Devre Kesici Anahtarlaması
Devre kesiciler (CB'ler) arıza akımlarını keser ve arızaları kapatır. Ayrıca ayırıcılar gibi izolasyon cihazları olarak da kullanılabilirler. CB üreticilerinin broşürleri ve standartları, CB'lerin performansını seçmek ve değerlendirmek için kapsamlı veriler sağlar bizlere, ancak tasarımcıların, bir kesiciyi belirli bir uygulamayla eşleştirmek için çeşitli kesicilerin çalışma ilkeleri hakkında makul bilgiye sahip olmaları gerekir...
Ayrıca, trafo merkezi modifikasyonu ve yükseltme, tasarımcıları farklı CB özelliklerine ilişkin bilgi birikimine sahip olmaya teşvik eder. Açma ve kapama hızlarının yanı sıra strok veya hareket mesafesi bir devre kesicinin en önemli özellikleridir. Öncelikle kişiler tarafından dayatılan gereklilik tarafından belirlenirler. Hem temas erozyonunu hem de temas kaynağını önlemek için kontaklar için açma ve kapama hızları önemlidir.
CB stroku, öncelikle devre kesicinin gerekli çalışma dielektrik gerilimlerine dayanma kabiliyeti ile ilgilidir ve bu da, toplam temas aralığı ve bu boşluğun artma hızı ile doğrudan ilişkilidir.
IEC 62271-100 standardına göre devre kesici ile birlikte her mekanizma için çalışma özelliklerinin belirtilmesi gerekir.
Bu makale, kesici anahtarlama kabiliyetine, standartlarına ve temel performans gereksinimlerine odaklanmaktadır. Bununla birlikte, anma akımı, anma gerilimi konektörleri, vb. dahil olmak üzere çeşitli faktörlerin takdir edilmesi gereken kesici boyutunu ve seçimini ele almamaktadır. Ana konuya temel oluşturmak için önce kesici standartlarının ve temel performans gereksinimlerinin bir listesi sunulmaktadır. Anahtarlama yeteneği, kesici seçiminde önemli bir rol oynar, bu nedenle kapsamlı bir şekilde ele alınmaktadır.
OG/YG Devre Kesici Standardı
YG ve Ekstra YG CB'ler için standart tasarım ve performans gereksinimleri, Amerikan standardı IEEE C37 serisinde ve uluslararası standart IEC 60056 [S10]'da verilmiştir. IEEE C37 serisi, diğerlerinin yanı sıra, CB'lerin spesifikasyonunda temel öneme sahip olduğu düşünülen aşağıdaki belgeleri içerir.
İki standart arasında bazı farklılıklar vardır, ancak son yıllarda bunları uyumlaştırma çabaları olmuştur ve Kuzey Amerika'daki endüstriyel kurulumlar için yalnızca ANSI standartlarının kullanılması kabul edilebilir.
IEEE C37.04 [S4], kesici performansının dayandığı temel varsayımları ve kriterleri tanımlar ve ana hatlarıyla belirler. Performans gereksinimlerinin gerçek sayısal değerleri için standart, başta C37.06 [S5] ve C37.09 [S6] olmak üzere diğer standartları ifade eder.
Diğer tanımların yanı sıra bu standart, anma kısa devre akımı, anma kesme süresi, anma geçici düzelme gerilimi vb.'nin anlamını tanımlar ve performansı kesintiye uğratan kesicinin gerekli unsurlarını tanımlar.
ANSI C37.06 [S5], CB'lerin gerekli tasarım özelliklerini veren bir dizi tablo sunar. Tablolar “Önerilen Derecelendirmeler” başlığını taşımaktadır, ancak tüm büyük üreticiler bu tavsiyeye uyacaktır.
Tablolar, GIS dahil olmak üzere 4,16 kV ila 800 kV'u kapsayan üç voltaj aralığında sunulmaktadır. Standart, 4.76-38 kV voltaj aralığı için C37.06'nın 1979 versiyonunda bulunan voltaj aralığı faktörü K'yi ortadan kaldırır, ancak eski standart için tabloyu tekrarlar.
IEEE C37.09 [S6], CB'lerin üretimi, görev döngüsü ve rutin kabul testleri için test prosedürlerini özetlemektedir. Ayrıntılı teknik şartnamelerin yazılmasında ve kabul testlerini yapan ve bu testlere tanıklık eden mühendisler için yol göstericidir.
IEEE C37.010 [S7] bir standart değil, kullanıcıların yararına bir uygulama kılavuzudur.
Kılavuz şunları detaylandırıyor:
Ortam sıcaklığından etkilenen CB değerleri
Acil aşırı yük koşulları
Kesinti sürelerinin doğru kullanımı
Yüksek X/R oranları ve kesici için standart açma süresi aralığından daha kısa veya daha uzun açma süreleri için E/X derecelendirme çarpanlarının kullanımı
ANSI/IEEE C37.011 [S8] gerçekten bir standarttan çok bir kılavuzdur. Geçici kurtarma gerilimini (TRV) hesaplama yöntemlerini açıklar ve manuel veya dijital bilgisayarlar tarafından yapılmış olsun, TRV hesaplamalarında kullanılacak farklı ağ bileşenlerinin parametreleri için yönergeler sunar.
ANSI/IEEE C37.012 [S9] ve C37.010 [S7] ayrıca kapasitör bankları, kablolar ve uzun iletim hatlarının ani akımlarının ve TRV'lerinin hesaplanması için uygulama kılavuzlarıdır.
OG ve YG Devre Kesiciler için Temel Performans Gereksinimleri
Bir açma cihazı olarak işlev görmede etkili olacak bir devre kesici seçildiğinde birkaç nokta mevcut olacaktır. Bu noktalar aşağıdaki gibidir:
En yüksek sistem geriliminde mevcut olan en yüksek simetrik/asimetrik güç frekansı arıza akımını açma.
Birkaç amperden maksimum kesme kabiliyetine kadar bir arıza akımı aralığının kesilmesi üzerine TRV'nin en yüksek artış hızına dayanır. Beklenen TRV, kesici kapasitesini aşarsa önlemler alınmalıdır.
Faz dışı anahtarlama akımını kesme veya kesici standart sınırlamasının ötesindeyse bloke etme.
Elektromekanik kuvvetlere karşı en yüksek arıza akımını yaptıktan sonra kendini kapatır ve mandalını kapatır.
Açık kontak boyunca en yüksek güç frekansına, anahtarlama darbesine ve yıldırım darbesi aşırı gerilimlerine, parlama koşulları olmaksızın dayanır. Hesaplanan aşırı gerilim kesici standart limitlerini aşarsa aşırı gerilim koruması uygulanmalıdır.
Canlı tank kesicilerinin ve kesici buşinglerinin dış yalıtımı için ilgili standartlarda belirtilen güç frekansına ve anahtarlama ve yıldırım darbesi aşırı gerilimlerine dayanıklıdır.
Normalde TRV, endüstriyel tesisatlarda bir sorun değildir, ancak vakumlu CB'ler için olabilir.