Vad är selektivitet för effektbrytare + principer för beräkning av selektivitet

Selektiviteten eller selektiviteten hos strömbrytare är nyckeln för att säkerställa tillförlitlig drift av en elektrisk krets. Denna funktion hjälper till att förebygga nödsituationer och höjer säkerheten till en högre nivå.

Vid överbelastning eller kortslutning av ledningen är endast ledningen med skada skyddad, resten av elinstallationen förblir i fungerande skick. Vi kommer att analysera i detalj varför detta händer i den här artikeln, överväga huvuduppgifterna för selektivt skydd, anslutningsdiagram och deras funktioner.

Vi kommer också att uppmärksamma beräkningen av selektivitet och reglerna för att skapa en karta, förse materialet med visuella diagram, tabeller och foton. Och vi kommer att komplettera artikeln med detaljerade förklaringar i videor.

Det selektiva skyddets innebörd och huvuduppgifter

Säker drift och stabil drift av elinstallationer är de uppgifter som tilldelas selektivt skydd. Den beräknar omedelbart och skär av det skadade området utan att avbryta strömförsörjningen till friska områden. Selektivitet minskar belastningen på installationen och minskar konsekvenserna av en kortslutning.

Med väl fungerande drift av strömbrytare, förfrågningar om oavbruten strömförsörjning och, som en konsekvens, den tekniska processen tillfredsställs maximalt.

När den automatiska utrustningen som utför öppningen blir felaktig till följd av en kortslutning, tack vare selektivitet, kommer konsumenterna att få normal effekt.

Regeln som säger att mängden ström som passerar genom alla distributionsbrytare installerade bakom ingångsbrytaren är mindre än den avsedda strömmen för den senare är grunden för selektivt skydd.

Totalt dessa valörer det kan finnas fler, men varje enskild måste vara minst ett steg under det inledande. Så om en 50-ampers strömbrytare är installerad vid ingången, installeras en strömbrytare med en strömstyrka på 40 A bredvid den.

Strömbrytaren består av följande element: spak (1), skruvklämmor (2), rörliga och fasta kontakter (3, 4), bimetallplåt (5), justerskruv (6), solenoid (7), ljusbågssläckningsgaller (8) , spärrar (9)

Med spaken kan du slå på eller stänga av strömingången till terminalerna. Kontakterna är anslutna till terminalerna och fasta. Den rörliga kontakten med fjädern tjänar till snabb öppning, och kretsen är ansluten till den genom en fast kontakt.

Frånkoppling, om strömmen överskrider sitt tröskelvärde, sker på grund av uppvärmning och böjning av bimetallplattan, såväl som solenoiden.

Utlösningsströmmar justeras med en justerskruv. För att förhindra uppkomsten av en elektrisk ljusbåge under kontaktöppning infördes ett element såsom ett ljusbågssläckningsgaller i kretsen. Det finns en spärr för att säkra maskinkroppen.

Selektivitet, som en funktion av reläskydd, är förmågan att upptäcka en felaktig systemenhet och avbryta den från den aktiva delen av EPS.

Här är ett diagram över växeln som tydligt visar hur belastningen är fördelad i hela lägenheten. Innan du installerar maskinen måste du beräkna den totala effekten för den utrustning som ska anslutas till den

Selektiviteten hos automater är deras förmåga att arbeta växelvis. Om denna princip bryts kommer både strömbrytare och elektriska ledningar att värmas upp.

Som ett resultat kan en kortslutning på ledningen, utbränning av smältbara kontakter och isolering uppstå. Allt detta kommer att leda till fel på elektriska apparater och brand.

Låt oss säga att det är en nödsituation på en lång kraftledning. Enligt huvudregeln om selektivitet utlöses först den maskin som ligger närmast skadeplatsen.

Om det uppstår en kortslutning i ett uttag i en vanlig lägenhet ska skyddet för ledningen som detta uttag ingår i aktiveras på panelen. Om detta inte händer är det strömbrytarens tur på panelen, och bara bakom den - ingången.

Absolut och relativ selektivitet för skydd

Begreppet selektivitet är definierat GOSTotm IEC 60947-1-2014. Det finns två typer av selektivitet - absolut och relativ. Om skyddet är samordnat på ett sådant sätt att det verkar uteslutande inom det skyddade området, så indikerar detta dess absoluta selektivitet.

Under dessa omständigheter blir den maximala selektivitetsströmmen densamma som den maximala brytkapaciteten för strömbrytaren som är placerad under.

Att utlösa som backup, när en avstängning inte har skett i problemområdet, kallas relativt selektivt skydd.I det här fallet är omkopplarna ovanför avstängda.

Om det angivna strömvärdet för effektbrytaren överskrids, d.v.s. i frånvaro av stora överbelastningar fungerar det selektiva skyddet nästan utan misslyckande. Det är mycket svårare att uppnå detta med kortslutningar.

Företag publicerar data om tillverkade produkter på enhetens kropp och på sina webbplatser. Det är viktigt att läsa rätt märkning av maskiner — Buntar av strömbrytare bildas endast enligt tabellerna från en specifik tillverkare. Man bör ha i åtanke att grupper som är relativt organiserade har ett stort antal funktioner.

Selektivitetstabellerna som tillverkarna bifogar sina produkter förenklar uppgiften. Med hjälp av dem skapas grupper med operationselektivitet

Bokstaven "T" i tabellen indikerar den fullständiga selektiviteten för ett par enheter, och siffran indikerar partiell selektivitet. När det förväntade gränsvärdet för felström är mindre än det antal som anges i tabellen, säkerställs selektivitet

För att kontrollera selektiviteten mellan maskinen ovanför och under, hitta skärningspunkten mellan vertikal och horisontell. Att säkerställa selektivitet är en mycket viktig uppgift när man matar konsumenter som tillhör en speciell kategori.

I sin frånvaro kan produktionsprocessen stoppa, linjer kan skadas, luftkonditioneringssystem, rökavlägsnande system och andra kommer att stängas av.

Typer av selektiva anslutningsscheman

Förutom absolut och relativ selektivitet finns det ytterligare 7 typer av selektivt skydd:

• zon;
• tid-ström;
• energi;
• temporär;
• full;
• partiell;
• nuvarande

För att säkerställa den erforderliga selektiviteten för automatiskt skydd av elektriska nätverk med strömbrytare, används olika metoder. Men det är i alla fall viktigt installera omkopplaren korrekt, enligt det valda diagrammet och installationsreglerna.

Typ #1 - helt och delvis skydd

Fullständigt skydd innebär att om ett par brytare är seriekopplade, gör uppkomsten av överströmmar att den som finns nära felzonen stängs av.

Partiellt skydd fungerar på samma princip som fullt skydd, men först efter att strömmen når det inställda tröskelvärdet.

Selektiviteten för avstängning som tillhandahålls av effektbrytarna (A och B) är att kortslutningen, oavsett var i den elektriska installationen den inträffar, kommer att avbrytas av närmaste strömbrytare ovanför denna punkt. De återstående enheterna stängs inte av

Om selektivitet säkerställs till det minsta av de aktuella värdena för två AV, finns det anledning att tala om fullständig selektivitet mellan dem. I detta fall kommer det maximala värdet på installationens beräknade kortslutningsström under alla omständigheter att vara lika med eller mindre än strömvärdet för de två strömbrytarna.

Typ #2 - aktuell selektivitetstyp

Huvudindikatorn för strömselektivitet är den maximala strömmarkeringen. Från objektet till ingången är värdena ordnade i stigande ordning. Funktionen av denna skyddselektivitet är baserad på samma grund som tidsselektiviteten.

Den enda skillnaden är att slutartiden baseras på det aktuella värdet - när kortslutningspunkten närmar sig ingången ökar kortslutningsströmavläsningarna. Avstängningstiden kan vara densamma.

Den zon som skadats på grund av kortslutning bestäms av utlösningsinställningen för olika strömvärden. Full selektivitet kan endast uppnås under förhållanden där kortslutningsströmmen är låg, och i gapet mellan två brytare finns utrustning med betydande elektriskt motstånd.I denna situation kommer kortslutningsströmmarna att skilja sig betydligt.

Denna typ av selektivitet används främst i slutliga växlar. Detta kombinerar en märkström av obetydligt värde och en kortslutningsström med hög impedans för anslutningskablarna.

Detta selektivitetsalternativ är ekonomiskt, enkelt och fungerar omedelbart. Men ofta kan den angivna selektiviteten vara partiell pga den högsta strömmen är vanligtvis liten.

Bilden visar aktuell selektivitet med AV. Med denna typ av selektivitet finns det en förskjutning längs den aktuella axeln av strömkarakteristika för maskiner placerade efter varandra

När värdena för Isd1 och Isd2 är desamma eller extremt nära, då är Is - den maximala selektivitetsströmmen lika med Isd2. Om dessa värden är mycket olika, är Is = Isd1.

Villkoret för att säkerställa strömselektivitet är följande olikheter: Ir1/Ir2 > 2 och Isd1/Isd2 > 2. I detta fall är den maximala selektiviteten Is = Isd1.

Nackdelar inkluderar den snabba ökningen av nivån av skyddsinställningar mot höga strömmar. Det är omöjligt att snabbt koppla loss en skadad kedja om en av maskinerna visar sig vara felaktig.

Vid beräkning av strömskyddsinställningar är det nödvändigt att ta hänsyn till de faktiska strömmar som passerar genom strömbrytare som arbetar i automatiskt läge.

Typ #3 - alternativ för tid och tid

När det finns ett antal brytare i en krets som har identiska strömkarakteristika, men olika hålltider, då försäkrar de varandra vid fel. Den som ligger i närheten av skadeplatsen kommer att fungera direkt, nästa fungerar efter en tid osv.

I denna 2-nivåkrets har omkopplaren "A" en uppehållstid som ger fullständig selektivitet med egenskaperna hos AB "B"

I fallet med tidsströmselektivitet reagerar skyddsanordningar inte bara på strömmen utan också på reaktionens varaktighet. Vid ett visst aktuellt värde, efter en viss fördröjningstid, utlöses skyddet, avståndet från vilket till felplatsen är mindre. Den fungerande delen av installationen stängs inte av.

Bilden visar en graf över tidsselektivitet med AB. Tid-strömkarakteristiken för omkopplare B och A skär varandra inte. De är ordnade i steg

Kombinationen av ström- och tidsselektivitet ökar utlösningseffektiviteten. När Isc B< Irm A är selektiviteten komplett och driften sker omedelbart. AB, som ligger ovanför, är utrustad med två inställningar: Im A och Ii A. Den första är en selektiv strömavbrott, den andra är ett ögonblickligt svar.

Typ #4 - energiselektivitet hos maskiner

Med energiselektivitet sker avstängningar inuti maskinkroppen. Processens varaktighet är så kort att kortslutningsströmmen inte hinner närma sig sitt gränsvärde.

Tid-strömskyddssystemet anses vara komplext. Detta involverar inte bara reaktionen på strömmen, utan också den tid under vilken detta inträffar.

När strömmen ökar minskar maskinens svarstid. Grunden för denna typ av selektivitet är regleringen av skyddet på ett sådant sätt att det från skyddsobjektets sida arbetar snabbare vid alla tröskelströmvärden, jämfört med effektbrytaren vid ingången.

Typ #5 - zonförsvarssystem

Zonmetoden är komplex och dyr, så den används främst inom industrin.Så snart de aktuella tröskelvärdena når sitt maximum skickas data till kontrollcentralen och den valda maskinen utlöses. Ett elektriskt nätverk med denna typ av selektivitet inkluderar speciella elektroniska utlösare.

När en överträdelse upptäcks skickas en signal från omkopplaren undertill till enheten ovanför. Den första maskinen måste svara inom en sekund. Om den inte reagerar utlöses den andra.

Om man jämför denna typ av selektivitet med tidsselektivitet kan man se att svarstiden i det här fallet är mycket lägre - ibland hundratals millisekunder. Både andelen ingrepp i systemet och procentandelen av dess skada minskar. Termisk och dynamisk påverkan på delar av installationen reduceras. Antalet selektivitetsnivåer ökar.

När strömmarna som flyter genom skyddsanordningarna når ett värde som är större än deras egna inställningar, överförs blockeringssignalen av varje strömbrytare till den högre skyddsnivån

Vid zonselektivitet utlöses skyddet som finns på strömkällans sida, om vi tar kortslutningsplatsen som utgångspunkt. Tills maskinen utlöses utövas kontroll för att säkerställa att skyddsanordningen på den belastade sidan inte ger en liknande signal.

Men sådan selektivitet kräver närvaron av en extra strömkälla. Därför är den rationella användningen av denna typ av selektivitet i system med höga kortslutningsströmparametrar och en betydande ström. Dessa är kopplings- och distributionsanordningar placerade på lastsidan av generatorer och transformatorer.

Beräkning av selektivitet hos maskiner

Läskunnig maskinval och korrekt inställning är grundprincipen för att upprätthålla selektiviteten hos strömbrytare. Selektivitet för omkopplaren placerad nära källan garanterar uppfyllandet av kravet: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Här Iс.о sist. - det aktuella värdet som utlöser skyddet. I k.pred. — Kortslutningsström vid ändpunkten av den zon som täcks av maskinens verkan, belägen långt från energikällan. Kn.o. — Tillförlitlighetskoefficient. Dess värde beror på spridningen av parametrar.

Maskinens betyg för kretsen väljs inte bara genom beräkning, utan också enligt denna tabell, med fokus på tvärsnittet av kablarna i kretsen

Inriktningen tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t visar selektivitet vid tidsberoende AV-justering. tс.о.last, tк.prev. — Tidsintervall för manövrering av strömbrytare som är placerade på stort avstånd från strömkällan och i närheten. ∆t är en parameter som är hämtad från katalogen och anger den tidsmässiga graden av selektivitet.

Selektivitetskarta och regler för dess skapande

Tid-strömkarakteristiken för alla enheter som ingår i den elektriska nätverkskretsen avbildas på en selektivitetskarta. Syftet med dess sammanställning är att säkerställa maximalt skydd för maskinerna. Grunden för omkopplarskydd är principen genom vilken omkopplare är anslutna efter varandra strikt i serie.

Det finns ett antal regler som krävs när du skapar en selektivitetskarta:

1. Installationer måste ha en spänningskälla.
2. Alla viktiga designpunkter ska vara tydligt synliga. Med hänsyn till detta krav är det nödvändigt att välja en skala.
3. Kartan anger skyddsegenskaperna, minsta, maximala kortslutningsparametrar vid punkter i systemet.

Ofta bryts designstandarder och selektivitetskartor saknas i projekt. Detta kan leda till avbrott i strömförsörjningen till konsumenterna.

Karakteristiken för seriekopplade maskiner en efter en plottas på kartan. Själva diagrammet är byggt i axlar

Kartan ger en komplett bild av samordningen av inställningar. Det ger en möjlighet att jämföra driften av maskiner baserat på sådana egenskaper som selektivitet.

Tidsströmvarianter av axlar är grunden inte bara för att konstruera selektivitetskartor för strömskydd i form av strömbrytare, utan också för dess andra typer: säkringar, relä. Ett kort innehåller vanligtvis 2-3 AB-egenskaper. Abskissaxeln visar det aktuella värdet i kV och ordinataaxeln visar tiden i sekunder.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Problem med driften av strömbrytare och deras eliminering:

Rita en selektivitetskarta med ett speciellt program:

Pålitlig, säker användning av elektriska ledningar är omöjlig utan att ta hänsyn till maskinernas selektivitet. Genom att veta om huvudpunkterna för att skapa selektivt skydd kan du kompetent välja utrustning för ditt tekniska projekt.

Arbetar du professionellt med elinstallationsarbete och vill komplettera det material som presenterats ovan? Eller har du märkt en inkonsekvens eller ett fel i den här artikeln? Eller kanske du vill ställa en fråga till våra experter? Skriv dina kommentarer i blocket nedan.