Presented By Kidsada Santisak084-700-7802
LV Electrical Distribution
System
Schneider Electric 2- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Topic
1.Basic Concept
2.LV Components (Design and Select)
3.Schneider Offer in LV
Schneider Electric 3- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Topic
1.Basic Concept
2.LV Components (Design and Select)
3.Schneider Offer in LV
Schneider Electric 4- Marketing - Pakon – 22 July 2008
CB1Isc 85 kA
415 V
In 600 A
Isc 40 kA50 m cable
Workshop
Desktop
In 800 A
Isc 70 kA
CB2
CB3
In 2500 A
Ics 100% Icu
Service continuity needed
CB5
CB4
Isc 50 kA
Isc 36 kA
Service continuity neededIn 250 A
Component in LV system
Availability
Safety&
+
Energy Efficiency
Schneider Electric 5- Marketing - Pakon – 22 July 2008
CB1Isc 85 kA
415 V
In 600 A
Isc 40 kA50 m cable
Workshop
Desktop
In 800 A
Isc 70 kA
CB2
CB3
In 2500 A
Ics 100% Icu
Service continuity needed
CB5
CB4
Isc 50 kA
Isc 36 kA
Service continuity neededIn 250 A
Major Components in LV system
LV Circuit Braker
LV Distribution panel
Energy Management
System
Schneider Electric 6- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Fault พื้��นฐานที่�อาจเกิ�ดขึ้��นในระบบไฟฟ�าได�
1.Overload2.Short Circuit3.Ground/Earth fault4.Earth Leakage
Schneider Electric 7- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ภาวะปรกิติ�Normal
Z
แหล่!งจ!ายไฟฟ�า
โหล่ด
Schneider Electric 8- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Overload
ZZ
ภาวะโอเวอร%โหล่ด
Z
โหล่ด
แหล่!งจ!ายไฟฟ�า
Schneider Electric 9- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Normal
ZZ
ภาวะปรกิติ�
แหล่!งจ!ายไฟฟ�า
โหล่ด
Schneider Electric 10- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Short Circuit
Z
ภาวะกิระแสล่'ดวงจร
Z
แหล่!งจ!ายไฟฟ�า
โหล่ด
Schneider Electric 11- Marketing - Pakon – 22 July 2008
(c)L3L2L1
L2L1
L3L2L1
L3
(d) L2L1
L3
Short Circuit Current Branch Short - circuit Currents
I"k3 k2I"
I"k1k2EI"
a) Balance Three Phase Short Circuit.b) Line to Line Short Circuit Without Earth Connection.c) Line to Line Short Circuit With Earth Connection.d) Line to Earth Short Circuit.
in Conductors and Earth
(a) (b)
ชน�ดขึ้องกิารล่'ดวงจรประเภที่ติ!างๆ
Schneider Electric 12- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●ตั�วอั�กษรแสดงความหมายขอังการตั�อัลงด�น●อั�กษรตั�วแรก ตั�าแหน�งการตั�อัลงด�น ณ ตั�าแหน�ง star ขอัง
หม�อัแปลงแหล�งจ่�าย ●อั�กษรตั�วหล�ง: ตั�าแหน�งการตั�อัลงด�นขอังส�วนน�ากระแสที่��เป!ดโล�ง
เช่�น โครงขอังอั$ปกรณ%ไฟฟ(า●TT: เป)นระบบที่��หม�อัแปลง และโครงอั$ปกรณ%ม�หล�กด�นที่��แยกจ่ากก�น●TN: เป)นระบบที่��หม�อัแปลง และโครงอั$ปกรณ%ม�หล�กด�นร�วมก�น
– TN-S: แยกสาย N (Neutral) และ PE (Earth) อัอักจ่ากก�น
– TN-C: รวมสาย N (Neutral) และ PE (Earth) ด�วยก�น
– TN-C-S: เร��มตั�นด�วยการรวมสาย N (Neutral) และ PE (Earth) ด�วยก�น จ่ากน�+นจ่,งแยกอัอักจ่ากก�น
●IT: โครงอั$ปกรณ%ตั�อัหล�กด�น
2nd letter1st
letter
T
(earth)
N
(neutral)
T
(earth)
I
(isolated)
TT
IT
TN
ระบบตั�อัลงด�น
Schneider Electric 13- Marketing - Pakon – 22 July 2008
TT system
RB RA
PEN
Id
RdUd
123
TN system
Ud
RB
Id
1
2
3
N
PE
TN-C TN-S
RB
123
C3 C2 C1
R3 R2 R1
IT system
Schneider Electric 14- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Topic
1.Basic Concept
2.LV Components (Design and Select)
3.Schneider Offer in LV
Schneider Electric 15- Marketing - Pakon – 22 July 2008
LV Circuit Breaker
What are function of LV Circuit Breaker?
Mechanical switching device, capable of making,
carrying and breaking currents under normal
circuit conditions and also making, carrying for a
specified time and breaking currents under
specified abnormal circuit conditions such as
those of short circuit. (IEC60947-1)
Schneider Electric 16- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Type of LV Circuit Breakers
1. MCB - Miniature Circuit Breaker0.5-125A
2. MCCB - Molded Case Circuit Breaker15-3200A
3. ACB - Air Circuit Breaker800-6300A
Schneider Electric 17- Marketing - Pakon – 22 July 2008
หล่'กิกิารที่� Circuit Breaker ใช�ใน กิารติรวจจ'บ แล่ะติ'ดกิระแสเกิ�น
แบ!งได�เป*น 2 หล่'กิกิารคื�อ….
• Thermal-Magnetic trip unit
• Electronic trip unit
Schneider Electric 18- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Thermal-Magnetic trip unitการตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลที่างความร�อัน และสนามแม�เหล/ก
ประกิอบด�วยอ-ปกิรณ์%ปล่ดวงจร 2 ส!วน 1. Thermal Unit. (ที่/าหน�าที่�ป�องกิ'น ) 2. Magnetic Unit. (ที่/าหน�าที่�ป�องกิ'น SSSS SSSSSSSS)
Schneider Electric 19- Marketing - Pakon – 22 July 2008
หล่'กิกิารที่/างานขึ้องกิล่ไกิที่�ใช�ผล่ที่างคืวามร�อน (Thermal unit)
Thermal-Magnetic trip unit
ภาวะปรกิติ�
ภาวะเกิ�ดกิระแสเกิ�น (Overload)
Schneider Electric 20- Marketing - Pakon – 22 July 2008
หล่'กิกิารที่/างานขึ้องกิล่ไกิที่�ใช�ผล่ขึ้องสนามแม!เหล่3กิไฟฟ�า (Magnetic unit)
Thermal-Magnetic trip unit
ภาวะปรกิติ� ภาวะเกิ�ดกิระแสล่'ดวงจร Short circuit
Schneider Electric 21- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ส!วนป�องกิ'นโอเวอร%โหล่ด
ส!วนป�องกิ'นกิระแสล่'ดวงจร
ขึ้องจร�ง...
เบรกิเกิอร% MCB ร-!น multi 9
Schneider Electric 22- Marketing - Pakon – 22 July 2008
How LV Circuit Breakers work
1- The current is measured by current sensors installed in the breaking unit or in the trip unit.
2- The current is analysed by an electronic circuit board in the trip unit. The electronic trip unit sends an electrical tripping command to the MITOP.
3- The MITOP (electromagnet) converts the electrical command into a mechanical command and activates the half wheel of the mechanism. The mechanism opens.sensorssensors
MITOPMITOP
trip unittrip unit
Schneider Electric 23- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ขึ้องจร�ง...
Schneider Electric 24- Marketing - Pakon – 22 July 2008
สามารถปร�บระด�บกระแสที่ร�ปได�ละเอั�ยดกว�า รวมที่�+งสามารถปร�บค�าหน�วงเวลาได� (time delay)
ม� Fault indicator แสดงสาเหตั$การปลดวงจ่ร
ใช่�protect fault ได�หลายประเภที่ รวมไปถ,ง อัาที่� Earth fault, Earth League
ม� Pre-trip alarm เตั3อัน เม3�อัเบรคเกอัร%ใกล�จ่ะเก�ดการที่ร�ป เน3�อังจ่ากปร�มาณกระแสใช่�งาน ใกล�เค�ยงก�บพิ�ก�ดกระแสโอัเวอัร%โหลด
ม�ฟ5งก%ช่� �นขอังแอัมม�เตัอัร% เพิาเวอัร%ม�เตัอัร% บางร$ �นสามารถว�ดฮาร%โมน�คได� สามารถเช่3�อัมตั�อัเข�าระบบ Energy Management or SCADA เพิ3�อับร�หารจ่�ดการการใช่�พิล�งงานได�
ขึ้�อด�ขึ้อง Electronic trip unit
Other Technology for LV CB
Electronic trip unit
Schneider Electric 25- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Tripping Curves
●เวล่า ในการตั�ดวงจ่รขอังเบรกเกอัร% (Tripping time) แสดงเวลาในการตั�ดวงจ่ร ม�หน�วยเป)นว�นาที่� อัย7�ในแนวแกนตั�+งขอังกราฟ
ปร�มาณ กิระแส ที่��ไหลผ�านเบรกเกอัร% แสดงปร�มาณกระแสที่��ไหลผ�านเบรกเกอัร% โดยกราฟจ่ะ แสดงเป*นจ/านวนเที่!าขึ้องคื!าแอมป4ที่ร�ปขอังเบรกเกอัร% ม�หน�วยเป)นแอัมป8 อัย7�ในแนวแกนนอันขอังกราฟ
กราฟแสดงการที่�างานขอังเบรกเกอัร%
Schneider Electric 26- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●เส�นกราฟจ่ะอัย7�ช่�วงบนซ้�ายขอังกราฟ
Tim
e in
Sec
on
ds
Multiples of Amp Trip
Thermalunit
●ระด�บกระแสที่��เบรกเกอัร%ที่�างานจ่ะอัย7�ระหว�าง 1-10 เที่�าขอังค�าแอัมป8ที่ร�ป
●แผ�น bimetal จ่ะที่�างาน (โก�งงอั) เม3�อักระแสเก�นไหลผ�าน แล�วที่�าให�เก�ดความร�อัน
●กระแสย��งไหลผ�านมากเที่�าไร เบรกเกอัร%ย��งตั�ดวงจ่รเร/วมากข,+นเที่�าน�+น
การตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลที่างความร�อัน
(Thermal Tripping)
Schneider Electric 27- Marketing - Pakon – 22 July 2008
การตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลที่างความร�อัน (Thermal Tripping)
1ว�นาที่�
5ว�นาที่�
Schneider Electric 28- Marketing - Pakon – 22 July 2008
การตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลที่างความร�อัน (Thermal Tripping)
10ว�นาที่�
35ว�นาที่�
Schneider Electric 29- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●เส�นกราฟแสดงอัย7�บร�เวณที่างขวาด�านล�าง
Tim
e in
Sec
on
ds
Multiples of Amp Trip
Magneticunit
●ระด�บกระแสที่��เบรกเกอัร%ตั�ดวงจ่รจ่ะอัย7�ตั�+งแตั�10 เที่�าขอังค�าแอัมป8ที่ร�ปข,+นไป
●สนามแม�เหล/กไฟฟ(าจ่ะที่�างาน เม3�อัม�กระแสไหลผ�านตั�วเบรกเกอัร%
●การตั�ดวงจ่รขอังเบรกเกอัร% จ่ะที่�างานที่�นที่� ไม�ม�การหน�วงเวลา
การตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลขอังสนามแม�เหล/กไฟฟ(า (Magnetic tripping)
Schneider Electric 30- Marketing - Pakon – 22 July 2008
0.02ว�นาที่�
การตั�ดวงจ่รโดยอัาศั�ยผลขอังสนามแม�เหล/กไฟฟ(า (Magnetic tripping)
Schneider Electric 31- Marketing - Pakon – 22 July 2008
กราฟแสดงการที่�างานขอังเบรกเกอัร%แบบ Electronic trip unit
Schneider Electric 32- Marketing - Pakon – 22 July 2008
● - Long time setting●เป)นการจ่�าลอังการที่�างานขอังแผ�น Bimetal ในเบรกเกอัร%แบบ Thermal-Magnetic
●เบรกเกอัร%จ่ะที่�างานเม3�อัเก�ด Overload●เป)นตั�วก�าหนดขนาดแอัมป8ที่ร�ปขอังเบรกเกอัร%
●ป(อังก�นความเส�ยหายขอังฉนวนสายไฟฟ(า● - Long time delay
●ปร�บตั�+งเวลาในการตั�ดวงจ่รขอังเบรกเกอัร% หล�งจ่ากตัรวจ่จ่�บกระแสโอัเวอัร%โหลดแล�ว
Electronic trip unit
Schneider Electric 33- Marketing - Pakon – 22 July 2008
● - Short time pickup●ใช่�ปร�บตั�+งปร�มาณกระแสล�ดวงจ่ร เพิ3�อัประโยช่น%ในการที่�า Coordination
●ป(อังก�นอั�นตัรายที่��จ่ะเก�ดข,+นในระบบ :●ป(อังก�นกระแสส7งๆ ที่�าลายความเป)นฉนวนขอังสายไฟฟ(า●ป(อังก�นการหลอัมละลายขอังสายไฟฟ(า
● - Short time delay●ปร�บตั�+งเวลาในการตั�ดวงจ่รขอังเบรกเกอัร% หล�งจ่ากตัรวจ่จ่�บกระแสล�ดวงจ่รแล�ว เพิ3�อัประโยช่น%ในการที่�า Coordination
Electronic trip unit
Schneider Electric 34- Marketing - Pakon – 22 July 2008
● Instantaneouspickup●เป)นการจ่�าลอังการที่�างานขอังสนาม
แม�เหล/กไฟฟ(าในเบรกเกอัร%แบบ Thermal-Magnetic
●เบรกเกอัร%ตั�ดวงจ่รที่�นที่� ไม�ม�การหน�วงเวลา
●ป(อังก�นอั�นตัรายอั�นจ่ะเก�ดจ่ากการบ�ดตั�ว ขอังตั�วน�า (Electrodynamic) หล�งจ่ากเก�ดล�ดวงจ่รในระบบไฟฟ(า
Electronic trip unit
Schneider Electric 35- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●Ground-fault pickup● จ่$ดที่��เบรกเกอัร% เร��มตัรวจ่จ่�บปร�มาณกระแสล�ดวงจ่รลงด�น
●Ground-fault delay●ปร�บตั�+งเวลาในการตั�ดวงจ่รขอัง
เบรกเกอัร% หล�งจ่ากตัรวจ่จ่�บกระแสล�ดวงจ่รลงด�นแล�ว
Electronic trip unit
Schneider Electric 36- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Application of Electronic Trip Unit
Thermal image
Schneider Electric 37- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Application of Electronic Trip Unit
I2t ON/OFF
Schneider Electric 38- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Application of Electronic Trip Unit
Principles of the ZSI function
Schneider Electric 39- Marketing - Pakon – 22 July 2008
- Ground fault Protection Equipmentระบบตัรวจ่จ่�บกระแสล�ดวงจ่รลงด�น (Ground Fault Sensing)
แบบ Residual• สายแตั�ละเส�นจ่ะถ7กตัรวจ่ว�ดกระแสด�วยหม�อัแปลงกระแส (CT) โดยเฟส A, B, C จ่ะตั�ดตั�+งใน ตั�วเบรกเกอัร% ส�วนในสายน�วที่ร�ล จ่ะตั�ดตั�+งแยกตั�างหาก แล�วเด�นสายกล�บมาที่��ตั�วเบรกเกอัร%
Concept3 เฟส 4 สาย: I1+I2+I3+IN = 0
3 เฟส 3 สาย: I1+I2+I3 = 0
เฟสเด�ยว: I1+IN = 0
Schneider Electric 40- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker
parameter display definition selection
Rating
Breaking capacity
In (A)Must be indicated on the front of the circuit breaker
Maximum current that the device can withstand under specific operating conditions
The rated current determines the rating (In)
In = rated current: to withstand the current absorbed by the loadsIn > rated current: if derating is required, according to the ambient T° and installation and operating conditions (connector cross-section, temperature, environment, etc.)
Icu in kAMust be indicated on the front of the circuit breakerN.B. magnifying glass effect on the front of a device
Maximum short-circuit current that the circuit breaker can interrupt
The assumed short-circuit current (Isc) determines the breaking capacity
Schneider Electric 41- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker
In = 400A
Icu = 70kA at 380/415 V
Schneider Electric 42- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit BreakerHow to select suitable Icu?
1. Must know what is the level of 3 phase short circuit fault at that location. (By
calculation or from drawing)
2. LV CB at that location must have Icu ≥ 3 phase fault level at that location.
DC component AC component
Iproot2 Ik
2 root2 Ik
Schneider Electric 43- Marketing - Pakon – 22 July 2008
High power test lab
"O" opening test
"CO” closing/opening test
enclosureA B
is closed
ON Opening, breaking OFF
is closed
OFF ON Opening, breaking OFFclosing
to t1
BA
to t1
BA
making switch
ground fuse
t
t
กิารที่ดสอบคื!า Icu“O” - รอั3 นาที่� - “CO”
Schneider Electric 44- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
Ics
Discrimination: Icw
parameter selectiondefinitiondisplay
Icw (kA RMS)Category B
On the front of the device
Permissible short-time current.
Icw covers the TED and I²t performances of a circuit breaker
A selective circuit breaker has an Icw.To be selective, according to IEC 60947-2, a circuit breaker must have an Icw > 12 In (Category B). To be completely selective, it must have an Icw equivalent to the max Icu of the downstream circuit breaker(s).
It is expressed as a % of Icu.It is defined by IEC 947-1/-2. The higher the Ics the more effective the circuit breaker
Ics is the rated service breaking capacity given by the manufacturer. Ics indicates the ability of a circuit-breaker to provide normal operation after three short-circuit breaking operations.
Ics (kA RMS)
Schneider Electric 45- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
Ics = 100%
Icw = 6kA/ 0.25 s
Schneider Electric 46- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
Breaker ที่�ม�คื!า Ics ส5งๆ ช!วยเพื้�มคืวามติ!อเน�องขึ้องระบบไฟฟ�าอย!างไร ?
- Breaker ภายในตั7�เมน (MDB) ซ้,�งอัย7�ใกล�หม�อัแปลง ม�โอักาสที่��จ่ะพิบก�บกระแสล�ดวงจ่รที่��ม�ขนาดส7งใกล�เค�ยงก�บค�า Icu หร3อั กระแสล�ดวงจ่ร 3 เฟส มากกว�า breaker ที่��อัย7�ภายในตั7�ย�อัย
Breaker ที่��ตั�ดในตั7�เมน (MBD) หร3อัอัย7�ใกล�หม�อัแปลงควรจ่ะเล3อักใช่� แบบที่��ม�ค�า Ics = 100 % Icu
Schneider Electric 47- Marketing - Pakon – 22 July 2008
เที่คืโนโล่ย� Current limiting ช!วยให�คื!า Ics
= 100 % Icu
DC component
AC component
Ip
Schneider Electric 48- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ติ'ดกิระแสล่'ดวงจรด�วยเวล่าเพื้�ยง 0.002 ว�นาที่� !Compact NS
Schneider Electric 49- Marketing - Pakon – 22 July 2008
aa
10 0005 000
2 0001 000
500
200100
50
2010
5
2
1.5
.2
.1.05
.02
.01.005
.002
.001.5 .7 1 2 3 4 5 7 10 20 30 50 70100 200 300
t(s)
I / Ir
Im = 5 … 10 x In
déclenchement réflexe :t < 10 ms
t(ms)
5
20
10
8
7
6
4
3
2 3 4 6 10 20 30 40 60 100 200
STR22SE160
NS250
NS100-NS160
TM160D
TM16D...TM100D
kA eff
Trip curve ขอังเบรคเกอัร%ที่��ไม�ใช่� current limit •Isc < 25 In
Thermal magnetic ที่�างาน
•Isc > 25 In“Reflex tripping” ที่�างาน
Compact NS
Schneider Electric 50- Marketing - Pakon – 22 July 2008
a
Compact NS“roto-active”
Schneider Electric 51- Marketing - Pakon – 22 July 2008
fixedcontact
housingchamber
gasgenerating parts
arc chute
arcchute
gasgenerating parts
rotarycontact
magnetique U
fixedcontact
a
i
Fm
i
Fr
Compact NS“roto-active”
Schneider Electric 52- Marketing - Pakon – 22 July 2008
MCCB (molded case CB) ที่'วๆไป
a
i
Fm
i
Fr
Schneider Electric 53- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
ICE 947-2แบ!งอ-ปกิรณ์%ป�องกิ'นเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%ออกิเป*น 2 ประเภที่• Category A• Category B เบรกิเกิอร% category B :
• เป)นเบรคเกอัร%ที่��ม� time delay ที่�าให�สามารถที่�า time discrimination ก�บเบรคเกอัร%ตั�วล�างได�• ค�า Icw บอักระด�บกระแส (kA)ที่��สามารถที่นได�ในช่�วง time delay (0.05 ,0.1 ,0.25 ,0.5 ,1 sec)• พิ�ก�ดกระแส 800-6300 A
เบรกิเกิอร% category A :• ไม�ม�การก�าหนดค�า Icw• สามารถที่�า discrimination แบบ current discrimination ได�• พิ�ก�ดกระแส 1-630 A
Im
tm
mt
Schneider Electric 54- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
Icu(D2)
CB1CB2
CB1
CB2
CB2 CB1
CB1
CB2
Icu(CB2)
Current discrimination Time discrimination
Schneider Electric 55- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
ย��งใช่�เบรคเกอัร% category B ที่��ม�ค�าIcw ส7งเที่�าใด discrimination ก/ย��งด�เที่�าน�+น …
(ใกล�เค�ยง total discrimination)
Icw = Icu
ถ�า Icw = Icu จ่ะได� total discrimination !
Instantaneous OFFbreaking power:Icu= Ics = Icw
Category B
Icu
If Icw = Icu?
Schneider Electric 56- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Parameter to Select LV Circuit Breaker (2)
Easy way to check Discrimination!
upstreamCompact circuit breaker NS100N/H/L NS160N/H/L NS250N/H/L NS400N/H/L NS630N/H/LTM-Dn trip unit 80 100 125 160 200 250 400 630
downstreamcircuit breaker TM-Dmulti 9 C60N 10 to 25
32 to 4063
Compact NS80H-MA 2.5 to 80NS100N 16 to 100NS160N 16 to 160NS250N 16 to 250
Discrimination table
Schneider Electric 57- Marketing - Pakon – 22 July 2008
…คืวามติ!อเน�องขึ้องระบบไฟฟ�า ใคืรๆกิ3ติ�องกิาร
• ลดตั�นที่$นการผล�ตั• เพิ��มปร�มาณการผล�ตั• ค$ณภาพิขอังส�นค�า
Schneider Electric 58- Marketing - Pakon – 22 July 2008
LV co-ordination techniques
● Optimising LV electrical distribution through 3 actions at the Protection
Plan Level
1) discrimination to guarantee continuity of supply
2) limitation to reduce constraints
3) cascading to optimise performances
Schneider Electric 59- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Co-ordination of protection devices1) discrimination● Whatever the fault: overload short-circuit insulation fault
only the circuit-breaker located just upstream from the fault trips
● 4 types of discrimination current time energy logic
E41139
a
A
CB
Schneider Electric 60- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Co-ordination of protection devices2) limitation● Technique that allow for the harmful effects of short-circuit currents
to be diminished
● Limitation reduces effects of the following type: electromagnetic: reduction in EMC disturbances mechanical: reduction of deformation and/or breaks thermal: rise in the life span of trunkings
E62650
E62651
Isc presumed transient peak
Isc presumed steady peak
Isc limited peak
Isc
10 %
Â
tsc t
100 %
t
A2
I2sc
Presumedenergy 100 %
Limitedenergy< 1 %
1 %
100 %
Schneider Electric 61- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Co-ordination of protection devices3) cascading● The limiting upstream circuit-breaker helps the downstream
circuit-breakers to open
● Technique that allows for the cost of LV electrical distributionto be optimised
E62667
Non priorityfeeder
Schneider Electric 62- Marketing - Pakon – 22 July 2008
a
1000 A
100 A
• โอเวอร%โหล่ด : I < 10 In
• ล่'ดวงจรแบบม�คืวามติ�านที่าน :10 In > Icc 30 In
• ล่'ดวงจร : In > 30 In
กระแสเก�นในระบบไฟฟ(าม�หลายระด�บเบรกิเกิอร% CB1
เบรกิเกิอร% CB2
Ic3 = 30 kA - ล่'ดวงจร
breaking capacity
Ic2Ic1 Ic3 I(A)
t(s)
100A
เบรกิเกิอร% CB2
เบรกิเกิอร% CB1
Ic1 = 300 A - โอเวอร%โหล่ด
Ic2 = 3000 A - ล่'ดวงจรแบบม�คืวามติ�านที่าน
Schneider Electric 63- Marketing - Pakon – 22 July 2008
หล่'กิกิาร Current discrimination Discrimination limit Is = Im(CB1) หล�กการ Current discrimination จ่ะใช่�ได�ด�มาก ก�บตั7� Load center, Consumer unit (เพิราะพิ�ก�ดกระแส CB1 ก�บ CB2 ห�างก�นมาก และกระแสล�ดวงจ่รตั��า)
Ir ขอัง CB1
Ir ขอัง CB2> 2
Ir(CB2) Ir(CB1)
Im(CB2)Im(CB1)
Im ขอัง CB1
Im ขอัง CB2> 2
Note : Merlin Gerin Im(CB1)/Im(CB2) >1.5
Icu(D2)
CB1CB2
CB1
CB2
Schneider Electric 64- Marketing - Pakon – 22 July 2008
กิารที่/า Discrimination ในช!วงกิระแสล่'ดวงจรติ/าๆ
CB2 CB1
CB1
CB2
Icu(CB2)
•ใช�หล่'กิกิาร time discrimination
Schneider Electric 65- Marketing - Pakon – 22 July 2008
มาติรฐาน IEC947-2
แบ!งอ-ปกิรณ์%ป�องกิ'นเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%ออกิเป*น 2 ประเภที่
• Category A• Category B
เบรกิเกิอร% category B :• เป)นเบรคเกอัร%ที่��ม� time delay ที่�าให�สามารถที่�า time discrimination ก�บเบรคเกอัร%ตั�วล�างได�• ค�า Icw บอักระด�บกระแส (kA)ที่��สามารถที่นได�ในช่�วง time delay (0.05 ,0.1 ,0.25 ,0.5 ,1 sec)• พิ�ก�ดกระแส 800-6300 A
เบรกิเกิอร% category A :• ไม�ม�การก�าหนดค�า Icw• สามารถที่�า discrimination แบบ current discrimination ได�• พิ�ก�ดกระแส 1-630 A
Im
tm
mt
Schneider Electric 66- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ย��งใช่�เบรคเกอัร% category B ที่��ม�ค�าIcw ส7งเที่�าใด discrimination ก/ย��งด�เที่�าน�+น …
(ใกล�เค�ยง total discrimination)
กิารที่/า Discrimination ในช!วงกิระแสล่'ดวงจร
• ใช�หล่'กิกิาร time discrimination
Icw = Icu
ถ�า Icw = Icu จ่ะได� total discrimination !
Instantaneous OFFbreaking power:Icu= Ics = Icw
Category B
Icu
Schneider Electric 67- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Other Technology for LV CB (2)
Current Limiting and Cascading
A device is said to be
limiting when the current passing through it during a short-circuit has an amplitude considerably
lower than the
prospective short-circuit current
t
Icc Prospective Isc peak
Limited Isc peak
What is Current Limiting?
Schneider Electric 68- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Other Technology for LV CB (2)
Current Limiting Technology
Limitation thermal, mechanical and electromagnetic stresses of cables, thanks to rapid opening preventing complete development of the short-circuit
Cost reduction:Smaller cables for high short-circuit currentsSmaller devicesSmaller switchboard enclosureUse of the cascading principle
Even our multi 9 circuit-breakers are equipped with limitation technology thanks to an extremely effective mechanism
Limitation curves are defined for each device.t
Icc Prospective Isc peak
Limited Isc peak
Schneider Electric 69- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Other Technology for LV CB (2)
What is Cascading?
Cascading is the use of the
current limiting capability of circuit breakers at a given
point to permit installation of lower- rated and therefore lower cost breakers downstream
1 1 3
Schneider Electric 70- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Other Technology for LV CB (2)
Cascading tableUpstream NS100N NS100H NS100LBreaking capacity kA eff 36 70 150Downstream (kA)C60a 15 20 20C60N 25 30 30C60H 25 40 40
Breaking capacity (kA eff)
Note : C60a 5kA @ 415VC60N 10kA @ 415VC60H 15kA @ 415VFault at 36kA
Schneider Electric 71- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Other Technology for LV CB (2)
Cascading with Enhanced Discrimination
Upstream NS160N/H/L 36kA trip unit TM-D
Downstream rating (A) 80 100/125/160
C60N <16 30/30 30/3020 30/30 30/3025 30/30 30/3032 15/30 30/3040 15/30 30/3050 15/30 30/3063 30/30
15/30Selectivity limit enhanced by cascading (in kA)
Downstream device breaking capacity enhanced by cascading (in kA)
Schneider Electric 72- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Topic
1.Basic Concept
2.LV Components (Design and Select)
3.Schneider Offer in LV
Schneider Electric 73- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Ecodial Program for LV Electrical system design
B2
Tableau
D4
CEP
Q8
Circuit
C8
L8 L9
C9
Circuit
Q9
Q7
Circuit
C7
L7L6
C6
Circuit
Q6
Q5
Circuit
C5
L5
Q3
Circuit
C3
Q1
Circuit
C1
T1
Schneider Electric 74- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Up to 125A MCB multi9
Up 10 100A MCB QOvs
Up to 400A MCCB Easypact
100 – 3200A MCCB Compact NS
800 – 1600A ACB Masterpact
NT
800 – 6300A ACB Masterpact
NW
Circuit breaker from 0.5 – 6300 A
Schneider Electric 75- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Easypact: performances
25010015 60
7.5
10
36
30
25
18
15
EZD100B
EZD100F
EZD100N
EZD100H
EZD250F
EZD250N
EZD250H
EasyPact 100 EasyPact 250
Breaking Capacity Icu kA at 415Vac
50
EZDV250N
EZDV250H EZD400N
EZD400H
Ratedcurrent In A
EasyPact 400
400
Schneider Electric 76- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●Breaking capacities by standards
400/415V
100 AF 250 AF
IEC-JIS 550V
230/240V
240V
Nema 480V
B F N H
5 2.5 105
10 7.5 30 15
25 10 100 25
- - 18 10
-- 100 25
kA F N H
5 15 10
18 36 25
25 85 50
15 25 18
25 85 50
400 AF
N H
2015
5036
100 85
3525
8550
Easypact: performances
Schneider Electric 77- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Compact NSX and Compact NS Range Overview●4 volumes only to cover...
●Ratings from 100 to 3200 A●Performances from 36 to 200 kA
Compact NSX 100 - 250 Compact NSX 400-630 Compact NS 630-1600 Compact NS 1600-3200
Schneider Electric 78- Marketing - Pakon – 22 July 2008
NPerformances (kA) H L LB
Types of poles NH unit L unit LB unit
Icu 220/240 V 50 70 150 200
380/415 V 50 70 150 200
440 V 50 65 130 200
500/535 V 40 50 100 100
660/690 V 30 42 - 75
Icw 0.5 s 25 25 10 7
1 s 19.2 19.2 7 5
Break. cap.NEMAAB1
240 V 50 65 125 200
480 V 35 50 100 200
600 V 25 50 - 100
Mechanical durability 10 000 10 000 10 000 10 000
Compact NS IEC60947-2 performances
Schneider Electric 79- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Compact NS IEC60947-2 performances
630b
Performance N
Manual Compact NS
Ics 100% 75%
800 1000 1250 1600
Performance H Ics 75% 50%
Performance L Ics 100%
Performance LB Ics 100%
630b
Performance N
Electrical Compact NS
Ics 75% 75%
800 1000 1250 1600
Performance H Ics 50% 50%
Performance L Ics 100%
Schneider Electric 80- Marketing - Pakon – 22 July 2008
ACB ●2 families, 3 sizes
Masterpact NT
630 to 1600 A
Smallest circuit-breaker !
4000 to 6300 A
Masterpact NW
800 to 4000 A
Masterpact NW
Masterpact NT/NW Range Overview
Schneider Electric 81- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Masterpact NT/NW IEC60947-2 performances
Schneider Electric 82- Marketing - Pakon – 22 July 2008
อ-ปกิรณ์%ประกิอบส/าหร'บเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%●SHUNT TRIP●UNDERVOLT RELEASE (UVR)●UNDERVOLT RELEASE WITH TIME DELAY●AUXILIARY SWICH●ALARM SWITCH●HANDLE PADLOCK●KEY LOCKS●MOTER OPERATE
Schneider Electric 83- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Shunt Trip
●จะปล่ดวงจรเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร% เม�อ Coil shunt trip ได�ร'บVoltage
●สามารถน/าไปติ!อกิ'บระบบอ�นเพื้�อน/ามาส'งปล่ดวงจรได�
For MCCB For ACB
Schneider Electric 84- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Undervoltage Release (UVR)
●ปล่ดวงจรเม�อ voltage ติกิติ/ากิว!าคื!าที่�กิ/าหนดไว�●ส!วนใหญ่!จะใช�งานคื5!กิ'บ under/over voltage relay●ม�ที่'�งแบบที่�ม� แล่ะไม!ม� Time delay
ไม!ม� Time delay ม� Time delay
กิารไฟฟ�าแนะน/าให�เล่�อกิใช�งานแบบที่�ม� Time delay
Schneider Electric 85- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Under volt. แบบไม!ม�time delay
BAD !
Under volt. แบบม�time delay
Good !
Phase protection relay with under voltage release
L1L2L3N
Schneider Electric 86- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Under voltage release with time delay Control board ขอังตั�ว Under voltage
Undervoltage Release With Time Delay
Schneider Electric 87- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Undervoltage Release With Time Delay
แบบติ�ดติ'�งภายนอกิติ'วเบรคืเกิอร%
Schneider Electric 88- Marketing - Pakon – 22 July 2008
For MCCBFor ACB
Auxiliary Switch●เม�อเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%เปล่�ยนสถานะ - (on off) จะที่/าให�หน�าส'มผ'ส
ช!วยเปล่�ยนสถานะด�วย
Schneider Electric 89- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Auxiliary Switch (ติ!อ)●เม�อเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%เปล่�ยนสถานะ - (on off) จะที่/าให�หน�าส'มผ'ส
ช!วยเปล่�ยนสถานะด�วย
Schneider Electric 90- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Alarm Switch●หน�าส'มผ'สช!วยจะเปล่�ยนสถานะเม�อเซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%ที่ร�ป
เน�องจากิเกิ�ด Fault ขึ้��นในระบบ (Overload, Short circuit)
For MCCB
Schneider Electric 91- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Motor Operate●ผ5�ใช�สามารถส'ง ON-OFF เบรกิเกิอร%ได�จากิห�องคือนโที่รล่ โดยไม!
ติ�องไปที่�หน�าติ'วเบรคืเกิอร%
Schneider Electric 92- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Handle Padlock●ติ�ดติ'�งเพื้�อกิ'นกิาร ON เซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%●ล่3อกิไว�ในติ/าแหน!ง OFF เที่!าน'�น ไม!สามารถล่3อกิไว�ในติ/าแหน!ง ON
For MCCB For ACB
Schneider Electric 93- Marketing - Pakon – 22 July 2008
Key Locks●ติ�ดติ'�งเพื้�อกิ'นกิาร ON เซอร%กิ�ติเบรคืเกิอร%●ล่3อกิไว�ในติ/าแหน!ง OFF เที่!าน'�น ไม!สามารถล่3อกิไว�ในติ/าแหน!งON
Schneider Electric 94- Marketing - Pakon – 22 July 2008
●น�ยมใช�กิ'บเบรคืเกิอร%ที่�คืวบคื-มมอเติอร%●สามารถล่3อคืเบรคืเกิอร%ที่�ติ/าแหน!ง OFF ได� โดยไม!ติ�องใช�
อ-ปกิรณ์%เพื้�ม
Rotary Handle
Extend Direct