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Plant Engineering - If you ignore the short circuit current rating (SCCR) of an ... 在故障电流计算中，忽略变压器二次侧和变频器面板之间的熔断器等限流装置。

了解SCCR的得分 短路电流额定值是一个你需要注意的数字。

保罗·艾弗里，安川 2018年3月19日 脸谱网 推特 linkedin 电子邮件 如果你忽略了一个工业面板的短路电流额定值(SCCR)，它可能就会消失——我说的“消失”是指面板可能会自毁。

如果在面板短路的情况下，到达面板的可用电流或能量超过了面板可以安全中断或包含的水平，那能量必须去某个地方。

正是对首先会发生什么的不可预测性使得SCCR不足如此危险。

也许断路器会在试图打开时爆炸或者根本不打开，因为内部焊接关闭了?然后会发生什么呢? 定义条款 虽然我们要专门谈论可变频率驱动器（VFD）面板，但相同的规则适用于其他应用程序。

我们首先需要了解VFD面板如何处理短路事件。

在短路的情况下，高水平的电流，远远高于设备的正常运行电流水平，流入整个故障电路;这是故障电流。

这种故障电流从设备的电源流向短路的设备，并直接通过两者之间的一切。

一些设备极有可能会被摧毁，但我们需要确定的是，破坏是被控制在设备内，还是扩大到受损设备的实际附近。

的SCCR设备或设备的组合是装置或分支可以承受的电流量，这就是说它可以包含多少而不让短路的能量逃脱设备的范围（即，爆炸或点燃）。

作为一种测试设备或组装是否包含短路能量的方式，一些制造在高故障电源实验室中的设备为其设备制造短路事件，而设备或设备被外科棉包围。

它们缩短了装置，如果棉花没有点燃，这部分测试是成功的。

制造商还必须确保在故障事件中不存在触电危险，故障电流不可能到达接地电路和/或有人接触到共享接地的东西，比如面板本身。

插入一个30安培的保险丝与接地电路串联可以用来检查这种可能性，或者近距离检查接地导体的损坏就足够了。

一些VFD面板指定内置过电流保护装置(ocpd)，如保险丝或塑壳断路器(mccb)。

ocpd可能直接影响下游设备需要承受的短路电流。

的安培中断容量(AIC)，安培中断额定值 （空气）或中断评级（IR）在这些装置中，将规定在额定电压下对称电流的大小，它们可以通过打开来安全地停止。

如果故障事件超过了保护装置的红外额定值，它们很可能无法安全打开或可能自毁。

这些保护装置的另一个特点是，它们可以限制在短路故障事件中从电源流向面板的电流。

电流限制在确定VFD面板是否具有足够高的SCCR安装时，这是很重要的。

大多数现代保险丝都是限流的，特别是基于半导体的保险丝。

一些(但不是全部)mccb是限流的，因此在假定它们是限流的之前，应该对它们进行检查。

电流限制装置将限制它通过下游设备的电流量，通过在小于1个半周期(0.0083秒)的开路，假设一个60Hz的周期。

这种对事件的快速反应将不允许电流积累到其额定故障电流水平。

最终只有一个峰let-thru电流将到达受保护的下游设备，从而降低面板的必要SCCR额定值。

分析你的安装 为确保VFD安装符合适当的标准，即VFD面板的SCCR超过其输入的可用故障电流，需要从源到VFD的总电路的调查是必要的。

首先制作从源的电路，通常是电源公司变压器，一直到VFD面板。

包括任何和所有电源电路设备，如变压器，保险丝和断路器。

此图将帮助您确定VFD面板可能在面板输入处遇到的潜在故障电流。

由于导体的阻抗也会降低可用的故障电流，电源设备之间导体的长度和尺寸应该记录下来。

接下来，布局VFD面板中的所有组件，同样包括任何熔断器或mccb，但也包括故障电流路径中的任何东西，如果VFD输出螺栓连接(所有三个相一起短路)，或直流母线短路。

为了确定任何工业面板的总SCCR,NEC允许对面板进行实际测试，这既昂贵又耗时，也可以使用UL508A补充SB方法计算SCCR。

所以这对我们来说是一个胜利，因为我们不需要破坏一堆面板来找出面板可以成功承受的SCCR水平。

相反，我们可以遵循以下四个步骤: 1。

根据其标签建立我们面板内所有电力和保护部件的SCCR评级。

用他们的SCCR和带有AIC的保护部件标记控制组件。

2。

检查是否有限流装置，如mccb和保险丝，可能会修改面板中任何支路的实际SCCR 3.确定任何分支或设备中最低SCCR(最薄弱的环节)，即VFD面板的SCCR。

4.注意任何和所有的使用条件。

如果面板入口处的可用故障电流低于最坏情况的情况下，则面板可以安全地安全。

如果面板的SCCR低于可用的故障电流，则有助于通过更改保护设备来提高其评级。

例如，添加电流限制的保险丝，具有较低的熔断器-尽管电流额定值大幅度可以增加面板的整体SCCR。

一个真实的电路 让我们看一个例子，看看这些计算如何在真实的电路中进行。

下图是安川美国公司总部设在伊利诺斯州沃基根的一个培训实验室。

起点是电力公司的电源变压器的二次电压为480Vac和来自第三方电弧闪光报告的额定故障电流为40ka。

VFD面板连接的路径经过三个不同的保险丝断开，稳定的低额定值(2000->800->200安培)，但相同的200kAIR值。

单线图中还包括有关设备之间布线的信息。

第一个任务是在我们要连接我们的新VFD面板，X4的位置确定可用的故障电流。

如上所述，直接在变压器中的可用故障电流为40,000安培。

但是，由于变压器，主电源和配电面板之间的电缆阻抗，当我们达到VFD的连接点时，可用的故障电流已降至27,066安培。

这意味着VFD面板应具有至少28kA或更高的SCCR等级。

在故障电流计算中，忽略变压器二次侧和变频器面板之间的熔断器等限流装置。

当我们决定小组的必要SCCR时，它们可能会发挥作用。

在我们的单线图中，如果我们的VFD面板发生短路事件，电路中有三个限流熔断器。

熔断器之间的选择性协调将导致只有最接近故障电路的熔断器断开，而上游熔断器保持未断开。

为了实现现代设计的保险丝之间的选择性协调，相邻保险丝之间的安培额定值必须保持2:1或更高的比例。

在该示例中，电路比率为2.5：1和4：1。

TodeterminetheactualLet-Thrucurrent,consultthemanufacturer’sPeakLet-Thrucurvespublishedforthisseriesoffuse—inthiscase,LittelfuseFLSR200.Byusingthe27,066-ampfaultcurrentdeterminedearlier,itcanbedeterminedthatthe200-ampfusewillallowabout24kAlet-through.WhatevertheweakestlinkdeviceisinourVFDpanel,itmustbegreaterthan24kA. 大多数VFD制造商将在安装有制造商推荐的保护装置时列出其设备SCCR额定值，通常是半导体保险丝。

这可能意味着VFD可以具有非常高的SCCR额定值，如65ka或100ka，这主要是由于熔丝实现了任何基于故障的能量释放的快速淬火的能力。

通过如此高的SCCRS，我们的VFD面板应该安全地应用于我们的电路。

然而，如果面板中的其他设备如旁路接触器或电机过载器件，则可能会改变面板的“最薄弱的链接”等级，并且需要面板的最终SCCR的再分析。

我们关心我们的面板的SCCRs，因为如果我们的面板没有对潜在的故障电流进行充分保护，可能会导致危险事件。

如果我们知道最坏情况下的故障电流水平是什么，那么我们就可以验证我们的保护装置的AIC是否可以在这个水平安全运行。

您可以放心，如果我们的VFD面板上的设备SCCRs等于或大于可用故障电流，VFD面板可以安全地承受任何短路事件在面板内。

通过寻找我们的面板中最薄弱的环节，并使用限流装置降低可用故障电流允许通过，我们可以确保我们的面板是安全的最坏情况下的短路事件。

保罗·艾弗里是Yaskawa技术培训服务集团的一员。

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