Ce este selectivitatea întreruptoarelor + principii pentru calcularea selectivității

Selectivitatea sau selectivitatea întreruptoarelor este cheia pentru asigurarea funcționării fiabile a unui circuit electric. Această funcție ajută la prevenirea situațiilor de urgență și ridică siguranța la un nivel superior.

În caz de suprasarcină sau scurtcircuit de linie, numai linia cu deteriorare este protejată, restul instalației electrice rămâne în stare de funcționare. Vom analiza în detaliu de ce se întâmplă acest lucru în acest articol, luăm în considerare principalele sarcini ale protecției selective, diagramele de conectare și caracteristicile acestora.

De asemenea, vom acorda atenție calculului selectivității și regulilor de realizare a unei hărți, furnizând materialului diagrame vizuale, tabele și fotografii. Și vom completa articolul cu explicații detaliate în videoclipuri.

Sensul și principalele sarcini ale protecției selective

Operarea în siguranță și funcționarea stabilă a instalațiilor electrice sunt sarcinile atribuite protecției selective. Acesta calculează și oprește instantaneu zona deteriorată fără a întrerupe alimentarea cu energie a zonelor sănătoase. Selectivitatea reduce sarcina asupra instalației și reduce consecințele unui scurtcircuit.

Cu funcționarea corectă a întrerupătoarelor, cererile de alimentare neîntreruptă și, în consecință, procesul tehnologic sunt satisfăcute la maximum.

Atunci când echipamentul automat care efectuează deschiderea devine defect ca urmare a unui scurtcircuit, datorită selectivității, consumatorii vor primi energie normală.

Regula care spune că cantitatea de curent care trece prin toate întrerupătoarele de distribuție instalate în spatele întreruptorului de circuit de intrare este mai mică decât curentul desemnat al acestuia din urmă este baza protecției selective.

În total acestea confesiuni pot fi mai multe, dar fiecare individual trebuie să fie cu cel puțin o treaptă sub cea introductivă. Deci, dacă la intrare este instalat un întrerupător de circuit de 50 de amperi, atunci lângă acesta este instalat un comutator cu un curent nominal de 40 A.

Întrerupătorul este format din următoarele elemente: pârghie (1), borne cu șurub (2), contacte mobile și fixe (3, 4), placă bimetală (5), șurub de reglare (6), solenoid (7), grilă de stingere a arcului. (8) , zăvoare (9)

Folosind pârghia, puteți activa sau opri intrarea de curent la terminale. Contactele sunt conectate la terminale și fixe. Contactul mobil cu arcul servește la deschidere rapidă, iar circuitul este conectat la acesta printr-un contact fix.

Decuplarea, dacă curentul depășește valoarea de prag, are loc datorită încălzirii și îndoirii plăcii bimetalice, precum și a solenoidului.

Curenții de declanșare sunt reglați cu ajutorul unui șurub de reglare. Pentru a preveni apariția unui arc electric în timpul deschiderii contactului, în circuit a fost introdus un element precum o grilă de stingere a arcului. Există un zăvor pentru a fixa corpul mașinii.

Selectivitatea, ca o caracteristică a protecției releului, este capacitatea de a detecta o unitate de sistem defectă și de a o întrerupe din partea activă a EPS.

Iată o diagramă a tabloului de distribuție, care arată clar cum este distribuită sarcina în întregul apartament. Înainte de a instala mașina, trebuie să calculați puterea totală a echipamentului care va fi conectat la acesta

Selectivitatea automatelor este capacitatea lor de a lucra alternativ. Dacă acest principiu este încălcat, atât întreruptoarele de circuit, cât și cablurile electrice se vor încălzi.

Ca urmare, poate apărea un scurtcircuit pe linie, arderea contactelor fuzibile și izolarea. Toate acestea vor duce la defectarea aparatelor electrice și la incendiu.

Să presupunem că există o urgență pe o linie electrică lungă. Conform regulii principale de selectivitate, mașina cea mai apropiată de locul deteriorării este declanșată mai întâi.

Dacă apare un scurtcircuit într-o priză dintr-un apartament obișnuit, protecția liniei din care face parte această priză ar trebui să fie activată pe panou. Dacă acest lucru nu se întâmplă, este rândul întreruptorului de pe panou și numai în spatele acestuia - cel de intrare.

Selectivitatea absolută și relativă a protecției

Conceptul de selectivitate este definit GOSTotm IEC 60947-1-2014. Există două tipuri de selectivitate - absolută și relativă. Dacă protecția este coordonată în așa fel încât să funcționeze exclusiv în cadrul ariei protejate, atunci aceasta indică selectivitatea sa absolută.

În aceste circumstanțe, curentul de selectivitate maximă devine același cu capacitatea maximă de rupere a întreruptorului situat dedesubt.

Declanșarea ca rezervă, atunci când nu a avut loc o oprire în zona cu probleme, se numește protecție relativ selectivă.În acest caz, comutatoarele situate mai sus sunt oprite.

Dacă valoarea curentă specificată a întreruptorului este depășită, de ex. în absența supraîncărcărilor mari, protecția selectivă funcționează aproape fără greșeală. Este mult mai dificil de realizat acest lucru cu scurtcircuite.

Întreprinderile postează date despre produsele fabricate pe corpul dispozitivului și pe site-urile lor web. Este important să citiți corect marcarea mașinilor — pachetele de întrerupătoare sunt formate numai conform tabelelor unui anumit producător. Trebuie avut în vedere faptul că grupurile organizate pe o bază relativă au un număr mare de funcții.

Tabelele de selectivitate pe care producătorii le atașează produselor lor simplifică sarcina. Folosind ele, se creează grupuri cu selectivitate de operare

Litera „T” din tabel indică selectivitatea completă a unei perechi de dispozitive, iar numărul indică selectivitatea parțială. Atunci când valoarea limită așteptată a curentului de defect este mai mică decât numărul dat în tabel, selectivitatea va fi asigurată

Pentru a verifica selectivitatea dintre mașina de deasupra și dedesubt, găsiți intersecția verticală și orizontală. Asigurarea selectivității este o sarcină foarte importantă atunci când hrăniți consumatorii aparținând unei categorii speciale.

În lipsa acestuia, procesul de producție se poate opri, liniile pot fi deteriorate, sistemele de aer condiționat, sistemele de eliminare a fumului și altele vor fi oprite.

Tipuri de scheme selective de conectare

Pe lângă selectivitatea absolută și relativă, există încă 7 tipuri de protecție selectivă:

• zona;
• timp-curent;
• energie;
• temporar;
• deplin;
• parțial;
• actual

Pentru a asigura selectivitatea necesară de autoprotecție a rețelelor electrice cu întrerupătoare, se folosesc diferite metode. Dar oricum e important instalați întrerupătorul corect, urmând schema selectată și regulile de instalare.

Tip #1 - protecție totală și parțială

Protecția completă înseamnă că, dacă o pereche de întreruptoare sunt conectate în serie, apariția supracurenților determină oprirea celui situat în apropierea zonei de defecțiune.

Protecția parțială funcționează pe același principiu ca și protecția completă, dar numai după ce curentul atinge pragul setat.

Selectivitatea opririi asigurata de intreruptoarele automate (A si B) este ca scurtcircuitul, indiferent de locul in care apare in instalatia electrica, va fi intrerupt de cel mai apropiat intrerupator situat deasupra acestui punct. Dispozitivele rămase nu se vor opri

Dacă selectivitatea este asigurată la cea mai mică dintre valorile curente a două AV, există motive să vorbim despre selectivitate completă între ele. În acest caz, valoarea maximă a curentului de scurtcircuit estimat al instalației în orice împrejurare va fi egală sau mai mică decât valoarea curentului a celor două întrerupătoare.

Tip #2 - tipul de selectivitate curent

Principalul indicator al selectivității curentului este marcajul de curent maxim. De la obiect la intrare, valorile sunt aranjate în ordine crescătoare. Funcționarea acestei selectivități de protecție se bazează pe aceeași bază ca cea a selectivității în timp.

Singura diferență este că viteza obturatorului se bazează pe valoarea curentă - pe măsură ce punctul de scurtcircuit se apropie de intrare, citirile curentului de scurtcircuit cresc. Timpul de oprire poate fi același.

Zona deteriorată din cauza unui scurtcircuit este determinată de setarea declanșării pentru diferite valori ale curentului. Selectivitatea deplină poate fi realizată numai în condițiile în care curentul de scurtcircuit este scăzut, iar în decalajul dintre două întrerupătoare există echipamente cu rezistență electrică considerabilă.În această situație, curenții de scurtcircuit vor diferi semnificativ.

Acest tip de selectivitate este utilizat în principal în tablourile finale. Aceasta combină un curent nominal de valoare nesemnificativă și un curent de scurtcircuit cu o impedanță mare a cablurilor de legătură.

Această opțiune de selectivitate este economică, simplă și funcționează instantaneu. Cu toate acestea, adesea selectivitatea indicată poate fi parțială deoarece curentul cel mai mare este de obicei mic.

Fotografia arată selectivitatea curentă folosind AV. Cu acest tip de selectivitate, există o deplasare de-a lungul axei curente a caracteristicilor curente ale mașinilor situate una după alta

Când valorile Isd1 și Isd2 sunt aceleași sau extrem de apropiate, atunci Is - curentul maxim de selectivitate este egal cu Isd2. Dacă aceste valori sunt mult diferite, Is = Isd1.

Condiția pentru asigurarea selectivității curentului este următoarele inegalități: Ir1/Ir2 > 2 și Isd1/Isd2 > 2. În acest caz, selectivitatea maximă este Is = Isd1.

Dezavantajele includ creșterea rapidă a nivelului setărilor de protecție împotriva curenților mari. Este imposibil să deconectați rapid un lanț deteriorat dacă una dintre mașini se dovedește a fi defectă.

La calcularea setărilor de protecție curentă, este necesar să se țină cont de curenții efectivi care trec prin întrerupătoarele care funcționează în mod automat.

Tip #3 - opțiunea timp și timp-curent

Atunci când într-un circuit există un număr de întreruptoare care au caracteristici de curent identice, dar timpi de menținere diferiți, atunci în cazul unei defecțiuni se asigură reciproc. Cel care este situat în imediata apropiere a locului de deteriorare va funcționa imediat, următorul va funcționa după ceva timp etc.

În acest circuit cu 2 nivele, comutatorul „A” are un timp de repaus care oferă selectivitate completă cu caracteristicile AB „B”

În cazul selectivității timp-curent, dispozitivele de protecție reacționează nu numai la curent, ci și la durata reacției. La o anumită valoare curentă, după un timp de întârziere, protecția este declanșată, distanța de la care până la locul defectului este mai mică. Partea de lucru a instalației nu se oprește.

Fotografia prezintă un grafic al selectivității timpului folosind AB. Caracteristicile timp-curent ale comutatoarelor B și A nu se intersectează. Sunt dispuse în trepte

Combinația dintre selectivitatea curentului și a timpului crește eficiența de declanșare. Când Isc B< Irm A, selectivitatea este completă și funcționarea are loc instantaneu. AB, situat mai sus, este echipat cu două setări: Im A și Ii A. Prima este o întrerupere selectivă a curentului, a doua este un răspuns instantaneu.

Tipul #4 - selectivitatea energetică a mașinilor

Cu selectivitatea energetică, se produc opriri în interiorul corpului mașinii. Durata procesului este atât de scurtă încât curentul de scurtcircuit nu are timp să se apropie de valoarea limită.

Sistemul de protecție timp-curent este considerat complex. Aceasta implică nu numai reacția la curent, ci și timpul în care se produce acest lucru.

Pe măsură ce curentul crește, timpul de răspuns al mașinii scade. Baza acestui tip de selectivitate este reglarea protecției în așa fel încât, din partea obiectului protejat, să funcționeze mai rapid la toate valorile de prag de curent, comparativ cu întrerupătorul de circuit de la intrare.

Tipul #5 - schema de apărare a zonei

Metoda zonei este complexă și costisitoare, așa că este utilizată în principal în industrie.De îndată ce pragurile actuale ating maximul, datele sunt trimise la centrul de control și mașina selectată este declanșată. O rețea electrică cu acest tip de selectivitate include declanșări electronice speciale.

Când este detectată o încălcare, un semnal este trimis de la comutatorul situat mai jos către dispozitivul situat deasupra. Prima mașină trebuie să răspundă într-o secundă. Dacă nu reacționează, se declanșează al doilea.

Comparând acest tip de selectivitate cu selectivitatea temporală, puteți vedea că timpul de răspuns în acest caz este mult mai mic - uneori sute de milisecunde. Atât procentul de intervenție în sistem, cât și procentul de deteriorare a acestuia sunt reduse. Influențele termice și dinamice asupra părților instalației sunt reduse. Numărul de niveluri de selectivitate este în creștere.

Când curenții care circulă prin dispozitivele de protecție ating o valoare mai mare decât propriile setări, semnalul de blocare este transmis de fiecare întrerupător la nivelul superior de protecție.

În cazul selectivității zonei, protecția situată pe partea sursei de alimentare este declanșată, dacă luăm ca punct de plecare locația de scurtcircuit. Până la declanșarea mașinii, se exercită controlul pentru a se asigura că dispozitivul de protecție de pe partea încărcată nu dă un semnal similar.

Dar o astfel de selectivitate necesită prezența unei surse de alimentare suplimentare. Prin urmare, utilizarea rațională a acestui tip de selectivitate este în sistemele cu parametri mari de curent de scurtcircuit și un curent semnificativ. Acestea sunt dispozitive de comutare și distribuție situate pe partea de sarcină a generatoarelor și transformatoarelor.

Calculul selectivității mașinilor

alfabetizat selecția mașinii iar setarea corectă este principiul de bază al menținerii selectivității întreruptoarelor. Selectivitatea pentru comutatorul situat în apropierea sursei garantează îndeplinirea cerinței: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Aici Iс.о ultimul. - valoarea curentă care declanșează protecția. eu k.pred. — curent de scurtcircuit la capătul zonei acoperite de acțiunea mașinii, situată departe de sursa de energie. Kn.o. — coeficientul de fiabilitate. Valoarea sa depinde de răspândirea parametrilor.

Evaluarea mașinii pentru circuit este selectată nu numai prin calcul, ci și în conformitate cu acest tabel, concentrându-se pe secțiunea transversală a cablurilor din circuit

Alinierea tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t demonstrează selectivitate în cazul ajustării AV dependente de timp. tс.о.last, tк.prev. — intervale de timp pentru funcționarea întrerupătoarelor situate la mare distanță de sursa de alimentare și situate în apropiere. ∆t este un parametru care este preluat din catalog și denotă gradul temporal de selectivitate.

Harta selectivității și regulile de creare a acesteia

Caracteristicile timp-curent ale tuturor dispozitivelor incluse în circuitul rețelei electrice sunt reprezentate pe o hartă a selectivității. Scopul compilării sale este de a asigura o protecție maximă a mașinilor. Baza protecției întrerupătoarelor este principiul prin care întrerupătoarele sunt conectate unul după altul strict în serie.

Există o serie de reguli care sunt necesare la crearea unei hărți de selectivitate:

1. Instalațiile trebuie să aibă o singură sursă de tensiune.
2. Toate punctele importante de proiectare ar trebui să fie clar vizibile. Ținând cont de această cerință, este necesar să alegeți o scară.
3. Harta indică proprietățile de protecție, parametrii de scurtcircuit minim, maxim în puncte din sistem.

Adesea, standardele de proiectare sunt încălcate, iar hărțile de selectivitate lipsesc din proiecte. Acest lucru poate duce la întreruperi în alimentarea cu energie a consumatorilor.

Pe hartă sunt reprezentate caracteristicile mașinilor conectate în serie una după alta. Diagrama în sine este construită în axe

Harta oferă o imagine completă a coordonării setărilor. Oferă o oportunitate de a compara funcționarea mașinilor pe baza unor caracteristici precum selectivitatea.

Varietățile de axe timp-curent stau la baza nu numai pentru construirea hărților de selectivitate pentru protecția curentului sub formă de întrerupătoare, ci și pentru celelalte tipuri ale sale: siguranțe, releu. De obicei, un card conține 2-3 caracteristici AB. Axa absciselor arată valoarea curentă în kV, iar axa ordonatelor arată timpul în secunde.

Concluzii și video util pe această temă

Probleme cu funcționarea întrerupătoarelor și eliminarea acestora:

Desenarea unei hărți de selectivitate folosind un program special:

Utilizarea fiabilă și sigură a cablurilor electrice este imposibilă fără a ține cont de selectivitatea mașinilor. Cunoscând principalele puncte ale creării protecției selective, puteți selecta în mod competent echipamentele pentru proiectul dumneavoastră tehnic.

Sunteți angajat profesional în lucrări de instalații electrice și doriți să completați materialul prezentat mai sus? Sau ați observat o inconsecvență sau o eroare în acest articol? Sau poate doriți să puneți o întrebare experților noștri? Vă rugăm să scrieți comentariile dumneavoastră în blocul de mai jos.