Карта селективности автоматических выключателей: Селективность автоматических выключателей: виды, расчет, карта и таблица

Селективность автоматических выключателей: виды, расчет, карта и таблица

 

 

Селективность автоматических выключателей – это слаженный механизм эксплуатации защитных приборов. Этот метод еще называют избирательностью. В результате такой слаженной работы автоматические выключатели предотвращают замыкание электропроводки, ударов током человека и других аварийных ситуаций.

Расчет и виды селективности

Селективность автоматических выключателей по ПУЭ происходит так, как указано на картинке внизу.

Второй пункт на фото сверху указывает, что такое избирательность при регулировке автоматов по времени.

Селективность бывает 2-х типов:

  1. относительная;
  2. абсолютная.

Защита, выполненная по первому типу, реагирует на поломку своей и соседней цепи. Срабатывание возможно из-за различных пусковых факторов, в том числе и ложных. Чтобы предотвратить их появление относительная селективность дополняется следующим:

  • функцией выдержки на срабатывание;
  • уставами по частоте, току, напряжению и т.п.

Абсолютный тип подразумевает отключение только в своей цепи при аварийной ситуации.

Карта селективности автоматических выключателей

Чтобы создать надежную токовую защиту, используют специальную карту. Она представляет собой схему времятоковых характеристик устройств, которые монтируются поочередно в электрической цепи. Часто карта селективности не применяется, что в будущем, возможно, приведет к отключению электроэнергии у потребителя.

Практика показывает, что такая карта нужна не всегда. Она применяется в случае возникновения серьезных повреждений. Для обеспечения избирательности (см. начало статьи) показатель соотношения номиналов должен быть от 2.5. Если при расчетах получается завышенное значение, то устанавливают рубильники или же селективный автоматический выключатель, такой как вводной автомат ABB S750DR.

Таблица селективности автоматических выключателей

Селективная защита срабатывает лишь во время незначительных перегрузок, при КЗ её добиться будет сложнее. Некоторые производители продают свою продукцию с таблицами избирательности, которые помогут создавать различные схемы. На картинке внизу как раз представлен такой подход. Буква «T» означает полную селективность, а «цифра» частичное.

Существует несколько селективных схем подключения:

  1. энергетическая;
  2. временная;
  3. полная;
  4. токовая;
  5. зонная;
  6. частичная;
  7. времятоковая.

Если вы ищете автоматический выключатель на 25А, предлагаем обратить внимание на наш Интернет-магазин. Здесь вы найдете огромный выбор качественных электротоваров и сопутствующей продукции.

 

Карта селективности: основы | Проект РЗА

При выборе уставок защит с относительной селективностью вы должны убедиться, что эти защиты будут работать правильно при всех режимах работы. Для этого необходимо построить карту селективности защит.

Что такое селективность релейной защиты?

Селективность — одно из четырех основных требований к релейной защите. Это требование состоит в том, что при возникновении короткого замыкания, должен отключаться только поврежденный участок, а остальная часть схемы — продолжала работать.

На рисунке видно, что при КЗ ток протекает через две защиты, каждая из которых пускается. Однако, должна сработать только та защита, которая расположена ближе всего к месту короткого замыкания. Если такое условие соблюдается для любых режимов сети, то говорят, что данные защиты селективны.

Что такое времятоковая характеристика защиты?

Каждая токовая защита имеет свою характеристику, которая отражает насколько быстро защита срабатывает при определенном токе. Такая характеристика называется времятоковой.

Обычно максимальные токовые защиты содержат несколько ступеней, каждая из которых отвечает за свою задачу.

Защита от перегрузки устраняет токи перегрузки, которые возникают из-за механических неисправностей двигателей, присутствия на их валу нагрузки выше номинальной, а также снижения напряжения в сети. Эта защита чувствует самые малые аварийные токи, но работает с самыми большими выдержками времени.

Максимальная токовая защита (МТЗ) защищает присоединение от всех видов коротких замыканий. Для большинства присоединений 0,4-6(10) кВ МТЗ является основной защитой. Время выдержки МТЗ находится в пределах от 0 до нескольких секунд.

Токовая отсечка (ТО) защищает часть присоединения от больших токов коротких замыканий. Работает обычно без выдержки времени.

Совокупность ступеней формирует характеристику защиты присоединения. На рисунке выше защита имеет трехступенчатую характеристику.

Как построить карту селективности?

В сети последовательно установлены защитные аппараты и у каждого есть своя характеристика. Если взять любую защиту и относительно нее рассматривать схему, то защиты, находящиеся рядом с рассматриваемой, будут называться смежными.

Переводя требование селективности релейных защит на язык характеристик получаем:

Времятоковые характеристики смежных защит не должны пересекаться и между ними всегда должен быть резерв по оси времени, который называется ступень селективности

Как убедиться, что защиты селективны между собой?

Нужно, по рассчитанным уставкам, построить на одном графике все характеристики смежных защит и проанализировать график на предмет пересечений защитных характеристик. Если пересечений нет и между кривыми всегда есть промежуток по оси времени равный 0,25-0,3 с (ступень селективности для современных защит), то значит защиты селективны между собой.

Данный график называется картой селективности

Стоит отметить, что токовые отсечки смежных защит на графике могут пересекаться потому, что они их селективность обеспечивается особым выбором тока срабатывания (токовая селективность).

Характеристики защит от перегрузки и МТЗ смежных защит не должны пересекаться так как их селективность обеспечивается различными выдержками времени срабатывания (временная селективность)

Анализ карты селективности проводится визуально, либо, если построение проведено в программе, автоматически.

Когда нужна карта селективности?

Обычно карта селективности строится для максимальных токовых защит, а именно для защиты от перегрузки, МТЗ и токовой отсечки (ТО).

Несмотря на то, что дистанционные защиты также являются защитами с относительной селективностью, для них карту селективности обычно не строят. Это связано с тем, что селективность этих защит достаточно просто проанализировать по расчету.

Максимальные токовые защиты используются, в основном, для присоединений классом напряжения до 110 кВ включительно.

Таким образом получаем, что карта селективности должна быть построена для защит сетей 0,4-110 кВ, а именно:

  • Все защиты сети 0,4 кВ (селективность автоматических выключателей и плавких вставок)
  • Все защиты сетей 6-10 кВ (кроме дифференциальных защит генераторов и двигателей)
  • Большая часть сетей 35 кВ (там, где нет дистанционных защит)
  • Резервные защиты понижающих трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ (последний элемент карты селективности)

Сегодня во многих проектах, особенно на напряжении 0,4 кВ, карта селективности отсутствует. Это нарушение норм проектирования, приводящее к неселективным отключениям потребителей.

Всегда стройте карту селективности защит, чтобы избежать подобных случаев!

Основные правила построения карты селективности
  • Все уставки защит должны быть приведены к одному напряжению
  • Правильно выбирайте масштаб построения, чтобы были видны все граничные точки. Для выполнения этого условия часто используют логарифмический масштаб.
  • На карте селективности отображаются не только защитные характеристики, но и граничные (минимальный и максимальный) токи коротких замыканий в расчетных точках схемы.

Совет

Старайтесь не использовать цвета для различения кривых потому, что большинство современных проектов печатаются на черно-белых лазерных принтерах. Лучше используйте геометрические метки (кружки, треугольники, крестики и т.д.)

В следующий раз мы построим карту селективности для защиты силового трансформатора 10/0,4 кВ и его смежных защит, при помощи программы «Гридис-КС»

Понятие (карта) селективности в электрических сетях: функции и виды защиты

Выявление повреждённых компонентов в электрических сетях и системах осуществляется при помощи защиты. Подобная защита имеет селективное действие. Благодаря этой особенности, возможны надёжная и длительная работа электрооборудования, а также безопасность его обслуживания техническим персоналом.

Селективность

Основные задачи селективной защиты

Селективность – это процесс, означающий выбор (отбор). Этот термин применим к разным отраслям и направлениям деятельности человека. Например, в химии, при протекании химических реакций, ведут речь об индексе селективности. При этом рассматривают избирательность химических превращений.

Что касается человека, то его восприятие окружающего мира, выбор информации, а также её запоминание носят избирательный характер.

Что же такое селективность в электрике, и для чего она нужна?

К задачам электрической селективной защиты относятся:

  • гарантия безопасности оборудования и обслуживающего персонала;
  • моментальное установление места повреждения и отключение только неисправного участка;
  • уменьшение отрицательных результатов влияния аварии на другие узлы и части электроприборов;
  • минимизация повреждений на неисправном участке;
  • гарантирование максимальной беспрерывности работы электросистемы;
  • достижение простоты эксплуатирования электрического оборудования.

К тому же селективность снижает последствия коротких замыканий и нагрузку на устройство.

Что такое селективная защита

Селективность – это способность релейной схемы защиты отыскивать повреждённый элемент сети и отключать его, а не всю схему. При этом негативные воздействия утечек тока или короткого замыкания (КЗ) не выведут из строя сеть целиком.

Принцип селективности в защите

Селективность защиты абсолютная и относительная

Рассматривая подробно, что такое селективность, выделяют два вида избирательного действия.

По степени селективности защита делится на:

  • абсолютную;
  • относительную.

Перегорание предохранителей именно в той цепи, где произошло КЗ, носит название «абсолютной защиты».

Срабатывание автоматического выключателя поблизости от того места, где не сработал предохранитель, именуется «относительной защитой».

Внимание! Можно сказать, что от внутренних (собственных) замыканий предохраняет абсолютная селективная защита, а от внешних (соседних) и внутренних одновременно – относительная селективная защита.

Относительная и абсолютная избирательность защиты

Виды селективных схем подключения

Защитная аппаратура по селективности подразделяется на несколько видов. К таковым относятся следующие виды защит:

  • полная;
  • частичная;
  • токовая;
  • временная;
  • времятоковая;
  • энергетическая.

На каждом из них нужно остановиться отдельно.

Защита полная и частичная

При такой защищённости цепи подразумевается последовательное подключение аппаратов. В случае возникновения сверхтока сработает тот автомат, который ближе всего к месту повреждения.

Важно! Частичная избирательная защита отличается от полной селективности тем, что срабатывает лишь до установленного значения сверхтока.

Токовый тип селективности

Выстраивая в убывающем порядке величины токов от источника к нагрузке, обеспечивают работу токовой избирательности. Главной мерой здесь является предельное значение токовой метки.

Например, начиная от источника питания или ввода, автоматические выключатели устанавливают в последовательности: 25А, 16А, 10А. Все автоматы могут иметь одинаковое время на срабатывание.

Важно! Между автоматами должно быть высокое сопротивление цепи. Тогда они будут иметь эффективную избирательность. Повышают сопротивление путём увеличения протяжённости линии, включения участков с проводом меньшего диаметра или вставкой трансформаторной обмотки.

Токовая селективность

Временная и времятоковая селективность

Что значит селективная защита по времени? Особенностью такого построения схемы релейной защиты является привязка ко времени срабатывания каждого защитного элемента. Автоматические выключатели обладают одинаковыми токовыми параметрами, но имеют разную выдержку времени при срабатывании. Время срабатывания увеличивается по мере удаления от нагрузки. К примеру, самый ближний рассчитан на срабатывание после 0,2 с. В случае его отказа через 0,5 с. должен сработать второй. Работа третьего автоматического выключателя рассчитана через 1 секунду в случае несрабатывания первых двух.

Временная избирательность

Очень сложной считается времятоковая избирательность. Чтобы её организовать, необходимо выбирать приборы групп: A, B, C, D. У группы А наивысшая защита (применяется в электроцепях). Каждая из этих групп имеет индивидуальную реакцию на величину электрического тока и временную задержку.

Энергетическая селективность автоматов

Такая защита обусловлена свойствами выключателей, которые заложены производителем. Быстрое срабатывание – до того, как токи КЗ достигли максимума. Счёт идёт на миллисекунды, согласовать такую избирательность очень сложно.

Энергетическая селективность

Что такое зонная селективность

Определение данного покрытия избирательной защитой сети связано с особенностью её построения. Это достаточно дорогой и сложный способ. В результате обработки сигналов, поступающих от каждого выключателя, определяется зона повреждения, и отключение происходит только в ней.

Информация. Для обустройства такой защиты требуется дополнительное питание. Сигнал от каждого выключателя подаётся в контрольный центр. Отключения производятся электронными расцепителями.

Такие схемы рациональнее всего использовать на промышленных предприятиях, где системы обладают высокими значениями токов КЗ и значительными рабочими токами.

Пример и график зонной избирательности

Расчет селективности автоматов

При рассмотрении вопроса, что такое селективность, необходимо иметь понятие, как её рассчитывают. Расчёты сводятся к правильному подбору защитного устройства, в частности, автомата.

Селективность для автоматов, расположенных поблизости к источнику питания, должна удовлетворять условию:

Iс.о.послед. ≥ Kн.о.* Iк. предыд.,

здесь:

  • Iс.о.послед. – значение тока, вызывающего срабатывание защиты;
  • Kн.о. – коэффициент надёжности отключения;
  • I к. предыд. – ток КЗ в конце участка защиты.

В случае временной зависимости для расчётов избирательности используют такую формулу:

Tс.о.послед ≥ Tк.пред.+ ∆T,

где:

  • Tс.о.послед и Tк.пред. – интервалы времени, через которые действуют отсечки выключателей;
  • ∆T – временная точка избирательности.

Подбор автоматических выключателей при расчётах производят по таблицам.

Таблица избирательности автоматов

Принцип логики

Для выполнения схем, использующих такой принцип, необходимы цифровые реле. Между собой реле соединяются линией «витая пара», кабелем ВОЛС или через телефонную линию (с использованием модема). С помощью таких линий приём (передача) информации осуществляется на диспетчерский пульт с разных объектов и между самими реле.

Принцип логики в радиальной сети

На приведённой Картинке 9, пояснён принцип работы логики. В каждом из 4-х цифровых реле применяется уставка по току, равная самой последней чувствительной ступени. Такая ступень имеет время срабатывания 0,2 с. Логическая селективность подразумевает возможность блокировки реле сигналом ЛО (логического ожидания). Такой сигнал подаётся по каналу от предыдущего реле защиты. Каждое из реле может передавать такие сигналы транзитом.

Как видно из рисунка, при КЗ в точке К1 все остальные реле, от сигнала ЛО, поданного реле К1, подвергнутся ожиданию. Реле К1 сработает и выполнит отключение. При КЗ в точке 2 аналогичным образом сработает реле К4.

Такие схемы построения логического управления требовательны к надёжности линий связи между элементами.

Принцип направленности

Расстановка автоматов и дальнейшая последовательность их срабатывания ориентируются на направленность тока. Для этого при помощи вектора напряжения задана какая-либо точка, относительно которой этот вектор получает фазовый сдвиг. По такому принципу реле будет чувствительно и к току, и к напряжению. Такую цепь можно установить и в отключаемой зоне, и зоне, не подлежащей отключению.

УЗО и выключатели присоединены по принципу направленности

Важно! Для реализации таких схем нужны трансформаторы напряжения, чтобы с их помощью определять направление тока.

На приведённом выше рисунке можно увидеть, что защитное устройство D1 и управляемый им выключатель отреагируют на короткое замыкание в точке 1, а на замыкание в точке 2 – нет.

Принцип дифференцирования

Его применяют там, где используются цепи с потребителями большой мощности. К таким потребителям относятся:

  • электрические двигатели и генераторы;
  • силовые кабели;
  • шинные сборки;
  • трансформаторы и иные преобразователи.

В этом решении используют отклонения фазных и амплитудных параметров тока в различных точках. Отклонение таких величин в точке А и точке В, на участке АВ, считается аварийным, и аппаратура выполняет отключение.  Использование трансформаторов тока позволяет выполнять фильтрацию от различных посторонних электромагнитных процессов.

Защита срабатывает только на участке АВ, если IA>IB.

Дифференциальная селективная защита мощного оборудования

Защита, созданная по дифференциальному принципу, может быть двух видов: продольная и поперечная.

Карта селективности и правила ее создания

Схема утверждённого образца, на которой нанесены все токовые параметры защитных аппаратов и устройств, с указанием общего источника питания, выполняется в удобном для просмотра масштабе. Это карта селективности. Она обеспечивает максимальное применение защитных качеств автоматических выключателей. Все процессы, возможные при эксплуатации, отображены на ней графически.

На карту в обязательном порядке наносятся:

  • места важных расчётных точек;
  • защитные характеристики автоматов и возможных КЗ, при этом указаны их min и max значения.

Данная карта служит основанием для составления таблицы по выбору защитных аппаратов. Кроме того, карта позволяет оценивать общую защитную селективность и даёт полную информацию о согласованных между собой уставках всех автоматов.

Построение карты выполнено по осям. Ось абсцисс представляет токовые значения, на ось ординат наносятся временные значения.

К сведению. На ось могут наноситься и другие разновидности характеристик. Каждая схема включает в себя параметры двух-трёх автоматов. Построение таких карт можно выполнить при помощи компьютерной программы.

Пример карты селективности, выполненной при помощи программы

Грамотно выполненная селективная защита позволяет сохранить оборудование. При отключении конкретного участка она допускает выполнить обратное включение питания автоматическим включением резерва (АВР) и свести к минимуму простой оборудования и перерывы в подаче электроэнергии потребителям.

Видео

Селективность автоматических выключателей

Надежная и безопасная работа электрических сетей обеспечивается различными способами, среди которых важную роль играет селективность автоматических выключателей. Она представляет собой особую функцию релейной защиты, способной избирательно обнаруживать неисправный участок или элемент в общей системе и отключать только его. Таким образом, предупреждаются аварийные ситуации, а уровень защиты становится значительно выше.

Общее понятие селективности

Для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий в системе релейной защиты применяются автоматические выключатели. В аварийной ситуации они полностью отключают потребителей, что не всегда удобно. В связи с этим были разработаны селективные схемы защиты, принцип действия которых заключается в отключении не всей линии, а только аварийного участка. Групповой автоматический выключатель остается во включенном состоянии.

Отсюда следует, что селективностью считается определенный подбор автоматов для одной системы, призванный обеспечить отключение лишь конкретного аварийного участка. То есть, срабатывает то защитное устройство, которое отвечает за этот участок, а прочие автоматы в это время работают в обычном режиме. Путем селективности согласуется работа защитной аппаратуры, установленной последовательно. При возникновении короткого замыкания или перегрузки, отключается только неисправная часть электроустановки.

Выбор автоматов, в том числе и для защиты с абсолютной селективностью зависит от их номинала и характеристик срабатывания, обозначаемых как В, С и D. Система должна выстраиваться таким образом, чтобы срабатывания происходили в нужное время при различных токах коротких замыканий.

Модульные автоматы отличаются по току различными классами токоограничения, характеризующими время срабатывания электромагнитных расцепителей и собственной избирательностью. Однако быстрота не всегда имеет решающее значение, поэтому в селективных системах устанавливаются групповые автоматы, срабатывающие медленнее, чем приборы на отходящих линиях. Это позволяет исключить одновременное срабатывание основного устройства и автомата с более низким ограничением тока.

Функции и задачи селективности

Основной задачей селективной защиты является функция обеспечения стабильной работы и безопасной эксплуатации электроустановок. При возникновении аварийных ситуаций, поврежденный участок определяется практически мгновенно и сразу же отключается, не нарушая работу исправных мест. За счет селективности значительно снижается нагрузка на электроустановки, уменьшаются негативные последствия от действия короткого замыкания.

Четкая и слаженная работа защитных автоматических устройств максимально обеспечивает требования, предъявляемые к бесперебойному электроснабжению. В результате, селективность автоматического выключателя сохраняет непрерывность всех технологических процессов с участием электроустановок. Отключенные участки никак не влияют на их стабильную работу.

Основное правило устройства селективной защиты предполагает установку автоматов с номинальным током, более низким, чем у вводного устройства. Суммарно они могут превышать номинал группового автомата, но по отдельности каждый из них должен быть хотя-бы на одну ступень ниже. То есть, при установке вводного устройства на 50 А, следующий прибор на линии будет иметь номинал не выше 40 А. Первым всегда срабатывает автомат, ближе всего расположенный от места повреждения.

Селективность автоматов обеспечивается их конструкцией. Включение и отключение питания выполняется специальным рычажком. Неподвижные контакты соединяются с клеммами, к которым, в свою очередь, подключаются проводники. Быстрое размыкание осуществляется с помощью подвижного контакта, соединенного с пружиной. Расцепление обеспечивается биметаллической пластиной, изгибающейся после нагрева в случае превышения током своего предельно допустимого значения.

Для настройки токов срабатывания имеется регулировочный винт. В совокупности все элементы способствуют быстрому определению неисправного участка и отсечению его от работоспособных частей.

Основным принципом селективности считается поочередное срабатывание защитной аппаратуры. В случае отступлений от норм, произойдет перегрев не только автоматов, но и электропроводки. В результате, возникают аварийные ситуации с серьезными негативными последствиями.

Виды селективности защитных устройств

Устройства автоматической защиты классифицируются по ПУЭ в соответствии со схемами подключения:

  • При полной схеме осуществляется последовательное подключение нескольких устройств. В случае аварии быстрее всех сработает аппарат, находящийся на минимальном расстоянии от места неисправности. Это основное условие работы защитных систем.
  • Частичная схема селективной защиты действует аналогично предыдущему варианту, за исключением некоторых ограничений, установленных для величины тока.
  • Временные схемы отличаются избирательностью, то есть, различным временем выдержки устройств с одинаковыми параметрами. Таким образом, обеспечивается не только селективная защита, но и страховка автоматов по скорости отключения на случай их неисправности. Например, первый прибор должен сработать через 0,2 секунды. Если он оказался неисправным, то через 0,4 секунды сработает второй прибор.
  • Токовая селективность имеет такой же принцип работы, как и временная, но в данном случае основным критерием служит максимальная величина токовой отметки. Значения тока выставляются в направлении от источника питания до нагрузок в порядке убывания.
  • Наиболее сложной в устройстве считается времятоковая селективность. Для таких схем используется аппаратура четырех групп – А, В, С и D. Каждая из них отличается собственной реакцией на электрический ток и обеспечивает отключение в нужный момент. Защитная схема от коротких замыканий составляется с учетом индивидуальных особенностей каждой из них. При необходимости обеспечивается селективность между предохранителями и автоматическим выключателем.
  • Зонные схемы чаще всего применяются на объектах промышленного производства. Данный способ селективности считается не только сложным, но и дорогим вариантом, требующим специальных приборов слежения. При этом, все полученные данные сосредотачиваются в центре контроля, который и определяет, какой автомат будет использован для отключения. То есть, он мгновенно выполняет необходимый расчет. В таких устройствах используются электронные расцепители, работающие по следующей схеме, предусмотренной ПУЭ: в случае аварийной ситуации нижестоящий аппарат, подает сигнал вышестоящему. Если через 1 секунду не произойдет срабатывания нижнего автомата, то сразу же включится второй прибор.
  • Энергетическая схема предполагает быстрое действие селективности автоматических выключателей, при котором токи коротких замыканий не успевают набрать свое максимальное значение.

Правила составления карты селективности

Максимальное использование защитных свойств автоматических выключателей обеспечивается за счет составления специальной карты, отображающей селективность защиты электрической сети, с графическим обозначением всех возможных процессов. Она выполняется в виде схемы установленного образца, в которой указываются все токовые характеристики защитных устройств, включенных в конкретную электрическую сеть.

При составлении карты должны соблюдаться определенные правила:

  • Все электроустановки должны быть подключены к общему источнику питания.
  • Все места расположения значимых расчетных точек должны нормально просматриваться, поэтому карта селективности выполняется в наиболее подходящем масштабе.
  • На схеме отмечаются защитные свойства каждого автомата, а также характеристики возможных коротких замыканий в различных точках с их минимальным и максимальным значением.
  • Характеристики автоматов наносятся последовательно, в соответствии с порядком их подключения. Для правильного построения схемы используются оси с основными показателями. На основании схемы составляется специальная таблица, облегчающая выбор защитных устройств.

На правильно составленной карте отображается полная картина об уставках автоматов, согласованных между собой. Это дает возможность сравнивать параметры защитных устройств и общую селективность защиты. Сама карта в первую очередь строится на основе осей времятоковых характеристик и их разновидностей. Как правило, в одной этой схеме отображаются параметры двух или трех автоматов. Горизонтальная ось абсцисс содержит токовые величины (в кВт), а на вертикальной оси ординат отмечается время (с).

Ускорить составление карты помогает специальная программа, которую можно легко найти в интернете. Иногда такие схемы отсутствуют в проектной документации на электрооборудование. Это может привести к нарушениям установленных норм и отключениям питания потребителей.

что это? Расчет селективности автоматических выключателей

Под селективностью понимается отлаженный механизм работы приборов защиты электрических цепей. В результате действия предохранителей или автоматических выключателей предотвращается сгорание электропроводки и выход из строя подключенных к ней нагрузок при коротких замыканиях и превышениях номиналов на отдельных участках, когда остальная часть схемы продолжает работать.

Схема работы автоматов

Представление о том, что такое селективность, можно получить, если рассмотреть схему работы домашнего электрического щита.

При коротком замыкании на кухне или в другом помещении должен сработать только тот защитный аппарат, который относится к данной цепи. Автомат на вводе при этом не отключится и будет проводить электричество к остальным участкам. Если по каким-либо причинам выключатель для кухни не сработал, тогда неисправность проконтролирует автомат ввода, отключив питание во всех электрических цепях.

Классификация

Что такое селективность автоматов, можно представить в виде их подборок и схем подключения.

  1. Полная. При последовательном подключении нескольких аппаратов на сверхтоки реагирует тот, который расположен ближе к аварийной зоне.
  2. Частичная. Защита аналогична полной, но действует только до определенной величины сверхтока.
  3. Временная. Когда у последовательно подключенных аппаратов с одинаковыми токовыми характеристиками устанавливается разная временная выдержка на срабатывание с ее последовательным увеличением от участка с неисправностью до источника питания. Временная селективность автоматов используется с целью подстраховки друг друга по скорости отключения. Например: первый срабатывает через 0,1 сек, второй — через 0,5 сек, третий — через 1 сек.
  4. Токовая. Селективность аналогична временной, только параметром является максимально-токовая отсечка. Аппараты выбирают в сторону уменьшения уставки от источника питания до объектов загрузки (например, 25 А на вводе и далее, 16 А к розеткам и 10 А — к освещению).
  5. Времятоковая. В автоматах предусмотрена реакция на ток, а также — время. Автоматы делятся на группы A, B, C, D. На них организовать временную селективность при КЗ (коротком замыкании) сложно, поскольку характеристики аппаратов налагаются друг на друга. Максимальный защитный эффект достигается в группе A, которая применяется преимущественно для электронных цепей. Наиболее распространены устройства типа С, но бездумно и где попало устанавливать их не рекомендуется. Группа D применяется для систем электропривода с большими пусковыми токами.
  6. Зонная. За работой электросети следят измерительные устройства. При достижении порога уставки (заданного предельного значения) данные передаются в центр контроля, где выбирается автомат для отключения. Способ используется в промышленности, поскольку является сложным, дорогостоящим и требующим отдельных источников питания. Здесь применяются электронные расцепители: при обнаружении неисправности нижерасположенный автомат подает сигнал вышерасположенному и тот начинает отсчитывать интервал времени, составляющий около 50 мсек. Если расположенный ниже выключатель за это время не сработает, включается тот, который расположен выше по цепи.
  7. Энергетическая. Автоматы имеют высокое быстродействие, за счет чего ток КЗ не успевает достичь максимума.

Виды селективности

Селективность защиты подразделяется на абсолютную или относительную, в зависимости от того, какие участки отключаются. Для первого случая надежней всего срабатывают предохранители на поврежденном участке цепи. Во втором отключаются выше расположенные автоматы, если защита ниже не отработала по разным причинам.

Таблицы селективности

Селективная защита работает в основном при превышении номинала In автоматического выключателя, т. е. при небольших перегрузках. При коротких замыканиях добиться ее значительно сложней. Для этого производители продают изделия с таблицами селективности, с помощью которых можно создавать связки с избирательностью срабатывания. Здесь можно выбирать группы аппаратов только одного изготовителя. Таблицы селективности представлены ниже, их можно найти также на сайтах предприятий.

Для проверки избирательности между вышестоящим и нижестоящим аппаратами находится пересечение строки и столбца, где «Т» — это полная селективность, а число — частичная (если ток КЗ меньше указанного в таблице значения).

Расчет селективности автоматов

Защитными устройствами в основном служат обычные выключатели, селективность которых необходимо обеспечивать путем правильного выбора и настроек. Их избирательное действие для защиты, установленной ближе к источнику питания, обеспечивается путем выполнения следующего условия.

  • Iс.о.послед ≥ Kн.о.∙ Iк.пред., где:
    — Iс.о.послед— ток, при котором срабатывает защита;
    — Iк.пред. — ток короткого замыкания в конце зоны действия защиты, расположенной на большем удалении от источника питания;
    — Kн.о. — коэффициент надежности, зависящий от разброса параметров.

Что такое селективность при регулировании автоматов по времени, видно из соотношения ниже.

  • tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t, где:
    — tс.о.послед и tк.пред.— временные интервалы, через которые срабатывают отсечки автоматов, соответственно расположенных рядом и на удалении от источника питания;
    — ∆t — временная ступень селективности, выбираемая по каталогу.

Графическое изображение селективности

Для надежной токовой защиты электропроводки необходима карта селективности. Она представляет собой схему времятоковых характеристик аппаратов, установленных поочередно в цепи. Масштаб выбирается так, чтобы по граничным точкам было видно защитные свойства аппаратов. На практике карты селективности в проектах преимущественно не используются, что является большим недостатком и приводит к отключениям электричества у пользователей.

Соотношение номиналов должно быть как минимум 2,5 для обеспечения селективности. Но даже у них есть общие зоны срабатывания, хотя и небольшие. Только при соотношении 3,2 не наблюдается их пересечение. Но в этом случае один из номиналов может получиться завышенным и придется установить после автомата проводку большего сечения.

В большинстве случаев селективность защиты не требуется. Она нужна только там, где могут возникнуть серьезные последствия.

Если в расчете получаются завышенные значения номиналов автоматов, на вводе устанавливают рубильники или выключатели нагрузки.

Можно также применять специальные селективные автоматы.

Селективные автоматы S750DR

Компания АВВ выпускает изделия марки S750DR, где селективность выключателей обеспечивается дополнительным токовым путем, который не разъединяется после срабатывания основного контакта при коротком замыкании.

При отключении нижерасположенного аварийного участка селективным биметаллическим контактом создается задержка по времени срабатывания. При этом основной контакт селективного выключателя возвращается на место под действием пружины. Если сверхток продолжает поступать, через 20-200 мсек отключается тепловая защита в основной и дополнительной цепях. При этом селективная биметаллическая пластина блокирует механизм расцепления, и пружина уже не сможет обратно замкнуть основной контакт.

Ограничение по току автомата обеспечивается за счет селективного резистора на 0,5 Ом и большого сопротивления электрической дуги внутри аппарата.

Заключение

Что такое селективность, легко понять при рассмотрении электрических цепей с последовательным подключением автоматов. Их нетрудно подобрать, чтобы обеспечить избирательность срабатывания по перегрузкам. Сложности появляются при больших токах короткого замыкания. Для этого применяется несколько методов, а также специальные автоматы компании АВВ, создающие задержку на срабатывание во времени.

53.Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ автоматическими выключателями. Чувствительность и селективность автоматических выключателей. Карта селективности.

Автоматические выключатели снабжают специальными устройствами токовой релейной защиты, которые в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты с зависимой и не­зависимой выдержкой времени или в виде двухступенчатой и трех­ступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные, тепловые и полупроводниковые устройства защиты, которые называют рас­цепителями.

Автоматические выключатели, защита которых содержит все три ступени защиты или вторую и третью называются селективными.

Основными характеристиками автоматических выключателей являются номинальный ток Iа.ном, номинальное напряжение Uа.ном  и номинальный ток отключения Ιа.откл.

Номинальным током отключения называется наи­больший ток, который выключатель способен отключить.

Расцепи­тель характеризуется номинальным током Iрц.ном,  током срабатывания Iс.з. и выдержкой времени tс.з. каждой ступени. Номинальным током расцепителя на­зывается наибольший ток, длительное прохождение которого не вызывает срабатывания расцепителя.

 

РАСЦЕПИТЕЛИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

 

С помощью тепловых расцепителей выполняется максимальная токовая защита. Сочетание теплового расце­пителя с электромагнитным мгновенного действия позволяет вы­полнить двухступенчатую токовую защиту, содержащую первую и третью сту­пени. При перегрузках защита действует с зависимой выдержкой времени, а при коротких замыканиях — без выдержки времени. Такое устройство защиты можно назвать комбинированным расцепителем. Комбинированными расцепителями снабжены автоматических выключатели А3110.

Биметаллический элемент реле 1 имеет форму полукольца с выступом, на котором расположен установочный винт 2. Элемент соединен заклепками с токоведущими шинами 5 и 6. Параллельно биметаллическому элементу подклю­чен нагреватель 4. Наличие нагревателя позволяет увеличить выдержки време­ни реле   при перегрузках. Принцип действия расцепителя.  При перегрузке термобиметаллический элемент прогибается под действием теплоты, выделяемой непосредственно в нем и в нагревателе. Установоч­ный винт 2 воздействует на рейку 3, которая, поворачиваясь, освобождает удерживающие рычаги механизма свободного расцепления и под действием пружин автоматический выключатель отключается

 

 

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

 

Основные принципы выбора параметров токовой защиты сохраняются и при выпол­нении защиты расцепителями автоматических выключателей.

Общим для всех автоматических вы­ключателей является соблюдение следующих требований:

1. Номинальное напряжение Uа.ном должно быть не ниже напря­жения сети.

2. Номинальный ток отключения должен быть больше максимального тока КЗ.

3. Номинальный ток расцепителя Iрц.ном выбирается больше максимального рабочего тока Iраб.max

Iрц.ном >= Iраб.max

 

Первая ступень защиты — токовая отсечка без выдержки вре­мени. Ток срабатывания  отстраивается от максимального тока внешнего ко­роткого замыкания

Выполнить это условие иногда бывает невозможно, так как у многих се­лективных автоматических выклю­чателей, снабженных трехступенча­той токовой защитой, уставка тока срабатывания первой ступени не ре­гулируется.

 

Вторая ступень защиты — токовая отсечка с выдержкой вре­мени.

Токовая отсечка с выдержкой времени не должна срабатывать при КЗ в начале следующего участка и при перегрузках.

Требуется ток срабатывания  и выдержку времени  второй сту­пени защиты выключателя QF1 отстроить от тока срабатывания  выдержки времени  первой ступени защиты выключателя QF2, по условиям:

 

,

где  =1,3… 1,5;

  ступень селективности: для выключателей ВА55, ВА75  = 0,1 с; для выключателя А3790С  = 0,15 с и для выключателя «Электрон» = 0,2…0,25 с. Для исключения срабатывания при кратко­временных перегрузках необходимо выполнить условие

 

Третья ступень защиты — максимальная токовая защита.

Ток срабатывания третьей ступени не определяют. Он связан с номинальным током расцепителя Iрц ном. Поэто­му, выбрав Iрц ном, мы уже тем самым выбрали ток срабатывания . Таким образом, задача может сводиться только к проверке чувствитель­ности защиты.  Время срабатывания третьей ступени выбирается на ступень селективности больше, чем время действиия защит на смежных элементах.

Время срабатывания  для полупроводниковых расцепителей устанавливается при токе 6 Iрц ном.

 

Чувствительность и селективность расцепителей автоматических выключателей

 

Чувствительность.

В сетях, защищаемых только от токов КЗ, для обеспечения чувствительности расце­пителей должны выполняться следующие условия:

1. Минимальный ток КЗ Iк.min в наиболее удаленной точке защищаемой линии должен быть больше номинального тока расцепителя Iрц ном в три и более раза;

2. Для автоматических выключателей, имеющих только расцепи­тели мгновенного срабатывания, должны выполняться соотношения:

Iк.min > 1,4 , для выключателей с I ном < 100 А 

Iк.min > l,25  для всех других выключателей.

 

Для сетей, защищаемых и от перегрузки, должны выполняться сле­дующие условия:

1.     < (0,8…1) Iдл.доп. для выключателей, имеющих только мгновенно действующий расцепитель;

2.     Iрц.ном < Iдл.доп. для ненастраиваемого расцепителя.

3.     < (1…1,25) Iдл.доп. для расцепителя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой.

 

Селективность.

Для обеспечения селективного отключения последо­вательно установленных автоматических выключателей защитные характеристики их расцепителей не должны пересекаться. При этом ток срабатывания расцепителя выключателя, расположенного ближе к источ­нику питания, должен быть больше, чем у расцепителя автоматическо­го выключателя, более удаленного от источника питания сети.

Для графического определения селективности строится карта селективности.

Если характеристика расцепителя не удовлетворяет требованиям селективности, его уставки принимаются выше расчетных.

При этом не всегда удается получить селективно действующую за­щиту во всем диапазоне токов КЗ.

Селективного дейст­вия добиться нельзя, если < .

При согласовании защитных характеристик среднюю погрешность действия расцепителей принимают равной = ±20%  для всех типов выключателей. В этом случае селективность обеспечивается, если 0,8 tсз1 > 1,2 tсз2 или tсз1 > 1,5 tсз2.

В сетях напряжением до 1 кВ необходимо обеспечивать селективность при совме­стной работе автоматических выключателей и плавких предохраните­лей. При этом ближе к источнику питания может находиться как вы­ключатель, так и предохранитель.

Если ближе к источнику автоматический выключатель, селективного дейст­вия можно достичь, используя селективный автоматический выключатель. Селективность обеспечивается и при неселективном вы­ключателе, если ток наибольшей уставки отсечки выше, чем ток КЗ при повреждении за предохранителем.

Если ближе к ис­точнику находится предохранитель, требования к селективности такие же, как и при согласовании между собой защитных характеристик пре­дохранителей.

Для графического определения селективности строится карта селективности.

 

 

Принцип селективности автоматических выключателей — Мастер Фломастер

Селективность в области электрики является одним из основополагающих понятий. Она представляет собой защиту электрических устройств от поломок или каких-либо отклонений в работе. С помощью данной функции автоматы работают дольше, повышается уровень безопасности.

Что такое селективность в области электрики?

Селективность или избирательность – особенность релейной защиты, которая определяется умением находить неисправный элемент всей электрической системы и выключать именно его. Защита может быть двух видов: абсолютная и относительная, в зависимости от отключения участков. В первом случае более точно срабатывают предохранители на том участке, где произошло замыкание или поломка. Второй тип селективности заставляет отключаться автоматы, которые находятся выше, если защита других не вступила в действие по каким-либо причинам.

Типы селективности электрических приборов

Классификацию защиты электрических устройств можно представить в различии схем подключения:

  • Полная. Если несколько приборов подключены последовательно, то на неисправность быстрее реагирует тот, что находится ближе к зоне аварии.
  • Частичная. Принцип действия селективности автоматов аналогичен с полной, но существует ограничение величины тока.
  • Временная. Такого рода избирательность предполагает разное время выдержки автоматов с одинаковыми характеристиками на срабатывание в случае поломки. Эта защита предназначена для того, чтобы подстраховать автоматы по скорости выключения. Например: первый начинает действовать спустя 0,2 сек, второй – 0,4 сек и т. д.
  • Токовая. Принцип работы селективности тот же, что и у временной, но в этом случае параметром выступает максимальная токовая отметка. Выставляются определённые значения в порядке убывания от источника питания до объекта нагрузки. Например, при вводе 28 А., к розеткам 18 А и 12 – к свету.
  • Времятоковая. Одна из самых сложных систем по защите от неисправностей. Аппараты подразделяются на четыре различные группы: A, B, C и D, каждая из которых реагирует на ток. В этом случае сложно составить схему защиты автоматических выключателей при коротком замыкании. Наиболее эффективна защита будет при первой группе А. Её используют в основном для электронных цепей. Наибольшую популярность и распространённость получили аппараты типа С, однако следует серьёзно отнестись к их установке.
  • Зонная. Этот способ защиты используется чаще всего в промышленности, так как он является дорогостоящим и довольно сложным. За работой электрической сети следят специальные приборы. При достижении установленного значения все данные передаются в центр контроля, где выбирается аппарат для выключения. Селективность этого вида предполагает наличие специальных электронных расцепителей. Они действуют следующим образом: при обнаружении какого-либо нарушения аппарат, расположенный ниже, подаёт сигнал другому автомату, который находится выше. Если в течение 1 секунды не сработает первое устройство, включится второе.
  • Энергетическая. Здесь автоматы действуют очень быстро, благодаря чему ток короткого замыкания не успевает достичь максимального значения.

Таблица селективности

Защита автоматических выключателей исправно работает обычно при маленьких перегрузках. При коротком замыкании сформировать селективность намного тяжелей. Для таких целей существует таблица селективности, которая позволяет генерировать связки с избирательностью вступления в действие. Один расчёт предназначен для одного вида аппарата. Ниже представлен пример такой таблицы, который также можно найти на интернет-сайтах производителей автоматов.

Расчёт селективности

Чаще всего защитными устройствами выступают обыкновенные автоматические выключатели. Их селективность обеспечивается с помощью верного выбора и настроек параметров. Принцип работы таких выключателей обусловлен выполнением следующего условия:

  • Iс.о.послед ≥ Kн.о.* I к.пред., где:
  • — Iс.о.послед — ток, при котором вступает в действие защита;
  • — I к.пред. — ток короткого замыкания в конце зоны действия защиты;
  • — Kн.о. — коэффициент надёжности, зависящий от параметров.

Определить селективность при управлении аппаратов по времени можно при помощи следующей формулы:

  • tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t, где:
  • — tс.о.послед и tк.пред. — временные интервалы, через которые срабатывают отсечки автоматов, в зависимости от близости к источнику питания;
  • — ∆t — временная ступень селективности.

Карта селективности

Для того чтобы обеспечить максимальную защиту автоматических выключателей, нужна специальная карта селективности или её графическое изображение. Эта карта представляет собой своеобразную схему, где отображаются все совокупности токовых характеристик используемых устройств в электрической сети (пример представлен ниже).

Одно из основных правил защиты выключателей – все автоматы должны быть подключены друг за другом по очереди. Карта селективности предназначена для изображения характеристик всех этих приборов. Для её создания необходимо придерживаться ряда правил:

  • Установки защит должны исходить из одного напряжения;
  • Рисуя карту нужно правильно выбрать масштаб, чтобы были изображены все расчётные точки;
  • Помимо характеристик автоматов, следует указать максимальные и минимальные значения коротких замыканий в точках системы.

Как показывает практика, селективность защиты требуется не всегда. Её применяют, только если есть риск серьёзных повреждений. Когда при расчёте получаются высокие значения номиналов автоматов, рекомендуется установить рубильники или специальные селективные устройства.

Селективность автоматов ПУЭ

Существует свод правил устройств электроустановок (ПУЭ), где есть чёткие понятия, как эксплуатировать автоматические выключатели. В пункте 3.1.4. сказано: для того чтобы автоматы защиты не отключали устройства при кратковременных перегрузках, уставки выключателей нужно выбирать по номинальным токам электроприёмников.

Следует выделить ещё одно важное правило: в качестве устройств защиты должны использоваться предохранители и автоматические выключатели.

Принцип селективности для выбора выключателей

При проведении электрики в доме необходимо учитывать тот факт, что ток может причинить большой вред. Во избежание неприятных последствий устанавливают предохранители или автоматические выключатели. Принцип селективности позволяет надёжно использовать электрическую сеть благодаря правильному выбору автоматов.

Для абсолютно любой схемы выявляется определённая система защиты, которая разделяют проводку на определённые участки, именуемые электрическими цепями. Поломка может возникнуть внутри приёмника, генератора или же проводов. Каждая неисправность требует особенного технического решения, благодаря которому можно быстро и эффективно найти и исправить повреждение.

Принцип селективности призван определять правила установки и совместимости защит. Он обеспечивает:

  • безопасность электрики и людей;
  • автоматическое выявление зоны поломки и её устранение;
  • снабжение электрическим током все участки, расположенные рядом с повреждённым;
  • поддержание качества электроэнергии.

Обобщая все вышесказанное, можно отметить, что избирательность защитных устройств, в том числе и автоматических выключателей, необходимо всегда учитывать при установке электрической проводки для безопасного и наиболее надёжного использования.

Проектируя новую электрическую сеть или реконструируя уже существующую, всегда необходимо придерживаться требований, которые создают условия надежной работы. В частности, речь идет о селективности — согласовании рабочих характеристик защитных аппаратов на всех этапах распределения электроэнергии. Это делается для того, чтобы в случае короткого замыкания или перегрузки сработал только тот защитный аппарат, в цепи которого возникла неисправность. При этом остальная часть электроустановки должна не отключаться, а оставаться в работе.

Например, если произошло короткое замыкание в розетке на кухне, то должен сработать групповой автоматический выключатель (на схеме аппарат с защитной характеристикой «В» и номинальным током в 10 А). Таким образом, должна отключиться только поврежденная линия «розетки кухни», а не вводной аппарат, отключая при этом всю квартиру.

Если отключения защитного аппарата по каким-либо причинам не произошло, то возникшую неисправность в розетке контролирует вышестоящий автоматический выключатель квартирного щитка.

Основные определения:

Селективность — согласование характеристик установленных последовательно аппаратов защиты таким образом, чтобы в случае аварии отключалась только та линия питания или часть схемы, где возникла неполадка.

Полная селективность — вид координации работы защитных аппаратов, при котором аппарат со стороны потребителя отключается раньше, чем аппарат со стороны источника питания. Отключение происходит во всем диапазоне возможного тока к.з. в данной сети влоть до значения максимальной отключающей способности нижестоящего аппарата.

Частичная селективность — вид координации работы защитных аппаратов, при котором аппарат со стороны потребителя осуществляет защиту до значения Is (предельного тока селективности). При этом аппарат со стороны источника питания не должен срабатывать.

Зона перегрузки — диапазон сверхтока, в котором за срабатывание автоматического выключателя отвечает тепловой расцепитель.

Зона короткого замыкания — диапазон сверхтока, в котором за срабатывание автоматического выключателя отвечает электромагнитный расцепитель.

Избирательность срабатывания устройств защиты достигается за счет согласования время-токовых характеристик. Например, для обеспечения селективной работы оборудования при перегрузках достаточно, чтобы номинальный ток защитного аппарата со стороны питания минимум на 1 ступень был выше номинального тока автоматического выключателя со стороны нагрузки.

Методы обеспечения селективности

В зоне перегрузки обычно реализуется время-токовый тип селективности. В зоне КЗ могут использоваться другие методы обеспечения селективности, о которых мы поговорим далее.

Временная селективность

Этот вид селективности обеспечивается благодаря разному времени срабатывания аппаратов защиты.

Время срабатывания ближайшего к защитному оборудованию аппарата защиты №1 настраивается на значение 0,02 с. На следующем этапе защиты отключение неисправности в цепи обеспечивается настройкой времени срабатывания аппарата 0,5 с. На последнем этапе выбирается время срабатывания выключателя — 1 секунда. Защита № 3 будет резервировать 2 нижестоящие защиты №1 и №2.

Токовая селективность

У всех защит №1, №2 и №3 выдержка по времени срабатывания минимальна: 0,02 с, однако значения срабатывания по току (уставки) отличаются: 200, 300 и 400 А соответственно. При возникновении в защищаемой сети короткого замыкания ток будет резко возрастать и вызывать срабатывание защит. Если защита №1 не сработает, то ее будет резервировать следующая защита №2.

Время-токовая селективность

Еще одним способом настройки защиты электроустановок до 1 кВ является согласование время-токовых характеристик применяемых автоматических выключателей.

Так, например, можно добиться избирательности срабатывания защиты, подобрав время-токовую характеристику выключателя В таким образом, чтобы она располагалась на определенном расстоянии ниже характеристики выключателя А. Эта зона определяется опытно-расчетным путем с учетом погрешностей срабатывания защит расцепителей. С учетом этой зоны строятся таблицы селективности.

Сегодня производители предоставляют своим клиентам уже готовые таблицы селективности, при помощи которых можно с уверенностью выбирать гарантированно селективные связки автоматических выключателей.

Выбирая аппараты защиты с учетом требований селективности защиты, вы повышаете не только надежность электроустановки, но и упрощаете работу по поиску поврежденного участка. Создать селективную защиту, применяя аппараты разных производителей, проблематично, поэтому следует устанавливать защитные аппараты одного производителя, дополнительно пользуясь специальными таблицами селективности.

Надежная и безопасная работа электрических сетей обеспечивается различными способами, среди которых важную роль играет селективность автоматических выключателей. Она представляет собой особую функцию релейной защиты, способной избирательно обнаруживать неисправный участок или элемент в общей системе и отключать только его. Таким образом, предупреждаются аварийные ситуации, а уровень защиты становится значительно выше.

Общее понятие селективности

Для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий в системе релейной защиты применяются автоматические выключатели. В аварийной ситуации они полностью отключают потребителей, что не всегда удобно. В связи с этим были разработаны селективные схемы защиты, принцип действия которых заключается в отключении не всей линии, а только аварийного участка. Групповой автоматический выключатель остается во включенном состоянии.

Отсюда следует, что селективностью считается определенный подбор автоматов для одной системы, призванный обеспечить отключение лишь конкретного аварийного участка. То есть, срабатывает то защитное устройство, которое отвечает за этот участок, а прочие автоматы в это время работают в обычном режиме. Путем селективности согласуется работа защитной аппаратуры, установленной последовательно. При возникновении короткого замыкания или перегрузки, отключается только неисправная часть электроустановки.

Выбор автоматов, в том числе и для защиты с абсолютной селективностью зависит от их номинала и характеристик срабатывания, обозначаемых как В, С и D. Система должна выстраиваться таким образом, чтобы срабатывания происходили в нужное время при различных токах коротких замыканий.

Модульные автоматы отличаются по току различными классами токоограничения, характеризующими время срабатывания электромагнитных расцепителей и собственной избирательностью. Однако быстрота не всегда имеет решающее значение, поэтому в селективных системах устанавливаются групповые автоматы, срабатывающие медленнее, чем приборы на отходящих линиях. Это позволяет исключить одновременное срабатывание основного устройства и автомата с более низким ограничением тока.

Функции и задачи селективности

Основной задачей селективной защиты является функция обеспечения стабильной работы и безопасной эксплуатации электроустановок. При возникновении аварийных ситуаций, поврежденный участок определяется практически мгновенно и сразу же отключается, не нарушая работу исправных мест. За счет селективности значительно снижается нагрузка на электроустановки, уменьшаются негативные последствия от действия короткого замыкания.

Четкая и слаженная работа защитных автоматических устройств максимально обеспечивает требования, предъявляемые к бесперебойному электроснабжению. В результате, селективность автоматического выключателя сохраняет непрерывность всех технологических процессов с участием электроустановок. Отключенные участки никак не влияют на их стабильную работу.

Основное правило устройства селективной защиты предполагает установку автоматов с номинальным током, более низким, чем у вводного устройства. Суммарно они могут превышать номинал группового автомата, но по отдельности каждый из них должен быть хотя-бы на одну ступень ниже. То есть, при установке вводного устройства на 50 А, следующий прибор на линии будет иметь номинал не выше 40 А. Первым всегда срабатывает автомат, ближе всего расположенный от места повреждения.

Селективность автоматов обеспечивается их конструкцией. Включение и отключение питания выполняется специальным рычажком. Неподвижные контакты соединяются с клеммами, к которым, в свою очередь, подключаются проводники. Быстрое размыкание осуществляется с помощью подвижного контакта, соединенного с пружиной. Расцепление обеспечивается биметаллической пластиной, изгибающейся после нагрева в случае превышения током своего предельно допустимого значения.

Для настройки токов срабатывания имеется регулировочный винт. В совокупности все элементы способствуют быстрому определению неисправного участка и отсечению его от работоспособных частей.

Основным принципом селективности считается поочередное срабатывание защитной аппаратуры. В случае отступлений от норм, произойдет перегрев не только автоматов, но и электропроводки. В результате, возникают аварийные ситуации с серьезными негативными последствиями.

Виды селективности защитных устройств

Устройства автоматической защиты классифицируются по ПУЭ в соответствии со схемами подключения:

  • При полной схеме осуществляется последовательное подключение нескольких устройств. В случае аварии быстрее всех сработает аппарат, находящийся на минимальном расстоянии от места неисправности. Это основное условие работы защитных систем.
  • Частичная схема селективной защиты действует аналогично предыдущему варианту, за исключением некоторых ограничений, установленных для величины тока.
  • Временные схемы отличаются избирательностью, то есть, различным временем выдержки устройств с одинаковыми параметрами. Таким образом, обеспечивается не только селективная защита, но и страховка автоматов по скорости отключения на случай их неисправности. Например, первый прибор должен сработать через 0,2 секунды. Если он оказался неисправным, то через 0,4 секунды сработает второй прибор.
  • Токовая селективность имеет такой же принцип работы, как и временная, но в данном случае основным критерием служит максимальная величина токовой отметки. Значения тока выставляются в направлении от источника питания до нагрузок в порядке убывания.
  • Наиболее сложной в устройстве считается времятоковая селективность. Для таких схем используется аппаратура четырех групп – А, В, С и D. Каждая из них отличается собственной реакцией на электрический ток и обеспечивает отключение в нужный момент. Защитная схема от коротких замыканий составляется с учетом индивидуальных особенностей каждой из них. При необходимости обеспечивается селективность между предохранителями и автоматическим выключателем.
  • Зонные схемы чаще всего применяются на объектах промышленного производства. Данный способ селективности считается не только сложным, но и дорогим вариантом, требующим специальных приборов слежения. При этом, все полученные данные сосредотачиваются в центре контроля, который и определяет, какой автомат будет использован для отключения. То есть, он мгновенно выполняет необходимый расчет. В таких устройствах используются электронные расцепители, работающие по следующей схеме, предусмотренной ПУЭ: в случае аварийной ситуации нижестоящий аппарат, подает сигнал вышестоящему. Если через 1 секунду не произойдет срабатывания нижнего автомата, то сразу же включится второй прибор.
  • Энергетическая схема предполагает быстрое действие селективности автоматических выключателей, при котором токи коротких замыканий не успевают набрать свое максимальное значение.

Правила составления карты селективности

Максимальное использование защитных свойств автоматических выключателей обеспечивается за счет составления специальной карты, отображающей селективность защиты электрической сети, с графическим обозначением всех возможных процессов. Она выполняется в виде схемы установленного образца, в которой указываются все токовые характеристики защитных устройств, включенных в конкретную электрическую сеть.

При составлении карты должны соблюдаться определенные правила:

  • Все электроустановки должны быть подключены к общему источнику питания.
  • Все места расположения значимых расчетных точек должны нормально просматриваться, поэтому карта селективности выполняется в наиболее подходящем масштабе.
  • На схеме отмечаются защитные свойства каждого автомата, а также характеристики возможных коротких замыканий в различных точках с их минимальным и максимальным значением.
  • Характеристики автоматов наносятся последовательно, в соответствии с порядком их подключения. Для правильного построения схемы используются оси с основными показателями. На основании схемы составляется специальная таблица, облегчающая выбор защитных устройств.

На правильно составленной карте отображается полная картина об уставках автоматов, согласованных между собой. Это дает возможность сравнивать параметры защитных устройств и общую селективность защиты. Сама карта в первую очередь строится на основе осей времятоковых характеристик и их разновидностей. Как правило, в одной этой схеме отображаются параметры двух или трех автоматов. Горизонтальная ось абсцисс содержит токовые величины (в кВт), а на вертикальной оси ординат отмечается время (с).

Ускорить составление карты помогает специальная программа, которую можно легко найти в интернете. Иногда такие схемы отсутствуют в проектной документации на электрооборудование. Это может привести к нарушениям установленных норм и отключениям питания потребителей.

Основы избирательной координации | ASCO Power Technologies

Поскольку токоограничивающие предохранители срабатывают наиболее быстро, а также ограничивают пиковый ток короткого замыкания, они обеспечивают самые высокие рейтинги WCR. Производители также указывают максимальные тестовые значения для использования с определенными автоматическими выключателями. Поскольку они обычно размыкаются медленнее, соответствующие значения обычно ниже, чем для предохранителей.

Кроме того, производители указывают значения для согласования АВР с автоматическими выключателями, не включенными в специальный список АВР.Поскольку эти необязательные рейтинги связаны с временным интервалом теста 0,025 или 0,05 секунды, они известны как рейтинги, основанные на времени. Наконец, у производителей есть возможность тестировать переключатели с более длительными интервалами, и UL 1008 предлагает продолжительность 0,1, 0,13, 0,3 и 0,5 секунды. Полученные значения известны как краткосрочные рейтинги. Каждый тип рейтинга показан для некоторых АВР ASCO в Таблице 2 выше.

НЕОБХОДИМАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Настройки для устройств защиты от перегрузки по току обычно указываются после завершения исследования координации предлагаемой системы распределения электроэнергии.Среди других параметров исследования координации оценивают количество и продолжительность токов короткого замыкания в различных местах по всей системе распределения электроэнергии. Затем инженеры выбирают настройки защиты от перегрузки по току, которые вызывают срабатывание нижестоящих выключателей раньше, чем вышестоящих устройств. Как уже отмечалось, АВР должен удерживать ожидаемый ток, чтобы предотвратить непреднамеренное отключение питания нагрузки, пока защитные устройства не разомкнут цепь.

Для выбора наиболее подходящей АВР необходимо знать устройства защиты от перегрузки по току и иметь результаты завершенного выборочного исследования координации.В этот момент информация, необходимая для выбора АВР, включает (1) номинальное напряжение и силу тока нагрузки, (2) максимальный доступный ток короткого замыкания и (3) продолжительность, в течение которой АВР должна удерживать этот ток. . Сравнив эту информацию со спецификациями безынерционного переключателя, можно выбрать подходящую модель. Рейтинги WCR и краткосрочные рейтинги ATS должны быть равны или превышать указанные выше значения.

В некоторых приложениях спецификаторы могут рассмотреть возможность использования автоматических переключателей, которые могут удерживать ток в течение более длительного времени, чем требуется в исследовании координации.Эта практика обещает дополнительную гибкость для избирательной координации, особенно когда исследование не завершено или планы по дальнейшему совершенствованию энергосистемы неясны. Однако АВР с более высоким рейтингом обычно весят больше (что делает установку более трудоемкой и дорогостоящей), занимают дополнительное место и требуют более высоких затрат на покупку. Кроме того, удержание цепей в замкнутом состоянии в течение более длительного времени увеличивает энергию падающих вниз по течению потоков. Это может представлять дополнительный риск для персонала и, следовательно, влиять на обслуживание оборудования.Следовательно, сводя к минимуму разницу во времени срабатывания между уровнями защиты от перегрузки по току, можно избежать ненужной логистики и затрат. На рис. 4 показан безобрывной переключатель на 30 циклов. Схемы координации с 0,5-секундными выключателями и без них сравниваются на рис. 5.

Для упрощения анализа режимов работы электрических сетей используются специализированные программные средства математического моделирования процессов в них. Программных продуктов много, но большинство из них платные.Для проведения исследований в сложных энергосистемах и получения результатов по отдельным разделам при выполнении практических и курсовых работ, а также на отдельных этапах исследований авторы активно используют бесплатный программный продукт «Элплек», но при более глубоком изучении программного столкнулись с некоторыми особенностями некоторых параметров, незначительно отличающихся от общепринятой отечественной методики, что привело к погрешности расчетов в некоторых вариантах схем энергосистем. Цель исследования — изучить особенности расчета характеристик несимметричных коротких замыканий в программном продукте «Элплек» и проверить адекватность сформированных моделей.На первом этапе был выбран объект исследования – это участок электрической сети, содержащий небольшое количество узлов, и проведен теоретический расчет искомых параметров режима короткого замыкания на этом участке электрической сети. В дальнейшем был предложен подход к задаче параметров элементов в программном продукте «Элплек» и на основе этого подхода проведено моделирование, в результате которого получены результаты при условии задачи системы, как источники бесконечной мощности и расчеты для активной части отличаются на 0.013%, а по реактивным – 0,004%; зависимости от задачи системы в качестве источников определенной мощности и расчеты по активной части отличаются на 0,0046 %, а по струе — 0,0044 %, что позволяет утверждать о целесообразности использования предложенного подхода при анализе индикаторы аварийных режимов комплексных схем электроснабжения потребителей отдельных участков электроэнергетических систем. Рассмотрены особенности расчета характеристик несимметричных коротких замыканий в программном продукте «Элплек» и проверена адекватность сформированных моделей.Ключевые слова: моделирование сегмента энергосистемы, программный продукт «Элплек», параметризация элементов, токи однофазного короткого замыкания.

Модули селективности SITOP — оптимальное расширение для всех источников питания 24 В

Новые модули селективности SITOP SEL1200 и SEL1400 являются оптимальным дополнением к селективности и быстрой локализации неисправностей во всех источниках питания 24 В пост. тока . Они распределяют и контролируют ток нагрузки по нескольким токовым цепям.

Если вы в настоящее время используете автоматические выключатели для защиты нагрузок 24 В постоянного тока, вам может потребоваться модуль селективности Siemens SITOP SEL1200 или SEL1400.

 

 

SITOP SEL1200 и SEL1400 — переключение или ограничение

 

 

Модули селективности SITOP специально разработаны для срабатывания импульсных блоков питания и питаемых фидеров 24 В пост. тока. Индивидуальная настройка порога срабатывания позволяет оптимально адаптироваться к соответствующему фидеру.

Модули селективности SITOP распределяют ток нагрузки по нескольким цепям нагрузки 24 В пост. тока и надежно контролируют их на предмет перегрузки и короткого замыкания.Электроника допускает кратковременные пики тока, вызванные, например, высокими пусковыми токами, но отключает фидеры в случае длительной перегрузки. Это обеспечивается даже на высокоомных линиях и в случае «ползучих» коротких замыканий. В таких случаях автоматические выключатели не срабатывают или срабатывают слишком поздно, даже если блок питания может обеспечить требуемый ток срабатывания. Модуль расширения SITOP продолжает снабжать исправные фидеры напряжением 24 В абсолютно без прерываний и обратной связи, что позволяет избежать возможного полного отказа системы.

 

ПРЕИМУЩЕСТВА МОДУЛЯ ВЫБОРА SITOP
  • Надежное отключение при перегрузке независимо от длины или сечения кабеля
  • Выбор из 4 или 8 фидеров нагрузки на модуль с индивидуально регулируемым порогом срабатывания от 0,5–3 А, 2–10 А или 3–10 А для каждого выхода
  • Точки измерения напряжения для выходных токов (1 В = 1 А), отключение цепи нагрузки не требуется
  • Два варианта удаленной диагностики: групповой сигнальный контакт или одноканальная сигнализация
  • Версии с ограничением мощности выходов до 100 ВА согласно NEC Class 2
  • Оценка через бесплатные функциональные блоки SIMATIC S7 или SIMOTION (S7-1500/1200/300/400) или через LOGO! Программное обеспечение для модулей с одноканальной сигнализацией (PSE200U)
  • Простая конфигурация благодаря индивидуальной настройке максимального тока для каждого выхода с помощью потенциометров
  • 3-цветные светодиоды для быстрой локализации неисправности на месте
  • Возможен удаленный сброс из центрального пункта (PSE200U, SEL1200/-1400)
  • Простой ввод в эксплуатацию благодаря ручному включению/выключению выходов (PSE200U, SEL1200/-1400)
  • Последовательное соединение фидеров для снижения суммарного пускового тока
  • Пломбируемая прозрачная крышка регуляторов тока и времени защищает от неправильной настройки (PSE200U, SEL1200/-1400)
  • Библиотека для визуализации в SIMATIC PCS 7

 

 

 

Модуль селективности SITOP используется в сочетании с источниками питания 24 В для распределения тока нагрузки по нескольким фидерам и контроля отдельных токов.Неисправности в отдельных цепях, вызванные перегрузкой или коротким замыканием, обнаруживаются и выборочно отключаются, так что неисправность не затрагивает дальнейшие пути тока нагрузки. Это обеспечивает быструю диагностику неисправностей и минимизирует время простоя.

 

 

БЛОК ПИТАНИЯ SITOP PSU6200 И МОДУЛЬ ВЫБОРА SITOP SEL1200 ДЕМО

Короткое замыкание может легко произойти из-за неправильной установки или из-за повреждения изоляции.
Как PSU6200 и SEL1200 реагируют в этой ситуации? Посмотрите новое демонстрационное видео ниже.

 

SITOP PSU6200 — универсальный блок питания

Семейство продуктов SITOP PSU6200 — это новый стандартный источник питания, отвечающий экстремальным техническим требованиям в отношении надежности, эффективности и интеграции. Особенно мощные и прочные устройства этой линейки могут использоваться для самых разных целей и предлагают обширные функции для целенаправленной диагностики, быстрой сборки и надежной работы.

ПОДРОБНЕЕ
ВОСПОЛЬЗУЙТЕСЬ ПРЕИМУЩЕСТВАМИ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
СВЯЖИТЕСЬ С КОМАНДОЙ IES, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ И НАЧАТЬ РАБОТУ
 

 


Подробнее

Что такое селективность? Расчет селективности автоматических выключателей

Селективность относится к отлаженному механизму работы устройств защиты электрических цепей.В результате срабатывания предохранителей или автоматических выключателей предотвращается возгорание электропроводки и выход из строя подключенных к ней нагрузок при коротких замыканиях и превышении номиналов на отдельных участках, когда остальная часть цепи продолжает работать. работать.

Схема работы автоматов

Представление о том, что такое избирательность, можно получить, если рассмотреть схему работы домашнего электрощита.

При коротком замыкании на кухне или в другом должно сработать только то защитное устройство, которое относится к этой цепи.Автомат на вводе не отключится и проведет электричество на остальные участки. Если по какой-либо причине кухонный выключатель не работает, то в случае неисправности проверяют вводной автоматический выключатель, отключая питание во всех электрических цепях.

Классификация

Что такое селективность автоматов можно представить в виде их наборов и схем соединения.

  1. Завершено. При подключении нескольких устройств к МТЗ срабатывает тот, который расположен ближе к аварийной зоне.
  2. Частично. Защита аналогична полной, но только до определенной величины перегрузки по току.
  3. Временный. При последовательном соединении устройств с одинаковыми токовыми характеристиками устанавливают разную выдержку времени срабатывания с последовательным ее увеличением от участка с неисправностью к источнику питания. Временная избирательность автоматов используется с целью обеспечения друг друга по скорости отключения. Например: первый срабатывает через 0,1 секунды, второй через 0.5 секунд, третья через 1 секунду.
  4. Текущий. Селективность аналогична времени, только параметром является максимальный ток отсечки. Устройства выбираются в сторону уменьшения уставки от источника питания к объектам нагрузки (например, 25 А на ввод и далее 16 А на розетки и 10 А на освещение).
  5. Время-ток. В машинах есть реакция на ток, а также время. Автоматы разбиты на группы А, Б, В, Г. На них сложно организовать временную селективность при КЗ (КЗ), так как характеристики аппаратов накладываются друг на друга.Максимальный защитный эффект достигается в группе А, которая используется в основном для электронных схем. Самые распространенные устройства типа С, но бездумно и куда попало их устанавливать не рекомендуется. Группа D используется для систем электропривода с большими пусковыми токами.
  6. Зона. Работа электросети контролируется измерительными приборами. При достижении заданного порога (установленного предельного значения) данные передаются в центр мониторинга, где выбирается устройство автоматического отключения.Метод используется в промышленности, поскольку он сложен, дорог и требует отдельных источников питания. Здесь используются электронные расцепители: при обнаружении неисправности нижестоящий автомат посылает сигнал вышестоящему и начинает отсчет временного интервала около 50 мс. Если переключатель, расположенный внизу, в это время не срабатывает, включается тот, что выше по цепочке.
  7. Мощность. Машины имеют высокое быстродействие, из-за чего ток короткого замыкания не успевает достичь максимума.

Виды селективности

Селективность защиты делится на абсолютную или относительную, в зависимости от того, какие разделы отключены. Для первого случая наиболее надежны предохранители на поврежденном участке цепи. Во втором вышеперечисленные автоматы отключаются, если ниже не сработала защита по разным причинам.

Таблицы селективности

Селективная защита работает в основном при превышении номинала Iе., с небольшими перегрузками. В случае короткого замыкания добиться этого гораздо сложнее. С этой целью производители продают продукты с таблицами селективности, с помощью которых можно создавать пакеты с избирательным откликом. Здесь можно выбрать группы устройств только одного производителя. Таблицы селективности представлены ниже, их также можно найти на сайтах предприятий.

Для проверки селективности между вышестоящим и нижестоящим аппаратами производится пересечение строки и столбца, где «Т» — полная селективность, а число — частичная (если ток короткого замыкания меньше значения, указанного в таблице) .

Расчет селективности автоматов

Защитные устройства в основном используют обычные выключатели, селективность которых должна быть обеспечена правильным подбором и настройками. Их избирательное действие на защиту, установленную ближе к источнику питания, обеспечивается выполнением следующего условия.

  • I у.о. ≥ К а. ∙ I к.пр. , где:
    — I с.о. — ток, при котором срабатывает защита;
    — I к.пр. — ток короткого замыкания в конце зоны защиты, расположенной на большем расстоянии от источника питания;
    — К а. — коэффициент надежности, зависящий от разброса параметров.

Что такое избирательность в регулировании автоматов во времени, видно из соотношения ниже.

  • т к.о. ≥ t к.пр. + Δt, где:
    — t с.о. и т к.пр. — интервалы времени, через которые срабатывают отсечки автоматов, соответственно расположенных вблизи и на удалении от источника питания;
    — Δt — шаг селективности по времени, выбранный по каталогу.

Графическое представление селективности

Для надежной токовой защиты электропроводки необходима карта селективности. Это диаграмма временных характеристик аппаратов, установленных поочередно в цепи. Масштаб выбирается таким образом, чтобы в граничных точках были видны защитные свойства аппарата. На практике карты селективности в проектах в основном не используются, что является существенным недостатком и приводит к отключению электроэнергии у пользователей.

Соотношение оценок должно быть не менее 2.5 для обеспечения селективности. Но даже у них есть общие триггерные зоны, пусть и небольшие. Только при соотношении 3,2 не наблюдается их пересечения. Но в этом случае одно из значений может оказаться завышенным и вам придется после машины устанавливать большего сечения.

В большинстве случаев селективность защиты не требуется. Он нужен только там, где могут возникнуть серьезные последствия.

Если в результате расчета получаются завышенные значения номиналов автоматов, ввод устанавливается автоматическими выключателями или выключателями нагрузки.

Также можно использовать специальные селективные автоматы.

Автоматы селективные S750DR

АББ выпускает продукцию S750DR, где селективность выключателей обеспечивается дополнительным токопроводом, не отключающимся после срабатывания главного контакта при коротком замыкании.

Если нижний аварийный селективный биметаллический контакт создает задержку времени срабатывания. При этом главный контакт селективного переключателя под действием пружины возвращается на место.Если перегрузка по току продолжает протекать, через 20-200 мс отключается тепловая защита в главных и вспомогательных цепях. В этом случае селективная биметаллическая пластина блокирует механизм расцепления, и пружина уже не может замкнуть главный контакт обратно.

Ограничение тока автомата обеспечивается селективным резистором 0,5 Ом и большим сопротивлением электрической дуги внутри аппарата.

Заключение

Что такое избирательность легко понять при рассмотрении электрических схем с последовательным соединением автоматов.Их несложно подобрать для обеспечения избирательности срабатывания перегрузок. Сложности появляются при больших токах короткого замыкания. Для этого используется несколько способов, а также специальные автоматы фирмы АББ, создающие временную задержку срабатывания.

р>

что это такое и как работает, основные виды работ

В электротехнике и энергетике существует множество понятий. Каждый из них играет определенную роль. Селективность — это защитный механизм, предохраняющий оборудование от повреждений.Его наличие позволяет продлить срок службы приборов и устройств и предотвратить возникновение неисправностей. Селективность предполагает использование специального оборудования.

Содержание

  • Основная характеристика
  • Два типа защиты
  • Основные типы
  • Карта селективности

Основная характеристика

Предохранители, дифавтоматы, УЗО и другие устройства необходимы для предотвращения возгорания приборов. Правильно подключенная схема КИП позволяет отключать только отдельные участки схемы, не нарушая работу остальной системы.Селективность защиты электрических сетей — это исправная аппаратура .

Основные задачи:

  • обеспечение безопасности электроприборов;
  • своевременное отключение зоны питания, где произошла авария;
  • снижение вероятности негативных последствий для других механизмов;
  • непрерывность рабочего процесса;
  • бережливость;
  • простая операция.

Чтобы избирательность работала должным образом, необходимо установить согласованность на всех устройствах.Для лучшего понимания, что это такое, достаточно рассмотреть принцип работы на электрощите. Если в ванной или на кухне происходит короткое замыкание, срабатывает только тот автомат, который подключен к этой цепи. Все остальные участки продолжают работать и поставлять энергию. Если отключения не произойдет, то автоматический вход остановит работу всего пульта.

Такие меры помогают предотвратить возникновение пожаров и сохранить оборудование.

Два типа защиты

Селективность определена в ГОСТ IEC 60947-1-2014.По его словам, существует два типа: абсолютный и относительный. К первой относятся системы с защитой, которая работает только в пределах охраняемой территории. Предохранители в поврежденном месте перегорают.

Относительная селективность является резервной защитой. Включается, когда по каким-то причинам поврежденный участок не перекрыт. Тогда автоматы более высокого уровня полностью отключили питание.

Однако относительная селективность работает при высоких перегрузках. При коротких замыканиях такое случается редко.Все устройства должны быть подключены в цепь в определенной последовательности. Каждый конкретный производитель выпускает таблицы комплектации устройств.

Основные типы

Существует несколько типов селективности. При полном соединении два устройства с последовательным соединением соединяются. При возникновении неисправности выключается область, ближайшая к проблеме. Частичная защита работает аналогично, но с небольшим отличием: защита срабатывает только до определенного значения перегрузки по току.

Временная селективность включает в себя несколько машин с одинаковыми характеристиками тока.Но все они отличаются временем задержки выключения. В результате машина, ближайшая к неисправности, срабатывает первой. Затем включается цепь:

  • через 0,2 с;
  • после 0,5;
  • через 1 с;
  • через 2 с.

Такая система выключателей позволяет машинам подстраховывать друг друга и при необходимости постепенно отключать систему, не допуская ее перегрузки. Токовая защита работает аналогично, но выдержка устанавливается не по времени, а в соответствии с увеличением тока.Для автоматов установлены показатели на 25 А — 15 А — 10 А.

Также есть времятоковая защита, объединяющая реакцию механизмов на ток и время выключения.

Зона

предназначена для выявления неисправной зоны. При его обнаружении система отключает участок с пробоем. Это позволяет остальным машинам оставаться в рабочем состоянии.

При энергозащите все отказы происходят в литом корпусе автоматического выключателя. Ток не успевает достичь максимальных показателей, так как система моментально отключает подачу питания.

Карта селективности

Все характеристики текущих устройств заносятся в определенную схему. Он позволяет создать максимальную защиту для машин. Его основной принцип – последовательность подключения устройств.

При создании карты учитываются определенные правила:

  • один источник напряжения для всех установок;
  • нужен правильный масштаб для хорошего просмотра рассчитанных точек;
  • отмечены минимальные и максимальные короткозамыкательные и защитные свойства.

Отсутствие хорошо сконструированной карты приводит к перебоям в подаче электроэнергии. Наглядная схема позволяет увидеть согласованность настроек и сравнить работу машин. Сама схема состоит из двух осей:

  • по оси абсцисс текущее значение в кВ;
  • по оси ординат время в секундах.

Не пренебрегайте его изготовлением, так как отсутствие точности в расчетах приведет к некорректной работе защитной системы.Карту легко нарисовать в специальной программе.

Что такое селективность? Расчет селективности автоматических выключателей

Под селективностью понимается отлаженный механизм работы устройств защиты электрических цепей. В результате предохранителей или автоматических выключателей предотвращается возгорание электропроводки и выход из строя подключенных к ней нагрузок при коротких замыканиях и превышениях номинальных значений на отдельных участках, когда остальная часть цепи продолжает работать.

Схема работы машин

Представление о том, что такое избирательность, можно получить, если рассмотреть схему работы домашнего электрощита.

В случае короткого замыкания на кухне или в другом помещении должно сработать только то защитное устройство, которое относится к этой цепи. Автоматический ввод не отключится и будет проводить электричество на остальные участки. Если по каким-то причинам не сработал выключатель для кухни, то неисправность будет контролироваться автоматическим вводным выключателем, отключающим питание во всех электрических цепях.

Классификация

Что такое избирательность автоматов можно представить в виде их наборов и схем соединений.

  1. Полная При последовательном включении нескольких устройств в сверхток срабатывает то, что расположено ближе к аварийной зоне.
  2. Частично. Защита аналогична полной защите, но действует только до определенной величины перегрузки по току.
  3. Временный. При последовательном соединении устройств с одинаковыми токовыми характеристиками устанавливается разная временная выдержка срабатывания затвора с последовательным ее увеличением от участка с неисправностью к источнику питания.Временная избирательность автоматов используется с целью подстраховки друг друга по скорости отключения. Например: первый срабатывает через 0,1 секунды, второй через 0,5 секунды, третий через 1 секунду.
  4. Текущий. Селективность аналогична времени, только параметром является максимальный ток отсечки. Устройства выбираются в сторону уменьшения уставки от источника питания к объектам нагрузки (например, 25 А на ввод и далее 16 А на розетки и 10 А на освещение).
  5. Течение времени. Автоматическая реакция на ток, а также — время. Автоматы делятся на группы А, Б, В, Г. Организовать временную селективность при коротком замыкании (КЗ) на них затруднительно, так как характеристики аппаратов накладываются друг на друга. Максимальный защитный эффект достигается в группе А, которая используется в основном для электронных схем. Устройства типа C наиболее распространены, но бездумно и везде их устанавливать не рекомендуется. Группа D используется для систем электропривода с большими пусковыми токами.
  6. Зональная Работа электрической сети контролируется измерительными приборами. При достижении порога (заданного предельного значения) данные передаются в центр управления, где выбирается автоматическое отключение. Метод используется в промышленности, поскольку он сложен, дорог и требует отдельных источников питания. Здесь используются электронные разрядники: при обнаружении неисправности нижестоящий автомат посылает сигнал вышестоящему и тот начинает отсчитывать временной интервал около 50 мс.Если переключатель, расположенный внизу, в течение этого времени не сработает, включается тот, что расположен вверху цепи.
  7. Энергия. Автоматы имеют высокое быстродействие, из-за чего ток короткого замыкания не успевает достичь максимума.

Типы селективности

Избирательность защиты делится на абсолютную или относительную, в зависимости от того, какие зоны отключены. Для первого случая самые надежные предохранители на поврежденном участке цепи. Во втором выше расположенные автоматы отключаются, если защита внизу не сработала по разным причинам.

Таблицы селективности

Селективная защита срабатывает в основном при превышении номинала внутрицепного выключателя, т.е. при малых перегрузках. При коротких замыканиях добиться этого гораздо сложнее. Для этого производители продают продукты с таблицами селективности, с помощью которых можно создавать связки с избирательностью действия. Здесь можно выбрать группы устройств только одного производителя. Таблицы селективности представлены ниже, их также можно найти на сайтах предприятий.

Для проверки селективности между высшими и низшими устройствами имеется пересечение строки и столбца, где «Т» — полная селективность, а число — частичная (если ток короткого замыкания меньше значения указано в таблице).

Расчет селективности автоматов

Предохранительные устройства в основном представляют собой обычные выключатели, селективность которых должна быть обеспечена правильным выбором и регулировкой. Их избирательное действие на защиту, установленную ближе к источнику питания, обеспечивается выполнением следующего условия.

  • I чуть позже ≥ K н. ∙I к.пред. где:
    — I ооочень — ток, при котором срабатывает защита;
    — I к.пред. — ток короткого замыкания в конце зоны защиты, расположенной на большем расстоянии от источника питания;
    — K нет — коэффициент надежности, зависящий от разброса параметров.

Что такое избирательность в регулировании автоматов во времени, видно из приведенного ниже соотношения.

  • t чуть позже ≥ t К. пред. + ∆t, где:
    — t соо позже и t К. пред. — интервалы времени, в которые срабатывают отсечки автоматов, соответственно расположенных поблизости и на расстоянии от источника питания;
    — ∆t — временная степень селективности, выбранная по каталогу.

Графическое изображение селективности

Для надежной токовой защиты электропроводки необходима карта селективности.Это диаграмма временных характеристик устройств, установленных в цепи поочередно. Масштаб выбирается таким образом, чтобы в граничных точках были видны защитные свойства устройств. На практике карты селективности в проектах в основном не используются, что является большим минусом и приводит к отключению электроэнергии у пользователей.

Соотношение номинальных значений должно быть не менее 2,5 для обеспечения селективности. Но даже у них есть общие триггерные зоны, пусть и небольшие.Лишь при соотношении 3,2 не наблюдается их пересечения. Но в этом случае один из номиналов может оказаться завышенным и вам придется после машины устанавливать секцию большего размера.

В большинстве случаев селективность защиты не требуется. Он нужен только там, где могут возникнуть серьезные последствия.

Если при расчете завышены значения номиналов машин, на вводе установлены выключатели или выключатели нагрузки.

Можно также использовать специальные селективные машины.

Селективные машины S750DR

АВВ выпускает продукцию марки S750DR, где селективность выключателей обеспечивается дополнительным токопроводом, не отключающимся после срабатывания основного контакта в случае короткого замыкания.

При отключении нижестоящего аварийного узла селективный биметаллический контакт создает задержку времени срабатывания. При этом главный контакт селективного переключателя возвращается на свое место под действием пружины.Если сверхток продолжает протекать, тепловая защита в основных и дополнительных цепях отключается через 20–200 мс. В этом случае селективная биметаллическая пластина блокирует расцепляющий механизм, и пружина уже не может снова замкнуть главный контакт.

Ограничение тока автомата обеспечивается селективным резистором 0,5 Ом и большим сопротивлением электрической дуги внутри аппарата.

Заключение

Что такое селективность, легко понять при рассмотрении электрических схем с последовательным соединением автоматов.

0 comments on “Карта селективности автоматических выключателей: Селективность автоматических выключателей: виды, расчет, карта и таблица

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.