قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج
وصلت دراسة الدائرة القصيرة التي أجريتها تُظهر تيار عطل محتمل قدره 31.2 كيلو أمبير في الناقل الرئيسي. تسرد ورقة بيانات مجموعة المفاتيح الكهربائية تصنيفين: Icw = 31.5 كيلو أمبير (3 ثوانٍ) و سعة الكسر = 40 كيلو أمبير. ما هو الرقم الذي يحدد ما إذا كان هذا القاطع يناسب تطبيقك؟
كلاهما مهم - لكنهما يحميان من أنماط فشل مختلفة تماماً.
يؤدي الخلط بين Icw ومقاطعة kA إلى إحدى نتيجتين مكلفتين: معدات أقل من حجمها والتي تفشل أثناء أحداث التنسيق، أو معدات كبيرة الحجم تستنزف ميزانيات المشتريات دون داعٍ. يفصل هذا الدليل بين المعلمتين على المستوى الفيزيائي، ويوضح بالضبط قيم دراسة الأعطال التي تتوافق مع كل تصنيف، ويوفر قواعد الهامش التي تم اختبارها ميدانيًا عبر المنشآت الصناعية والتجارية والمرافق.
Icw (تيار الصمود لفترة قصيرة) يمثل الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يحمله قاطع الدائرة المغلقة لمدة محددة دون التعرض لتلف حراري أو ميكانيكي. يظل الجهاز مغلقًا طوال الوقت - لا يحدث أي انقطاع. وفقًا للمواصفة IEC 62271-200، يجب أن تتحمل مجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط Icw المقدرة إما لثانية واحدة أو 3 ثوانٍ، اعتمادًا على متطلبات تنسيق الحماية. تتراوح القيم النموذجية من 16 كيلو أمبير إلى 50 كيلو أمبير.
مركز الفيزياء على تراكم الطاقة I²طاقة تراكم الطاقة. إن تيارًا قوته 31.5 كيلو أمبير يستمر لمدة 3 ثوانٍ يرسب طاقة في الموصلات والملامسات تزيد بمقدار تسعة أضعاف عن التيار نفسه لمدة ثانية واحدة. تتمدد قضبان التوصيل. تتفكك الوصلات. تلتحم الوصلات إذا ثبت أن ضغط الزنبرك غير كافٍ.
المقاطعة kA (قدرة الانقطاع) يحدد الحد الأقصى لتيار العطل الذي يمكن للجهاز مقاطعته بأمان أثناء الفتح تحت الحمل. ويأخذ هذا التصنيف الديناميكي في الحسبان انفصال التلامس وتكوين بلازما القوس الكهربائي التي تتجاوز 10000 كلفن واستعادة العازل الكهربائي بعد انقراض القوس الكهربائي. وتحدد المواصفة القياسية IEC 62271-100 تسلسلات اختبار قواطع الدارة الكهربائية الفراغية عند قدرة القطع المقدرة، بقيم مشتركة تتراوح بين 20 كيلو أمبير و63 كيلو أمبير.
تختلف أنظمة الإجهاد اختلافًا جوهريًا. يتضمن Icw ثوانٍ من العقاب الحراري. ينطوي الانقطاع على أجزاء من الثانية من العنف القوسي.
يوضّح جدول المقارنة أدناه الفروق الأساسية التي تحكم قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي قرارات المواصفات:
| المعلمة | Icw | القدرة على الكسر |
|---|---|---|
| حالة القاطع | مغلق (إجراء) | فتح (مقاطعة) |
| نوع الإجهاد | القوى الحرارية (I²T)، والقوى الكهرومغناطيسية | طاقة القوس الكهربائي، جهد الاسترداد العابر |
| المدة | 1ث أو 3ث أو 4ث (وفقًا للمواصفة IEC 62271-1) | 50-100 مللي ثانية (3-5 دورات) |
| النسبة النموذجية | القيمة الأساسية | 1.25 - 1.6 × 1.6 × Icw |
| معيار الاختبار | IEC 62271-1 | IEC 62271-100 |
| عواقب الفشل | لحام التلامس، تلف عمود التوصيل | فشل الانقطاع، وميض القوس الكهربائي |
لماذا تتجاوز قدرة الكسر غالبًا Icw على نفس القاطع؟ تعمل قواطع التفريغ على إطفاء الأقواس في غضون 30-50 مللي ثانية - أقصر بكثير من نافذة التعرض لـ Icw التي تتراوح بين 1-4 ثوانٍ. وقت أقل يعني تراكم حراري أقل أثناء عملية الكسر نفسها.
تحذير خطير: قدرة كسر 40 كيلو أمبير لا تضمن قدرة تحمل 40 كيلو أمبير. تحمل العديد من أجهزة VCBs ذات الجهد المتوسط معدلات كسر أعلى بمقدار 1.25-1.6×1.6 ضعف من تصنيفات Icw الخاصة بها. لا تفترض أبدًا التكافؤ دون التحقق من ورقة البيانات.
[رؤى الخبراء: ممارسات التحقق الميداني]
- احرص دائمًا على طلب كل من Icw وسعة التعطيل في طلبات عروض الأسعار - حيث يقوم الموردون أحيانًا بحذف Icw
- التحقق من اعتماد مختبر الاختبار (KEMA، CESI، XIHARI) على شهادات اختبار النوع
- تحقق من أن نسبة X/R المختبرة تتطابق مع خصائص نظامك (تفترض IEC أن نسبة X/R = 17)
- بالنسبة لتطبيقات المولدات، تأكد من أن مدة Icw تغطي وقت تنسيق الحماية الخاص بك
تولد دراسات الأعطال قيمًا متعددة للتيار. ويؤدي اختيار القيمة الخاطئة إلى حدوث أخطاء في المواصفات تمر عبر المشتريات دون أن يتم اكتشافها - حتى يكشف التشغيل عن عدم التطابق.
| مخرجات الدراسة | الوصف | استخدم ل |
|---|---|---|
| ذروة الدورة الأولى (غير متماثلة) | يتضمن إزاحة التيار المستمر، أعلى قيمة لحظية | التحقق من ذروة الصمود (Ip) فقط |
| تيار المقاطعة (3-5 دورات) | متماثل RMS في لحظة افتراق التلامس | اختيار سعة كسر السعة |
| الحالة المستقرة 30-دورة | متماثل تمامًا بعد اضمحلال التيار المستمر | اختيار Icw |
لا تنطبق الذروة غير المتماثلة للدورة الأولى - وهي في الغالب أكبر رقم في دراستك - إلا على التدعيم الميكانيكي وذروة معدلات التحمل. يؤدي استخدامه لاختيار قدرة الكسر إلى زيادة المعدات بمقدار 50-100%.
تؤدي نسب X/R المرتفعة بالقرب من المحولات أو المولدات الكبيرة إلى إبطاء اضمحلال مكون التيار المستمر، مما ينتج عنه ارتفاع الذروة غير المتماثلة ومستويات التيار المستمر. وتفترض إجراءات اختبار IEC 62271-100 أن X/R = 17. إذا تجاوز نظامك هذه القيمة، اطلب شهادات اختبار معدلة أو قم بتطبيق عوامل تصحيح وفقًا لمنهجية IEEE C37.010.
قبل تحديد أي مجموعة مفاتيح كهربائية، تأكد من أن دراستك تتضمن:
لفهم أعمق لكيفية تفاعل هذه القيم مع معلمات تصنيف VCB, ، تساعد الوثائق الفنية الشاملة في سد الفجوة بين مخرجات الدراسة ولغة المواصفات.
تهيمن سعة الكسر على معظم مناقشات المواصفات. ولكن يصبح Icw هو التصنيف الحرج عندما يجب أن يحمل قاطع الدارة تيار العطل دون أن يتعطل - في انتظار أن تقوم الحماية من المنبع بإزالة العطل أولاً.
يظل قاطع الربط مغلقًا أثناء قيام قاطع المغذي بإزالة عطل في اتجاه مجرى التيار. إذا بلغ إجمالي زمن ترحيل وحدة التغذية بالإضافة إلى زمن تشغيل القاطع 600 مللي ثانية، فإن قاطع الربط يتعرض لتيار العطل طوال تلك المدة. يجب أن يتجاوز Icw الخاص به المساهمة عبر العطل لمدة ثانية واحدة على الأقل.
أثناء تشغيل المحولات المتوازية، يتطلب حدوث عطل في الناقل وجود قواطع مقرنة لتحمل مساهمات المصدر المشترك حتى يعمل التشابك الانتقائي للمنطقة. لا تتعطل قارنة التوصيل أبدًا - بل تنجو فقط.
وغالبًا ما يتطلب تنسيق المرافق في كثير من الأحيان تأخير تصفية قواطع المولدات للسماح باستجابة نظام الإثارة. تظهر متطلبات Icw لمدة ثلاث ثوانٍ بشكل متكرر في مواصفات الربط البيني.
في محطة فرعية صناعية بجهد 12 كيلو فولت، دعت المواصفات الأصلية إلى قدرة كسر 25 كيلو أمبير - وهي كافية لتيار العطل المحتمل البالغ 22 كيلو أمبير. ومع ذلك، كشفت دراسة تنسيق الحماية أن القاطع الرئيسي يحتاج إلى تأخير 1.5 ثانية للانتقائية مع ترحيل المرافق.
المشكلة: لا يمكن لـ 25 كيلو أمبير/ثانية من Icw أن تنجو من نافذة التنسيق.
تطلب الحل الترقية إلى مجموعة مفاتيح كهربائية ذات قدرة 31.5 كيلو أمبير/ثانية في الثانية - وهي زيادة في التكلفة تبلغ 35% كان من الممكن تجنبها لو تم تنسيق مواصفات الحماية والمعدات منذ بدء المشروع.
تحدد الرموز الحد الأدنى من المتطلبات. تطبق التركيبات الناجحة هوامش تراعي عدم اليقين في العالم الحقيقي.
| التطبيق | كسر الهامش | هامش Icw | الأساس المنطقي |
|---|---|---|---|
| صناعي (حمولة مستقرة) | ≥15% | ≥15% | يغطي عدم اليقين في القياس |
| تجاري (مخطط للتوسع) | ≥25% | ≥25% | ترقيات نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وشحن السيارات الكهربائية |
| محطة فرعية للمرافق | 20-40% | تصنيف كسر المباراة | عمر خدمة طويل، وإعادة تشكيلات متعددة |
| مركز البيانات | ≥25% | ≥25% | نمو الحمل السريع شائع |
| التوصيل البيني للمولدات | ≥20% | ≥ تصنيف الانكسار | أوقات المقاصة الممتدة |
ال VS1 series VCB سلسلة VS1 يوفر مجموعات متعددة من مجموعات Icw/سعة كسر Icw/سعة كسر مصممة خصيصًا لتتناسب مع متطلبات التنسيق المتنوعة دون فرض ترقيات غير ضرورية.
عادةً ما تضيف الترقية من 31.5 كيلو أمبير إلى 40 كيلو أمبير قدرة كسر من 8-15% إلى تكلفة مجموعة المفاتيح الكهربائية. ويضيف تمديد تصنيف Icw من 1 ثانية إلى 3 ثانية 10-20% أخرى بسبب قضبان التوصيل الأثقل وهياكل التلامس. وتبدو هذه العلاوات كبيرة حتى تتم مقارنتها بالبدائل: يكلف الانقطاع الفاشل أو التلف الحراري 50-200 مرة أكثر عند حساب أضرار وميض القوس الكهربائي، ووقت تعطل الإنتاج، والمسؤولية المحتملة عن الإصابة.
[رؤى الخبراء: تحسين الهامش]
- بالنسبة للمنشآت ذات آفاق التخطيط التي تزيد مدتها عن 10 سنوات، عادةً ما يثبت هامش 25% فعاليته من حيث التكلفة مقابل عمليات التحديث المستقبلية
- يجب أن تتحقق مشاريع الربط البيني للمولدات من متطلبات Icw للمرافق قبل شراء المعدات - بعض المرافق تفرض تقييمات 4 ثوانٍ
- يجب على مراكز البيانات ذات التوسعات المخطط لها في وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة أن تضع نموذجًا لمساهمة الأعطال من أنظمة البطاريات المستقبلية
| خطأ | العواقب | الوقاية |
|---|---|---|
| تحديد سعة الانكسار فقط | تجاهلت Icw، فشل التنسيق | حدد دائمًا كلا التصنيفين مع المدة |
| استخدام تيار الدورة الأولى لاختيار الكسر | المعدات ذات الحجم الكبير 50-100%، الميزانية مهدرة | استخدام التيار المقاطع المتماثل |
| دراسة الأعطال القديمة | التقييمات غير كافية بعد توسيع المنشأة | تتطلب دراسة مؤرخة في غضون 24 شهرًا |
| مدة Icw غير مذكورة | يفترض البائع 1س عند الحاجة إلى 3س | تحديد المدة الزمنية بشكل صريح في المواصفات |
| تجاهل الانحراف في نسبة X/إلى R | التصنيفات القياسية غير ملائمة للنظام | طلب شهادات الاختبار المعدلة |
قم بتضمين هذه اللغة في مستندات طلب تقديم العروض لإزالة الغموض:
“يجب أن يكون لقاطع الدائرة الكهربائية الفراغية قدرة كسر دائرة كهربائية مقدرة بقدرة كسر دائرة كهربائية مقدرة ب [X] كيلو أمبير وتيار تحمل لوقت قصير (Icw) قدره [Y] كيلو أمبير لمدة [Z] ثانية، مختبرة النوع حسب معايير سلسلة IEC 62271 IEC 62271 من قبل مختبر معتمد.”
يتطلب اختيار المزيج الصحيح من Icw وقدرة التكسير خيارات المعدات - وليس الحلول الوسط. تقوم شركة XBRELE بتصنيع قواطع دوائر كهربائية مفرغة عبر نطاق الجهد المتوسط الكامل:
تواصل مع فريقنا التقني على الشركة المصنعة لقواطع التفريغ الكهربائي XBRELE لمراجعة دراسة الدائرة القصيرة الخاصة بك والحصول على توصيات التصنيف المطابقة لمتطلبات تنسيق الحماية الخاصة بك.
س: ما الذي يحدد ما إذا كانت سعة Icw أو سعة الانكسار هي التي تحكم اختيار القاطع؟
ج: يحدد توقيت تنسيق الحماية الأسبقية. إذا كان يجب أن يحمل القاطع الخاص بك تيار العطل أثناء انتظار تصفية أجهزة المنبع (تأخير التنسيق > 0.5 ثانية)، فإن Icw هو الذي يحكم عادةً. إذا كان القاطع الخاص بك هو أول من ينقطع، فإن قدرة الانقطاع تكون لها الأولوية.
س: كيف يمكنني تحويل التيار غير المتماثل للدورة الأولى إلى متطلبات سعة الانكسار؟
ج: لا تقوم بالتحويل مباشرة. استخدم قيمة التيار المتماثل RMS المقطوع من دراسة العطل (المحسوبة عند 3-5 دورات بعد بدء العطل)، وليس الذروة غير المتماثلة. تنطبق قيمة الذروة على التحقق من الصمود الميكانيكي فقط.
س: هل يمكن لقواطع ذات سعة كسر 40 كيلو أمبير أن تتحمل 40 كيلو أمبير لمدة 3 ثوانٍ؟
ج: ليس بالضرورة. قدرة الكسر و Icw هي معايير تم اختبارها بشكل مستقل. العديد من أجهزة VCBs لديها تصنيفات كسر أعلى ب 1.25-1.6×1.6× من تصنيفات Icw. تحقق دائمًا من كلا القيمتين في ورقة بيانات الشركة المصنعة.
س: ما الهامش الذي يجب أن أطبقه على مركز بيانات مع التخطيط للتوسع؟
ج: طبّق الحد الأدنى من الهامش 25% على كل من سعة الانكسار وتقييمات Icw. قم بنمذجة مساهمات الأعطال من أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة المخطط لها وإضافات المولدات في دراستك قبل وضع المواصفات النهائية.
س: كم مرة يجب تحديث دراسات الدائرة القصيرة؟
ج: قم بتحديث الدراسات كل 24 شهرًا أو كلما حدثت تغييرات كبيرة - توصيلات محولات المرافق الجديدة أو إضافات المولدات أو الزيادات الكبيرة في الأحمال أو عمليات إعادة تشكيل النظام. تمثل الدراسات القديمة أحد أكثر مصادر عدم تطابق التصنيف شيوعًا.
س: هل تؤثر نسبة X/R على كل من Icw واختيار سعة الانكسار؟
ج: نعم، ولكن بشكل مختلف. تزيد نسب X/R المرتفعة (>17) من القمم غير المتماثلة التي تؤثر على واجب الانكسار وتحافظ على مستويات تيار أعلى لفترة أطول، مما يؤثر على الإجهاد الحراري Icw. اطلب إرشادات الشركة المصنعة عندما يتجاوز نظامك X/R بشكل كبير افتراضات الاختبار القياسية.
