطرف می‌کند. تنظیمات دیگر نیز از جمله تاخیر زمانی و پارامترهای قابل تنظیم، امکان بهینه‌سازی عملکرد MCCB را فراهم می‌کنند. در نتیجه، تنظیمات دقیق این کلیدها باعث حفاظت موثر از سیستم‌های الکتریکی می‌شود و به عملکرد بهتر آن‌ها کمک می‌کند. این تنظیمات، به صورت یکنواخت، امنیت و اطمینان بیشتری را در سیستم‌های الکتریکی فراهم می‌کنند و میزان خطرات و زمان‌های توقف برای تعمیرات را کاهش می‌دهند.