サーキットブレーカの容量がMVAで評価され、現在はkAとkVで評価されているのはなぜですか？

サーキットブレーカーの定格–遮断容量、遮断容量、電圧と電流の定格、デューティサイクル、およびブレーカーの短時間動作の定格

500または1000MVAサーキットブレーカーについて聞いたことがあるので、サーキットブレーカーの驚くべきMVA定格について言及するのをやめないでください。これらの評価は、古いロジックであり、現在は変更されているため、最近のモデルには表示されません。基本的な概念を明確にし、ルールに何が起こったのかを正確に知るために、次の説明を参照してください。これは、実際には回路ブレーカーの遮断容量（遮断電流ではない）であり、現在はMVAではなくkAで表されています（以前のように）。

詳細に入る前に、サーキットブレーカーが正確に何をするのか、そしてCBのさまざまなタイプの定格は何かを教えてください。

サーキットブレーカーは、システムの切り替えメカニズムと保護に使用される制御および保護デバイスです。

• 通常および障害状態で手動または自動で回路を作成および遮断します。
• 回路を自動的に遮断し、短絡および過電流への経路を閉じて、回路に流します。
• 他の直列接続された回路ブレーカーが接続された回路で発生している障害をクリアしている間、障害電流を非常に短時間流します。

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上記のサーキットブレーカーの3つの役割に基づいて、サーキットブレーカーには次の6つの評価があります。

• 遮断容量
• 容量の作成
• サーキットブレーカのデューティサイクル（定格動作シーケンス）
• 電圧定格
• 短時間の運用能力
• 通常の定格電流

ブレーキングキャパシティ（以前のMVA、現在はkA）

遮断容量は、回路ブレーカーに損傷を与えることなく、定格回復電圧で閉じた接点を開くことにより、回路ブレーカーが耐えまたは遮断できる最大障害電流または短絡電流（RMS）です。および接続されたアプライアンス。

サーキットブレーカの遮断容量は、非常に短時間の障害時にリップルとDC成分が存在するため、対称および非対称の要因があるため、RMS値で表されます。

サーキットブレーカの遮断容量は、CBの定格遮断電流と定格動作電圧を考慮して、以前にMVAで定格されていました。次のように計算できます：

遮断容量=√3xVx I x 10 ^-6 …MVA

または

遮断または遮断容量=√3x定格線間電圧x定格線間電流x 10 ^-6 …MVA

例：

定格100MVAの遮断容量と11kVの定格サービス電圧を持つ回路ブレーカーの遮断電流または遮断電流とは何ですか。

解決策：

Breaking Current =100 x 10 ^-6 /（√3x11kV）=52.48 kA

遮断容量がMVAではなくkWで表されるのはなぜですか？

MVAで回路ブレーカーの定格を表すのは明らかに非論理的です。これは、短絡回路の障害時に非常に低い電圧と最大の電流があるためです。ブレーカーが接点を開いて障害電流を除去すると、回路ブレーカーの接点の両端に定格電圧が現れます。要するに、同じ定格量が故障電流の間に継続的に現れることはありません。そのため、サーキットブレーカの遮断容量定格をMVAで表すことはできません。

これらの理由により、メーカーは最近および改訂された国際規格に従って、MVAではなく定格電圧で対称電流をkAで遮断する際の回路遮断器の遮断容量定格を表現しています。 回路ブレーカーの遮断容量の定格（アンペアまたはkA） 短絡障害時に対称および非対称の両方になる可能性があるため、遮断電流と過渡回復電圧（TRV）が続きます。

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容量の作成

サーキットブレーカの容量は、サーキットブレーカの接点が閉じた後の障害電流波の最初のサイクル中の短期リップル係数とDC成分を含む電流のピーク値です。

サーキットブレーカの定格容量は、RMS値ではなくピーク値で表されるkAで表されることに注意してください（遮断容量はRMS値で定格されます）。これは、ブレーカーと回路に損傷を与えることなく、電磁力とアークの生成とクエンチを処理しながら、障害電流中にブレーカーを正常に接触させる可能性があるためです。

これらの有害な力は、閉じるときの電流の最大瞬時値の2乗に正比例します。これが、RMS値で表される遮断容量と比較して、作成能力がピーク値で示される理由です。

短絡電流の値は、ブレーカーに接続された相で最大非対称の場合、最初の相または波で最大になります。簡単に言うと、生成電流は非対称電流の最大値に等しくなります。つまり、ブレーカーの作成容量は常にブレーカーの遮断容量よりも大きくなります 。

定格短絡電流は、理論上、定格遮断電流のACコンポーネントの2.5 x RMS値と見なされます。故障電流は、で対称故障レベルの2倍に上昇する可能性があります。初期段階。

ブレーカーの作成能力は次のように計算できます。

対称遮断電流をRMSからピーク値に変換するには：

ブレーカー作成容量=対称ブレーキング電流x√2

上記の式に1.8を掛けて、最大非対称性の倍増効果を含めます。つまり、第1四半期のサイクル中の電流のわずかな低下を考慮した短絡電流の影響。

ブレーカー作成容量=√2x1.8x対称遮断電流=2.55x対称遮断電流

ブレーカー作成容量=2.55x対称ブレイク電流

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サーキットブレーカーのデューティサイクルまたは定格動作シーケンス

これは、サーキットブレーカーのスイッチングメカニズムの機械的負荷要件を示しています。

サーキットブレーカのデューティサイクルまたは定格動作シーケンスは、次のように表すことができます。

O – t – CO – t’– CO

場所：

• O=サーキットブレーカの開放操作
• t =指定されていない場合、最初の自動再閉路義務は0.3秒
• t’=2つの操作間の時間（初期状態を復元し、CB接点の不適切な加熱を防止します
• CO=時間遅延なしの開操作直後の閉操作

定格電圧

ブレーカーを損傷することなく操作できる安全な最大電圧制限の値は、回路ブレーカーの定格電圧として知られています。

ブレーカーの定格電圧の値は、回路ブレーカーの構築に使用される絶縁体の厚さと絶縁材料によって異なります。無負荷による電圧の上昇または負荷の低い値への突然の変化による最高システム電圧に関連するブレーカー定格電圧。このようにして、システム電圧の最大定格容量への上昇を処理できます。たとえば、制限が400kVシステム電圧より5％高い40kVシステムの場合、回路ブレーカーは定格システム電圧の10％に耐える必要があります。こちらです。 6.6 kVラインで使用される回路ブレーカーは、対応する最高のシステム電圧のため、約7.2kVなどの定格にする必要があります

反対側では、400V AC定格電圧回路ブレーカーを1000V以上の高電圧で動作させないでください。一方、1000VAC定格電圧ブレーカーは400Vで使用できます。システム電圧。ブレーカーを定格電圧レベルで使用すると、ブレーカーの接点で発生するアークを抑えることができます。定格電圧の代わりに高い電圧レベルでブレーカーを使用する場合、アーククエンチング媒体の絶縁耐力と比較した過渡回復電圧（TVR）。その場合、アーク消光媒体がアークを正常に区別できず、回路ブレーカーの損傷またはブレーカーの絶縁につながるため、アークがまだ存在している可能性があります。

一般に、回路ブレーカーの定格電圧は、電力システムのバスおよび負荷定格よりも高くなっています。通常、電圧レベルに関連する回路ブレーカーには、次の機能を備えた低電圧ブレーカーと高電圧ブレーカーの2種類があります。

• 低電圧ブレーカーはAC1kVACおよびDC1.2kVに使用できますが、高電圧レベルは低電圧ブレーカーよりも高くなります。
• 高電圧回路ブレーカーは高電圧システムの屋内と屋外の両方の制御に使用され、低電圧回路ブレーカーは屋内アプリケーションに使用されます。
• 低電圧ブレーカーは、相間および相間クリアランスが少ないため、高電圧ブレーカーよりも複雑で頻繁に動作します。テスト方法は、両方のタイプの電圧レベルブレーカーで異なります。

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上記の電圧定格を期待して、さまざまな動作の回路ブレーカーの電圧レベルを考慮しながら、2つの追加の電圧定格を考慮に入れることができます。

1. インパルス電圧定格
2. 電源周波数耐電圧定格

回路ブレーカーのインパルス電圧定格 は、雷またはインパルスの切り替えによって一時的なインパルスを処理する機能を示しています。回路ブレーカーのインパルスまたは過渡電圧定格の持続時間はマイクロ秒単位です。このため、絶縁に対する接点は、非常に短い時間または期間の過渡ピーク電圧に耐えるように設計されています。

電源周波数耐電圧サーキットブレーカの定格 は、より高いシステム電圧よりも非常に高い電圧の突然の増加を管理する能力を示しています。これは、負荷が突然変化したか、負荷の大部分を一度に切断したことが原因です。

電力周波数によるこの電圧は、通常60秒という非常に短い時間ですが、回路ブレーカーは、電圧を超える電力周波数を処理できる必要があります。

次のグラフは、回路ブレーカーの電圧レベルのさまざまな定格を示しています。つまり、公称システム電圧、最高システム電圧、電力周波数耐電圧、およびインパルス電圧レベルです。

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短時間の運用能力

回路ブレーカーの短時間容量は、回路ブレーカーが閉じたままで障害電流を流す指定された短時間です。

非常に短時間の故障電流や突然の変化または負荷の減少など、回路ブレーカーの不要な動作を減らすために、回路ブレーカーがトリップして回路を切断しないようにする必要があります。障害は自動的に消え、電磁力と温度上昇を処理します。秒またはミリ秒単位で指定された時間を超えると、ブレーカーが接点を開いて、負荷および機器の接続部分を最大限に保護します。

B、C、D、クラス1、クラス2、クラス3などのさまざまなクラスがあり、関連する曲線が使用されます。クラス3が最適で、IS 60898に従って最大1.5Lジュール/秒のテストが可能です。たとえば、オイルサーキットブレーカの時間容量は3秒であり、短い電流を流しながら正確な3秒を超えてはなりません。 定格短時間電流容量は、サーキットブレーカの定格遮断容量と同じである必要があります 。したがって、ブレーカーの時間容量定格を考慮しながら、敏感なデバイスに注意する必要があります。

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通常の定格電流

サーキットブレーカの通常の定格電流は、定格電圧と周波数で、温度の上昇による動作の変化なしに継続的に流すことができる電流のRMS値です。通常の操作。

通常の電流は、回路の定格電流の125％である必要があります。たとえば、負荷電流が24Aの場合、回路ブレーカーの定格は次のようになります。

=24A x 125％

=24A x 1.25

サーキットブレーカーの現在のサイズ=30 A

別の方法として、ブレーカー電流のサイズを0.8だけデバイスにして、負荷電流を見つけることができます。つまり、25Aのブレーカーは20Aの照明負荷などに使用できます。

負荷電流=ブレーカー定格電流x0.8

負荷電流=25Ax 0.8=20A。