Монтаж силового щита: СБОРКА И МОНТАЖ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЩИТА.

СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ
КОМИССИЯ ПО ЯДЕРНОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ
ОТДЕЛ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ
ВАШИНГТОН, округ Колумбия 20555-0001

21 января 1998 г. -ЗАКРЫТЫЕ, НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Адресаты

Все держатели лицензий на эксплуатацию ядерных энергетических реакторов.

Цель

Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) выпускает это информационное уведомление, чтобы предупредить адресатов о том, что неадекватная проверка уставок отключения по максимальному току для низковольтных автоматических выключателей в металлическом корпусе может привести к потере нескольких функций безопасности. Ожидается, что получатели изучат информацию на предмет применимости к их объектам и при необходимости рассмотрят меры, чтобы избежать подобных проблем. Однако предложения, содержащиеся в этом информационном сообщении, не являются требованиями NRC; IN 98-03

Описание обстоятельств

16 сентября 1996 г. автоматический выключатель K600S 480-Vac компании Asea Brown Boveri (ABB) преждевременно отключился от перегрузки по току на АЭС Перри компании Centerior Energy и обесточился. центр управления двигателем, связанный с безопасностью (MCC).Твердотельное устройство отключения SS-5 автоматического выключателя (Power Shield) обнаружило перегрузку по току, хотя фактический ток MCC во время отключения был значительно ниже ожидаемой уставки отключения Power Shield. Последующий осмотр автоматического выключателя показал, что провода от одного из трех трансформаторов тока (ТТ), используемых для измерения токов повреждения, были перевернуты. Перевернутое расположение проводов ТТ привело к смещению уставки отключения при длительной перегрузке по току Power Shield вниз с 660 ампер первичного тока до примерно 330 ампер и вызвало непреднамеренное срабатывание выключателя при перегрузке по току.

Обсуждение

Трехфазные твердотельные и микропроцессорные расцепители чувствительны к полярности (или фазе) сигнала от трансформаторов тока фазового датчика. Сигнал может быть эффективно сдвинут на 180 противофаз, если провода ТТ перевернуты (или соединения между нижними клеммами ТТ и клеммами блока Power Shield перепутаны) или если катушка ТТ установлена ​​в перевернутом положении. Обычно сигналы от трансформаторов тока трехфазных датчиков разделены на 120 фаз. Однако, когда один сигнал с фазовым сдвигом на 180 от неправильно подключенного или установленного трансформатора тока объединяется в процессоре с двумя другими, измеренная пиковая амплитуда объединенного сигнала может быть эффективно удвоена.По крайней мере, в одном случае, как описано выше, это состояние привело к срабатыванию твердотельного расцепителя при уровне первичного тока, значительно ниже ожидаемого уровня.

Однако такой неожиданный фазовый сдвиг вторичного выходного тока ТТ не обнаруживается во время калибровки и тестирования однофазного первичного тока. Следовательно, могут потребоваться дополнительные проверки или испытания для надлежащей проверки правильности работы автоматических выключателей, оснащенных твердотельными расцепителями. Процедура проверки полярности фазового датчика для полупроводниковых расцепителей типа SS-3, -4, -5, -13, -14 и -15 ABB следующая:

1. На блоке статического отключения (Power Shield). клеммная колодка, подключите аналоговый счетчик (т.е.е., обычное электромеханическое движение измерителя Д’Арсонваля), настроенного для измерения тока (шкала 100 мА), чтобы проверить фазовые датчики для каждого полюса следующим образом: отрицательный измерительный провод на клемме 5, положительный измерительный провод последовательно для каждого теста на клеммах 6, 7 и 8 для левого, центрального и правого полюсов соответственно.
2. Подключите ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ (-) клемму 1,5-вольтовой аккумуляторной батареи к пальцевым соединениям НИЖНИХ первичных разъединителей выключателя для каждого из вышеуказанных соответствующих полюсов для каждого теста. Затем, наблюдая за измерителем, прикоснитесь испытательным проводом от ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ (+) клеммы батареи к ВЕРХНЕМУ первичному разъединителю соответствующего полюса для каждого теста.
3. Убедитесь, что стрелка счетчика на мгновение отклоняется в положительном направлении, поскольку положительный вывод аккумуляторной батареи касается каждого верхнего первичного разъединителя. Положительное отклонение указывает на правильность полярности сигнала от трансформатора тока, считываемого статическим расцепителем.

Обычно этот тест подтверждает правильность проводки и ориентации трансформатора тока фазового датчика.Однако следует отметить, что если и проводка, и ориентация трансформатора тока на одном полюсе поменяны местами, это также даст сигнал правильной полярности или правильного фазового соотношения для двух других полюсов, но это не является предпочтительным условием. Завод использует этот тест как процедуру поиска неисправностей, а не заменяет хороший визуальный осмотр сборки. Кроме того, испытание подтвердит правильность обмотки ТТ, внутренних соединений между выводами обмотки и маркировки крышки, которая в противном случае не была бы очевидна, если бы она была неправильной на новых ТТ, изготовленных на предприятии-изготовителе ТТ.

Автоматический выключатель, который преждевременно сработал из-за перегрузки по току в Perry, был новым автоматическим выключателем, поставленным ABB Power T&D Co., Inc. 26 марта 1997 года ABB уведомила NRC в отчете 10 CFR Part 21, что существует потенциал для новых низковольтные автоматические выключатели K-line, оборудованные твердотельным отключающим устройством Power Shield, для отключения значительно ниже уставки отключения устройства, если трансформаторы тока перегрузки по току автоматического выключателя неправильно подключены к устройству отключения Power Shield. Хотя выключатель, который преждевременно сработал в Perry, был новым выключателем, существует вероятность того, что отремонтированные выключатели будут иметь аналогичный дефект проводки. NRC известно о случаях, когда автоматические выключатели ABB K-line были отправлены в сервисные центры ABB для ремонта, а сервисный центр возвращал автоматические выключатели лицензиату с неправильно подключенными трансформаторами тока.

Стандартный автоматический выключатель ABB K-line в металлической оболочке имеет шесть трансформаторов тока. Три из этих шести трансформаторов тока называются «фазовыми датчиками» и используются для обнаружения токов короткого замыкания. Остальные три трансформатора тока называются «датчиками мощности» и используются для формирования опорного сигнала отключения в расцепителе Power Shield.На каждой фазе выключателя установлены два трансформатора тока, датчик фазы и датчик мощности. Выводы всех шести трансформаторов тока подключаются к трем клеммным колодкам, прикрепленным к передней части литой монтажной платы трансформатора тока рядом с нижней частью автоматического выключателя. Эти три клеммных колодки, в свою очередь, подключены к твердотельному расцепителю Power Shield с помощью многожильного жгута проводов. Приложение 1 к этому уведомлению является копией электрической схемы ABB 709551, редакция 16, для справки. В Приложении 2 к этому уведомлению приводится фотография монтажной платы ТТ в нижней части выключателя K-line, помогающая интерпретировать рисунок.Типичные ошибки подключения и сборки, которые были обнаружены в автоматических выключателях ABB K-line, включают следующее:

• Провода ТТ были подключены к неправильным клеммам нижних клеммных колодок.
• Жилы многожильного кабеля были подключены не к тем клеммам нижних клеммных колодок или к неправильным клеммам расцепителя Power Shield.
ТТ
• были установлены в перевернутом виде, но были правильно подключены к нижним клеммным колодкам (такой же эффект, как и при перестановке выводов).
• После того, как провода на клеммах 6, 7 и 8 расцепителя Power Shield будут подняты для проверки целостности фазовых датчиков или провода на клеммах 11, 12, 13 и 14 будут подняты для проведения калибровочных испытаний, провода переставлены неправильно.

Ошибки в проводке или сборке выключателя могут быть вызваны изготовителем оригинального оборудования, компаниями, оказывающими услуги по ремонту выключателя, или коммунальными службами во время испытаний. Неправильно подключенные или собранные автоматические выключатели могут в настоящее время находиться в эксплуатации или храниться на складе для обслуживания в будущем.Поскольку однофазное калибровочное испытание не может обнаружить описанные здесь ошибки подключения или установки ТТ, существует вероятность того, что неправильно смонтированные или собранные автоматические выключатели пройдут обычное однофазное калибровочное испытание, но сработают токи нагрузки, меньшие, чем желаемая уставка срабатывания (например, на пуск нагрузки выключателя, связанной с безопасностью, при проектной аварии), приводящий к потере функций безопасности.

Это информационное уведомление не устанавливает новых требований NRC; Таким образом, данное уведомление не требует каких-либо конкретных действий или письменного ответа.Однако получателям напоминаем, что в соответствии с 10 CFR 50.65 они должны принимать во внимание опыт работы в отрасли (включая информацию, представленную в информационных уведомлениях NRC), где это возможно, при постановке целей и проведении периодических оценок. Если у вас есть какие-либо вопросы по поводу информации в этом уведомлении, пожалуйста, свяжитесь с одним из технических контактных лиц, перечисленных ниже, или с соответствующим менеджером проекта NRR.

Страница Последняя редакция / обновление Среда, 24 марта 2021 г.

Избегайте проблем с приборами, правильно прокладывая низковольтную проводку.

Это происходит из-за конца. Установлена ​​сложная система управления, включающая множество приборов, и соединения кажутся электрически правильными, но есть проблемы. Некоторые устройства не работают вообще, а другие работают нестабильно или неточно.Проблемы кажутся особенно острыми, когда речь идет о чувствительных полупроводниковых аналоговых или цифровых приборах. Что могло быть не так?

Что не так, разработчик и установщик не уделили должного внимания деталям подключения КИП во время проектирования и установки. Некоторые из этих важных деталей проводки включают в себя правильное обращение с каждым типом инструментов, правильную проводку для сигналов инструментов, правильное заземление измерительных приборов и характеристики звука для измерительных проводов и выводов.

Прежде чем мы перейдем к подробному обсуждению, давайте проясним один момент: описанные здесь методы электромонтажа предназначены для низковольтных КИП, обычно используемых в промышленных процессах или в лабораторных условиях, а не для КИП, которые включают измерительные трансформаторы (т. Е. Трансформаторы напряжения и токи). трансформаторы). Из-за задействованных потенциалов электропроводка КИПиА выполняется в соответствии с совершенно другим набором стандартов.

Провод и кабель

Обычно используется витая пара при подключении КИПиА.Когда два провода скручены вместе, многие эффекты электромагнитных помех нейтрализуются, поэтому проводка на основе витой пары более устойчива к электрическим помехам, чем незакрученная проводка. Более крутая скрутка (т.е. большее количество поворотов на дюйм) приводит к большей невосприимчивости, поэтому на эту спецификацию стоит обратить внимание.

Чтобы добавить еще один уровень защиты от электромагнитных помех, поверх проводов витой пары добавлен заземленный экран. Когда он заключен в защитную оболочку, пакет называется двухжильным экранированным кабелем витой пары, и этот кабель рекомендуется для большинства полевых соединений КИПиА.

Обычно существует два типа экранов: плетеный и фольгированный. Поскольку он дает 100% покрытие, предпочтительнее использовать фольгу. Убедитесь, что экранированный кабель также имеет заземляющий провод, который представляет собой неизолированный провод, намотанный внутри оболочки кабеля и постоянно контактирующий с экраном. Дренажный провод упрощает заделку экрана.

Фактические проводники в кабеле должны быть многопроволочными из меди, рекомендуется сечение проводника не менее 18 AWG. Хотя большинство измерительных сигналов можно передавать с помощью проводов меньшего размера, сохранение проводов 18 AWG или большего размера повышает надежность и упрощает подключение.Дренажный провод также должен быть многожильным с гальваническим покрытием и должен быть как минимум на один размер меньше, чем проводники, но опять же, как минимум, 18 AWG для надежности.

Изоляция должна быть из высококачественного термопласта и рассчитана на используемое напряжение (большинство измерительных цепей работают ниже 30 В постоянного тока). Стандартные цвета двухжильного измерительного кабеля — красный (положительный) и черный (отрицательный), но доступны и другие цвета.

Оболочка кабеля должна быть рассчитана на предполагаемое использование кабеля, а инструментальный кабель доступен для всех распространенных применений (например,грамм. канал, лоток, на открытом воздухе, прямое захоронение и т. д.). Также убедитесь, что куртка устойчива к любым химическим веществам или маслам, с которыми она может столкнуться. Если кабель должен быть проложен в кабелепроводе, убедитесь, что оболочка гладкая и скользкая. Мягкие резиновые оболочки затрудняют натяжение и могут привести к повреждению кабеля.

Наполнители — это непроводящие волокнистые нити, намотанные в кабель, чтобы заполнить любое пустое пространство. Обычно они не используются в инструментальных кабелях, но при наличии наполнителей убедитесь, что они негигроскопичны.Это означает, что они не будут впитывать влагу и втягивать ее в кабель, что является очевидным преимуществом.

Концевая заделка кабеля

Концевые заделки — важная часть проводки прибора. Правильные заделки обеспечивают надежные соединения и помогают устранить такие проблемы, как контуры заземления и электромагнитные помехи. Инструментальные зажимы обычно делаются на винтовые клеммы или компрессионные клеммы, и любой из них может быть надежным. Двухжильный экранированный кабель витой пары оканчивается двумя разными способами: заземляющий провод подсоединяется к клемме, либо дренажный провод отрезан и изолирован.

На рис. 1 показан типичный двухжильный экранированный кабель, подготовленный для подключения к винтовым клеммам с отрезанным дренажным проводом. Обычно это делается на полевом конце инструментального кабеля, где заземление экрана не требуется. Обратите внимание, что изоляционная лента или термоусадочная трубка используются для защиты кабеля от загрязнения и предотвращения случайного заземления экрана или дренажного провода. Случайное заземление в этой точке почти наверняка создаст нежелательный контур заземления.

[Рис. 1 ИЛЛЮСТРАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНА]

Фиг.2 показан типичный двухжильный экранированный кабель, подготовленный для подключения к винтовым клеммам, где должен быть подключен дренажный провод. Обратите внимание, что заземляющий провод, который является неизолированным проводником, снабжен изоляционной трубкой для предотвращения случайного заземления. В этом случае зажим для обжима полезен для удержания трубки. Изоляционная лента или термоусадочная трубка снова используются для защиты кабеля от загрязнения и предотвращения случайного заземления, поскольку любое случайное соединение между дренажным проводом и шасси, рамой или корпусом почти наверняка создаст контур заземления.

[Рис. 2 ИЛЛЮСТРАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНА]

Практика электромонтажа КИП

В дополнение к правильным заделкам при проектировании или установке инструментальных систем необходимо соблюдать некоторые общие правила электромонтажа. Во-первых, по возможности следует избегать сращивания измерительных кабелей. Хотя соединения на промежуточных клеммных колодках часто упрощают установку или устранение неисправностей, они вызывают больше проблем, чем они того стоят. Концевые заделки такого типа являются основными зонами коррозии, ослабленных соединений, случайного заземления экрана и появления электромагнитных помех.Один неразрывный кабель от полевого устройства к контроллеру или системе управления всегда является самым надежным решением.

Будьте осторожны при прокладке проводки прибора рядом с проводкой более высокого напряжения. Любые провода, по которым передается сигнал переменного тока напряжением 120 В или более, являются возможным источником электромагнитных помех, и сигнальные кабели прибора следует прокладывать на безопасном расстоянии от них. Если измерительные кабели должны пересекаться с силовыми кабелями переменного тока и кабелями управления, они должны быть разделены на достаточное расстояние, а пересечение должно быть выполнено под прямым углом, чтобы минимизировать индукцию.

Инструментальные кабели всегда следует прокладывать в кабелепроводах, предназначенных только для сигналов инструментов. Когда используется лоток, его нужно как минимум разделять. Отдельные лотки для приборов — лучшее решение, и зачастую они не сильно увеличивают стоимость. Два 12-дюйм. лотки можно установить на обычных вешалках почти по той же цене, что и один 24-дюймовый. разделенный лоток, и преимущество наличия лотка, предназначенного для измерительных кабелей, обычно стоит любых дополнительных затрат.

Для максимальной защиты, прокладывайте все кабели КИП в стальном кабелепроводе, потому что этот тип кабелепровода при правильном заземлении обеспечивает отличный электромагнитный экран, а также индуктивное демпфирующее действие из-за содержания железа.Кроме того, практически невозможно навести шум на инструментальный кабель, проложенный в стальной трубе.

Заземление в системах КИП

Большинство систем КИП имеют два заземления: электрическое или силовое заземление и заземление прибора. Важно понимать, что эти две системы заземления имеют совершенно разные цели. Основное назначение заземления — безопасность. Все металлическое или проводящее оборудование должно быть подключено к этому заземлению, и здесь действует правило «чем больше, тем лучше».«Кодекс требует, например, чтобы сеть заземления, стержень заземления, строительная сталь и водопроводная труба были подключены к системе заземления электропитания, если они есть».

Основное назначение приборного заземления, с другой стороны, заключается в защите приборов от электромагнитных помех. Чтобы сделать это успешно, любая часть системы защитного экранирования должна быть заземлена только в одной точке. Когда система экранирования заземляется в двух или более точках (например, заземления прибора и заземленного корпуса), образуется контур заземления.Ток может течь в контуре заземления из-за неизбежной разницы потенциалов между отдельными заземляющими элементами. Контуры заземления вызывают передачу шума по самой системе экранирования, которая должна защищать сигналы чувствительных приборов, что противоречит ее назначению.

Чтобы избежать контуров заземления и электромагнитного загрязнения системы заземления, всю проводку заземления прибора, включая экраны кабелей и заземляющие провода, следует рассматривать как чувствительные токоведущие проводники. Все провода заземления прибора должны быть изолированными, а не оголенными, и с проводами заземления следует соблюдать те же правила подключения, что и для других чувствительных сигналов.При проектировании разводки приборов необходимо также соблюдать осторожность, чтобы каждый экран был подключен только к одной точке заземления. Вы должны установить эту точку в центре, например, на панели управления или шкафу ПЛК, и во избежание любых подключений к заземлению в полевых условиях. По этой причине приборное заземление иногда называют изолированным заземлением (оксюморон), но термин одноточечное заземление более точен.

Сигналы приборов

Наиболее распространенным сигналом прибора, используемым в промышленности, является токовый сигнал 4–20 мА.Значение 4 мА обычно представляет нулевой уровень переменной, а 20 мА — максимальное значение.

Токовые сигналы предпочтительнее сигналов напряжения, потому что они по своей природе более устойчивы к шуму, а смещение нуля 4 мА дополнительно способствует целостности сигнала. Хотя поддержание идеального сигнала OmA было бы почти невозможно при наличии шума, можно «похоронить» шум в сигнале смещения 4mA и четко представить минимальное значение.

Сигналы напряжения также используются, но они обычно ограничиваются относительно свободными от шума зонами, такими как панели управления или лабораторные помещения.Типичные сигналы напряжения: 1-SVDC, 2-10 В постоянного тока, 0-SVDC и 0-10 В постоянного тока. Первые два сигнала снова используют нулевое смещение и, следовательно, более устойчивы к помехам. Они также имеют то преимущество, что их легко генерировать из токового сигнала 4–20 мА, просто пропуская ток через резистор подходящего размера.

Сигналы приборов также классифицируются как изолированные и неизолированные. Изолированный сигнал не привязан к заземлению или общей опорной точке. Изолированные сигналы напряжения часто называют дифференциальными сигналами, потому что информация представлена ​​разницей в напряжении между двумя точками, а не абсолютным напряжением относительно общего.

Неизолированные сигналы относятся к некоторому общему сигналу и часто называются несимметричными, поскольку информация представлена ​​напряжением между единственной точкой и общей точкой.

Важно знать, является ли устройство изолированным или неизолированным. Например, два неизолированных устройства в одной токовой петле приведут к тому, что петля будет привязана к земле или общей в двух разных местах и ​​почти наверняка приведет к неправильной работе петли.

Типы инструментов

— это обычные полевые устройства ввода.Передатчик обычно состоит из электронного блока, который взаимодействует с датчиком, который, в свою очередь, измеряет некоторую физическую величину в процессе. Электроника интерпретирует сигнал датчика, выполняет любое необходимое преобразование и затем передает сигнал, пропорциональный измеряемой величине. Датчик температуры, например, может измерять температуру с помощью термопары, выполнять компенсацию и линеаризацию и передавать сигнал 4-20 мА, представляющий температуру, на контроллер.

имеют четыре общие электрические конфигурации, как показано на рис. 3. Передатчик с полевым питанием получает питание для электронного блока от источника в полевых условиях и передает сигнал (обычно изолированный) по двум выделенным проводам. Четырехпроводный передатчик аналогичен, но он берет свое напряжение (обычно 24 В постоянного тока) от центрального источника, а мощность передается на устройство по тому же кабелю, по которому переданный сигнал передается обратно в систему управления. Трехпроводные передатчики используют два провода для питания передатчика и передают сигнал обратно по третьему проводу.Сигнал неизолированный (относительно общего), поэтому требуется только один сигнальный провод. Двухпроводные передатчики «крадут» мощность у самого сигнала прибора, не влияя на его точность. Двухпроводные преобразователи тока очень популярны из-за своей простоты, а стандартное смещение нуля гарантирует, что электроника всегда будет иметь как минимум 4 мА для работы.

[Рисунок 3 ИЛЛЮСТРАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНА]

Выходные полевые устройства почти всегда двухпроводные и реагируют на сигналы напряжения или тока.Эти устройства обычно изолированы, но разумно убедиться, потому что неизолированные устройства могут вызвать проблемы, упомянутые ранее. Типичными устройствами вывода являются регулирующие клапаны, которые позиционируются пропорционально входящему сигналу, и приводы с регулируемой скоростью, которые регулируют скорость двигателя до значения, указанного входящим сигналом.

Типовые схемы КИП

На рис. 4 показаны некоторые типовые схемы контрольно-измерительных приборов, как выполняются электрические соединения и как следует подключать провода заземления экрана (DRN), чтобы избежать контуров заземления.На схеме показано, как должно выполняться прямое соединение через клеммную колодку (хотя обычно это не рекомендуется) и как правильно распределяются сигналы напряжения. Он также показывает правильное соединение нескольких устройств в токовой петле и то, как сигнал тока преобразуется в сигнал напряжения с помощью резистора. Резисторы инструментального класса с точностью до половины процента или выше доступны в широко используемых номиналах (250, 500 и 1000 Ом). Концевые заделки на рисунке должны быть физически выполнены, как показано на рис.1 и 2.

[Рисунок 4 ИЛЛЮСТРАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНА]

Руководство по установке / сборке DCC / Power Shield

Универсальный адаптер для ключей 3+

Универсальный адаптер для ключей 3+ Комплект универсального адаптера для ключей версии 3+ позволит вам подключить практически любой передатчик или приемопередатчик с помощью прямого ключа, электронного ключа, последовательного или параллельного порта компьютера