Čo je to selektivita ističov + zásady výpočtu selektivity

Selektivita alebo selektivita ističov je kľúčom k zabezpečeniu spoľahlivej prevádzky elektrického obvodu. Táto funkcia pomáha predchádzať núdzovým situáciám a zvyšuje bezpečnosť na vyššiu úroveň.

V prípade preťaženia alebo skratu vedenia je chránené len vedenie s poškodením, zvyšok elektroinštalácie zostáva v prevádzkyschopnom stave. V tomto článku budeme podrobne analyzovať, prečo sa to deje, zvážime hlavné úlohy selektívnej ochrany, schémy pripojenia a ich vlastnosti.

Pozornosť budeme venovať aj výpočtu selektivity a pravidlám tvorby mapy, pričom materiál poskytneme názornými schémami, tabuľkami a fotografiami. A článok doplníme podrobnými vysvetleniami vo videách.

Význam a hlavné úlohy selektívnej ochrany

Bezpečná prevádzka a stabilná prevádzka elektrických inštalácií sú úlohy priradené selektívnej ochrane. Okamžite vypočíta a odreže poškodenú oblasť bez prerušenia napájania zdravých oblastí. Selektivita znižuje zaťaženie inštalácie a znižuje následky skratu.

Pri dobre fungujúcej prevádzke ističov sú maximálne uspokojené požiadavky na nepretržité napájanie a v dôsledku toho aj technologický proces.

Keď sa automatické zariadenie, ktoré vykonáva otvorenie, pokazí v dôsledku skratu, vďaka selektivite dostanú spotrebitelia normálnu energiu.

Základom selektívnej ochrany je pravidlo, že množstvo prúdu prechádzajúceho všetkými distribučnými spínačmi inštalovanými za vstupným ističom je menšie ako určený prúd ističa.

Celkovo tieto denominácií môže ich byť aj viac, ale každý jednotlivý musí byť aspoň jeden krok pod tým úvodným. Ak je teda na vstupe nainštalovaný 50-ampérový istič, potom je vedľa neho nainštalovaný spínač s menovitým prúdom 40 A.

Istič sa skladá z nasledujúcich prvkov: páka (1), skrutkové svorky (2), pohyblivé a pevné kontakty (3, 4), bimetalová doska (5), nastavovacia skrutka (6), solenoid (7), mriežka na zhášanie oblúka (8) , západky (9)

Pomocou páčky môžete zapnúť alebo vypnúť prúdový vstup na svorky. Kontakty sú pripojené na svorky a pevné. Pohyblivý kontakt s pružinou slúži na rýchle otvorenie a obvod je k nemu pripojený cez pevný kontakt.

Odpojenie, ak prúd prekročí svoju prahovú hodnotu, nastáva v dôsledku zahrievania a ohýbania bimetalovej dosky, ako aj solenoidu.

Spúšťacie prúdy sa nastavujú pomocou nastavovacej skrutky. Aby sa zabránilo vzniku elektrického oblúka pri otváraní kontaktu, bol do obvodu zavedený prvok, ako je mriežka na zhášanie oblúka. Na upevnenie tela stroja je západka.

Selektivita, ako vlastnosť ochrany relé, je schopnosť odhaliť chybnú systémovú jednotku a odrezať ju od aktívnej časti EPS.

Tu je schéma rozvádzača, jasne ukazuje, ako je zaťaženie rozložené v celom byte. Pred inštaláciou stroja musíte vypočítať celkový výkon zariadenia, ktoré bude k nemu pripojené

Selektivita automatov je ich schopnosť pracovať striedavo. Pri porušení tejto zásady sa zahrejú ističe aj elektrické rozvody.

V dôsledku toho môže dôjsť ku skratu na linke, vyhoreniu tavných kontaktov a izolácie. To všetko povedie k poruche elektrických spotrebičov a požiaru.

Povedzme, že na dlhom elektrickom vedení je núdzová situácia. Podľa hlavného pravidla selektivity sa najskôr spustí stroj najbližšie k miestu poškodenia.

Ak dôjde ku skratu v zásuvke v bežnom byte, mala by sa na paneli aktivovať ochrana vedenia, ktorého je táto zásuvka súčasťou. Ak sa tak nestane, prichádza na rad istič na paneli a až za ním - vstupný.

Absolútna a relatívna selektivita ochrany

Definuje sa pojem selektivita GOSTotm IEC 60947-1-2014. Existujú dva typy selektivity - absolútna a relatívna. Ak je ochrana koordinovaná tak, že pôsobí výlučne v rámci chráneného územia, svedčí to o jej absolútnej selektivite.

Za týchto okolností sa maximálny selektívny prúd rovná maximálnej vypínacej schopnosti ističa umiestneného nižšie.

Spustenie ako záloha, keď v problémovej oblasti nenastalo vypnutie, sa nazýva relatívne selektívna ochrana.V tomto prípade sú spínače umiestnené vyššie vypnuté.

Pri prekročení stanovenej prúdovej hodnoty ističa, t.j. pri absencii veľkých preťažení funguje selektívna ochrana takmer bez zlyhania. Pri skratoch je to oveľa ťažšie dosiahnuť.

Podniky zverejňujú údaje o vyrobených produktoch na tele zariadenia a na svojich webových stránkach. Je dôležité správne čítať označovanie strojov — zväzky vypínačov sú tvorené len podľa tabuliek jedného konkrétneho výrobcu. Treba mať na pamäti, že skupiny organizované na relatívnom základe majú veľké množstvo funkcií.

Tabuľky selektivity, ktoré výrobcovia pripájajú k svojim produktom, zjednodušujú úlohu. Pomocou nich sa vytvárajú skupiny so selektivitou prevádzky

Písmeno „T“ v tabuľke označuje úplnú selektivitu páru zariadení a číslo označuje čiastočnú selektivitu. Keď je očakávaná limitná hodnota poruchového prúdu menšia ako číslo uvedené v tabuľke, selektivita bude zabezpečená

Ak chcete skontrolovať selektivitu medzi strojom nad a pod, nájdite priesečník zvislej a vodorovnej polohy. Zabezpečenie selektivity je veľmi dôležitou úlohou pri kŕmení spotrebiteľov patriacich do osobitnej kategórie.

V jeho neprítomnosti sa môže zastaviť výrobný proces, poškodiť linky, vypnúť klimatizačné systémy, systémy na odvod dymu a iné.

Typy schém selektívneho pripojenia

Okrem absolútnej a relatívnej selektivity existuje ešte 7 typov selektívnej ochrany:

• zóna;
• časový prúd;
• energie;
• dočasné;
• plný;
• čiastočné;
• prúd

Na zabezpečenie požadovanej selektivity automatickej ochrany elektrických sietí pomocou ističov sa používajú rôzne metódy. Ale každopádne je to dôležité správne nainštalujte spínač, dodržiavajúc zvolenú schému a pravidlá inštalácie.

Typ #1 - úplná a čiastočná ochrana

Úplná ochrana znamená, že ak je pár ističov zapojený do série, výskyt nadprúdov spôsobí vypnutie ističa v blízkosti poruchovej zóny.

Čiastočná ochrana funguje na rovnakom princípe ako plná ochrana, ale až keď prúd dosiahne nastavenú prahovú hodnotu.

Selektivita vypnutia poskytovaná ističmi (A a B) je taká, že skrat, bez ohľadu na to, kde v elektrickej inštalácii nastane, bude prerušený najbližším vypínačom umiestneným nad týmto bodom. Zostávajúce zariadenia sa nevypnú

Ak je selektivita zabezpečená na menšiu z aktuálnych hodnôt dvoch AV, je dôvod hovoriť o úplnej selektivite medzi nimi. V tomto prípade bude maximálna hodnota odhadovaného skratového prúdu inštalácie za každých okolností rovná alebo menšia ako prúdová hodnota dvoch ističov.

Typ #2 - aktuálny typ selektivity

Hlavným ukazovateľom selektivity prúdu je značka maximálneho prúdu. Od objektu po vstup sú hodnoty usporiadané vo vzostupnom poradí. Fungovanie tejto selektivity ochrany je založené na rovnakom základe ako funkcia časovej selektivity.

Jediný rozdiel je v tom, že rýchlosť uzávierky je založená na aktuálnej hodnote - keď sa bod skratu blíži k vstupu, hodnoty skratového prúdu sa zvyšujú. Čas vypnutia môže byť rovnaký.

Zóna poškodená skratom je určená nastavením vypnutia pre rôzne hodnoty prúdu. Plnú selektivitu je možné dosiahnuť len v podmienkach, kde je skratový prúd nízky a v medzere medzi dvoma ističmi je zariadenie so značným elektrickým odporom.V tejto situácii sa skratové prúdy budú výrazne líšiť.

Tento typ selektivity sa používa hlavne v koncových rozvádzačoch. To kombinuje menovitý prúd nevýznamnej hodnoty a skratový prúd s vysokou impedanciou spojovacích káblov.

Táto možnosť selektivity je ekonomická, jednoduchá a funguje okamžite. Často však indikovaná selektivita môže byť čiastočná, pretože najvyšší prúd je zvyčajne malý.

Fotografia ukazuje aktuálnu selektivitu pomocou AV. Pri tomto type selektivity dochádza k posunu prúdových charakteristík strojov umiestnených za sebou pozdĺž aktuálnej osi

Keď sú hodnoty Isd1 a Isd2 rovnaké alebo extrémne blízke, potom Is - maximálny selektívny prúd sa rovná Isd2. Ak sú tieto hodnoty veľmi odlišné, Is = Isd1.

Podmienkou zabezpečenia prúdovej selektivity sú tieto nerovnosti: Ir1/Ir2 > 2 a Isd1/Isd2 > 2. V tomto prípade je maximálna selektivita Is = Isd1.

Medzi nevýhody patrí rýchle zvýšenie úrovne nastavenia ochrany proti vysokým prúdom. Ak sa ukáže, že jeden zo strojov je chybný, nie je možné rýchlo odpojiť poškodenú reťaz.

Pri výpočte nastavení prúdovej ochrany je potrebné vziať do úvahy skutočné prúdy prechádzajúce ističmi pracujúcimi v automatickom režime.

Typ #3 - možnosť času a aktuálneho času

Keď je v obvode niekoľko ističov, ktoré majú identické prúdové charakteristiky, ale rozdielne doby držania, potom sa v prípade poruchy navzájom poistia. Ten, ktorý sa nachádza v tesnej blízkosti miesta poškodenia, bude fungovať okamžite, ďalší bude fungovať po určitom čase atď.

V tomto 2-úrovňovom obvode má spínač „A“ čas zotrvania, ktorý poskytuje úplnú selektivitu s charakteristikami AB „B“

V prípade časovo-prúdovej selektivity reagujú ochranné zariadenia nielen na prúd, ale aj na dobu trvania reakcie. Pri určitej hodnote prúdu sa po určitom čase oneskorenia spustí ochrana, pričom vzdialenosť od miesta poruchy je menšia. Pracovná časť inštalácie sa nevypne.

Na fotografii je znázornený graf časovej selektivity pomocou AB. Časovo-prúdové charakteristiky spínačov B a A sa nepretínajú. Sú usporiadané v krokoch

Kombinácia prúdovej a časovej selektivity zvyšuje účinnosť vypínania. Keď Isc B< Irm A, selektivita je dokončená a prevádzka nastane okamžite. AB, umiestnený vyššie, je vybavený dvoma nastaveniami: Im A a Ii A. Prvým je selektívne vypnutie prúdu, druhým je okamžitá odozva.

Typ #4 - energetická selektivita strojov

Pri energetickej selektivite dochádza k odstávkam vo vnútri telesa stroja. Trvanie procesu je také krátke, že skratový prúd sa nestihne priblížiť k svojej hraničnej hodnote.

Systém ochrany časového prúdu sa považuje za zložitý. To zahŕňa nielen reakciu na prúd, ale aj čas, počas ktorého k tomu dôjde.

Keď sa prúd zvyšuje, čas odozvy stroja sa znižuje. Základom tohto typu selektivity je regulácia ochrany tak, aby zo strany chráneného objektu fungovala rýchlejšie pri všetkých prahových hodnotách prúdu v porovnaní s ističom na vstupe.

Typ #5 - schéma obrany zóny

Zónová metóda je zložitá a drahá, preto sa využíva najmä v priemysle.Hneď ako aktuálne prahové hodnoty dosiahnu maximum, údaje sa odošlú do riadiaceho centra a spustí sa vybraný stroj. Elektrická sieť s týmto typom selektivity zahŕňa špeciálne elektronické spúšte.

Keď sa zistí porušenie, signál sa odošle zo spínača umiestneného nižšie do zariadenia umiestneného vyššie. Prvý stroj musí reagovať do sekundy. Ak nereaguje, spustí sa druhý.

Porovnaním tohto typu selektivity s časovou selektivitou môžete vidieť, že doba odozvy je v tomto prípade oveľa nižšia – niekedy stovky milisekúnd. Znižuje sa tak percento zásahu do systému, ako aj percento jeho poškodenia. Tepelné a dynamické vplyvy na časti inštalácie sú znížené. Počet úrovní selektivity sa zvyšuje.

Keď prúdy pretekajúce ochrannými zariadeniami dosiahnu hodnotu väčšiu, ako je ich vlastné nastavenie, blokovací signál prenesie každý istič na vyššiu úroveň ochrany.

V prípade zónovej selektivity sa spustí ochrana umiestnená na strane zdroja, ak za východiskový bod berieme miesto skratu. Kým sa stroj nespustí, vykonáva sa kontrola, aby sa zabezpečilo, že ochranné zariadenie na zaťaženej strane nevydá podobný signál.

Takáto selektivita však vyžaduje prítomnosť dodatočného zdroja energie. Preto je racionálne použitie tohto typu selektivity v systémoch s vysokými parametrami skratového prúdu a významným prúdom. Ide o spínacie a distribučné zariadenia umiestnené na strane záťaže generátorov a transformátorov.

Výpočet selektivity strojov

Gramotný výber stroja a správne nastavenie je základným princípom zachovania selektivity ističov. Selektivita pre spínač umiestnený v blízkosti zdroja zaručuje splnenie požiadavky: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Tu Iс.о posledný. - aktuálna hodnota, ktorá spúšťa ochranu. I k.pred. — skratový prúd v koncovom bode zóny pokrytej pôsobením stroja, ktorá sa nachádza ďaleko od zdroja energie. Kn.o. — koeficient spoľahlivosti. Jeho hodnota závisí od rozptylu parametrov.

Hodnotenie stroja pre obvod sa vyberá nielen výpočtom, ale aj podľa tejto tabuľky so zameraním na prierez káblov v obvode

Zarovnanie tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t demonštruje selektivitu v prípade časovo závislého nastavenia AV. tс.о.last, tк.prev. — časové intervaly pre činnosť spínačov umiestnených vo veľkej vzdialenosti od zdroja energie a umiestnených v blízkosti. ∆t je parameter, ktorý je prevzatý z katalógu a označuje časový stupeň selektivity.

Mapa selektivity a pravidlá jej tvorby

Časovo-prúdové charakteristiky všetkých zariadení zahrnutých v obvode elektrickej siete sú znázornené na mape selektivity. Účelom jeho zostavenia je zabezpečiť maximálnu ochranu strojov. Základom ochrany spínačov je princíp, podľa ktorého sú spínače zapojené jeden po druhom striktne do série.

Pri vytváraní mapy selektivity sa vyžaduje niekoľko pravidiel:

1. Inštalácie musia mať jeden zdroj napätia.
2. Všetky dôležité body dizajnu by mali byť jasne viditeľné. Berúc do úvahy túto požiadavku, je potrebné zvoliť mierku.
3. Mapa ukazuje ochranné vlastnosti, minimálne, maximálne parametre skratu v bodoch v systéme.

Často sa porušujú konštrukčné štandardy a v projektoch chýbajú mapy selektivity. To môže viesť k prerušeniu napájania spotrebiteľov.

Charakteristiky strojov zapojených do série za sebou sú zakreslené na mape. Samotný diagram je zostavený v osiach

Mapa poskytuje úplný obraz o koordinácii nastavení. Poskytuje možnosť porovnať činnosť strojov na základe takých charakteristík, ako je selektivita.

Časovo-prúdové varianty osí sú základom nielen pre zostavenie máp selektivity pre prúdovú ochranu vo forme ističov, ale aj pre jej ďalšie typy: poistky, relé. Jedna karta zvyčajne obsahuje 2-3 charakteristiky AB. Os x ukazuje aktuálnu hodnotu v kV a zvislá os ukazuje čas v sekundách.

Závery a užitočné video na túto tému

Problémy s prevádzkou ističov a ich odstránením:

Kreslenie mapy selektivity pomocou špeciálneho programu:

Spoľahlivé a bezpečné používanie elektrického vedenia nie je možné bez zohľadnenia selektivity strojov. Keď viete o hlavných bodoch vytvárania selektívnej ochrany, môžete kompetentne vybrať zariadenie pre svoj technický projekt.

Venujete sa profesionálne elektroinštalačným prácam a chcete doplniť vyššie uvedený materiál? Alebo ste si všimli nezrovnalosť alebo chybu v tomto článku? Alebo možno chcete položiť otázku našim odborníkom? Svoje pripomienky napíšte do bloku nižšie.