Légmegszakító kiválasztása

Légmegszakító kiválasztása 1. Fogalmak az MSZ EN 60947-2 szerint: Kisfeszültégű kapcsoló és vezérlőkészülékek. 2. rész Megszakítók Mi a megszakító? Olyan mechanikus kapcsolókészülék, amely alkalmas a rendeltetésszerű áramköri viszonyok mellett áramok bekapcsolására vezetésére és megszakítására, továbbá megadott rendellenes áramköri viszonyok – mint pl. zárlatok – esetén az áramok bekapcsolására meghatározott ideig való vezetésére és megszakítására Mi a légmegszakító? Olyan megszakító, melynek az érintkezői légköri nyomású levegőben nyitnak és zárnak. Mi a műanyag házas megszakító? (kompakt megszakító) Olyan megszakító amelynek szigetelőanyagból sajtolással vagy fröccsöntéssel készült hordozó burkolata van és a megszakító szerves részét képezi.

Légmegszakító kiválasztása 2. Légmegszakítók jellemző felhasználási területei - Nagy áramú betáplálások (I>800A) kapcsolására és védelmére - Transzformátoros betáplálások - Generátoros betáplálások - Egyenáramú betáplálások - Nagy áramú sínbontások, sínátadások kapcsolására és védelmére - Nagy áramú leágazások kapcsolására védelmére 3

Légmegszakító kiválasztása 3. Megszakító névleges adatai Névleges üzemi feszültség (Ue) fázisok közötti feszültség 690V/1000V (50/60Hz) Névleges szigetelési feszültség (Ui) Az a feszültségérték amelyre a dielektromos vizsgálatokat és a kúszóáramutakat vonatkoztatják. A névleges üzemi feszültség legnagyobb értéke nem haladja meg a névleges szigetelési feszültség értékét. Jellemző legnagyobb értéke 1000V, egyenfeszültség esetén 1500V. Névleges lökőfeszültség állóság (Uimp) 1,2/50us 0,33kV; 0,55kV; 0,8kV; 1,5 kV; 2,5kV; 4 kV; 6 kV; 8 kV; 12kV 4

Légmegszakító kiválasztása 4. Névleges áram (In) Megszakítók esetén a névleges áram egyenlő az egyezményes, nyitott szerelési termikus árammal. Hogy határozhatjuk meg? - Fogyasztói áramok kiszámítása. Több fogyasztót tápláló rendszer esetén egyidejűséggel való számolás. In: motor névl. árama P: névl. mech. telj. Un:névl. fesz. (vonali) cosφ: telj. tényező η: hatásfok -Motoros leágazás esetén In: trafó névl. árama Sn: trafó névl. látszólagos telj. Un:névl. fesz. (vonali) Esetleges túlterhelés figyelembevétele -Transzformátoros betáplálás esetén Sn 1000kVA 1250kVA 1600kVA 2000kVA 2500kVA In 1445A 1806A 2312A 2890A 3612A 5

Légmegszakító kiválasztása 5. Megszakító névleges értékeit befolyásoló tényezők Környezeti hőmérséklet A katalógusokban megadott névleges áramértékek akkor igazak ha a megszakító körüli hőmérséklet rövid időre sem haladja meg a 40°C-ot és 24órás időszak folyamán a környezeti hőmérséklet átlaga max. 35°C. 40°C 1600A 2000A 2500A 3200A 4000A 45°C 50°C 55°C 1600A 1550A 2000A 2500A 2450A 3200A 3000A 4000A 3800A 60°C 1500A 2000A 2350A 2900A 3600A Sn 1000kVA 1250kVA 1600kVA 2000kVA 2500kVA In 1445A 1806A 2312A 2890A 3612A 6

Légmegszakító kiválasztása 6. Megszakító névleges értékeit befolyásoló tényezők Tengerszint feletti magasság: - névleges adatokat 2000m-t meg nem haladó beépítési magasságra vonatkoznak; - a tengerszint feletti magasság növekedésével csökken a légnyomás, és a térfogategységre jutó levegő tömege; - a kisebb tömegű levegő hűtőhatása csökken; - hatása nem csak a névleges áramra hanem a dielektromos jellemzőkre és az üzemi feszültségre is van. SZERENCSE - Magyarországon nincsenek ilyen magasságok 7

Légmegszakító kiválasztása 7. Megszakító névleges értékeit befolyásoló tényezők Légnedvesség (pára): - a levegő relatív nedvessége nem haladhatja meg az 50%-ot +40°C legnagyobb hőmérséklet mellett; - nagyobb relatív légnedvesség kisebb hőmérséklet mellett megengedhető, például 90% +20°C-nál. 8

Légmegszakító kiválasztása 8. Megszakító általános jellemzői Pólusszám: - 3-4 pólusú; - egyenáram esetén a katalógusok alapján esetlegesen a pólusok láncolásával alkalmazható a megszakító. 4. pólus esetlegesen eltérő áramának figyelembevétele: -Felharmonikus probléma. 9

Légmegszakító kiválasztása 9. Megszakító általános jellemzői Szennyeződési fokozat (Pollution degree) : 1., Nincs vagy nemvezető szennyeződés van. 2., Esetenként páralecsapódás. 3., Vezető szennyeződés keletkezik vagy nemvezető szennyeződés lép fel amely páralecsapódás következtében vezetővé válik. 4., A szennyeződés állandó vezetőképességet hoz létre. 10

Légmegszakító kiválasztása 10. Megszakító zárlati jellemzői Zárlati áram általában: - zárlati áram alatt a hálózat valamely fázisvezetője és nullavezető vagy fázisvezetők között fellépő fémes rövidzár esetén kialakuló áramerősséget értjük; - a zárlatok fajtái: 3F, 3FN, 2F, 2FN, 1FN; - legnagyobb: 3F. - Effektív érték – Termikus hatás (I2t) - Csúcsérték – Dinamikus hatás КIeff Zárlati áram nagysága  К 6kA < Iz < 10kA 1,7 20kA 2,0 50kA 2,1 < Iz   2,2 11

Légmegszakító kiválasztása 11. Megszakító zárlati jellemzői Egy transzformátoros betáplálás zárlati árama 0,2mΩ/m Iz=16kA; Szm=304,5MVA 10/0,4kV ∞ 0,2Ω/km Bekötősín ELMŰ mögöttes hálózat 300m 2m Siemens Tumetic Xtr: Trafó reaktanciája ε: Trafó droppja U: névl. fesz. a zárlat helyén (vonali) Sn: Trafó névleges látszólagos telj. IZ,3F: 3 fázisú zárl. áram (eff) U: névl. fesz. a zárlat helyén (vonali) Z: az össz. impedancia a zárlat helyéig Sn (kVA) ε (%) Xtr (Ω) Iz (kA) 2500 6 0,00384 60,21 2000 0,0048 48,17 1600 0,006 38,53 1250 0,00768 30,10 1000 0,0096 24,08 Xmög (Ω) Iz (kA) 0,0005254 52,96 43,41 35,43 28,17 22,83 Xk300m (Ω) Iz (kA) 7,9E-05 52,01 42,78 35,00 27,90 22,65 Xsin2m (Ω) Iz (kA) 0,0004 47,72 39,83 33,00 26,62 21,80 12

Légmegszakító kiválasztása 12. Megszakító zárlati jellemzői Névleges zárlati határ-megszakítóképesség (Icu): névleges üzemi feszültségnek megfelelően megadott effektív áramérték kA-ben amelyet a megszakító az alábbi feltételek mellett képes kapcsolni O - t - CO megszakítás – 3min – bekapcsolás, megszakítás Névleges üzemi zárlati megszakítóképesség (Ics): névleges üzemi feszültségnek megfelelően megadott effektív áramérték kA-ben amelyet a megszakító az alábbi feltételek mellett képes kapcsolni O - t - CO - t- CO megszak. – 3min – bekapcs., megszak. – 3min – bekapcs., megszak. Jellemző megadási mód: Ics=100%Icu 13

Légmegszakító kiválasztása 13. Megszakító zárlati jellemzői Névleges rövididejű (termikus) határáram (Icw): Jellemzően ezeket az értékeket 1s és 3s mellett szokták megadni Ez az, az áramérték amelyet a megadott ideig a megszakító még elviselni képes úgy hogy a fellépő hőigénybevételnek még ellenáll. Joule integrál Névleges zárlati bekapcsolóképesség (Icm): A megszakítónak képesnek kell lenni zárlatra való rákapcsolásra is amely szerencsétlen esetben történhet feszültség nulla átmenetnél amikor az áramnak dinamikus csúcsértéke van. Ezért a katalógusokban is itt az áram dinamikus csúcsértéke van megadva. КIeff 14

Légmegszakító kiválasztása 14. Megszakítók védelmei LI-védelem LSI-védelem … + Rövid idejű zárlatvédelem Túlterhelés véd. + pillanatkioldású zárlatvédelem Földzárlat védelemnek csak az önálló védővezetős rendszerekben van értelme. (Pl.: TN-S rendszer). TN-C rendszerben nem tud működni PEN sínre húzott áramváltós földzárlatvédelem. LSIR-védelem … + összegző áramváltós földzárlat- védelem LSIG-védelem … + földzárlatvédelem 15

Légmegszakító kiválasztása 15. Megszakítók védelmei Egyezményes nemkioldó áram: Az egyezményes időn belül (2h) a beállítási áram 1,05-szöröse esetén nem old ki a védelem. Egyezményes kioldó áram: Az egyezményes időn belül (2h) a beállítási áram 1,30-szorosa esetén kiold a védelem. 16

Légmegszakító kiválasztása 16. Megszakítók védelmei 17

Légmegszakító kiválasztása Inmax=1600A x0,8 Megszakítók védelmei Ir=0,8xInmax =0,8x1600A =1280A Tl=100s 2xIu-nál 2x1152A=2304A 100s 50s Iu=0,9xIr =0,9x1280A =1152A Isd=3xIr =3x1280A =3840A Ip=0,8xIu =0,8x1152A =921,6A x0,1 x3 Tsd=0,3s 1,5xIsd-nél 1,5x3840A=5760A Inemkio=1,05xIu =1,05x1152A =1209,6A 0,8s 0,3s Ig=0,1xInmax =0,1x1600A =160A Ii=12xIr =12x1280A =15 360A x12 tg=0,8s (1,5xIg-nél) 240A-nál 160 240 1209,6 1440 2304 3840 5760 15360 921,6 18

Légmegszakító kiválasztása 18. Megszakítók védelmei Szelektivitás: Kompakt Megszak. 630A légmegsz. 1600A - Teljes szelektivitás; gl 80A gl 100A - Részleges szelektivitás. 19

Légmegszakító kiválasztása 19. Megszakítók kiválasztásának egyéb paraméterei - segédkontaktusok (állásjelzésekhez, reteszelésekhez); - működtetés: 3 pólusú megszakítók 70%-os terhelés esetén In (A) Átmeneti ellenállás (uΩ) Dissz. Telj. (W) Év Fogyasztás (kWh) Ft/kWh Nettó ár 4000 15 720 20 61810 36 2 225 180 Ft 3200 14 430 36921 1 329 174 Ft 2500 18 338 28973 1 043 053 Ft 2000 240 20603 741 727 Ft 1600 30 230 19779 712 058 Ft - motoros hajtás (=/~); - feszültségcsökkenési kioldó (35-70%); - befoglaló méretek, beépítési helyzetek, fix v. kocsizható kivitel; - villamos és mechanikai élettartam (karbantartással és karbantartás nélkül) 5000 / 10000 / 20000; - kommunikáció PLC-vel; - raktározási és szállítási feltételek; - disszipált teljesítmény; 20

Légmegszakító kiválasztása 20. Példa 1000kVA-es Siemens transzformátorról táplált 0,4kV-os elosztó betáplálási megszakítója Mitsubishi légmegszakító Típus: AE1600-SW OK In=1445A In=1600A 60ºC-on In=1500A OK Ui=1000V Ue=690V Uimp=12kV Szennyeződési fokozat: 3; Pólusszám: 3 OK Izeff=24,08kA Icu (240-500V) = 65kA Ics=100%Icu OK Icm (240-500V) = 143kA OK Izcsúcs=50,56kA Icw (3s) = 50kA OK Mechanikus / villamos élettartam 25000 /5000 Kocsizható változat LSI védelem típusa: WS Méretei (Mag x Szél x Mély): 430 x 300 x 368 21

Légmegszakító kiválasztása Köszönöm megtisztelő figyelmüket Schön Tibor schont@infoware.hu 2008.november 22