발전기 회로 차단기 안내서: 정격, 내부 구조 및 소싱

Two 1,250 A breakers stand side by side in the same switchroom. One feeds a distribution board; the other sits at the terminals of a 1 MW diesel generator, less than three metres from the alternator. From the front they look interchangeable. Only one is built to clear a terminal short circuit while the current is still heavily offset.

이것이 발전기 회로 차단기가 다르게 지정되는 실질적인 이유입니다. 선택은 명판의 암페어 정격뿐만 아니라 고장 전류의 형태에 따라 결정됩니다. 전류만으로 선택한 차단기는 공장 테스트를 통과하고 서비스 시 예상보다 훨씬 빠르게 접점을 침식할 수 있습니다.

발전기 결함을 중단하기가 더 어려운 이유

발전기 근처에서 기계와 결함 사이의 임피던스는 기계 자체의 과도 상태 리액턴스에 의해 지배됩니다. 고장 전류는 크고 유도성이 높으며 비대칭입니다. 자기장이 감자됨에 따라 붕괴되는 AC 구성요소와 전기자 시간 상수에 따라 붕괴되는 DC 오프셋이 더해집니다.

저전압 배전망에서 오프셋은 일반적으로 30~50ms 이내에 발생합니다. 발전기 터미널에서는 100ms 이상 지속될 수 있습니다. 발전기 회로 차단기에 대해 작성된 표준인 IEEE C37.013은 정확히 이 조건을 중심으로 구성되었습니다. 즉, 차단기는 대칭 RMS 전류뿐만 아니라 지정된 DC 시상수에서도 중단을 입증해야 합니다.

위의 곡선은 단순한 지수 붕괴입니다. 100ms에서 130ms 곡선은 여전히 ​​초기 오프셋의 약 46%를 유지합니다. 60ms 곡선은 대략 19%로 낮아졌습니다. 그 차이는 편안한 중단과 처벌된 아크 슈트의 차이입니다.

두 가지 추가 임무가 중요합니다. 차단기는 그리드에서 역전력을 전달하고 역위상 스위칭을 견뎌야 할 수 있으며, 발전기 세트가 수요에 따라 시작 및 중지되기 때문에 배전 차단기보다 훨씬 더 자주 작동합니다.

동력전달장치에서 차단기가 위치하는 위치

발전기 차단기는 4가지 일반적인 배열로 작동됩니다. 즉, 승압 변압기 앞의 유틸리티 발전기 터미널, 산업용 종속 전원 세트, 부하를 신속하게 전송해야 하는 데이터 센터 대기 발전기, 전원이 인버터 지원되는 해양 또는 재생 가능 설비에서 작동됩니다.

위치는 차단기가 보는 것을 변경합니다. 발전기 측의 장치는 기계의 전체 결함 기여도와 가장 긴 DC 시상수를 전달합니다. 변압기의 높은 쪽에 있는 장치에서는 전류가 더 작지만 X/R 비율이 다릅니다. 차단기 정격이 결정되기 전에 배열을 수정해야 합니다. 왜냐하면 동일한 발전기에도 칸막이 위치에 따라 서로 다른 두 개의 장치가 필요할 수 있기 때문입니다.

임무를 흡수하는 내부 부품

등급은 서류상으로 입증됩니다. 작업은 소규모 부품 그룹에 의해 수행됩니다.

아크 슈트는 에너지를 흡수합니다. 발전기 응용 분야에서 아크는 분배 임무보다 길고 뜨겁기 때문에 분할판, 아크 러너 및 가스 흐름 경로는 전류 파동과 일치해야 합니다. 일찍 포화되는 슈트는 문제를 접점으로 전달합니다.

접점 어셈블리는 부하 전류를 전달하고 분리 시 아크를 견뎌냅니다. 프레임 크기 차단기에서 브리지형 접점 어셈블리와 이동 및 고정 접점 쌍은 정밀 검사 중에 가장 자주 교체되는 부품이며 은 함량, 용접 품질 및 정렬이 서비스 수명을 설정합니다.

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전도성 경로도 마찬가지로 중요합니다. 구리 버스바, 단자대 및 플러그인 접점 어셈블리는 표준 한계 내의 온도 상승으로 수천 암페어를 전달해야 하며 수년간의 열 순환 후에 이를 수행해야 합니다. 냉기를 잘 측정하는 조인트는 정격 전류에서도 여전히 뜨거워질 수 있습니다.

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액세서리는 차단기가 체계적으로 작동하는 방식을 결정합니다. 원격 개방을 위한 션트 트립 장치, 전압 붕괴 시 트립되는 저전압 릴리스, 상태 신호를 위한 보조 및 경보 접점, 충전 및 절연을 위한 모터 또는 수동 작동기 등이 있습니다.

보호 및 작동 설정

보호 설정은 시운전 작업의 절반에 불과합니다. 작동 메커니즘은 드리프트 없이 필요한 시퀀스(예: O-0.3 s-CO-3 min-CO)를 제공해야 하며 폐쇄 코일은 스테이션이 생성할 수 있는 가장 낮은 제어 전압에서 안정적으로 선택되어야 합니다.

닫는 쪽에서는 저전압이나 배터리 방전이 닫힘을 거부하는 일반적인 원인입니다. 폐쇄 전자석은 공칭 220V 수치만을 기준으로 선택하는 것이 아니라 실제 제어 전압 범위와 메커니즘의 충전 시간을 기준으로 선택해야 합니다.

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더 작은 대기 세트에서는 테스트된 차단 용량이 비대칭 전류를 포괄하고 낮은 기계적 내구성이 허용된다면 모터 작동기, 션트 트립 및 저전압 릴리스가 포함된 성형 케이스 차단기가 작업을 수행할 수 있습니다.

짧은 선택 체크리스트

1. 시스템 전압과 차단기가 볼 수 있는 최고 전압을 확인합니다.
2. 발전기-단자 고장 전류와 DC 시상수를 계산합니다.
3. 비대칭 값과 비교하여 정격 단락 차단 전류를 확인하십시오.
4. 설치 지점에서 최대 내력과 동적 안정성을 확인하십시오.
5. 작동 순서와 기계적 내구성을 듀티 사이클에 맞추십시오.
6. 액세서리, 제어 전압 및 보조 배선 인터페이스를 확인하십시오.

유형 테스트를 위반하지 않고 부품 소싱

부품 소싱은 유형 테스트를 거친 성능이 가장 쉽게 손실되는 부분입니다. 구리 등급 변경, 더 얇은 은층, 다른 용접 매개변수 또는 수정된 접점 스프링으로 인해 도면 번호가 동일하게 유지되는 경우에도 온도 상승 및 접점 수명이 테스트 범위 밖으로 이동할 수 있습니다.

구매자는 도면에 대한 재료 인증서, 도금 두께 기록 및 치수 보고서를 요청해야 하며 특정 개정과 관련된 테스트 보고서를 보관해야 합니다. 프로세스를 문서화하는 공급업체는 가격만 제시하는 공급업체보다 감사하기가 더 쉽습니다. 첫 번째 품목을 승인하기 전에 공급업체의 제조 범위를 검토하는 것이 합리적인 첫 번째 단계이며, 이 개요는 회사의 생산 배경 무엇을 찾아야 하는지 보여줍니다. 이러한 부품이 성형 케이스 프레임 내부에 어떻게 배치되어 있는지 자세히 살펴보려면 다음과 같은 분석을 참조하세요. MCCB 내부구조 유용한 참고자료입니다.

발전기 회로 차단기는 카탈로그 번호 이전에 시스템 결정입니다. 결함 서명, 듀티 사이클 및 부품 공급망을 함께 수정하면 명판 전류가 사양의 흥미로운 부분이 된 후에도 차단기가 오랫동안 결함을 계속 제거합니다.