2.3 Liinikaitselüliti

Transcript

1 .3 Liiniaiselülii.3.1 Osarve Liiniaiselülii on eleromehaaniline aparaa aablie ja juhmee aises liigoormuse ja lühise ees. Liigoormusaises on ermovabasi, lühiseaises eleromagnevabasi. Enamasi on võimali juurde ompleeerida a alapingevabasi. Eleromagnevabasi raendumisvoolu järgi erisaase B, C ja D raendumisunnusjoonega liiniaiselülieid. B-unnusjoonega aiselüliid on mõeldud peamisel elamusisese liinide aises, us arviies on valgusid, mimesugused üeehad ja eised väiese sisselüliusvooluga seadmed. Lülii peab viiviamaul raenduma 3 5-ordse nimivoolu juures. Suurema vääruse puhul peab raendumisaeg olema alla 0,1 seundi. C-unnusjoonega aiselüliid on mõeldud oieliinide aises ui seal esineb normaalöö oluorras suuri vooluõueid (suurema sisselüliusvooluga arvieid luminofoorlampe, eleriööriisu j.). Need peavad viiviamaul raenduma 5 10-ordse nimivoolu juures. D-unnusjoonega aiselüliid peavad aluma uni 10-ordse nimivoolu, 0-ordne nimivool peab olema lahuaud 0,1 seundiga. Termovabasi raendumisunnusjoon on õigil ühesugune ning peab agama liinide õrge eluea. 1,13 nimivoolu peab aluma üs und, 1,45 nimivoolu uleb lahuada ühe unniga..3. Kaabli oormusaluvus Probleemis eeujuuse saamises vaaleme polüvinüülloriid-isolasiooniga (PVC) aabli oormusaluvus. On eada, e PVC-isolasiooniga aabli eluiga on 0 aasa, ui püsiemperauur on 70 C. Kui püsiemperauur on 90 C, on eluiga vaid,5 aasa. Veel on eada aabli oormusaluvus = f(i/i z ) (joonisel.3.1) Joon..3.1 PVC-isolasiooniga aabli oormusaluvus 43

2 Vaja on äia IEC nõuded: I b I z I n I b I z I n vooluahela arvuusli vool aabli (juhi) lubaav esevvool aiseaparaadi nimivool; liiniaiselülii raendumisvool I, mille puhul aiselülii peab ühe unni välel raenduma on I 1,45 I z. Kaiselülii raendumisunnusjoon peab olema joonisel.3.1 esiaud oormusaluvusjoones vasaul ja allpool. Seda nõue rahuldavad liiniaiselüliid, mille unnusjooned on joonisel.3.. Joon..3. Liiniaiselüliie raendumisunnusjooned: vasaul B-, paremal C-unnusjoonega Üldisaud ujul avaldaase unnusjooned, nii nagu näha joonisel.3.3. Joon..3.3 Liiniaiselüliie raendumisunnusjooned 44

3 .3.3 Liigvoolu uvasamine ja voolu väljalüliamine Kõi lüliusseadmed neelavad oma öö ajal vooluahelas energia. Isegi lihne mehaaniline lülii neelab lahuamise ajal energia eleriaares nii aua ui aar on olemas. Kui palju energia suudab lülii neelaa ja ia veel endisel edasi alileda, see sõlub lahuusvõimes (nimilahuusvoolus). Lülii nimivool anase sõluval liinipinges. Lihne lülii pole muidugi arvesaud suure liigvoolu väljalüliamises ja ilmsel seeõu väljalüliamine nurjub ning lülii hävib. Kaiselülii onaid on ee nähud liigvoolu lahuamises. Järeliul peab avalisel lihlüliiga jadamisi ühendaud aiselüliil olema suurem lahuusvõime ui lihlüliil. Osa energia neeldub lüliis juba liigvoolu uvasamise välel. Kuivõrd liigvoolu uvasamine on egeliul prosess, us osusaase, as juba lüliada välja või veel mie, siis peab olema eada seadmes neelduda võiva energia lävi, mille juures aparaa veel suudab vallandada väljalüliusprosessi. Termovabasiga lülii puhul jõuab see lävi äe siis ui ermoelemendis on salvesunud mingi indel soojushul. Eleromagneilise vabasiga lüliis jõuase selle läveni ui liiuv anur on magneilisel viidud eaavasse piirasendisse. Tähisame energia raendumislävi (deecion hreshold) ra ja selle uvasamisaja. siis ogu uvasamisaja välel neeldunud energia = 0 uid, us u on pingelang aparaadis ja i vool. Kadude õu aparaadis endas on igal juhul > ra, Seda põhjusavad aod onaülemineul ja ühendusjuhmees ning soojuse eraldumine ermoanduris. Niipea, ui eraldunud energia on üleanud raendumisläve, algab egeli väljalüliusprosess. Konaid eralduvad ja eib eleriaar. Väljalüliusprosessi välel eralduv energiahul vl = Σ uid, us on väljalüliamise oguaeg, mis egeliul on liigvoolu uvasamisaja ja aare usumisaja summa: Σ = +, ses. vl Kaare usumise välel neeldunud energia hul = Σ Σ vl u id, us u on pingelang eleriaarel. Kaiselüliis eib aarepingelang, mis on prailisel võrdne alliapingega: u u. Seega väljalüliusprosessi välel eralduv energia hajuaase eleriaarega ja võib lugeda, e vl ning aparaadis uvasus- ja väljalüliusajal neeldunud energiahul Σ = + vl. 45

4 Kõi aiselüliid on ehiaud pidades silmas seda väärus, mille universaalse mõõduna asuaase hoopis soojusimpulsi mõise, mida irjanduses sagedamini nimeaase Joule i inegraalis või a läbilaseenergias (le-hrough energy) I. Viimane nimeus pole päris orrene, ses sel pole energia mõõu. Tegeliul on see erienergia eh energia 1 oomi oha. See on energia aisusühiu oha, mida aiselülii peab aluma ja seejuures õreul alilema. Σ 0 I = i d. See on energia, mis muuub soojuses ogu väljalüliamises uluva aja välel (liigvoolu uvasamise aeg aasa arvaud). Selles avaldises ongi määraav ruuesmine vool. Kaiselülii võib lisas liigsele soojusele ahjusada a voolu mehaaniline oime, uigi vähemal määral. Mõlemad on võrdelised voolu ruuduga. Seejuures soojusenergia on võrdeline ruuesmise eh efeiivvoolu ruuduga, eleromagneiline jõud aga masimaaleh ippvoolu ruuduga. Mõlemal juhul on parimas aises läbilaseenergia järs piiramine. Sel juhul eib lühiseohas vähem ahjususi lahuaase riis seade iiremini oieallias ulub vähem aiselülii ressurssi on paremini aisud õi lühisvooluahela osad on lihsam agada seleiivsus, e välida eise arviie asjau väljalüliamis. Soojusimpulsi iseloomusab I² vääruse diagramm, mille näide on joonisel.3.4. Joon..3.4 Moodulaiselüliie ja sulavaisme I² väärusi.3.4 Liiniaiselülii vali Enamasi valiase aiselülii nimivool vasaval juhile esval lubaavale voolule. Oluline on, e aiselülii alus arvuusliu lühisvoolu. 46

5 .4 Moooriaiselülii ja jõueleroonia aiselülii.4.1 Mooori aise probleemid Mooorie aise uleb vaadelda ahes aegoorias: 1. Kaise mooorivälise ahjususe vasu. Kaise mooorisisese riee edasise laienemise vasu mooori sees või/ja elerisüseemis. Tavalisel aise pole õiehõlmav. Enamus soovimaues välismõjudes põhjusab mooori emperauuri õusu. Niisuguses välismõjus võib olla liigoormus öö või äiviuse ajal liiga sage äiviamine ebaõige või miesümmeeriline pinge puuduli jahuus või halvenenud venilasioon. Ülemäärane emperauur vähendab isolasiooni iga. Ea vähenemis mõjuavad nii emperauuri väärus ui a esvus. Parau pole mooori ressurss äpsel defineeriav. Rusiareeglina arvaase, e ööemperauuri õus C võrra üle sellele isolasioonilassile lubaud piiri vähendab mooori iga aheordsel. Ja muidugi vasupidi: C võrra jahedama mooori isolasiooni ressurss pieneb as orda..4. Moooriaiselülii K-raendumisunnusjoonega moooriaiselülii on mõeldud ose võru lüliaava lühisroooriga asünroonmooori aises. Moooriaiselüliil on as ülesanne: 1) avasada ohliud oluorrad nagu liigoormus või lühis, ) aesada oieahel Käivius Lühisroooriga asünroonmooori oseäiviusel (vaheul võru lüliamisel) on äiviusvool sõluval mooori suuruses, iiruses ja üübis enamasi vahemius 4 8 nimivoolu. See ähendab, e äiviuse välel eraldub sama aja välel soojus orda rohem ui nimivooluga ööamise ajal. Käiviusaeg on suhelisel lühie. Selle aja välel ei ohi üsi aise raenduda. Mooori äiviusvool on eemääraud ema ehiusega. Kiirendusaeg sõlub ühendaud oormuses, äpsemini selle inersmassis. Kui iirendusaeg ja äiviusvool on võrdne või üleab alljärgnevad üüpsuurused, siis räägiase avalisel rases äiviuses: Käiviusvoolu ordsus Käiviusaeg, s Reeglina on avalise moooriaiselülii raendumisunnusjooned sellised, e neil ingimusel oimub väljalüliamine. Moooriaiselülii ermovabasi raendumisaeg on liigiaud raendumislassidesse (ingl ripping classes) nagu seda ehase eisegi moooriaisevahendiega. IEC defineerib raendumislassid 7,-ordse nimivoolu järgi. IEC vasavad raendumislassid ning vasavad ermovabasi viieajad Raendumislass Raendumisaeg p, s 10 A < p < < p < < p < < p < 30 47

6 Lühis Lühisvoolu orral, mis üleab 8 nimivoolu, peab eleromagneiline vabasi reageerima viiviusea. Seejuures peab aiselülii võimaldama mooori äiviamis ning välima mähise rinemis. Probleemi ja selle lahendus moooriaiselüliiga illusreerib joonis.4.1 Joon..4.1 Oseäiviaava lühisroooriga asünroonmooori aise probleemide selgiuses Moooriaiselülii oluline erinevus liiniaiselüliiga võrreldes on palju äpsem reageerimine liigoormuse orral. 1,05 nimivoolu peab aluma vähemal üs und. 1, nimivoolu peab olema lahuaud enne ühe unni möödumis. Raendumisunnusjooned on joonisel.4.. Joon..4. Moooriaiselülii unnusjooned Joon..4.3 K ja C unnusjoone võrdlus.4.3 K ja C unnusjoonega aiselüliie võrdlus Moooriaiselülii (K unnusjoonega) äidab as vasaa nõue: raendub iiresi lühise orral, uid on võimeline aluma suuri vooluõueid, eelõige äiviusvoolu. Seeõu sobib a lisas lühisroooriga asünroonmoooriele a eise vooluõugeega seadmee aises, näies rafole ja aupaareile. Sõluval aiselülii sarjas on valida as 8, 10 või 1 nimivoolu ordse vooluõuge aluv aparaa. Joonisel.4.3 esiaud võrdluses nähub, e C 48

7 unnusjoonega liiniaiselülii alub vaid uni 5 nimivoolu ordse vooluõuge, mis ei võimalda mooori äiviamis. Veel olulisem erinevus on liigoormuse lahuamise puhul. 10-amprine moooriaiselülii (K) lüliub 1,45-ordse voolu puhul välja 8 minuiga. I = (1,45 10) 480 = A s. Samasugune liiniaiselülii (B, C või D) alub 1,45-ordse nimivoolu erve unni. I = (1,45 10) 3600 = A s. Järeliul on moooriaiselülii asuades poensiaalsel võimali juhide ja mähise isolasioonile mõjuva soojusoormus vähendada 7,5 orda..4.4 Elerooniaseadmee aiselüliid Ahelae aises, us on jõupooljuhseadmed, arvuid ja muud arviid, millel on suur aisus ja puuduvad suured vooluõued, asuaase Z unnusjoonega aiselülieid. Tunnusjoon, nagu näha joonisel.4., erineb selle pooles, e viiviamau väljalüliamine oimub juba...3 nimivoolu juures. Väiese liigoormuse puhul raendub Z-unnusjoonega aparaa aga palju varem ui liiniaiselülii. Z unnusjoonega aiselülieid oodease 0,5 A nimivoolus ülespoole. Niisugune aiseaparaa sobib enamasi a sujuväiviiga või sagedusjuhimisega asünroonmoooriele, us suured vooluõued on välisaud..4.5 Kaiselüliie paigaldamine Väisemad aiselüliid valmisaase moodulaparaaidena. Mooduli laius on ühe firma piires ühesugune, enamasi mm. Iga moodul mahuab näies ühe faasi. Mõned aparaadid hõivavad as või olm mooduli. Eraldi moodulina on lisaavad näies abi- ja signaalonaid (joon..4.4). Joon..4.4 Kaiselülii põhimoodul ning lisaavad abi- ja signaalonaimoodulid Moodulaparaadid on mõeldud paigaldamises paigaldusliisule. Paigaldamine oimub ilma ruviinniusea. Põhimõe selgub joonisel.4.5. Joon..4.5 Kaiselülii paigaldamine paigaldusliisule ja seal vabasamine 49