サーキットブレーカーの選定と設定のポイント

サーキットブレーカーの選択は、使用カテゴリー、定格動作電圧、定格電流、リリースの定格設定電流、その他のパラメータを含む実際の動作条件に基づいて行う必要があります。保護特性は製品カタログに記載されている保護特性曲線に従って選択し、短絡特性と感度係数を検証する必要があります。-

サーキットブレーカーの分類

(1) 気中遮断器（ACB）

ACB はユニバーサルサーキットブレーカーとしても知られています。すべてのコンポーネントは絶縁された金属フレームに取り付けられており、通常はオープンタイプです。多彩なアクセサリーが装着可能で、接点や部品の交換も便利です。主に電源側のメインスイッチとして使用されます。

過電流の放出には、電磁式、電子式、インテリジェント式が含まれます。-サーキットブレーカーは、長時間遅延、短時間遅延、瞬時および地絡保護の 4 段階の保護を提供します。各保護の設定値は、フレーム定格に応じて一定の範囲内で調整できます。-

ACB は、AC 50 Hz、定格電圧 380 V、660 V、定格電流 200 A ～ 6300 A の配電ネットワークに適用できます。主に配電、過負荷、不足電圧、短絡、単相地絡、その他の障害からラインや電源装置を保護するために使用されます。-

さまざまなインテリジェントな保護機能を備えており、選択的保護を実現できます。通常の状態では、頻度の低い回路のスイッチングに使用できます。1250 A 未満のブレーカーは、380 V AC 50 Hz のネットワークで過負荷や短絡からモーターを保護するために使用できます。

ACB は、変圧器、バスタイ スイッチ、大容量の給電スイッチ、大型モーター制御スイッチの 400 V 側のメイン出力スイッチとしてもよく使用されます。-

(2) 配線用遮断器（MCCB）

MCCB はモジュラーサーキットブレーカーとしても知られています。接地端子、外部接点、消弧室、リリース機構、操作機構がプラスチック成型ケースに収められています。

補助接点、不足電圧解除、シャント解除等のほとんどがモジュール化されており非常にコンパクトな構造となっており、一般にメンテナンス性を考慮する必要がなく、分岐回路の保護スイッチに適しています。

MCCB には通常、熱式{0}}磁気トリップ ユニットが含まれていますが、大型の -MCCB には固体式トリップ センサーが装備されています。-

-MCCB の過電流リリースには、電磁式と電子式があります。一般に、電磁式 MCCB は、長い時間遅延と瞬間的な保護のみを備えた非選択式サーキット ブレーカーです。-電子式 MCCB は、長い時間遅延、短い-時間遅延、瞬時および地絡保護の 4 つの保護機能を備えています。

新しく発売された一部の電子 MCCB には、ゾーン選択インターロック (ZSI) 機能も装備されています。

MCCB は通常、配電フィーダの制御と保護、小型配電変圧器の主低電圧出力スイッチ、配電端末制御に使用され、さまざまな生産機械の電源スイッチとしても使用できます。{0}

(3) 小型サーキットブレーカー (MCB)

MCB は、電気端子配電システムの構築で最も広く使用されている端子保護装置です。MCB は、1P、2P、3P、4P 極を含む 125 A 未満の単相および三相回路の短絡、過負荷、過電圧、その他の保護に使用されます。-

MCBは、操作機構、接点、保護装置（各種リリース）、消弧装置などで構成されています。主接点は手動または電動で閉成されます。閉成後はフリートリップ機構により主接点が閉位置にロックされます。

過電流解除用のコイルと熱的解除用の熱素子は主回路と直列に接続されています。不足電圧解除用のコイルは電源と並列に接続されています。

土木建築物の電気設計では、MCB は主に過負荷、短絡、過電流、電圧損失、不足電圧、接地、漏電、二重電源の自動移行、低頻度始動時のモーターの保護と制御に使用されます。-

サーキットブレーカーの基本特性パラメータ

(1) 定格使用電圧Ue

定格動作電圧とは、サーキット ブレーカーの公称電圧であり、指定された通常の使用条件およびパフォーマンス条件下で継続的に動作できる電圧です。

中国では、220 kV 以下の電圧レベルの場合、最大動作電圧は1.15倍システム定格電圧。330 kV 以上の電圧レベルの場合、最大動作電圧は次のとおりです。1.1倍定格電圧。

回路ブレーカーは、システムの最大動作電圧で絶縁を維持し、指定された条件下で動作を開始および遮断することができます。

(2) 定格入力電流

定格電流は、周囲温度 40 度未満でレリーズが連続的に流すことができる電流です。調整可能なリリースを備えたサーキット ブレーカーの場合、レリーズが連続的に流すことができる最大電流です。

周囲温度が40度を超え60度以下で使用される場合は、負荷を軽減して連続運転してください。

(3) 過負荷解除電流設定 Ir

電流が過負荷解除設定 Ir を超えると、サーキット ブレーカーは時間遅れでトリップします。この値は、サーキット ブレーカーがトリップせずに流すことができる最大電流も表します。

この値は、最大負荷電流 Ib より大きく、回路の最大許容電流 Iz より小さくなければなりません。

熱{0}}磁気リリースの場合、Ir は通常 0.7 ～ 1.0 インチの範囲で調整できます。電子リリースの場合、調整範囲はさらに広く、通常は 0.4 ～ 1.0 インチです。-調整不可能な過電流リリースを備えた回路ブレーカーの場合、-Ir=インチです。

(4) 短絡解除電流設定 Im

短絡解除リレー（瞬時または短時間遅延）は、大きな故障電流が発生したときに回路ブレーカーを迅速にトリップするために使用されます。-トリップしきい値は Im です。

(5) 定格短時間-電流 Icw

規定時間内に過熱により導体に損傷を与えない、規定時間内に流せる電流値です。

(6) 遮断容量

サーキットブレーカーの遮断容量は、故障電流を安全に遮断する能力を指しますが、これは必ずしも定格電流とは関係ありません。

一般的な定格には 36 kA、50 kA などがあり、一般的に次のように分類されます。

極度短絡遮断容量 Icu-

サービス短絡-回路遮断容量 IC

 

サーキットブレーカー選択の一般原則

まず、タイプそして極数用途に応じた回路ブレーカーの。

を選択してください定格電流最大動作電流による。

を選択してくださいリリースの種類、必要に応じて付属品の種類と仕様。

具体的な要件は次のとおりです。

⑴遮断器の定格使用電圧（Ue） 回路の定格電圧以上です。

⑵サーキットブレーカーの定格短絡開閉容量-回路の計算された負荷電流以上。

⑶サーキットブレーカーの定格短絡開閉容量-回路内で発生する可能性のある最大短絡電流（通常は実効値として計算）以上です。-

⑷回路端の単相地絡電流-遮断器の瞬時（または短い遅延時間）トリップ設定電流の 1.25 倍以上。-。

⑸遮断器の不足電圧解除器の定格電圧は回路の定格電圧と同じです。

⑹遮断器の分路解除器の定格電圧は制御電源電圧と同じです。

⑺電動操作機構の定格使用電圧は制御電源電圧と同じです。

⑻照明回路に遮断器を使用する場合、電磁開放の瞬時設定電流は一般的に次のとおりです。6回負荷電流。

⑼単一モーターの短絡保護に回路ブレーカーを使用する場合:{0}}

瞬時トリップ設定電流はモータ起動電流の=1.35倍（DWシリーズの場合）またはモータ起動電流の1.7倍（DZシリーズの場合）です。

⑽複数のモーターの短絡保護にサーキットブレーカーを使用する場合:{0}}

瞬間トリップ設定電流 =1.3 に、最大のモーターの始動電流と残りのモーターの動作電流を加えたもの。

⑾配電変圧器の低圧側の主開閉器としてサーキットブレーカーを使用する場合:{0}}

●遮断容量は変圧器の低圧側の短絡電流より大きくなければなりません。{0}{1}

●レリーズの定格電流はトランスの定格電流以上としてください。

●短絡保護設定電流-：一般に変圧器の定格電流の6～10倍。

●過負荷保護設定電流：変圧器の定格電流と同等です。

⑿予め遮断器の種類と定格を選定の上、上流、下流の遮断器の保護特性と合わせて、漏電防止を行ってください。カスケードトリップそして障害範囲を拡大します。

 

サーキットブレーカーの選択性

配電システムで使用される回路ブレーカーは、保護性能に応じて次の 2 つのカテゴリに分類できます。選択的そして非選択的.

選択的低電圧回路ブレーカーには次のものがあります。2段階の保護そして3段階の保護このうち、瞬時特性と短時間遅れ特性は短絡トリップに使用され、長時間遅れ特性は過負荷保護に使用されます。

非選択性サーキットブレーカーは通常、瞬時に動作し、短絡保護のみに使用されます。一部のブレーカーは長時間遅延して動作し、過負荷保護のみに使用されます。

配電システムでは、上流サーキットブレーカー選択的であり、下流側サーキットブレーカー選択性は主に、短時間遅延リリースの時間遅延または異なる時間遅延を使用することによって達成されます。

上流遮断器の遅れ時間を使用する場合は、次の点に注意してください。

⑴下流側ブレーカの選択式、非選択式に関わらず、上流側ブレーカの過電流瞬時解除の設定電流は、原則として以上となります。1.1倍下流ブレーカの出力端子における最大三相短絡電流。

⑵下流側ブレーカが非選択型の場合、保護回路の短絡時に下流側ブレーカの瞬時トリップ感度が不足し（選択性が失われる）、上流側短時間遅延過電流解除装置が先に動作するのを防ぐため、一般に上流側短時間遅延過電流解除装置の設定電流は以下でなければなりません。1.2倍下流側の瞬時過電流解放の機能です。

⑶下流ブレーカも選択性を有する場合、選択性を確保するために、上流ブレーカの短時間遅延動作時間は少なくとも0.1秒延長下流ブレーカーよりも。

一般的に言えば、2 レベルの低圧ブレーカーの間で確実に選択動作を行うには、上流ブレーカーには短時間遅延過電流解放装置が装備されており、その動作電流は下流ブレーカーの動作電流よりも少なくとも 1 レベル高くなければなりません。少なくとも上流ブレーカーの動作電流 Iop.1 は、以下であってはなりません。1.2倍下流側ブレーカーの動作電流 Iop.2、つまり:Iop.1 1.2Iop.2 以上

 

サーキットブレーカーのカスケード保護

配電システムの設計では、上流と下流の回路ブレーカーの間の選択的な調整が、選択性、速度、感度の要件を満たす必要があります。

選択性は上流と下流のサーキットブレーカー間の調整に関係し、速度と感度はそれぞれ保護装置自体の特性と回路の動作モードに関係します。

上流と下流の回路ブレーカーが適切に調整されると、障害のある回路を選択的に切断して、配電システム内の他の正常な回路が正常に動作し続けることが保証されます。それどころか、配電システムの信頼性に影響を及ぼします。

カスケード保護は、サーキット ブレーカーの電流制限特性を具体的に応用したものです。その主な原理は、上流のサーキット ブレーカーの電流制限効果を利用することです。これにより、下流の回路には遮断容量の低いブレーカーを選択できるようになり、コストが削減され、出費が節約されます。-

上流電流制限回路ブレーカー QF1- は、その設置場所で予想される最大短絡電流を遮断できます。配電システムの上流ブレーカーと下流ブレーカーは直列に設置されているため、下流ブレーカー QF2 の出口で短絡が発生すると、実際の短絡電流は、電流制限のため、その場所で予想される短絡電流よりも大幅に低くなります。- QF1の効果。

つまり、下流ブレーカ QF2 の遮断容量は QF1 の補助により大幅に向上し、定格遮断容量を超えます。

この種のカスケード保護にも特定の条件があります。たとえば、隣接する回路に重要な負荷がかかってはなりません (QF1 がトリップすると、QF3 回路も電力を失うため)。同時に、QF1 の瞬時設定が QF2 の瞬時設定と適切に一致する必要があります。

カスケード データはテストによってのみ決定でき、上流および下流のサーキット ブレーカーの調整と選択はサーキット ブレーカーのメーカーによってのみ確認および提供できます。

 

サーキットブレーカーの感度

保護範囲内でわずかな短絡故障が発生した場合に、回路ブレーカーの瞬間的または短時間の遅延過電流解放がシステムの最小動作モードで確実に動作できるようにするには、回路ブレーカーの保護感度が次の要件を満たす必要があります。-低電圧配電設計のコード-(GB 50054-95)。

感度は 1.3 以上でなければなりません。つまり、Sp =Ik.min / Iop 1.3 以上です。

どこ：

Iop=電流解放に対する瞬間的または短時間の-時間遅延-の動作電流

Ik.min=システムの最小動作モードでの保護線の終端における単相-または二相-短絡-電流

Sp=サーキットブレーカーの感度

サーキットブレーカーの選択時には、感度の検証にも注意を払う必要があります。短-過電流リリースと瞬間的な過電流リリースの両方を備えた選択的サーキットブレーカーの場合、短-過電流リリースの動作感度のみを検証する必要があります。-瞬間的な過電流解放の検証は必要ありません。-

 

サーキットブレーカーリリースの選択と設定

(1) 過電流瞬時解除動作電流の設定

遮断器で保護される機器の中には、起動時に短時間に定格電流の数倍のピーク電流が発生する電気機器もあり、遮断器は短時間に大きなピーク電流を負担します。

過電流瞬時解放の動作電流 Iop(o) は、回路のピーク電流 Ipk を超える必要があります。つまり、Iop(o) Krel 以上⋅Ipk ここで、Krel は信頼性係数です。

サーキットブレーカーを選択する際は、不要なトリップを避けるために、瞬時過電流解除の設定電流がピーク電流を超えていることを確認してください。

(2) 動作電流と短時間遅延過電流解除時間の設定

短時間遅延過電流解放の動作電流 Iop(s) も、回路のピーク電流 Ipk を超える必要があります。つまり、 Iop(s) Krel 以上⋅Ipk ここで、Krel は信頼性係数です。

短時間遅延解除の動作時間は、通常、0.2 秒、0.4 秒、0.6 秒に分類されます。これは、上流および下流の保護装置の選択性の調整に従って決定されます。上流の保護の動作時間は、下流の保護の動作時間より 1 時間間隔長くなければなりません。

(3) 長時間遅延過電流解除の動作電流と時間の設定

長時間遅延過電流解放は、主に過負荷保護に使用されます。したがって、その動作電流 Iop(l) は、回路の最大負荷電流 (計算電流 I30) を超えるだけで済みます: Iop(l) Krel 以上⋅I30 ここで、Krel は信頼性係数です。

長時間遅延解除の動作時間は、回路ブレーカーの望ましくないトリップを避けるために、許容される短時間過負荷の継続時間を超えるものとします。

(4) 過電流破壊動作電流と保護ケーブルの調整

トリップすることなく、過負荷や短絡によって引き起こされる絶縁体の過熱、損傷、さらには火災を防ぐために、過電流リリースの動作電流 Iop は次の条件を満たす必要があります。 Iop 以下 Kol ⋅Ial ここで、

Ial=絶縁ケーブルの許容電流容量

Kol=絶縁ケーブルの許容短時間過負荷係数

コルの値:

瞬間的および短時間の遅延リリースの場合: 4.5

短絡保護として使用される長時間遅延解除の場合: 1.1

過負荷保護としてのみ使用される長時間遅延リリースの場合: 1

上記の調整要件が満たされていない場合は、解放動作電流を調整するか、それに応じて導体またはケーブルの断面積を増やしてください。