Kaj je selektivnost odklopnikov + načela za izračun selektivnosti

Selektivnost ali selektivnost odklopnikov je ključna za zagotavljanje zanesljivega delovanja električnega tokokroga. Ta funkcija pomaga preprečiti izredne razmere in dvigne varnost na višjo raven.

V primeru preobremenitve voda ali kratkega stika je zaščiten le poškodovani vod, ostala elektroinstalacija ostane v delujočem stanju. V tem članku bomo podrobno analizirali, zakaj se to zgodi, upoštevali glavne naloge selektivne zaščite, povezovalne diagrame in njihove značilnosti.

Pozorni bomo tudi na izračun selektivnosti in pravila za izdelavo zemljevida, pri čemer bomo gradivo opremili z vizualnimi diagrami, tabelami in fotografijami. In članek bomo dopolnili s podrobnimi razlagami v videoposnetkih.

Pomen in glavne naloge selektivne zaščite

Varno delovanje in stabilno delovanje električnih inštalacij sta nalogi selektivne zaščite. Takoj izračuna in odreže poškodovano območje brez prekinitve napajanja zdravih območij. Selektivnost zmanjša obremenitev inštalacije in zmanjša posledice kratkega stika.

Z brezhibnim delovanjem odklopnikov so zahteve po neprekinjenosti napajanja in posledično tehnološkem procesu maksimalno zadovoljene.

Ko se avtomatska oprema, ki izvaja odpiranje, pokvari zaradi kratkega stika, bodo porabniki zaradi selektivnosti prejeli normalno napajanje.

Osnova selektivne zaščite je pravilo, da je količina toka, ki teče skozi vsa razdelilna stikala, nameščena za vhodnim odklopnikom, manjša od predvidenega toka slednjega.

Skupaj teh poimenovanja lahko jih je več, vendar mora biti vsaka posamezna vsaj stopničko pod uvodno. Torej, če je na vhodu nameščen 50-amperski odklopnik, je poleg njega nameščeno stikalo s trenutno močjo 40 A.

Odklopnik sestavljajo naslednji elementi: ročica (1), vijačne sponke (2), gibljivi in ​​fiksni kontakti (3, 4), bimetalna plošča (5), nastavitveni vijak (6), solenoid (7), mreža za gašenje obloka. (8) , zapahi (9)

Z ročico lahko vklopite ali izklopite tokovni vhod na sponke. Kontakti so povezani s terminali in fiksni. Premični kontakt z vzmetjo služi za hitro odpiranje, vezje pa je nanj povezano preko fiksnega kontakta.

Ločitev, če tok preseže svojo mejno vrednost, se pojavi zaradi segrevanja in upogibanja bimetalne plošče, pa tudi solenoida.

Sprožilni tokovi se nastavljajo z nastavitvenim vijakom. Da bi preprečili nastanek električnega obloka med odpiranjem kontakta, je bil v tokokrog uveden element, kot je mreža za gašenje obloka. Obstaja zapah za pritrditev ohišja stroja.

Selektivnost, kot značilnost relejne zaščite, je zmožnost zaznavanja okvarjene sistemske enote in njenega odklopa od aktivnega dela EPS.

Tukaj je diagram stikalne plošče, ki jasno prikazuje, kako je obremenitev porazdeljena po stanovanju. Pred namestitvijo stroja morate izračunati skupno moč opreme, ki bo priključena nanj

Selektivnost avtomatov je njihova sposobnost izmeničnega delovanja. Če je to načelo kršeno, se segrejejo tako odklopniki kot električna napeljava.

Posledično lahko pride do kratkega stika na liniji, izgorevanja taljivih kontaktov in izolacije. Vse to bo povzročilo okvaro električnih naprav in požar.

Recimo, da je izreden dogodek na dolgem daljnovodu. Po glavnem pravilu selektivnosti se najprej sproži stroj, ki je najbližji mestu poškodbe.

Če pride do kratkega stika v vtičnici v običajnem stanovanju, je treba na plošči aktivirati zaščito voda, katerega del je ta vtičnica. Če se to ne zgodi, je na vrsti odklopnik na plošči in šele za njim - vhodni.

Absolutna in relativna selektivnost zaščite

Definiran je pojem selektivnosti GOSTotm IEC 60947-1-2014. Obstajata dve vrsti selektivnosti - absolutna in relativna. Če je varovanje usklajeno tako, da deluje izključno znotraj varovanega območja, potem to kaže na njegovo absolutno selektivnost.

V teh okoliščinah postane največji selektivni tok enak največji izklopni zmogljivosti odklopnika, ki se nahaja spodaj.

Sprožitev kot varnostna kopija, ko na problematičnem območju ni prišlo do zaustavitve, se imenuje relativno selektivna zaščita.V tem primeru so stikala, ki se nahajajo zgoraj, izklopljena.

Če je navedena vrednost toka odklopnika presežena, tj. v odsotnosti velikih preobremenitev selektivna zaščita deluje skoraj brez napak. Pri kratkih stikih je to veliko težje doseči.

Podjetja objavljajo podatke o proizvedenih izdelkih na ohišju naprave in na svojih spletnih mestih. Pomembno je pravilno brati označevanje strojev — sklopi stikal se oblikujejo samo po tabelah enega določenega proizvajalca. Upoštevati je treba, da imajo skupine, organizirane na relativni osnovi, veliko število funkcij.

Tabele selektivnosti, ki jih proizvajalci priložijo svojim izdelkom, poenostavljajo nalogo. Z njihovo pomočjo se ustvarijo skupine s selektivnostjo delovanja

Črka “T” v tabeli označuje popolno selektivnost para naprav, številka pa delno selektivnost. Kadar je pričakovana mejna vrednost toka napake manjša od števila, navedenega v tabeli, bo selektivnost zagotovljena

Če želite preveriti selektivnost med strojem zgoraj in spodaj, poiščite presečišče navpičnice in vodoravnice. Zagotavljanje selektivnosti je zelo pomembna naloga pri hranjenju potrošnikov, ki spadajo v posebno kategorijo.

Če ga ni, se lahko proizvodni proces ustavi, linije se lahko poškodujejo, klimatski sistemi, sistemi za odvod dima in drugi se izklopijo.

Vrste shem selektivne povezave

Poleg absolutne in relativne selektivnosti obstaja še 7 vrst selektivne zaščite:

• območje;
• časovni tok;
• energija;
• začasno;
• poln;
• delno;
• trenutno

Za zagotovitev zahtevane selektivnosti samodejne zaščite električnih omrežij z odklopniki se uporabljajo različne metode. Ampak vseeno je pomembno pravilno namestite stikalo, po izbranem diagramu in pravilih namestitve.

Tip #1 - popolna in delna zaščita

Popolna zaščita pomeni, da če je par odklopnikov povezan zaporedno, pojav prekomernega toka povzroči izklop tistega, ki je v bližini območja napake.

Delna zaščita deluje po istem principu kot popolna zaščita, vendar šele, ko tok doseže nastavljeni prag.

Selektivnost izklopa, ki jo zagotavljata odklopnika (A in B), je, da kratek stik, ne glede na to, kje v električni napeljavi se pojavi, prekine najbližje stikalo, ki se nahaja nad to točko. Preostale naprave se ne bodo izklopile

Če je selektivnost zagotovljena na manjšo od trenutnih vrednosti dveh AV, obstaja razlog, da govorimo o popolni selektivnosti med njima. V tem primeru bo največja vrednost ocenjenega kratkostičnega toka napeljave pod kakršnimi koli okoliščinami enaka ali manjša od trenutne vrednosti obeh odklopnikov.

Tip #2 - trenutni tip selektivnosti

Glavni indikator selektivnosti toka je oznaka največjega toka. Od predmeta do vnosa so vrednosti razporejene v naraščajočem vrstnem redu. Delovanje te selektivne zaščite temelji na enaki osnovi kot časovna selektivnost.

Edina razlika je v tem, da hitrost zaklopa temelji na trenutni vrednosti - ko se točka kratkega stika približuje vhodu, se odčitki toka kratkega stika povečajo. Čas zaustavitve je lahko enak.

Območje, poškodovano zaradi kratkega stika, je določeno z nastavitvijo sprožitve za različne vrednosti toka. Popolno selektivnost je mogoče doseči le v pogojih, kjer je tok kratkega stika nizek in je v reži med dvema odklopnikoma oprema s precejšnjim električnim uporom.V tem primeru se bodo tokovi kratkega stika bistveno razlikovali.

Ta vrsta selektivnosti se uporablja predvsem v končnih stikalnih ploščah. Ta združuje nazivni tok nepomembne vrednosti in tok kratkega stika z visoko impedanco priključnih kablov.

Ta možnost selektivnosti je ekonomična, preprosta in deluje takoj. Vendar pa je lahko navedena selektivnost pogosto delna, ker največji tok je običajno majhen.

Slika prikazuje trenutno selektivnost z uporabo AV. S to vrsto selektivnosti pride do premika vzdolž trenutne osi trenutnih značilnosti strojev, ki se nahajajo drug za drugim

Ko sta vrednosti Isd1 in Isd2 enaki ali zelo blizu, je Is - največji tok selektivnosti enak Isd2. Če so te vrednosti zelo različne, je Is = Isd1.

Pogoj za zagotavljanje selektivnosti toka sta naslednji neenakosti: Ir1/Ir2 > 2 in Isd1/Isd2 > 2. V tem primeru je največja selektivnost Is = Isd1.

Slabosti vključujejo hitro povečanje stopnje zaščite pred visokimi tokovi. Nemogoče je hitro odklopiti poškodovano verigo, če se izkaže, da je eden od strojev pokvarjen.

Pri izračunu nastavitev tokovne zaščite je treba upoštevati dejanske tokove, ki potekajo skozi odklopnike, ki delujejo v avtomatskem načinu.

Vrsta #3 - možnost časa in časovnega toka

Če je v tokokrogu več odklopnikov, ki imajo enake tokovne karakteristike, a različne zadrževalne čase, se v primeru okvare zavarujejo drug drugega. Tisti, ki se nahaja v neposredni bližini mesta poškodbe, bo deloval takoj, naslednji bo deloval čez nekaj časa itd.

V tem dvonivojskem vezju ima stikalo "A" čas zadrževanja, ki zagotavlja popolno selektivnost z značilnostmi AB "B"

V primeru časovno-tokovne selektivnosti se zaščitne naprave ne odzivajo samo na tok, ampak tudi na trajanje reakcije. Pri določeni vrednosti toka se po določenem času zakasnitve sproži zaščita, katere razdalja do mesta okvare je manjša. Delovni del instalacije se ne izklopi.

Na fotografiji je prikazan graf časovne selektivnosti z uporabo AB. Časovno-tokovni karakteristiki stikal B in A se ne sekata. Razporejeni so po stopnicah

Kombinacija tokovne in časovne selektivnosti poveča učinkovitost proženja. Ko je Isc B< Irm A, je selektivnost popolna in delovanje se izvede takoj. AB, ki se nahaja zgoraj, je opremljen z dvema nastavitvama: Im A in Ii A. Prva je selektivni izklop toka, druga je trenutni odziv.

Tip #4 - energetska selektivnost strojev

Z energijsko selektivnostjo pride do izklopov znotraj telesa stroja. Trajanje postopka je tako kratko, da tok kratkega stika nima časa, da bi se približal mejni vrednosti.

Časovno-tokovni zaščitni sistem velja za kompleksen. To ne vključuje samo reakcije na tok, ampak tudi čas, v katerem se to zgodi.

Ko tok narašča, se odzivni čas stroja zmanjšuje. Osnova te vrste selektivnosti je ureditev zaščite tako, da s strani varovanega objekta deluje hitreje pri vseh mejnih tokovnih vrednostih v primerjavi z odklopnikom na vhodu.

Tip #5 - shema conske obrambe

Conska metoda je kompleksna in draga, zato se uporablja predvsem v industriji.Takoj, ko trenutni pragovi dosežejo svoj maksimum, se podatki pošljejo v nadzorni center in izbrana naprava se sproži. Električno omrežje s to vrsto selektivnosti vključuje posebne elektronske sprostitve.

Ko je zaznana kršitev, se signal pošlje s stikala, ki se nahaja spodaj, na napravo, ki se nahaja zgoraj. Prvi stroj se mora odzvati v sekundi. Če ne reagira, se sproži drugi.

Če primerjate to vrsto selektivnosti s časovno selektivnostjo, lahko vidite, da je odzivni čas v tem primeru precej nižji - včasih na stotine milisekund. Zmanjša se tako odstotek posega v sistem kot odstotek njegove poškodovanosti. Toplotni in dinamični vplivi na dele instalacije so zmanjšani. Število stopenj selektivnosti se povečuje.

Ko tokovi, ki tečejo skozi zaščitne naprave, dosežejo vrednost, ki je višja od njihovih lastnih nastavitev, se blokirni signal prenese z vsakega odklopnika na višjo raven zaščite

Pri conski selektivnosti se sproži zaščita, ki se nahaja na strani vira energije, če za izhodišče vzamemo mesto kratkega stika. Dokler se stroj ne sproži, se izvaja nadzor, da se zagotovi, da zaščitna naprava na obremenjeni strani ne daje podobnega signala.

Toda takšna selektivnost zahteva prisotnost dodatnega vira energije. Zato je racionalna uporaba te vrste selektivnosti v sistemih z visokimi parametri toka kratkega stika in znatnim tokom. To so stikalne in razdelilne naprave, ki se nahajajo na bremenski strani generatorjev in transformatorjev.

Izračun selektivnosti strojev

Pismen izbira stroja in pravilna nastavitev je osnovno načelo ohranjanja selektivnosti odklopnikov. Selektivnost za stikalo v bližini vira zagotavlja izpolnjevanje zahteve: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Tukaj sem zadnjič. - vrednost toka, ki sproži zaščito. I k.pred. — tok kratkega stika na končni točki območja, ki ga pokriva delovanje stroja, ki se nahaja daleč od vira energije. Kn.o. — koeficient zanesljivosti. Njegova vrednost je odvisna od širjenja parametrov.

Ocena stroja za tokokrog je izbrana ne le z izračunom, temveč tudi v skladu s to tabelo, s poudarkom na prerezu kablov v tokokrogu

Poravnava tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t dokazuje selektivnost v primeru časovno odvisne prilagoditve AV. tс.о.last, tк.prev. — časovni intervali za delovanje stikal, ki se nahajajo na veliki razdalji od vira energije in se nahajajo v bližini. ∆t je parameter, ki je vzet iz kataloga in označuje časovno stopnjo selektivnosti.

Zemljevid selektivnosti in pravila za njegovo izdelavo

Časovno-tokovne karakteristike vseh naprav, vključenih v tokokrog električnega omrežja, so prikazane na karti selektivnosti. Namen njegovega sestavljanja je zagotoviti maksimalno zaščito strojev. Osnova zaščite stikal je načelo, po katerem so stikala povezana eno za drugim strogo zaporedno.

Pri ustvarjanju zemljevida selektivnosti je treba upoštevati številna pravila:

1. Instalacije morajo imeti en vir napetosti.
2. Vse pomembne točke oblikovanja morajo biti jasno vidne. Ob upoštevanju te zahteve je treba izbrati lestvico.
3. Zemljevid prikazuje zaščitne lastnosti, minimalne, maksimalne parametre kratkega stika na točkah v sistemu.

Pogosto so kršeni standardi oblikovanja in v projektih manjkajo zemljevidi selektivnosti. To lahko privede do prekinitev oskrbe porabnikov z električno energijo.

Na karti so vrisane značilnosti zaporedno povezanih strojev enega za drugim. Sam diagram je zgrajen v osi

Zemljevid daje popolno sliko koordinacije nastavitev. Omogoča primerjavo delovanja strojev na podlagi značilnosti, kot je selektivnost.

Časovno-tokovne različice osi so osnova ne le za izdelavo zemljevidov selektivnosti za tokovno zaščito v obliki odklopnikov, temveč tudi za druge vrste: varovalke, rele. Običajno ena kartica vsebuje 2-3 AB značilnosti. Na abscisni osi je trenutna vrednost v kV, na ordinatni osi pa čas v sekundah.

Zaključki in uporaben video na to temo

Težave z delovanjem odklopnikov in njihovo odpravo:

Risanje zemljevida selektivnosti s posebnim programom:

Zanesljiva in varna uporaba električne napeljave je nemogoča brez upoštevanja selektivnosti strojev. Če poznate glavne točke ustvarjanja selektivne zaščite, lahko kompetentno izberete opremo za svoj tehnični projekt.

Se poklicno ukvarjate z elektroinštalacijskimi deli in želite dopolniti zgoraj predstavljeno gradivo? Ali ste opazili nedoslednost ali napako v tem članku? Ali morda želite našim strokovnjakom zastaviti vprašanje? Prosimo, napišite svoje komentarje v spodnji blok.