Vilken brytare ska resa med ett jordfel med en delpanel?

Navigera dina svar
0

Jag installerar en delpanel i en uthus och förstår att jag måste använda en fyra trådmatning och hålla marken skild från neutralen på underpanelen. Jag vet att det är kod, men jag gillar att förstå hur sakerna fungerar. Jag försöker att konceptualisera hur ett jordfel på en krets i uthus skulle resa en brytare och vilken skulle resa. Det är fyra brutna involverade. Huvudbrytaren som levererar underpanelen, "huvud" vid underpanelen och den sista brytaren. Om ett jordfel inträffade, vilken skulle resa? Det verkar som det sista skulle behöva, för att isolera problemet. Går den överskott som orsakas av felet hela vägen tillbaka till huvudet genom jordtråden och sedan tillbaka till sista brytaren?

    
uppsättning ETrussell 31.01.2016 14:16

4 svar

2

Titta på ett diagram är ofta ett bra sätt att förstå ett problem. Nedan är ett enkelt diagram som visar felströmmen.

Du kan se att felströmmen kommer att flöda genom alla brytare och återvända till källan (transformatorn) längs jordledningen.

Du kanske är benägen att tro att felströmmen är extremt hög (tiotusentals amperer). På grund av det faktum att ledningarna har motstånd, kan strömmen vara förvånansvärt låg.

Det är inte möjligt att approximera motståndet utan att veta den exakta längden och storleken på varje ledning. Om du hade den informationen kan du beräkna motståndet. Med detta kan spänningen, och Ohms lag, du beräkna felströmmen.

För detta exempel antar vi att felströmmen är mindre än 100 ampere.

Eftersom strömmen inte ligger över den momentana utlösningsnivån hos någon av brytare, kommer kortslutningsskyddet för brytare inte att gå ut. Men brytare har också termiskt skydd, vilket öppnar kretsen baserat på överhettning orsakad av strömflödet (överström).

Varje brytare kommer att resa enligt sin turkurva, baserat på multiplar av ström över brytarens nominella ström. I grund och botten börjar det termiska skyddsaggregatet i varje brytare att värmas upp (tillsammans med alla ledningar i kretsen), eftersom strömströmmen flyter. Självklart kan de större brytare (100 och 200 i diagrammet) hantera mer värme (ström), så de kommer att kunna hantera mindre än 100 ampere felström.

Eftersom felströmmen är högre än märkströmmen för den mindre brytaren (20 i diagrammet), börjar termisk skyddsanordning att överhettas. Med en sådan hög ström som strömmar genom den, kommer enheten troligtvis att öppna inom några sekunder. Men om strömmen var lägre kan det ta mycket längre tid att resa (även minuter).

Om vi tar ett annat exempel, där vi har funnit felströmmen vid 150 ampere. Trots att strömmen nu är högre än märkströmmen på tre av de fyra brytarena, kommer den mindre brytaren troligen fortfarande att resa först. Detta beror på att tiden före det termiska skyddet för en breaker-resor baseras på hur mycket felströmmen över märkströmmen är.

Felströmmen är bara 1,5 gånger högre än den större brytaren, men 7,5 gånger högre än den mindre brytaren. På grund av detta kommer den mindre brytaren att resa tidigare. Termiskt skydd är utformat så att belastningar kan dra över märkströmmen, men endast under en begränsad tid. Detta tillåter saker som motorer att starta, utan att bryta brytaren.

I de flesta verkliga applikationer kommer den mindre brytaren att resa först. Om felkretsens motstånd var låg är det möjligt att felströmmen ligger över den momentana utlösningsnivån för alla brytare. I så fall kommer den första brytaren (huvud) troligen att resa först.

Om någon av brytare är GFCI-brytare, och felet är markerat, kommer GFCI-brytaren att resa först.

Mer realistiskt exempel

Detta exempel kommer att använda diagrammet ovan, men försöker att uppskatta en mer realistisk felström. Vi säger att det finns 100 'av 3/0 CU. tråd från polen till de viktigaste servicepanelklackarna. 3/0 CU. är 0.0000766 ohm / ft., så det är 0.00766 ohm.

0.0000766 * 100' = 0.0076 ohms

Nästa är det 50 'av 3 AWG CU. från huvudpanelmatarens brytare, till de andra panelens huvudklackar. # 3 CU. är 0.000245 ohm / ft., så det är 0,01225 ohm.

0.000245 * 50' = 0.01225 ohms

Nästa är det 25 'av 12 AWG CU. från den andra panelen, till felet. # 12 CU. är 0,00193 ohm / ft., totalt 0,04825 ohm.

0.00193 * 25 = 0.4825 ohms

Nu när vi har nått felet måste strömmen följa tillbaka längs jordledaren. Jordningsledaren består av 25 'av 12 AWG CU., 50' av 8 AWG CU. Och 100 'av 3/0 CU. tillbaka till polen.

0.00193 * 25' = 0.04825 ohms
0.000764 * 50' = 0.0382 ohms
0.0000766 * 100' = 0.00766 ohms

Upplösning av alla motstånd, vi hamnar med 0.16227 ohm .

0.00766 + 0.01225 + 0.04825 + 0.04825 + 0.0382 + 0.00766 = 0.16227

Med hjälp av Ohms lag kan felströmmen lätt beräknas med formelström = spänning / motstånd (I = E / R).

120 volts / 0.16227 ohms = 739.5 amperes

739,5 ampere av felström

Det är 3,695 gånger 200 amperebrytaren, som enligt en slumpmässig turkurva jag tittade upp, borde gå på pausen mellan 8-25 sekunder. Det är 7 795 gånger de 100 amperebrytare som skulle resa mellan 2-7 sekunder. Det är ungefär 37 gånger 20 amperebrytaren, vilket är sannolikt bortom den momentana resströmmen.

I detta exempel går 20 amperebrytaren först (om inte någon av de andra brytare är GFCI-brytare).

    
svaret ges 31.01.2016 18:17
1

Fortsätt, folk. Felet kan inte vara vid en slutpunkt. Tänk på ett fel inuti delpanelen , det vill säga din L1-matarledningsskruv mot underpanelhuset. Det är innan underpanelens huvudbrytare, så ingen hjälp där. Utan en trådbunden markväg tillbaka till huvudpanelen, skulle huvudbrytaren inte resa , eftersom inte tillräckligt med ström skulle strömma. (jorden är inte en bra ledare, så jordningselektroder som hamrats i jorden kommer inte att fungera som en högström.)

Så utan en fast jord skulle "marken" i uthus enkelt flyta upp till 120v. Du skulle ha 120v på varje jordstav och metalldel av det elektriska ledningsnätet, och någon utrustning som grunder chassi. (neutral skulle fortfarande vara neutral - kom ihåg att de är isolerade från varandra i en delpanel - så utrustning skulle fortfarande fungera normalt.)

Självklart skulle din outbuilding "ground" (nu hot) hungra för en väg till huvudpanelens mark, och det kan hitta en. Så länge flödet är mindre än 100A (det vill säga motståndet är> 1,2 ohm) kommer det inte att gå ut på huvudpanelen men kommer att värma upp till 12.000 watt av det - i stället vill du antagligen inte värma!

Eller det kan vara att hitta parallella metallrör och orsaka galvanisk korrosion i dem, och det kan eventuellt göra det under en längre tid. Vilket kan lägga gunk i ditt dricksvatten, som Flint lärde sig. Streetcar-system, som snabbt byggdes, brukade ha ett stort problem med korroderande parallella gas- och vattenledningar tills de begravde sin egen "jordmatare" ... med andra ord, exakt vad vi pratar om här.

Hur som helst, för att svara på din fråga går nuvarande alla de brytare som den går igenom. Ett fel är helt enkelt mer ström som strömmar genom "hetet". Idealiskt nog att resa en breaker, men inte nödvändigtvis. Vi försöker hjälpa det med att ge solida strömvägar för fel att ta.

    
svaret ges 31.01.2016 20:29
1

Kort svar: Den snabbaste (mer känsliga) brytaren kommer att resa först.

Detta är inte nödvändigtvis det minsta. Det är därför som koden avser "selektiv samordning". Se definitionen i artikel 100.

Coordination (Selective) Localization of an overcurrent condition to restrict outages to the circuit or equipment affected, accomplished by the selection and installation of overcur rent protective devices and their ratings or settings for the full range of available overcurrents, from overload to the maximum available fault cur rent, and for the full range of overcur rent protective device opening times associated with those overcorrects.

50 fot av # 14 är bara .126 ohm vilket ger en kortslutningsström på 952 ampere vid 120 volt under jordfel eller kortslutning. Till och med 200 fot av # 14 är fortfarande 238 ampere överstigande resan betyg av alla breakers hela vägen tillbaka din huvudsakliga i huset om du har en 200 amp panel. När ledningen blir större går kortströmmen bara upp därifrån eftersom motståndet och impedansen sjunker.

    
svaret ges 31.01.2016 19:03
0

Den minsta (amperage) och närmaste (i skydd) till felet ska resa först. Så om det är orsakat av en grenkrets i underen, så skulle brytaren i delningen resa.

Tänk på det eftersom felet arbetar tillbaka till huvudet, ja, men längs båda linjerna - marken och den heta levererar den. Den heta linjen når närmaste brytare och resan.

    
svaret ges 31.01.2016 16:57

Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

Are de värdshuspriser som anges i reglerna per rum eller per person? Har det tillåtet att få två amerikanska viseringar i två olika (nationalitet) pass?