رتبه بندی ظرفیت شکست در مقابل مدارشکن: آیا آنها یکسان هستند؟

ظرفیت شکست و رتبه بندی قطع کننده مدار اغلب با هم اشتباه گرفته می شوند، اما اهداف متفاوتی در سیستم های الکتریکی دارند. 

ظرفیت قطع به حداکثر خطای اطلاق می‌شود که می‌تواند به طور ایمن قطع شود، در حالی که رتبه‌بندی قطع کننده مدار مشخصات متعددی مانند ولتاژ، جریان و ظرفیت وقفه از کلیدهای مدار. 

انتخاب شکن صحیح مستلزم درک هر دو است. 

در این راهنما، تفاوت‌های آن‌ها و اینکه چرا هر دو برای ایمنی الکتریکی حیاتی هستند را بررسی می‌کنیم.

تفاوت های کلیدی بین ظرفیت شکست و رتبه بندی قطع کننده مدار

درک این تفاوت ها به انتخاب قطع کننده مدار مناسب برای هر کاربرد الکتریکی کمک می کند.

درک رتبه بندی مدار شکن

درجه بندی قطع کننده مدار مجموعه ای از پارامترهای الکتریکی است که نحوه عملکرد یک قطع کننده در شرایط عادی و خطا را تعیین می کند.

این رتبه بندی ها تضمین می کند که یک شکن به طور موثر در محدوده های طراحی شده خود عمل می کند. مشخصات کلیدی عبارتند از:

جریان رتبه‌بندی شده (در)

این جریان پیوسته ای است که یک بریکر می تواند بدون قطع شدن آن را حمل کند. با آمپر (A) اندازه گیری می شود و بسته به نوع شکن معمولاً از 1 آمپر تا چند هزار آمپر متغیر است.

ولتاژ نامی (Ue)

این ماکزیمم ولتاژ سیستم را مشخص می کند که بریکر می تواند با خیال راحت کار کند. به عنوان مثال می توان به 230 ولت، 400 ولت، 11 کیلو ولت و 33 کیلو ولت برای کاربردهای ولتاژ پایین، متوسط و بالا اشاره کرد.

فرکانس نامی (هرتز)

اکثر کلیدهای مدار برای 50 هرتز یا 60 هرتز رتبه بندی می شوند که مطابق با منابع تغذیه AC استاندارد در سراسر جهان است.

ظرفیت شکست (Icu / ICS)

اینجاست که شکستن ظرفیت وارد عمل می شود. این حداکثر جریان عیبی است که بریکر می تواند بدون آسیب دائمی تحمل کند.

Breaking Capacity چیست؟

ظرفیت قطع (که به آن ظرفیت وقفه نیز گفته می شود) قطع کننده مدار، توانایی آن در قطع ایمن جریان های اتصال کوتاه است. 

هنگامی که یک اتصال کوتاه رخ می دهد، یک موج عظیم جریان از طریق شکن عبور می کند و مدار باید برای جلوگیری از آتش سوزی الکتریکی یا آسیب تجهیزات قطع شود.

انواع ظرفیت های شکست

دو نوع اصلی ظرفیت شکست وجود دارد:

• ظرفیت شکست نهایی (ICU) - بالاترین جریان خطا که یک بریکر قبل از خرابی می تواند قطع کند.
• ظرفیت شکست سرویس (ICS) – درصدی از Icu، نشان می دهد که بریکر چقدر جریان خطا را می تواند به طور مکرر بدون آسیب تحمل کند.

اندازه گیری ظرفیت شکست

آنچه ظرفیت شکست را تعیین می کند یا نحوه اندازه گیری آن بر حسب کیلو آمپر (kA) بسته به سیستم الکتریکی که در زیر خلاصه می شود متفاوت است:

انتخاب ظرفیت شکست مناسب برای جلوگیری از خرابی های الکتریکی فاجعه بار بسیار مهم است.

چرا شکست ظرفیت در ایمنی برق اهمیت دارد؟

سناریوی اتصال کوتاه قطع کننده مدار در صورت ناکافی بودن ظرفیت قطع می تواند منجر به آسیب شدید شود. برخی از خطرات کلیدی عبارتند از:

• آتش سوزی های برق - جریان های خطای زیاد می تواند باعث گرم شدن بیش از حد شود که منجر به خطرات آتش سوزی شود.
• آسیب تجهیزات - ترانسفورماتورها، موتورها و سیم کشی ها می توانند آسیب های جبران ناپذیری را متحمل شوند.
• خطرات ایمنی - اگر قطع کننده نتواند جریان بیش از حد را قطع کند، می تواند منجر به شوک الکتریکی یا انفجار شود.

حصول اطمینان از اینکه ظرفیت قطع کننده مدارشکن با جریان خطای احتمالی سیستم مطابقت دارد برای ایمنی بسیار مهم است.

با استفاده از کیفیت بالا قطع کننده های اتصال کوتاه یک راه حل بهینه است

نحوه انتخاب مدار شکن مناسب بر اساس ظرفیت شکست

هنگام انتخاب بریکر مراحل زیر را دنبال کنید:

مرحله #1: جریان اتصال کوتاه سیستم را تعیین کنید

از ظرفیت ترانسفورماتور، طول کابل و امپدانس برای محاسبه حداکثر جریان اتصال کوتاه در سیستم خود استفاده کنید.

مرحله #2: با ظرفیت شکست بریکر مطابقت دهید

یک بریکر با ظرفیت شکست بالاتر از جریان خطای مورد انتظار انتخاب کنید.

مرحله #3: ولتاژ و کاربرد سیستم را در نظر بگیرید

• برای سیستم های مسکونی، یک قطع کننده 6 کیلو آمپر تا 10 کیلو آمپر کافی است.
• برای استفاده صنعتی، 50kA+ ممکن است مورد نیاز باشد.

انتخاب مناسب تضمین می کند که شکن می تواند با خیال راحت مدار را تحت شرایط شدید قطع کند.

تاثیر شکست ظرفیت بر هماهنگی سیستم

ظرفیت شکستن نقش مهمی در هماهنگی سیستم، به ویژه در شبکه های الکتریکی چند سطحی ایفا می کند. 

کلیدهای مدار باید نه تنها بر اساس توانایی آنها در قطع جریان های خطا، بلکه برای اطمینان از هماهنگی آنها با دستگاه های حفاظتی بالادست و پایین دست انتخاب شوند.

هماهنگی مناسب به قطع کننده های کوچکتر اجازه می دهد تا قبل از قطع کننده های بالادستی بزرگتر حرکت کنند، اختلالات سرویس را به حداقل می رساند و از کل سیستم محافظت می کند. 

این فرآیند، که به عنوان هماهنگی انتخابی شناخته می‌شود، تضمین می‌کند که فقط بخش آسیب‌دیده از مدار قطع می‌شود و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می‌بخشد.

هنگام طراحی یک سیستم الکتریکی، مهندسان باید جریان های خطا را در هر سطح محاسبه کنند و قطع کننده هایی با ظرفیت های شکست را انتخاب کنند که با سلسله مراتب حفاظتی سیستم همخوانی دارند. 

این تضمین می کند که خطاها بدون تأثیر بر کل شبکه جدا می شوند.

سوالات متداول در مورد ظرفیت شکست و رتبه بندی قطع کننده مدار

چه چیزی ظرفیت یک مدار را تعیین می کند؟

ظرفیت مدار به ولتاژ، جریان تقاضا و حداکثر جریان اتصال کوتاهی که می تواند تحمل کند بستگی دارد. این عوامل به انتخاب یک قطع کننده مدار با درجه بندی مناسب کمک می کند.

اگر ظرفیت شکست شکن خیلی کم باشد چه اتفاقی می افتد؟

اگر جریان خطا از ظرفیت شکست شکن بیشتر شود، ممکن است بریکر از کار بیفتد و منجر به خطرات الکتریکی شدید مانند آتش سوزی یا انفجار شود.

ظرفیت شکست مدارشکن چگونه محاسبه می شود؟

ظرفیت شکست بر اساس جریان اتصال کوتاه سیستم با استفاده از موارد زیر محاسبه می شود:

که در آن Isc جریان اتصال کوتاه، V ولتاژ سیستم و Z امپدانس کل سیستم است.

آیا ظرفیت شکست بالاتر همیشه بهتر است؟

نه لزوما. شکن های با ظرفیت شکست بالاتر گران تر هستند و ممکن است برای سیستم های با جریان کم خطا غیر ضروری باشند. بهتر است ظرفیت شکن را با نیازهای سیستم مطابقت دهید.

هر چند وقت یکبار باید مدار شکن ها از نظر ظرفیت شکست آزمایش شوند؟

آزمایش منظم هر 1-3 سال یکبار عملکرد صحیح شکن را در شرایط خطا تضمین می کند. صنایعی که تجهیزات پرقدرت دارند باید آزمایشات را بیشتر انجام دهند.

رتبه بندی ظرفیت شکست در مقابل مدارشکن: نتیجه گیری

در حالی که ظرفیت شکست بخش اساسی رتبه بندی قطع کننده مدار است، آنها یکسان نیستند. 

ظرفیت وقفه قطع کننده مدار به حداکثر جریان خطا که یک قطع کننده می تواند قطع کند اشاره دارد، در حالی که رتبه بندی قطع کننده مدار پارامترهای عملیاتی متعددی را تعریف می کند. 

درک هر دو، ایمنی الکتریکی، حفاظت مناسب از تجهیزات و انطباق با استانداردهای صنعت را تضمین می کند.

منابع:

مدار شکن ظرفیت قطع اتصال کوتاه و نحوه انتخاب آن

ظرفیت شکست سرویس چقدر است

ظرفیت قطعی مدارشکن چقدر است

ویژگی های اساسی یک مدارشکن

رتبه بندی مدار شکن

تفاوت بین رتبه بندی اتصال کوتاه و رتبه بندی قطعی نهایی (ICU)