جریان نامی فیدر و باسبار چگونه بر انتخاب Switchgear، Circuit Breaker، CT و کابل فشار متوسط اثر می‌گذارد؟

جریان نامی شبکه یکی از مهم‌ترین ورودی‌های طراحی Switchgear است، اما جریان باسبار و جریان هر فیدر الزاماً یکسان نیستند.

ابتدا جریان بار هر فیدر محاسبه می‌شود.

برای یک بار سه‌فاز با توان ظاهری:

I = S / (√3 × U)

و در صورت استفاده از توان اکتیو:

I = P / (√3 × U × cosφ × η)

در ادامه انتخاب هر تجهیز باید جداگانه انجام شود.

الف) انتخاب جریان فیدر Switchgear

Rated Continuous Current مسیر اصلی فیدر باید حداقل برابر جریان طراحی آن فیدر باشد:

Ir, feeder ≥ Idesign

اما باید شرایط واقعی نصب نیز لحاظ شود، از جمله:

دمای محیط
تهویه تابلو
تعداد کابل
ارتفاع
بارگذاری پیوسته
Overloadهای مجاز
توسعه آینده
Forced/Natural Ventilation

برای مثال خانواده ABB UniGear ZS1 بسته به Configuration تا جریان باسبار 4000 A ارائه می‌شود. مقدار واقعی قابل استفاده به طراحی Cubicle، نوع Circuit Breaker و شرایط Cooling وابسته است.

ب) انتخاب Busbar

جریان نامی باسبار نباید صرفاً از بزرگ‌ترین فیدر گرفته شود.

باید بدترین سناریوی انتقال توان از باس بررسی شود؛ به‌ویژه در پست‌های دارای:

دو Incoming
Bus Coupler
Bus Section
Transformer Parallel Operation
Tie Feeder
Emergency Operation
N-1 Operation

ممکن است هر فیدر فقط 800 A باشد، اما بخشی از Main Busbar مجبور باشد مجموع چند فیدر را حمل کند.

بنابراین باید:

Ir, busbar ≥ Maximum Continuous Bus Current

در بدترین حالت بهره‌برداری مجاز باشد.

ج) انتخاب Circuit Breaker

Rated Normal Current بریکر باید با جریان فیدر و Rating تابلو هماهنگ باشد:

Ir, CB ≥ Maximum Continuous Feeder Current

اما بزرگ‌تر گرفتن جریان نامی Circuit Breaker به معنی ایجاد حفاظت Overload نیست. عملکرد حفاظتی توسط Relay و CT و تنظیمات Protection انجام می‌شود.

ABB برای خانواده‌های Primary Vacuum Circuit Breaker مانند VD4 بسته به نسخه، جریان‌های نامی تا چند هزار آمپر و Short-Circuit Ratings مختلف ارائه می‌کند.

د) انتخاب CT

انتخاب CT فقط بر اساس این قاعده که:

CT Primary Current > Load Current

انجام نمی‌شود.

موارد زیر باید هم‌زمان بررسی شوند:

Primary Rated Current
Secondary Current: 1 A یا 5 A
Measurement Accuracy Class
Protection Accuracy Class
Burden
Accuracy Limit Factor یا مشخصات کلاس PX/TP
Short-Time Thermal Current – Ith
Dynamic Current – Idyn
عملکرد CT در حداقل و حداکثر بار

راهنمای رسمی ABB برای Instrument Transformerها توصیه می‌کند Rated Primary Current متناسب با System Current انتخاب شود و برای فیدر ترانسفورماتور نیز همین رابطه S/(√3×U) را مبنای تعیین جریان سیستم قرار می‌دهد. ABB همچنین کلاس‌های Measurement مانند 0.2، 0.5 و کلاس‌های Protection مانند 5P، 10P، PX، TPX، TPY و TPZ را تفکیک می‌کند.

در نتیجه انتخاب CT بسیار بزرگ‌تر از جریان واقعی ممکن است دقت Measurement را در جریان‌های پایین کاهش دهد، در حالی که انتخاب کوچک نیز می‌تواند از نظر Continuous Thermal Current یا Saturation مشکل ایجاد کند.