Thời gian vận hành của bộ ngắt mạch so với thời gian ngắt mạch: Ý nghĩa của chúng và lý do tại sao chúng quan trọng

Một kỹ sư bảo trì tại một cửa hàng thiết bị đóng cắt điện áp thấp đã lấy chứng chỉ kiểm tra định kỳ cho cầu dao vỏ đúc 400 A và nhận thấy hai con số dường như không khớp nhau: thời gian ngắt 18 ms, thời gian vận hành 23 ms. Cả hai hình đều được in trên cùng một tài liệu nhưng chúng mô tả các giai đoạn khác nhau của cùng một trình tự sửa lỗi. Nói một cách đơn giản: thời gian vấp ngã là tốc độ phát hiện quá dòng và ra lệnh cho cơ chế mở, trong khi thời gian hoạt động là cơ chế phân tách các tiếp điểm nhanh như thế nào. Thêm thời gian phóng hồ quang và bạn sẽ đạt được tổng thời gian xử lý mà các nghiên cứu phối hợp bảo vệ thực sự sử dụng.

Bài viết này giải thích cả hai định nghĩa, đưa ra các giá trị điển hình từ các tiêu chuẩn và dữ liệu hiện trường, đồng thời xác định các thành phần kiểm soát từng khoảng thời gian.

Thời gian hoạt động: Nửa cơ học của phương trình

Thời gian vận hành, còn gọi là thời gian mở hoặc thời gian vận hành cơ học, được tính từ thời điểm bộ nhả ngắt được cấp điện cho đến thời điểm tất cả các cực đạt đến điểm tách tiếp điểm. IEC 60947 sử dụng ranh giới này để thử nghiệm thiết bị điện áp thấp và khoảng thời gian tương tự xuất hiện trong báo cáo thời gian ANSI và bản in phân tích bộ ngắt mạch. Nó là một đại lượng thuần túy cơ học: ma sát chốt, lực lò xo vận hành, khối lượng tiếp điểm chuyển động, khe hở liên kết và hành trình tiếp xúc đều góp phần. Không có gì về tốc độ phát hiện của bản phát hành được đưa vào đây.

Các biến số cơ học này giải thích tại sao thời gian vận hành lại khác nhau tùy theo loại thiết bị. Nghiên cứu về thời gian ngắt mạch của EPRI, trong đó tóm tắt các thử nghiệm thực địa cho một số dòng cầu dao trung thế và cao áp, đã báo cáo thời gian mở từ 23 đến 42 ms và thời gian đóng từ 50 đến 95 ms tùy thuộc vào kiểu máy và cơ chế. Máy cắt vỏ đúc điện áp thấp thường nhanh hơn vì các điểm tiếp xúc của chúng nhẹ hơn và hành trình ngắn hơn.

Thời gian vấp ngã: Phản hồi phát hành

Thời gian vấp ngã là giai đoạn phát hiện. Nó bắt đầu khi dòng điện sự cố bắt đầu và kết thúc khi bộ nhả kích hoạt cơ cấu ngắt. Trong MCCB nhiệt từ, hai phần tử cùng thực hiện giai đoạn này. Lưỡng kim phản ứng với nhiệt độ và bảo vệ vùng quá tải; cuộn dây điện từ phản ứng với dòng điện cao gần như ngay lập tức. So sánh kỹ thuật của ABB về các đặc tính ngắt mạch thu nhỏ mô tả sự phân chia giống nhau: bộ nhả điện từ cung cấp khả năng bảo vệ ngắn mạch tức thời, trong khi bộ phận nhiệt bảo vệ quá tải. Bộ ngắt điện tử bổ sung khả năng lập trình, với các cài đặt thời gian dài, thời gian ngắn và tức thời cho phép trì hoãn có chủ ý cho việc phối hợp xuôi dòng.

Do thiết kế kép này nên thời gian ngắt không có con số cố định. Ở mức 1,5 lần dòng điện định mức, quá trình ngắt quá tải có thể mất vài phút; ở mức độ ngắn mạch, cùng một bộ ngắt có thể phản ứng trong vòng 2 đến 20 ms, tùy thuộc vào thiết kế nhả và cường độ dòng điện.

Tổng thời gian hoàn thành: Cộng các giai đoạn lại với nhau

Điều mà các kỹ sư bảo vệ giá trị cần cuối cùng là tổng thời gian giải quyết, bao gồm mọi độ trễ từ khi bắt đầu xảy ra sự cố cho đến thời điểm hồ quang tắt và dòng điện dừng lại. Công ước chia nó thành ba khoảng:

Đọc đường cong hành trình thời gian-hiện tại

Đường cong thời gian-hiện tại hoặc đường cong chuyến đi hiển thị cả hai đại lượng cùng một lúc. Nó được vẽ trên trục logarit: trục tung là thời gian ngắt và trục hoành là dòng điện là bội số của dòng điện định mức. Đường cong này là nghịch đảo, nghĩa là dòng điện càng cao thì thời gian ngắt càng ngắn cho đến khi đạt đến ngưỡng tức thời từ tính hoặc điện tử. Tại thời điểm đó, đường cong phẳng dần đến mức gần như không đổi trong vài mili giây. Các kỹ sư bảo vệ so sánh các đường cong xuôi dòng và ngược dòng để xác nhận rằng lỗi bộ cấp nguồn sẽ được loại bỏ trước khi máy cắt đầu vào hoạt động và dòng khởi động động cơ bình thường vẫn ở dưới vùng nhiệt.

Điều gì xảy ra bên trong: Các thành phần thiết lập thời gian

Điều gì xảy ra bên trong cầu dao sẽ kết nối những con số này với phần cứng vật lý. Khi bộ ngắt hoạt động, một chốt sẽ nhả ra và một lò xo vận hành sẽ tăng tốc cụm tiếp điểm chuyển động. Tiếp điểm chuyển động tách ra khỏi tiếp điểm cố định, vẽ một vòng cung được đẩy vào máng hồ quang. Các tấm Deion tách ra và làm nguội hồ quang cho đến khi nó tắt. Mỗi giai đoạn đóng góp thời gian: cơ cấu nhả điều khiển thời gian cắt, cụm tiếp điểm và thời gian vận hành điều khiển lò xo, và máng hồ quang điều khiển thời gian phóng hồ quang.

Đối với các nhà sản xuất cầu dao và trung tâm sửa chữa lắp ráp cầu dao từ các bộ phận, đây không phải là những khái niệm thiết kế trừu tượng. Cụm hàn tiếp xúc chuyển động xác định khối lượng chuyển động và căn chỉnh tiếp điểm; một bộ phận nặng hơn hoặc lệch rõ ràng sẽ làm chậm quá trình mở. Bộ nhả shunt có quán tính cuộn dây cao hoặc chuyển động thô của pít tông sẽ làm tăng thêm thời gian cắt. Máng hồ quang có kích thước nhỏ hơn hoặc bị xói mòn sẽ làm tăng hồ quang, làm tăng độ mòn tiếp xúc và nhiệt độ buồng. Do đó, các lựa chọn thành phần hiển thị trực tiếp trong kết quả kiểm tra thời gian.

Ba phần được hiển thị theo trình tự là những phần mà nhà cung cấp linh kiện phải làm đúng. Đối với quá trình sản xuất, cụm tiếp điểm chuyển động, bộ nhả song song và máng hồ quang, cùng với dung sai lò xo và độ thẳng hàng của chúng, xác định xem lô máy cắt có vượt qua bài kiểm tra tính thời gian trong lần thử đầu tiên hay không.

KYM Series Vỏ đúc di chuyển Liên hệ hàn hội Cụm tiếp điểm chuyển động này là một cụm lắp ráp phụ quan trọng đối với hiệu suất định thời MCCB. Trang này hiển thị đầy đủ các loại thiết bị hàn và tán đinh, giúp ích cho những người mua cần sản xuất hàng loạt đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Phát hành Shunt MCCB dòng FT30 Cơ cấu nhả shunt này rất cần thiết cho việc ngắt từ xa trong các cầu dao vỏ đúc. Trang sản phẩm cho biết thiết kế mô-đun và điện áp định mức, vì vậy bạn nên kiểm tra xem liệu bạn có cần một cơ cấu nhả đáng tin cậy để lắp ráp cầu dao hay không. Xem sản phẩm →

Lắp ráp máng hồ quang MCCB dòng KYM Cụm máng hồ quang này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ngắt của máy cắt. Trang này ghi chú thiết lập sản xuất và thử nghiệm đầy đủ, giúp các nhà sản xuất có mục tiêu vượt qua các bài kiểm tra thời gian một cách nhất quán. Xem sản phẩm →

Đây là những ví dụ tiêu biểu trong phạm vi cung cấp của Kaiyuanfeng cho cầu dao vỏ đúc 100 A đến 800 A và cầu dao khung 1600 A đến 4000 A. Danh sách đầy đủ các bộ phận cấu trúc có sẵn trong Catalog lắp ráp linh kiện MCCB .

Kiểm tra thực tế dành cho người mua và kỹ sư kiểm tra

Các kỹ sư đánh giá các bộ phận của cầu dao hoặc xem xét chứng chỉ định thời gian trong quá trình vận hành có thể giảm thiểu rủi ro chỉ bằng một vài lần kiểm tra. Trước tiên, hãy xác nhận những gì chứng chỉ đo được: phản hồi nhả, tách tiếp điểm hoặc xóa toàn bộ. Nhãn trên báo cáo của các nhà sản xuất khác nhau không phải lúc nào cũng giống nhau. Thứ hai, so sánh thời gian vận hành đo được với đường cong hành trình thực tế; nếu nó chênh lệch hơn khoảng 20-30% so với giá trị của bảng dữ liệu, nghi ngờ lò xo bị mòn, điểm tiếp xúc bị ăn mòn hoặc cài đặt nhả không chính xác. Thứ ba, khi mua các bộ phận để sản xuất, hãy xác minh tính nhất quán của lô về khối lượng tiếp xúc, tốc độ lò xo và độ căn chỉnh, vì thời gian là một hiệu suất nhạy cảm với dung sai.

• Yêu cầu dữ liệu kiểm tra thời gian, không chỉ là bản vẽ đường cong hành trình, khi xác định chất lượng của một nhà cung cấp mới.
• Xác minh rằng bộ nhả phụ kiện bên trong (ngắt song song, bộ nhả điện áp thấp) được thử nghiệm ở điện áp điều khiển định mức.
• Trong quá trình bảo trì, hãy đo thời gian mở cơ cấu trước và sau khi thay thế tiếp điểm để theo dõi độ mòn.
• Giữ các cụm tiếp điểm dự phòng và máng hồ quang từ cùng một lô sản xuất để duy trì thời gian lặp lại.

Đối với bất kỳ ai muốn xem lại nhanh chóng bằng hình ảnh về mối liên hệ giữa các bộ phận bên trong với trình tự thời gian, hướng dẫn về những gì bên trong cầu dao vỏ đúc là người bạn đồng hành hữu ích.

Các câu hỏi thường gặp về thời gian vận hành và thời gian ngắt mạch của bộ ngắt mạch