Selektywność wyłączników: co to jest, zasada organizacji, rodzaje

Jaka jest selektywność wyłączników + zasady obliczania selektywności

Selektywność lub selektywność wyłączników jest kluczowym punktem w zapewnieniu niezawodnego działania obwodu elektrycznego. Funkcja ta przyczynia się do zapobiegania sytuacjom awaryjnym, podnosi bezpieczeństwo na wyższy poziom.

W przypadku przeciążenia linii, zwarcia uruchamiana jest tylko linia z uszkodzeniem, reszta instalacji elektrycznej pozostaje sprawna. Dlaczego tak się dzieje, szczegółowo przeanalizujemy w tym artykule, rozważymy główne zadania ochrony selektywnej, schematy połączeń i ich cechy.

Zwrócimy również uwagę na obliczanie selektywności oraz zasady tworzenia mapy, opatrując materiał wizualnymi diagramami, tabelami i zdjęciami. A my uzupełnimy artykuł szczegółowymi wyjaśnieniami w filmach.

Znaczenie i główne zadania ochrony selektywnej

Bezpieczna eksploatacja i stabilna praca instalacji elektrycznych to zadania, które przypisuje się ochronie selektywnej. Natychmiast oblicza i odcina uszkodzony obszar bez przerywania zasilania zdrowych obszarów. Selektywność zmniejsza obciążenie instalacji, zmniejsza skutki zwarcia.

Dzięki sprawnej pracy wyłączników, wymagania dotyczące zapewnienia nieprzerwanego zasilania, a co za tym idzie procesu technologicznego, są maksymalnie spełnione.

Gdy urządzenie do automatycznego otwierania ulegnie awarii w wyniku zwarcia, ze względu na selektywność odbiorcy otrzymają normalną moc.

Podstawą ochrony selektywnej jest zasada, że ​​wartość prądu przepływającego przez wszystkie rozdzielniki zainstalowane za maszyną wprowadzającą jest mniejsza niż prąd wskazany tej ostatniej.

W sumie tych nominałów może być więcej, ale każdy z osobna musi być co najmniej o jeden stopień niższy niż wstępny. Tak więc, jeśli na wejściu zainstalowana jest automatyczna maszyna o natężeniu 50 amperów, obok niej zainstalowany jest przełącznik o prądzie znamionowym 40 A.

Wyłącznik obwodu

Wyłącznik składa się z następujących elementów: dźwignia (1), zaciski śrubowe (2), styki ruchome i nieruchome (3, 4), płytka bimetaliczna (5), śruba regulacyjna (6), elektromagnes (7), komora łukowa ( 8) , zatrzaski (9)

Za pomocą dźwigni włączaj i wyłączaj prąd wejściowy na zaciskach. Kontakty są doprowadzone do terminali i naprawione. Ruchomy styk ze sprężyną służy do szybkiego otwarcia, a obwód jest z nim połączony za pomocą stałego styku.

Wyłączenie w przypadku przekroczenia przez prąd wartości progowej następuje w wyniku nagrzewania i zginania płytki bimetalicznej oraz elektromagnesu.

Prądy robocze są regulowane za pomocą śruby regulacyjnej. Aby zapobiec powstawaniu łuku elektrycznego podczas otwierania styków, do obwodu wprowadzono element taki jak komora łukowa. Istnieje zatrzask do mocowania korpusu maszyny.

Selektywność, jako cecha zabezpieczenia przekaźnika, to możliwość wykrycia uszkodzonego węzła systemu i odcięcia go od aktywnej części EPS.

Schemat rozdzielnicy

Oto schemat tarczy, wyraźnie pokazujący rozkład obciążenia w całym mieszkaniu. Przed zainstalowaniem maszyny należy obliczyć całkowitą moc sprzętu, który będzie do niej podłączony

Selektywność automatów to ich właściwość do pracy naprzemiennej. Jeśli ta zasada zostanie naruszona, zarówno wyłączniki, jak i przewody elektryczne będą się nagrzewać.

W rezultacie na linii może wystąpić zwarcie, przepalenie styków topikowych, izolacja. Wszystko to doprowadzi do awarii urządzeń elektrycznych i pożaru.

Załóżmy, że na długiej linii energetycznej jest sytuacja awaryjna. Zgodnie z główną zasadą selektywności automat znajdujący się najbliżej miejsca uszkodzenia odpala jako pierwszy.

READ
Wietlówka: urządzenie, zasada działania, rodzaje, oznakowanie

Jeżeli w zwykłym mieszkaniu w gnieździe występuje zwarcie, ochrona linii, której częścią jest to gniazdo, powinna działać na osłonie. Jeśli tak się nie stanie, to kolej na wyłącznik na tarczy, a dopiero po nim – na wprowadzający.

Absolutna i względna selektywność ochrony

Zdefiniowano pojęcie selektywności GOSTotm IEC 60947-1-2014. Istnieją dwa rodzaje selektywności – absolutna i względna. Jeżeli działanie ochrony jest skoordynowane w taki sposób, że działa wyłącznie w obrębie chronionej strefy, oznacza to jej absolutną selektywność.

W tych okolicznościach maksymalny prąd selektywności staje się taki sam jak maksymalna zdolność wyłączania wyłącznika znajdującego się poniżej.

Operacja w postaci kopii zapasowej, gdy nie było wyłączenia w obszarze problemowym, nazywana jest ochroną względnie selektywną. W takim przypadku przełączniki znajdujące się powyżej są wyłączone.

W przypadku przekroczenia zadanej wartości prądu wyłącznika tj. przy braku dużych przeciążeń ochrona selektywna działa prawie bezbłędnie. Dużo trudniej jest to osiągnąć przy zwarciu.

Przedsiębiorstwa umieszczają dane o wytwarzanych produktach na korpusie urządzenia i na swoich stronach internetowych. Ważne jest, aby poprawnie czytać oznaczenia maszyn – wiązki wyłączników formowane są tylko według tabel jednego konkretnego producenta. Należy pamiętać, że grupy ułożone według zasady względnej mają dużą liczbę funkcji.

Tabela selektywności 1

Uprość zadanie tabel selektywności, które producenci dołączają do swoich produktów. Stosując je, twórz grupy o selektywności działania

Tabela selektywności 2

Litera „T” w tabeli oznacza całkowitą selektywność pary urządzeń, a liczba – częściową. Gdy oczekiwana graniczna wartość prądu zwarciowego jest mniejsza niż liczba wskazana w tabeli, selektywność będzie zapewniona

Aby sprawdzić selektywność między automatem powyżej i poniżej, znajdują przecięcie pionowego i poziomego. Zapewnienie selektywności jest bardzo ważnym zadaniem przy żywieniu konsumentów należących do specjalnej kategorii.

W przypadku jej braku proces produkcyjny może zostać zatrzymany, linie mogą ulec uszkodzeniu, systemy klimatyzacji, systemy oddymiania i inne mogą zostać wyłączone.

Rodzaje selektywnych schematów połączeń

Oprócz selektywności absolutnej i względnej istnieje jeszcze 7 rodzajów ochrony selektywnej:

  • strefa;
  • prąd czasowy;
  • energia;
  • tymczasowy;
  • kompletny;
  • częściowy;
  • obecny.

Aby zapewnić wymaganą selektywność autoochrony sieci elektrycznych za pomocą przełączników automatycznych, stosuje się różne metody. Ale w każdym razie ważne jest, aby poprawnie zainstalować przełącznik, zgodnie z wybranym schematem i zasadami instalacji.

Widok nr 1 – pełna i częściowa ochrona

Pełne zabezpieczenie oznacza, że ​​jeśli para wyłączników jest połączona szeregowo, pojawienie się przetężeń powoduje wyłączenie wyłącznika znajdującego się w pobliżu strefy zwarcia.

Ochrona częściowa działa na tej samej zasadzie co ochrona pełna, ale dopiero po osiągnięciu przez prąd ustawionego progu.

Pełna i częściowa ochrona

Selektywność wyłączenia zapewniana przez automaty (A i B) polega na tym, że zwarcie, bez względu na to, gdzie w instalacji elektrycznej wystąpi, zostanie odcięte najbliższym wyłącznikiem znajdującym się powyżej tego punktu. Pozostałe urządzenia się nie wyłączają

Jeśli selektywność zapewniona jest mniejszej z wartości prądu z dwóch AB, to jest powód, aby mówić o całkowitej selektywności między nimi. W takim przypadku wartość graniczna spodziewanego prądu zwarciowego instalacji w każdych okolicznościach będzie równa lub mniejsza niż wartość prądu dwóch AB.

READ
15 oznaczeń na wyłącznikach - co oznaczają, dekodowanie napisów ABB, Schneider Electric, Legrand, IEK.

Widok nr 2 – aktualny rodzaj selektywności

W przypadku selektywności prądu głównym wskaźnikiem jest oznaczenie prądu ograniczającego. Od obiektu do wejścia wartości są budowane w kolejności rosnącej. Działanie tej selektywności ochronnej opiera się na tej samej podstawie, co selektywność czasowa.

Jedyna różnica polega na tym, że ekspozycja odbywa się zgodnie z wartością prądu – w miarę zbliżania się punktu zwarcia do wejścia odczyty prądu zwarciowego rosną. Czas wyłączenia może być taki sam.

Strefa uszkodzona na skutek zwarcia jest określana za pomocą nastawy odbioru dla różnych prądów. Pełna selektywność może być tylko w warunkach, w których prąd zwarciowy jest niski, a w szczelinie między dwoma maszynami znajduje się sprzęt wyróżniający się znaczną opornością elektryczną. W tym scenariuszu prądy zwarciowe będą się znacznie różnić.

Ten rodzaj selektywności stosowany jest głównie w rozdzielnicach końcowych. Łączy niski prąd znamionowy i prąd zwarciowy z wysoką impedancją kabli dokujących.

Ta opcja selektywności jest ekonomiczna, prosta i natychmiastowa. Jednak często ta selektywność może być częściowa. największy prąd jest zwykle mały.

Obecna selektywność

Zdjęcie pokazuje aktualną selektywność przy użyciu AB. Przy tego rodzaju selektywności następuje przesunięcie wzdłuż osi prądu bieżących charakterystyk automatów umieszczonych jedna za drugą

Gdy wartości Isd1 i Isd2 są takie same lub bardzo zbliżone, to Is – maksymalny prąd selektywności jest równy Isd2. Jeśli te wartości znacznie się różnią, Is = Isd1.

Warunkiem zapewnienia selektywności prądowej jest spełnienie nierówności: Ir1/Ir2 > 2 oraz Isd1/Isd2 > 2. W tym przypadku maksymalna selektywność wynosi Is = Isd1.

Wady obejmują szybki wzrost poziomu ustawień ochrony przed prądami wysokiego poziomu. Nie da się szybko wyłączyć uszkodzonego łańcucha, jeśli jedna z maszyn okaże się niesprawna.

Przy obliczaniu aktualnych ustawień zabezpieczenia należy wziąć pod uwagę rzeczywiste prądy przepływające przez wyłączniki pracujące w trybie automatycznym.

Widok nr 3 – opcja czasu i prądu czasowego

Gdy w obwodzie znajduje się kilka wyłączników o identycznej charakterystyce prądowej, ale o różnych czasach ekspozycji, to w przypadku awarii wzajemnie się one ubezpieczają. Ten, który znajduje się w bliskiej odległości od miejsca uszkodzenia zadziała natychmiast, następny po pewnym czasie itd.

Pełna selektywność

W tym 2-poziomowym obwodzie przełącznik „A” ma opóźnienie, które zapewnia pełną selektywność o charakterystyce AB „B”

W przypadku selektywności czasowo-prądowej urządzenia zabezpieczające reagują nie tylko na prąd, ale także na czas reakcji. Przy określonej wartości prądu, po pewnym opóźnieniu, aktywuje się zabezpieczenie, odległość od zwarcia jest mniejsza. Zdrowa część instalacji nie jest wyłączona.

Selektywność czasowa

Zdjęcie przedstawia wykres selektywności czasowej przy użyciu AB. Charakterystyki czasowo-prądowe przełączników B i A nie przecinają się. Są zachwiani

Widok # 4 – selektywność energetyczna automatów

Dzięki selektywności energetycznej wewnątrz korpusu maszyny dochodzi do przestojów. Czas trwania procesu jest tak krótki, że prąd zwarciowy nie ma czasu na zbliżenie się do wartości granicznej.

READ
Opinie o lampie LED Feron

System ochrony czasowo-prądowej jest uważany za złożony. Tutaj w grę wchodzi nie tylko reakcja na prąd, ale także czas, w którym to się dzieje.

Wraz ze wzrostem prądu na maszynie maleje wartość czasu odpowiedzi. Podstawą tego typu selektywności jest takie dostrojenie zabezpieczenia, aby po stronie chronionego obiektu działał on szybciej przy wszystkich progowych wartościach prądu w porównaniu z automatem wejściowym.

Widok nr 5 – schemat ochrony strefy

Metoda strefowa jest złożona i kosztowna, dlatego znajduje zastosowanie głównie w przemyśle. Gdy tylko aktualne progi osiągną maksimum, dane są wysyłane do centrum sterowania i uruchamiana jest wybrana maszyna. Sieć elektryczna o tego rodzaju selektywności zawiera specjalne wyzwalacze elektroniczne.

Po wykryciu naruszenia przełącznik poniżej wysyła sygnał do urządzenia powyżej. Pierwszy automat powinien odpowiedzieć w ciągu sekundy. Jeśli nie zareagował, drugi działa.

Porównując ten rodzaj selektywności z selektywnością czasową widać, że czas odpowiedzi w tym przypadku jest znacznie niższy – czasem setki milisekund. Zmniejsza się zarówno procent ingerencji w system, jak i procent jego uszkodzeń. Zmniejszone wpływy termiczne i dynamiczne na części roślin. Zwiększa się liczba poziomów selektywności.

Selektywność strefowa

Gdy prądy płynące przez zabezpieczenia osiągają wartość wyższą niż przy ich nastawach własnych, sygnał blokujący jest przekazywany przez każdy wyłącznik do zabezpieczenia o wyższym poziomie.

W przypadku selektywności strefowej, zabezpieczenie znajdujące się z boku źródła zasilania jest wyzwalane, jeśli jako punkt wyjścia zajmiemy miejsce zwarcia. Dopóki maszyna nie wyłączy się, monitorowane jest, czy urządzenie zabezpieczające po stronie obciążonej nie daje podobnego sygnału.

Ale taka selektywność wymaga obecności dodatkowego źródła zasilania. Dlatego racjonalnym zastosowaniem tego typu selektywności są układy o wysokich parametrach prądu zwarciowego i znacznym prądzie. Są to urządzenia rozdzielcze i rozdzielcze zlokalizowane po stronie obciążenia generatorów, transformatorów.

Obliczanie selektywności automatów

Właściwy dobór maszyny i prawidłowe ustawienie to podstawowa zasada zachowania selektywności wyłączników. Selektywność dla wyłącznika znajdującego się w pobliżu źródła gwarantuje spełnienie warunku: Iс.о.last ≥ Kn.о.

Tutaj Ico ostatni. – taka wartość prądu, po której następuje zadziałanie zabezpieczenia. ja k.poprz. – prąd zwarciowy w końcowym punkcie strefy, na który działa maszyna, znajdującym się daleko od źródła zasilania. K.o. — współczynnik niezawodności. Jego wartość zależy od rozrzutu parametrów.

Tabela ocen AB

Wartość wyłącznika dobierana jest nie tylko na podstawie obliczeń, ale także zgodnie z taką tabelą, koncentrując się na przekroju kabli w obwodzie

Układ sekwencji tc.o. ≥ tc.limit + ∆t wykazuje selektywność w przypadku kontroli AV w czasie. tc.o.last, tk.prev. – przedziały czasowe działania przełączników znajdujących się w dużej odległości od źródła zasilania i znajdujących się w pobliżu. ∆t jest parametrem zaczerpniętym z katalogu i wskazuje czasowy stopień selektywności.

Mapa selektywności i zasady jej tworzenia

Charakterystyki czasowo-prądowe wszystkich urządzeń uwzględnionych w schemacie sieci elektrycznej są przedstawione na mapie selektywności. Celem jego kompilacji jest maksymalizacja ochrony maszyn. Podstawą ochrony wyłącznika jest zasada, że ​​wyłączniki są połączone jeden za drugim ściśle szeregowo.

READ
Lampa żarowa: rodzaje, cechy (zalety i wady)

Istnieje szereg zasad, które są obowiązkowe podczas tworzenia mapy selektywności:

  1. Instalacje muszą mieć jedno źródło napięcia.
  2. Wszystkie ważne punkty projektowe powinny być wyraźnie widoczne. Biorąc pod uwagę ten wymóg, konieczne jest wybranie skali.
  3. Mapa wskazuje właściwości ochronne, minimalne, maksymalne parametry zwarciowe w punktach układu.

Często naruszane są normy projektowe, a w projektach nie ma map selektywności. Może to prowadzić do przerw w dostawie energii do odbiorców.

Wykres selektywności

Do mapy nanoszone są charakterystyki maszyn połączonych szeregowo jedna po drugiej. Sam obwód jest zbudowany w osiach

Mapa daje pełny obraz harmonizacji ustawień. Daje możliwość porównania działania automatów pod kątem takiej cechy jak selektywność.

Odmiany czasowo-prądowe osi są podstawą nie tylko do budowania map selektywności dla zabezpieczenia prądowego w postaci wyłączników, ale także dla innych jego typów: bezpieczników, przekaźników. Zwykle jedna karta zawiera cechy 2-3 AB. Odcięta pokazuje wartość prądu w kV, a rzędna pokazuje czas w sekundach.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Awarie podczas pracy wyłączników i ich eliminacja:

Rysowanie mapy selektywności za pomocą specjalnego programu:

Niezawodne, bezpieczne użytkowanie okablowania elektrycznego jest niemożliwe bez uwzględnienia selektywności automatów. Wiedząc o głównych punktach tworzenia ochrony selektywnej, możesz prawidłowo dobrać sprzęt do swojego projektu technicznego.

Zawodowo zajmujesz się pracami elektrycznymi i chcesz uzupełnić powyższy materiał? A może zauważyłeś niespójność lub błąd w tym artykule? A może chcesz zadać pytanie naszym ekspertom? Proszę wpisać swoje uwagi w bloku poniżej.

Selektywność wyłączników: teoria i praktyka

Projektując nową sieć elektryczną lub remontując istniejącą, ważne jest przestrzeganie wymagań, które stwarzają warunki do niezawodnej pracy. Mówimy o selektywności – koordynacji charakterystyk urządzeń ochronnych na każdym etapie dystrybucji energii elektrycznej. Ta właściwość zapewnia działanie urządzenia zabezpieczającego, w obwodzie którego wystąpiło przeciążenie lub zwarcie (zwarcie). Jednocześnie pozostała część instalacji elektrycznej musi nadal działać.

Na przykład w przypadku zwarcia w jednym z gniazdek kuchennych powinien zadziałać przełącznik grupowy (na schemacie – kategoria „B” o prądzie znamionowym 10 A). Oznacza to, że tylko linia „wylotu kuchennego” powinna się wyłączyć, a nie wprowadzające automatyczne urządzenie, które wyłącza całe mieszkanie.

Jeśli urządzenie ochronne z jakiegoś powodu nie zostanie wyłączone, zadziała wyłącznik nadprądowy osłony mieszkania.

określić

Selektywność – koordynację charakterystyk urządzeń zabezpieczających zainstalowanych szeregowo, tak aby w sytuacji awaryjnej wyłączana była tylko ta linia lub część obwodu, w którym wystąpiła awaria.

Pełna selektywność – taką koordynację działania urządzeń zabezpieczających, w której urządzenie jest wyłączane przez konsumenta wcześniej niż wyłączenie urządzenia przez źródło zasilania. Odłączanie odbywa się w całym zakresie możliwego prądu zwarciowego w tej sieci do wartości maksymalnej zdolności wyłączania dalszego urządzenia zabezpieczającego.

Selektywność częściowa – taką koordynację działania urządzeń zabezpieczających, w której urządzenie po stronie odbiorcy zapewnia ochronę tylko do wartości Is (ograniczający prąd selektywności). Ponadto urządzenie od strony źródła zasilania nie powinno działać.

READ
Pomiar rezystancji uziemienia: przegląd praktycznych metod pomiarowych © Geostart

Strefa przeciążenia jest zakresem przetężenia, w którym wyzwalanie wyłącznika jest kontrolowane przez wyzwalacz termiczny.

Strefa zwarcia – zakres prądu przekraczający prąd znamionowy, w którym do wyzwalania stosowany jest wyzwalacz elektromagnetyczny.

Selektywne działanie urządzeń ochronnych zapewnia koordynacja charakterystyk czasowo-prądowych. Możliwe jest ustalenie selektywnej pracy urządzenia w przypadku przeciążeń, gdy prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego po stronie zasilania jest co najmniej o jeden stopień wyższy niż prąd maszyny po stronie obciążenia.

Sposoby zapewnienia selektywności

W strefie przeciążenia prądowego z reguły stosuje się metodę czasowo-prądową tworzenia selektywności. W strefie prądów zwarciowych można zastosować inne metody. Rozważmy je bardziej szczegółowo.

Selektywność czasowa

Ten rodzaj selektywności jest zapewniony przez różne czasy odpowiedzi urządzeń ochronnych. Do jego realizacji wprowadza się opóźnienie czasowe, z jakim urządzenie musi działać.

Czas zadziałania przełącznika nr 1, który jest najbliżej chronionego sprzętu, jest ustawiony na 0,02 s. W drugim etapie ochrony, aby wyłączyć awarię w obwodzie prądowym, czas reakcji maszyny jest ustawiony na 0,5 s. Na ostatnim etapie czas odpowiedzi urządzenia ustawiany jest na wartość 1 sekundy. Zabezpieczenie nr 3 jest potrzebne do zarezerwowania dwóch niższych zabezpieczeń (nr 1 i 2).

Metoda ta jest realizowana głównie w urządzeniach dopływowych i rozdzielnicach pomiędzy wyłącznikami powietrznymi wyposażonymi w zwłoczne wyzwalacze przeciwzwarciowe.

Obecna selektywność

Wszystkie trzy zabezpieczenia mają minimalne opóźnienie odpowiedzi 0,02 s. Ale obecne wskaźniki działania (ustawienia) są różne:

  • dla przełącznika nr 1 – 200 A;
  • dla maszyny nr 2 – 300 A;
  • dla ochrony nr 3 – 400 A.

W przypadku zwarcia w chronionej sieci prąd gwałtownie wzrasta. W rezultacie uruchamiana jest ochrona i następuje wyłączenie. Przy aktualnej selektywności wyłączników automatycznych, jeśli zabezpieczenie nr 1 nie zadziała, zostanie ono zabezpieczone kolejnym – nr 2.

Selektywność czasowo-prądowa

Aby dostosować ochronę instalacji elektrycznych o napięciach do 1000 V, stosuje się inną metodę – dopasowanie charakterystyk czasowo-prądowych, które mają zastosowane wyłączniki.

Na przykład możliwe jest osiągnięcie selektywności działania zabezpieczenia poprzez dobranie charakterystyki czasowo-prądowej maszyny B tak, aby znajdowała się ona w danej odległości poniżej charakterystyki wyłącznika A. Strefę tę można wyznaczyć na podstawie obliczeń eksperymentalnych, biorąc pod uwagę błędy w działaniu ochrony. Biorąc pod uwagę tę strefę, zestawiane są tabele selektywności.

Współcześni producenci wraz z maszynami dostarczają klientom gotowe tabele selektywności. Pozwalają dobrać wszystkie wyłączniki z pełną selektywnością i zapewniają maksymalne bezpieczeństwo witryny.

Wybierając urządzenia ochronne z myślą o dyskryminacji, zyskujesz jednocześnie dwie korzyści – wzrost niezawodności instalacji elektrycznej oraz uproszczenie pracy wykrywania uszkodzeń w obwodach przepływu prądu. Uwaga: selektywność ochrony jest trudna do zapewnienia, jeśli używane są urządzenia różnych producentów. Dlatego lepiej jest zainstalować automatyczne jeden producent i polegać na tabelach selektywności.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: