EN
Bir Motor Devre Kesicisinin Temel Koruma Fonksiyonları
Aşırı yük koruması: termal tepkinin motora uygun çalışma döngüsüne göre ayarlanması
Motor devre kesiciler, motor arızalanmadan önce ne kadar ısınabileceğini taklit ederek sargılara zarar verilmesini önlemeye yardımcı olur. Bu işlem, IEC 60947-4-1 gibi standartlara göre ayarlanan bimetalik şeritler veya elektronik sensörler aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu bileşenlerin çalışma şekli, geçen akım miktarına ve süresine bağlıdır ve motora özgü gereksinimleri yansıtır. Sürekli çalışma yapan motorlar, zaman içinde daha yüksek sıcaklıklara dayanabildikleri için daha yavaş tepki veren bir korumaya ihtiyaç duyar. Ancak ara sıra çalışma olarak adlandırdığımız kısa süreli işlemler için devre kesici, aşırı ısınmaya karşı daha hızlı devreye girerek koruma sağlamalıdır. Doğru ayarlamalar yapılması, sistemin çalıştırma anında oluşan başlangıç güç sıçramalarını yanlış şekilde devre dışı kalmadan atlatmasını sağlar. Aşırı yüklemeler, IEEE 44-2020'nin son endüstriyel verilerine göre tüm arızaların yaklaşık %23'ünü oluşturarak motor arızalarının en büyük nedeni olmaya devam etmektedir.
Kısa devre ve faz kaybı koruması: I²t koordinasyonu ve algılama hassasiyeti
Kısa devre akımları normal yük seviyesinin 3 ila 5 katını aştığında manyetik açma mekanizması birkaç milisaniye içinde hemen devreye girer. Bu mekanizma, sargılarda ısı birikimini azaltmaya yardımcı olan I kare t enerji sınırlama prensiplerine dayanır. Sistem, arızanın meydana geldiği noktaya en yakın kesiciyi devreye sokacak şekilde tasarlanmıştır ve bu sayede elektrik sisteminin geri kalan kısmı sorunsuz çalışmaya devam eder. Aynı zamanda, yaklaşık %15 civarındaki küçük akım dengesizliklerini bile tespit edebilen faz kaybı algılama özelliği de entegre edilmiştir. Bu özellik, fazlar arasında dengesiz güç dağılımından kaynaklanan motor arızalarının yaklaşık üçte birini oluşturan tek fazlı çalışma sorunlarını önlemeye yardımcı olur.
Yeniden başlatma kilidi ve arıza belleği: attıktan sonra güvenli olmayan otomatik yeniden başlatmayı engelleme
Dahili güvenlik mantığı, bir arıza sonrası sistemlerin elle sıfırlanana kadar otomatik olarak yeniden başlatılmasını engeller; bu da ekipmanın beklenmedik şekilde tekrar çalışmaya başlaması gibi tehlikeli durumların önüne geçmeye yardımcı olur. Bu dijital sistemler, aşırı yüklenme durumları, kısa devreler veya güç fazlarının kaybı gibi nedenlerle devreye girdiklerini ve bunun ne zaman gerçekleştiğini hafızada güvenli bir şekilde saklar, böylece teknisyenler daha sonra geriye dönük inceleme yapabilir. Bu tür kayıt tutma, bakım ekiplerinin neyin yanlış gittiğini belirlemesini çok daha kolaylaştırır. NFPA 70E-2021'den alınan sektör standartlarına göre, bu gelişmiş sistemler standart kesicilere kıyasla elektrik yangınlarını yaklaşık üçte ikar kadar azaltır. Ayrıca, kullanışlı LED göstergeler veya haberleşme portları, bir sorun olduğunda sorunun daha hızlı tespit edilmesini sağlayarak onarım sırasında zaman kazandırır.
Temel Uyum Notları
- Tüm koruma fonksiyonları IEC 60947-4-1 ve IEEE 44'e uygundur
- Termal kalibrasyon eğrileri, motor etiket değerinde belirtilen çalışma döngüsü sınıflarıyla uyumlu olmalıdır
- Faz kaybı hassasiyet ayarları, devreye alma sırasında doğrulanmalıdır
Yük ve Standartlara Göre Doğru Motor Devre Kesici Boyutlandırması
Tam yük akımı (FLC) ile açma sınıfı karşılaştırması (örneğin Sınıf 10, 20): IEEE 44 ve IEC 60947-4-1 uyumu
Doğru boyutu seçmek, termal açma ayarlarını motorun tam yükte (FLC) çektiği akıma göre eşleştirmek ve hangi açma sınıfının geçerli olduğunu dikkate almak anlamına gelir. Çoğu standart motor, akım FLC'nin %720'sine ulaştığında yaklaşık 10 saniyede açan Class 10 devre kesicilerle iyi çalışır. Ancak kaya kırıcılar gibi ağır döner parçalara sahip ekipmanlarda mühendisler genellikle aynı aşırı yüklemede açılana kadar ekstra 10 saniye veren Class 20 devre kesicileri tercih eder. IEEE 44 ve IEC 60947-4-1 gibi endüstriyel standartlar, ileride oluşabilecek aşırı ısınmaları önlemek için bileşenler arasında bu tür bir eşleşmeyi zorunlu kılar. Devre kesiciler çok büyükse, aşırı yük durumunda işin çok geç olmasıyla sonuçlanana kadar hiçbir şey yapmadan orada kalırlar. Çok küçük olurlarsa gereksiz şekilde erken devreden çıkarlar ve plansız durmalara neden olurlar. Tam yükte yaklaşık 27 amper çeken tipik 20 beygirgücünde bir motor düşünün. Bu değerin yaklaşık %125'i kadar, yani yaklaşık 34 amperlik bir Class 10 devre kesici kurulması, sıcaklıklar tehlikeli seviyelere ulaşmadan önce aşırı yüklerin temizlenmesini sağladığı için yaygın uygulamadır.
Ani akım dayanımı: motor çalıştırma sırasında yanlışlıkla devreye girme olasılığını önlemek
Motorlar çalıştırıldığında genellikle anma yük akımlarının (FLC) yaklaşık 6 ila 8 katını çekerler. Bu da manyetik açma ayarlarının yanlış atmalara neden olmadan bu kısa sürenin üstesinden gelmesi gerektiği anlamına gelir. Çoğu standart kafesli asenkron motor, çalışma sırasında yaklaşık yarım saniye süren giriş akımı dönemini yönetebilmek için FLC'nin yaklaşık %1300'üne yakın koruma ayarı gerektirir. Elektronik devre kesiciler burada daha fazla esneklik sunar çünkü hem tolerans seviyelerini hem de tepki sürelerini en düşük 12 milisaniyeye kadar ayarlayabiliriz. Geleneksel termal manyetik kesiciler ise sabitlenmiş değiştirilemeyen eğrilere bağlı olarak farklı şekilde çalışır. Teknisyenlerin sık karşılaştığı bir sorun, motora ait ilk ani akım yükselmeleri (yaklaşık FLC'nin %800'ü) ile kısa devre korumasının devreye girdiği eşik arasında yeterli farkın olmamasından kaynaklanan gereksiz atmalardır. Doğru boyutlandırmayı sağlamak, motorların güvenilir bir şekilde çalışmaya başlamasını ve gereksiz kesintiler olmadan çalışmasını sağlarken aynı zamanda arızaların onda bir saniye içinde temizlenmesini zorunlu kılan NEC Madde 430 uygunluğunu da sağlar.
Uygulamanız için Doğru Motor Devre Kesici Tipini Seçme
Termal manyetik ve elektronik motor devre kesiciler: doğruluk, ayarlanabilirlik ve teşhis arasında farklar
Termal manyetik kesiciler, makul bir fiyat noktasında güvenilir koruma sağlamak için bimetalik şeritleri elektromanyetik bobinlerle birleştirerek çalışır. Bu kesiciler, elektrik yükünün zaman içinde oldukça sabit kaldığı çoğu standart tesisat için uygundur. Öte yandan elektronik devre kesiciler, mikroişlemci teknolojisiyle bir üst seviyeye çıkar. IEC 60947-2:2023 standartlarına göre yaklaşık artı eksi %2 doğruluk sunar ve teknisyenlerin açma eğrilerini ihtiyaç duydukları şekilde özelleştirmesine olanak tanır. Buradaki gerçek avantaj, ekipmanların başlangıç anında yanlış açmaların azalmasıdır ve ayrıca olay kayıtları ile uzaktan izleme seçenekleri gibi modern otomasyon sistemlerinde tahmine dayalı bakımı mümkün kılan çeşitli tanısal özellikler sunar. Elbette bu elektronik modeller geleneksel modellere kıyasla başlangıç maliyeti yaklaşık %30 ila %50 daha fazladır ancak birçok tesis yöneticisi, özellikle durma süresinin asla tolere edilemediği fabrikalarda veya veri merkezlerinde, uzun vadeli güvenilirlik ve ürettiği zengin veri nedeniyle ek harcamanın değerli olduğunu düşünür.
Sabit yol alma ile ayarlanabilir motor devre kesicileri: esnekliğin maliyet ve karmaşıklığı haklı çıkardığı durumlar
Sabit yol alma devre kesicileri, IEC 60947-2 standartlarını karşılayan ve başlangıçta daha düşük maliyetli olan sabit koruma sınırlarıyla gelir. Bunlar, motorların yük talepleri değişmeden tutarlı bir şekilde çalıştığı durumlarda en iyi şekilde işler. Öte yandan, ayarlanabilir modeller teknisyenlere hem açma akımı seviyelerini hem de açılana kadar geçen süreyi ayarlama imkanı verir. Bu da üretim hatlarında günlük olarak değişen iş yükleri veya mevsimsel olarak kullanılan makineler gibi durumlar için bu cihazları oldukça önemli kılar. Elbette bu modeller başlangıç maliyeti yaklaşık %25 daha fazladır ve doğru şekilde ayarlanmaları için uygun eğitim almış birine ihtiyaç duyarlar. Ancak bu ek maliyet uzun vadede amorti edilir çünkü ayarlanabilir ünitelerin sıklıkla değiştirilmesine gerek kalmaz. Ayrıca üretim hatları değiştiğinde ya da motorlar yükseltildiğinde beklenmedik duruşların operasyonları kesintiye uğratma ihtimali çok daha az olur.
