Что такое селективность в электрике — советы электрика

Что такое селективность защиты?

Вы здесь:Селективность в электрике и энергетике является наиважнейшим понятием, поскольку ее главной функцией была, будет и остается защита электрических приборов от выхода из строя, вследствие каких-либо нарушений в работе электроустановок.

Именно благодаря этой защитной функции сохраняется продолжительность жизни аппаратов и приборов, что позволяет работать электрооборудованию дольше и надежнее.

В этой статье мы постараемся разобраться, что такое селективность защиты электрической сети и какой у нее принцип действия.

Что это такое?

В первую очередь, понятие «селективность» включает в себя защитный механизм и отлаженную работу неких приборов, состоящих из отдельных элементов, последовательно подключенных между собой.

 Зачастую такими приборами служат различные виды автоматов, предохранителей, УЗО и т.д. Результатом их работы является предупреждение «сгорания» электромеханизмов в случае возникновения угроз.

Схема селективной работы автоматических выключателей и УЗО в щитке предоставлена ниже:

Преимуществом данной системы является ее свойство отключать лишь необходимые участки, при этом вся остальная система остается в рабочем состоянии. Единственным условием при этом остается согласованность защитных устройств между собой.

Основные функции

Итак, основными функциями селективной защиты являются:

• обеспечение безопасности электроприборов и сотрудников;
• мгновенное определение и отключение зоны питания, в которой произошла поломка, без других отключений, которые прекратят подачу электроэнергии в местах стабильной работы техники;
• снижение влияния негативных последствий на остальные части электромеханизмов;
• уменьшение нагрузки на составные установки и предотвращение поломок в неисправной зоне;
• обеспечение максимально возможного непрерывного электроснабжения высокого качества;
• обеспечение беспрерывности рабочего процесса;
• обеспечение квалифицированной поддержки в том случае, если сама защита, отвечающая за размыкание, придет в неисправность;
• поддержка оптимального функционирования установки;
• обеспечение простоты в эксплуатации и экономической эффективности.

Виды селективной защиты

Селективность защитной аппаратуры разделяется на следующие виды:

1. Полная. Задействовано два аппарата с последовательным подключением, при воздействии сверхтоков срабатывает защита только одного, который находится ближе к зоне неисправности.
2. Частичная. Подобна полной, но защита действует только до определенного показателя сверхтока.
3. Временная. В цепь включается несколько автоматов с одинаковыми токовыми характеристиками, но разной выдержкой по времени. В результате от самого ближнего к неисправности, до самого отдаленного автоматического выключателя, аппараты друг друга страхуют (например, самый ближний сработает через 0,02 с, следующий через 0,5 с, ну и последний через 1 с, если остальные 2 не сработают).
4. Токовая. Если говорить грубо, то принцип действия токовой селективности защит аналогичен временной, но только выдержка происходит не по времени, а по величине тока. К примеру, автоматические выключатели устанавливаются на вводе 25А, далее 16А, а потом 10А. При этом время отключения у них может быть одинаковое.
5. Времятоковая. Кроме реакции механизмов защиты на ток, также определяется время этой реакции.
6. Зонная. При выявлении нарушения порога тока срабатывание установки позволяет точно определить неисправную зону и отключить подачу электричества только в ней.
7. Энергетическая. Все процессы по предотвращению поломки происходят в литом корпусе автоматического выключателя. Отключение происходит за такой малый срок, что отметка максимального значения тока не достигает своего результата.

Также селективность защиты может быть абсолютной и относительной. В первом случае отключается только поврежденный участок цепи. По такому принципу работают предохранители, установленные в электроприборах. Относительная селективность защищает не только «свой участок», но и соседний, если в нем не отработала абсолютная селективная защита.

Карта селективности

Обязательно необходимо упомянуть о карте селективности, которая будет вам необходима «как воздух» для максимальной токовой защиты. Сама карта представляет собой определенную схему, построенную в осях, где отображаются все совокупности времятоковых характеристик установленных аппаратов. Пример предоставлен ниже:

Мы уже говорили, что все защитные аппараты должны быть подключены по-очереди друг за другом. И на карте отображают характеристики именно этих приборов.

Главными правилами при чертежах карт являются: установки защит должны исходить от одного напряжения; масштаб необходимо выбирать с расчетом того, что будет видны все граничные точки; необходимо указать не только защитные свойства, но и максимальные и минимальные показатели коротких замыканий в расчетных точках схемы.

Стоит отметить, что в сегодняшней практике крепко закрепилось отсутствие карт селективности в проектах, особенно при небольших напряжениях. И это нарушение всех норм проектирования, которое в итоге и является результатом отключения электричества у потребителей.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, что такое селективность защиты электрической сети и для чего она нужна. Если есть вопросы, можете задавать их на нашем форуме для электриков.

Будет интересно прочитать:

• Как проверить работоспособность автоматического выключателя?

Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-selektivnost-zashhity.html

Селективность автоматических выключателей: что это, принцип организации, виды

Избирательность или селективность автоматических выключателей — ключевой момент в обеспечении надежной работы электрической цепи. Эта функция способствует предупреждению аварийных ситуаций, подымает на более высокую ступень безопасность.

В случае перегрузки линии, короткого замыкания включается в работу защита только линии с повреждением, остальная часть электроустановки остается в рабочем состоянии.

Основные задачи селективной защиты

Безопасная эксплуатация и стабильная работа электроустановок — это те задачи, которые возложены на избирательную защиту. Она мгновенно вычисляет и отсекает поврежденную зону без прекращения подачи питания на исправные участки. Селективность снижает нагрузки на установку, уменьшает последствия КЗ.

При отлаженной работе автоматических выключателей по максимуму удовлетворяются запросы, относительно обеспечения бесперебойного электроснабжения и как следствие, технологического процесса.

Когда автоматическое оборудование, осуществляющее размыкание, в результате КЗ окажется неисправным, благодаря селективности потребители получат нормальное питание.

Что такое селективная защита

Правило, утверждающее, что величина тока, проходящего через все распредвыключатели, установленные за вводным автоматом, меньше обозначенного тока последнего, является основой селективной защиты.

В сумме эти номиналы могут быть и больше, но каждый отдельный обязательно хотя бы на шаг ниже вводного. Так, если на вводе установлен 50-амперный автомат, то следующим за ним устанавливают выключатель, с номиналом по току в 40 А.

Автоматический выключатель состоит из следующих элементов: рычага (1), клемм винтовых (2), контактов подвижного и неподвижного(3, 4), биметаллической пластины (5), винта регулировочного (6), соленоида (7), решетки дугогасительной (8), защелки (9)

При помощи рычажка как включают, так и выключают впуск тока на клеммы. К клеммам подводят и фиксируют контакты. Подвижный контакт с пружиной служит для быстрого размыкания, а связь цепи с ним выполнена через неподвижный контакт.

Обратите внимание

Расцепление, в случае перекрытия током своего порогового значения, происходит за счет нагрева и изгиба биметаллической пластины, а также соленоида.

Токи срабатывания настраивают при помощи регулировочного винта. С целью предотвращения появления электродуги во время размыкания контактов, введен в схему такой элемент, как дугогасительная решетка. Для фиксации корпуса автомата существует защелка.

Избирательность, как особенность релейной защиты — это умение обнаруживать неисправный узел системы и отсекать его от действующей части ЭЭС.

Здесь приведена схема щита, наглядно показывающая, как распределяется нагрузка по квартире. Перед установкой автомата нужно выполнить расчет суммарной мощности оборудования, которое будет подключено к нему

Селективность автоматов — это их свойство работать поочередно. Если этот принцип нарушен, будут греться и автоматические выключатели, и электропроводка.

В результате может возникнуть КЗ на линии, перегорание плавких контактов, изоляции. Все это приведет к выходу из строя электроприборов и пожару.

Допустим, на длинной линии электропередач возникла аварийная ситуация. Согласно главному правилу селективности первым срабатывает автомат ближайший к месту повреждения.

Если в обычной квартире в розетке происходит короткое замыкание, на щитке срабатывать должна защита линии, частью которой эта розетка является. Если этого не произошло, наступает очередь автоматического выключателя на щиток, и только за ним — вводного.

Селективность защиты абсолютная и относительная

Понятие селективности определено ГОСТотм IEC 60947-1-2014. Выделяют два типа селективности — абсолютную и относительную. Если работа защиты скоординирована таким образом, что она срабатывает исключительно внутри защищенной зоны, то это указывает на ее абсолютную селективность.

В этих обстоятельствах максимальный ток селективности становится таким же, как и максимальная отключающая способность расположенного ниже автомата.

Срабатывание в виде резервного, когда не произошло отключение на проблемном участке, называют относительно селективной защитой. При этом происходит отключение выше расположенных выключателей.

В случае превышения заданной величины тока выключателя-автомата, т.е. при отсутствии больших перегрузок, селективная защита действует практически безотказно. Куда затруднительней добиться этого при коротких замыканиях.

Упрощают задачу таблицы селективности, которые производители прилагают к своим изделиям.

Применяя их, создают группы с селективностью срабатывания

Данные о выпускаемых изделиях предприятия размещают и на своих сайтах.

Важно

Связки выключателей формируют только по таблицам одного конкретного производителя. Следует учитывать, что группы, устроенные по относительному принципу, обладают большим числом функций.

Буква «Т» в таблице обозначает полную селективность пары аппаратов, а число — частичную.

Когда ожидаемая пограничная величина тока КЗ меньше, чем число, указанное в таблице, избирательность будет обеспечена

Чтобы проверить избирательность между автоматом выше- и нижестоящим, находят скрещение вертикали и горизонтали. Обеспечение селективности — очень важная задача при питании потребителей, относящихся к особой категории.

При ее отсутствии может произойти остановка производственного процесса, повреждение линий, отключение систем кондиционирования, дымоудаления и других.

Виды селективных схем подключения

Кроме абсолютной и относительной селективности существует еще 7 видов селективной защиты:

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

Для обеспечения требуемой селективности автозащиты электросети с автоматическими выключателями используют разные методы.

Защита полная и частичная

Полная защита обозначает, что если последовательно подключена пара автоматов, появление сверхтоков вызывает отключение одного, расположенного вблизи зоны неисправности.

Частичная защита действует по тому же принципу, что и полная, но только после того, как ток достигнет установленной пороговой величины.

Селективность отключения, обеспечивающаяся автоматами, заключается в том, что КЗ, в каком бы месте электроустановки оно ни возникло, будет отсечено ближайшим выключателем, находящимся выше этой точки.

Оставшиеся устройства не отключатся

Если селективность обеспечена до меньшей из величин тока двух АВ, есть повод говорить о полной селективности между ними.

В этом случае предельная величина предполагаемого тока КЗ установки при каких либо обстоятельствах будет равной или меньшей величины тока двух АВ.

Токовый тип селективности

У токовой избирательности основной показатель — предельная токовая отметка. От объекта до ввода значения выстраивают по признаку возрастания. Действие этой избирательности защит основано на той же базе, что и у временной селективности.

Разность только в том, что выдержка делается по значению тока — с приближением точки КЗ к вводу, растут показания тока КЗ. Временной показатель отключения может быть таким же.

Поврежденную из-за КЗ зону определяют посредством уставки срабатывания на разные величины тока. Полной селективность может быть только в условиях, где ток КЗ невысокий, а в промежутке между двумя автоматами есть оборудование, отличающееся немалым электрическим сопротивлением. При таком раскладе токи КЗ будут значительно отличаться.

Совет

Применяют такой вид избирательности в основном в конечных распредщитах. Здесь сочетается номинальный ток незначительной величины и ток КЗ с большим полным сопротивлением стыковочных кабелей.

Этот вариант селективности является экономичным, простым и действующим в течение мгновения. Все же зачастую указанная селективность может являться частичной т.к. наибольший ток, как правило, небольшой.

На фото токовая избирательность с применением АВ. При таком виде селективности существует смещение по оси тока токовых характеристик расположенных друг за другом автоматов

Когда значения Isd1 и Isd2 одинаковы или предельно близки, то Is — максимальный ток селективности равен Isd2. Если эти величины намного отличаются, Is = Isd1.

Условием обеспечения селективности по току является соблюдение неравенств: Ir1/Ir2 > 2 и Isd1/Isd2 > 2. В этом случае максимум селективности — Is = Isd1.

К недостаткам относят и быстрый рост уровня уставок защиты от токов большого уровня. Невозможно быстро отключить поврежденную цепочку, если один из автоматов окажется неисправным.

При расчете уставок защит по току необходимо принимать во внимание действительные токи, проходящие через выключатели, работающие в автоматическом режиме.

Временная и времятоковая селективность

Когда в цепи имеется ряд автоматических выключателей, обладающих идентичными токовыми характеристиками, но разным временем выдержки, то при возникновении неисправности они страхуют друг друга. Тот, что находится в непосредственной близости к месту повреждения, сработает сразу, следующий — через какое-то время и т.д.

На этой 2-уровневой схеме выключатель «А» обладает таким временем выдержки, которое обеспечивает полную селективность с характеристиками АВ «В»

В случае времятоковой селективности защитные приборы реагируют не только на ток, но и на продолжительность реакции. При определенном значении тока через какое-то время задержки срабатывает защита, дистанция от которой к месту КЗ меньше. Исправная часть установки не отключается.

На фото график временной селективности с использованием АВ. Времятоковые характеристики выключателей В и А не пересекаются.

Они расположены ступенчато

Комбинация токовой и временной селективности увеличивает эффективность отключения. Когда Isc B

АВ, расположенный выше, снабжен двумя уставками: Im A и Ii А. Первая — является избирательной токовой отсечкой, вторая — мгновенным срабатыванием.

Энергетическая селективность автоматов

При энергетической селективности отключения происходят внутри корпуса автомата. Длительность процесса настолько мала, что ток КЗ не успевает приблизиться к своему предельному значению.

Времятоковая система защиты считается сложной. Здесь задействована не только реакция на ток, но и время, на протяжении которого это происходит.

С возрастанием тока у автомата падает величина времени срабатывания. Базой для этого вида селективности является регулировка защиты таким способом, когда со стороны защищаемого объекта она срабатывает быстрее при всех пороговых значениях тока, по сравнению с автоматом на вводе.

Что такое зонная селективность

Зонный способ сложный и недешевый, поэтому применяют его в основном в промышленности. Как только пороговые показатели тока достигают максимума, в центр контроля поступают данные и выбранный автомат срабатывает. Электрическая сеть с таким видом избирательности включает специальные электронные расцепители.

Когда обнаруживается нарушение, от выключателя, расположенного ниже, поступает сигнал к устройству, находящемуся выше. Первый автомат должен отреагировать в течение секунды. Если он не среагировал, срабатывает второй.

Сравнивая этот вид селективности с временной избирательностью, можно увидеть, что время срабатывания в этом случае намного ниже — иногда составляет сотни миллисекунд. Снижается как процент интервенции в систему, так и процент ее повреждения. Уменьшаются тепловые и динамические влияния на части установки. Возрастает число уровней селективности.

Обратите внимание

Когда токи, протекающие через защитные устройства, достигают большей величины, чем на собственных уставках, сигнал блокировки передается каждым выключателем на защиту более высокого уровня

В случае зонной селективности срабатывает защита, находящаяся со стороны источника питания, если взять за исходную точку место КЗ. До момента срабатывания автомата осуществляется контроль над тем, чтобы защитное устройство с нагруженной стороны не подало аналогичный сигнал.

Но такая избирательность требует присутствия дополнительного источника питания. Поэтому рациональное применение этого вид селективности — системы с высокими параметрами тока КЗ и током значительной величины. Такими являются коммутационно-распределительные аппараты, находящиеся со стороны нагруженности генераторов, трансформаторов.

Расчет селективности автоматов

Грамотный выбор и правильная настройка — основной принцип соблюдения селективности автоматических выключателей. Избирательность для выключателя, находящегося вблизи источника, гарантирует выполнение требования: Iс.о.послед ≥ Kн.о.∙ I к.пред.

Здесь Iс.о послед. — такая величина тока, за которой следует срабатывание защиты. I к.пред. — ток КЗ в конечной точке зоны, на которую распространяется действие автомата, расположенного далеко от энергоисточника. Kн.о. — коэффициент надежности. Его величина находится в зависимости от разброса параметров.

Номинал автомата для цепи подбирают не только путем расчета, но и по такой таблице, ориентируясь на разрез кабелей в схеме

Расклад tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t демонстрирует селективность в случае регулировки АВ по времени. tс.о.

послед, tк.пред. — интервалы времени срабатывания выключателей, находящихся на большой дистанции от источника питания и расположенных рядом. ∆t — параметр, который берут из каталога и обозначающий временную степень селективности.

Карта селективности и правила ее создания

Времятоковые характеристики всех устройств, включенных в схему электрической сети, изображают на карте селективности. Целью ее составления является максимальное обеспечение защиты автоматов. Основа защиты выключателей — принцип, по которому выключатели подключают друг за другом строго последовательно.

Существует ряд правил, обязательных при создании карты селективности:

1. Установки должны иметь один источник напряжения.
2. Все важные расчетные точки должны хорошо просматриваться. С учетом этого требования необходимо выбирать масштаб.
3. На карте указывают защитные свойства, минимальные, максимальные параметры КЗ в точках системы.

Часто нормы проектирования нарушаются, и карты селективности в проектах отсутствуют. Это может привести к перебоям в электроснабжении потребителей.

На карту наносят характеристики автоматов, подключенных последовательно друг за другом. Саму схему строят в осях

Карта дает полную картину о согласовании уставок. Она предоставляет возможность сравнить работу автоматов по такой характеристике, как селективность.

Времятоковые разновидности осей являются базой не только для построения карт селективности для токовой защиты в виде автоматических выключателей, но и для других ее видов: предохранителей, реле. Обычно одна карта содержит характеристики 2-3 АВ. По оси абсцисс отмечают величину тока в кВ, а по оси ординат — время в секундах.

Выводы и полезное видео по теме

Неполадки при работе автоматических выключателей и их устранение:

Вычерчивание карты селективности посредством специальной программы:

Надежное, безопасное использование электрической проводки невозможно без учета избирательности автоматов. Зная об основных моментах создания селективной защиты, можно грамотно выполнить подбор оборудования для своего технического проекта.

Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/selektivnost-avtomaticheskix-vyklyuchatelej.html

Селективность автоматических выключателей

Здравствуйте, уважаемые читатели блога elektrobiz. ru! Сегодня поговорим о том, что такое селективность, для чего она нужна и как соблюсти это явление в электрической цепи в квартире, загородном доме, на даче.

Стоит начать с самого термина, чтобы максимально понять, что собой представляет данное свойство.

Что такое селективность:

Селективность — это специфическая особенность релейной защиты выявить повреждённый элемент проводки (замыкание, перегрузка) и отключить его близлежащими выключателями, не прекращая нормальную работу остальных зон электрической цепи. К примеру, при обычном коротком замыкании кондиционера, в первую очередь, отключается предохранитель питающий непосредственно кондиционер:

Основная и главная цель — безопасность. Кроме того упрощается поиск причины отключения, только представьте, что при замыкании в розетке у вас отключается весь подъезд. Попробуйте потом разобраться, что где как и почему
В каждый автоматический выключатель входит в 2 независимых друг от друга системы защиты:

• От короткого замыкания
• От перегрузки

При перегрузке:

Существует такое понятие как «номинальный ток автоматического выключателя».

Номинальный ток выбирается из разряда:   6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А (ампер).

При составлении проекта электроснабжения, например, нужно рассчитать ток через каждый автомат.

Тогда селективность будет соблюдаться автоматически. Такое свойство называют естественной селективностью автомата в диапазонах токов перегрузки.

При коротком замыкании:

Автоматические выключатели так же имеют вторую систему защиты, это «быстродействующая защита от короткого замыкания».

Производят автоматы номинальным условным током короткого замыкания: 3, 4.5, 6, 10 кА (килоампер) .  Так же существует такая характеристика как «время размыкания цепи».

Эти две величины независимы друг от друга, но лучше соблюдать селективность по двум параметрам единовременно. Оба параметра учитываются типом автоматического выключателя: А, В, С, D.

Чаще всего в быту применяются автоматы типа С и если в вашей электросети последовательно включено не более 2 (двух) автоматов, в достижении селективности не возникнет проблем. Если же у вас последовательно включено 3 (три) и более автоматических выключателя, лучше обратиться к специалисту, для принятия специальных мер.

На этом мы подошли к концу пояснения понятия селективности автоматов. Все написанное касаемо диапазонов токов перегрузки, можно применять и к дифференциальным автоматическим выключателям, которые имеют еще два дополнительных вида защиты: по току утечки и току короткого замыкания. Об этом в другой раз.

Для закрепления знаний, предлагаю вам прокомментировать соблюдение селективности в квартире:

Подъездный щиток:

В квартире:
 

Источник: https://elektrobiz.ru/zametki-elektrika/selektivnost-avtomaticheskix-vyklyuchatelej.html

Селективность защиты электрической сети: что это такое и как она работает, основные виды работы

В электрике и энергетике существует множество понятий. Каждое из них играет определенную роль. Селективность — это защитный механизм, который уберегает технику от поломок. Ее наличие позволяет продлить срок службы приборов и аппаратов и предупредить появление неисправностей. Селективность подразумевает использование определенного оборудования.

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

Предохранители, дифавтоматы, УЗО и прочие устройства необходимы для предупреждения сгорания устройств. Правильно подключенная схема приборов позволяет отключать только определенные участки цепи, не нарушая работы остальной системы. Селективность защиты электрической сети — это отлаженная работа оборудования.

Ее основные задачи:

• обеспечение безопасности электроприборов;
• своевременное отключение зоны питания, где произошла поломка;
• снижение вероятности негативных последствий для остальных механизмов;
• беспрерывность рабочего процесса;
• экономность;
• простая эксплуатация.

Для нормальной работы селективности потребуется наладить согласованность между всеми устройствами. Для лучшего понимания, что это такое, достаточно рассмотреть принцип действия на электрическом щитке.

При возникновении короткого замыкания в ванной или на кухне срабатывает только тот автомат, который подключен к этой цепи. Все остальные участки продолжают работать и поставлять энергию.

Если отключения не произойдёт, то автомат ввода прекратит работу всего щитка.

Два типа защиты

Селективность определяют в ГОСТ IEC 60947−1−2014. Согласно ему, выделяют два типа: абсолютная и относительная. К первому относят системы с защитой, которая действует только внутри защищенной зоны. На поврежденном участке срабатывают предохранители.

Однако относительная селективность срабатывает при больших перегрузках. При коротких замыканиях это редко происходит. Все аппараты должны быть соединены в схему в определенной последовательности. Каждый конкретный производитель выпускает таблицы связки аппаратов.

Основные виды

Селективность бывает нескольких видов. При полной подключают два аппарата с последовательным подключением. При возникновении неисправности отключается участок, который находится ближе всех к проблеме. Частичная защита работает аналогично, но с небольшим отличием: защита работает только до определенного показателя сверхтока.

Временная селективность включает в себя несколько автоматов с одинаковыми характеристиками тока. Но все они отличаются выдержкой по времени отключения. В итоге первым срабатывает самый близкий к неисправности автомат. Дальше цепь включается:

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

Такая система выключателей позволяет автоматам страховать друг друга и при необходимости постепенно выключать систему, не допуская ее перегрузки. Аналогично работает токовая защита, но выдержка ставится не по времени, а по увеличению тока. У автоматов ставятся показатели в 25 А — 15 А — 10 А.

Зонная нацелена на выявление неисправной зоны. При ее обнаружении, система отключает участок с поломкой. Это позволяет сохранить работоспособность остальных автоматов.

При энергетической защите все сбои происходят в литом корпусе автоматического выключателя. Максимальных показателей ток не успевает достигнуть, так как система моментально отключает подачу энергии.

Карта селективности

Все характеристики токовых устройств вносятся в определенную схему. Она позволяет создать максимальную защиту автоматов. Основной ее принцип — это последовательность подключения аппаратов.

При создании карты учитываются определенные правила:

• один источник напряжения для всех установок;
• правильный масштаб нужен для хорошего просмотра расчетных точек;
• отмечаются минимальные и максимальные показатели короткого замыкания и защитные свойства.

Отсутствие грамотно построенной карты приводит к нарушениям электроснабжения. Наглядная схема позволяет увидеть согласованность установок и сравнить работу автоматов. Сама схема состоит из двух осей:

• ось абсцисс — это величина тока в кВ;
• ось ординат — это время в секундах.

Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/chto-takoe-selektivnost-zaschity-elektricheskoy-seti.html

Принцип работы селективности автоматических выключателей

instrument.guru > Электричество > Принцип работы селективности автоматических выключателей

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.

Источник: https://instrument.guru/elektrichestvo/printsip-raboty-selektivnosti-avtomaticheskih-vyklyuchatelej.html

Селективность защиты электрической сети (принцип работы)

В электрике и энергетической отрасли селективность относится к важнейшим понятиям, так как основное ее назначение — защита от выхода из строя электроприборов по причине каких-либо неисправностей при функционировании электроустановок. Благодаря такой функции продляется срок службы приборов, повышается надежность их работы.

Что такое селективность?

Понимание селективности представляет собой отлаженное функционирование и механизм защиты определенного оборудования, состоящего из последовательно соединенных элементов.

К подобным устройствам часто относятся разнообразные типы УЗО, дифавтоматов, предохранителей. Итог их работы — недопущение перегорания электрических механизмов при возникновении каких-либо предпосылок для этого.

 Читайте также статью ⇒ Принцип селективности для выбора автоматических выключателей и УЗО.

Схема совместной селективной работы УЗО и автоматических выключателей в щитке

Основным преимуществом такой системы можно назвать возможность отключения только неисправных участков, при которой оставшаяся часть системы продолжает работать.

Функции селективности

К основным функциям селективности относятся:

• обеспечение условий безопасности электрооборудования и работающих с ним сотрудников;
• мгновенное выявление и отключение от питания зон, в которых возникла неисправность без отключения подачи питания в зоны исправной работы электротехники;
• минимизация влияния отрицательных последствий неисправности на работающие в нормальном режиме части оборудования;
• снижение нагрузки на состоящие из нескольких частей установки, предотвращение возникновения повреждений в аварийной части системы;
• гарантирование максимально продолжительного электроснабжения требуемого качества;
• обеспечение непрерывности выполнения процесса функционирования;
• выполнение необходимого уровня поддержки при неисправности защиты, работающей на размыкание;
• выполнение поддержки наиболее приемлемого режима работы агрегатов;
• обеспечение рационального и простого использования, экономически рациональной работы установок.

Виды защиты

Временная

В цепь подключается ряда автоматов, обладающих различной выдержкой по времени, но идентичными токовыми параметрами. В итоге приборы подстраховывают один другого от ближайшего к неисправной зоне до наиболее удаленного устройства. К примеру, сработка ближайшего произойдет спустя 0,02 с, последующего — через 0,5 с, последнего, если не произойдет сработки предыдущих- спустя 1 с.

Принципиальная схема для выбора автоматических выключателей и УЗО по времени срабатывания

Про типы УЗО и его подключение подробно описано в статьях:

По току

Принцип работы такого типа селективности одинаков с предыдущим, за исключением выдержки, происходящей по значению тока, а не по скорости сработки. Например, выключатели установлены на вводе 25А, затем на 16А, а после — на 10А. Срок сработки у всех приборов может быть равным.

Принципиальна схема подбора автоматических выключателей и УЗО по току срабатывания

По зонам

Важно

При определении нарушения диапазона тока сработка прибора позволяет с наиболее возможной точностью выявить аварийную зону и прекратить ее питание.

Принцип логики

Такой тип селективности в сети организуется обмен данными между подключенными к сети по последовательной схеме защитными приборами со значительным количеством порогов избирательности. При этом появляется возможность изменения задержки срока срабатывания любой из защит.

Принцип действия схемы логической селективности позволяет выбрать требуемый отключающий автомат

В итоге происходит сработка именно тех защитных приборов, которые располагаются близко от поставщиков электропитания, а близкие к оборудованию не подключаются. Это позволяет сделать выбор в пользу автомата, отключающего подачу аварийного тока.

По направленности

Включение приборов защиты осуществляется по очереди, формируемой направленностью тока. С помощью вектора напряжения задается некая точка, по отношению к которой сам вектор обладает фазовым сдвигом.

Реле при этом реагирует и на напряжение, и на поступающий ток. Подлежащая защите цепь приспосабливается к размещению как в отключаемой зоне, так и на участке, на котором не производится отключение.

Включение устройств УЗО и выключателей, реализуемое по принципу направленности селективной защиты

При возникновении короткого замыкания в точке 1 устройство защиты D1 и выключатель, управляющийся им, среагируют, и будет произведено отключение. Сработки других приборов в этом случае не осуществится.

При возникновении короткого замыкания во 2-й точке обе защиты и выключатель не сработают.

Преимуществом такой схемы можно назвать простоту устройства. К недостатку следует отнести необходимость установки вспомогательного оборудования — трансформаторов напряжения, требующихся для выявления направленности тока.

По принципу дифференцирования

Такой тип селективности свойственен цепям с подключением мощных потребителей.

Отступления параметров токов по фазе и амплитуде в пунктах А и В будут определяться как аварийные. При нештатном событии за границами зоны АВ не фиксируются.

Защита сработает при условии превышения величиной тока IA величины тока IB.

Для реализации такого принципа требуется установка трансформаторов тока особых типов, позволяющих выстроить надежную защиту от процессов, оказывающих воздействие на сработку приборов:

• намагничивающего тока трансформатора;
• насыщения датчиков тока и образующегося тока погрешности;
• емкостного элемента тока ЛЭП.

Принцип селективной дифференциальной защиты при подключении оборудования со значительной мощностью

Преимуществами такого метода являются:

• высокий уровень чувствительности;
• высокая скорость отключения в защищаемой зоне.

К минусам относятся:

• немалая стоимость;
• повышенные требования к сотрудникам, получивших доступ к работе с защитой;
• необходимость обустройства наибольшей токовой защиты при возникновении нештатных событий.

Комбинированная селективность

Этот вид основывается на комбинировании селективности компонентов, входящих в ее состав. Такие комбинации позволяют выполнить значительные улучшения:

• суммарной селективности;
• аварийного режима либо резервирования.

Варианты применения комбинированной селективности:

• по времени и току;
• логическая плюс временная;
• направленная и логическая;
• направленная с временной;
• временная совместно с направленной.

Карта селективности

Нельзя не упомянуть и селективной карте, требующейся для обеспечения максимальной токовой защиты. Карта выглядит как построенная в осях схема, на которой показаны все совокупности времятоковых характеристик поставленных автоматов.

На карте селективности отображаются времятоковые характеристики установленных и подключенных защитных автоматов

Как уже было указано выше, каждый из приборов защиты должен подключаться поочередно.

Основные правила для построения карт:

• защитные приборы должны исходить от одного напряжения;
• масштаб подбирается с учетом видимости всех граничных точек;
• должны указываться наименьшие и наибольшие показатели коротких замыканий во всех расчетных точках.

Селективные автоматы

Рассмотрим работу селективной защиты на примере автомата АВВ S750DR, в которых обеспечивается селективность автоматов за счет наличия дополнительного токового пути, не размыкающегося после сработки главного контакта при коротком замыкании.

При выключении расположенной ниже аварийной зоны селективной клеммой создается задержка по времени сработки. Основная клемма селективного автомата при этом под действием пружины возвращается в исходное положение.

Совет

При продолжении поступления сверхтока тепловая защита и в главной, и во вспомогательной цепях отключается.

Селективная пластина при этом продолжает препятствовать механизму размыкания — пружина не может обратно изолировать основную клемму.

Релейная защита

К релейной защите, отключающей цепь при повреждениях, предъявляются такие требования:

• селективность;
• скорость реагирования;
• чувствительность;
• надежность.

Селективность можно назвать главным условием, обеспечивающим бесперебойность и непрерывность питания электрооборудования при наличии запасного источника.

Использование выключателей и реле с высокой скоростью реагирования исключается нарушение динамической устойчивости функционирующих параллельно синхронных агрегатов. Так устраняется основная причина самых тяжелых системных аварий с точки зрения непрерывной работы потребителей.

Релейная защита также должна обладать достаточной чувствительностью к повреждениям и нештатным режимам функционирования, возникающих на подлежащих защите элементах системы. Соответствия требованию необходимого уровня чувствительности во вновь создаваемых современных электросетях добиться очень сложно.

Требование надежности предъявляется в связи с тем, что защита сети должна безотказно и корректно функционировать и отключать оборудование при любом его повреждении и возникновении нарушений, препятствующих нормальному рабочему режиму.

Источник: http://electric-tolk.ru/selektivnost-zashhity-elektricheskoj-seti/

Что такое селективность защиты?

Электрическая сеть состоит из множества цепей. Каждая из них включает те или иные элементы с соответствующими функциями, соединённые между собой и нейтралью с определённым способом заземления. Для того чтобы эта сеть работала наиболее эффективно необходимо создавать надёжную изоляцию аварийных участков сети оставляя остальные электрические цепи нормально функционирующими.

Селективность защиты или иначе избирательность защиты является таким принципом работы, при котором аварийные электрические цепи отключаются максимально быстро, а остальные продолжают работать без какого-либо влияния произошедшего отключения. Различают такие разновидности селективности:

• временную. Работает в сети с установленными защитными устройствами максимального тока. Выдержка времени срабатывания устанавливается прямо пропорционально удалённости места расположения реле максимального тока от источника питания.
• По току. За основу берётся обратно пропорциональная зависимость тока срабатывания защитного устройства от удалённости места его установки от источника питания.
• Логическую. Этот вид избирательности применяется для улучшения селективности по времени. Его целью является минимизация сроков ремонта в повреждённой электрической цепи.
• Направленную. Применяется в сети с разветвлением аварийного тока при наличии в ней максимальной направленной токовой защиты.
• Дифференциальную. Защитное устройство сравнивает величины тока в начале и конце защищаемой электрической цепи.
• комбинированную. Использует ту или иную комбинацию селективностей применительно к структуре электрической цепи и задачами, поставленными перед системой защиты этой цепи.

Селективность по времени

Область применения – радиальные сети. Отсчёт времени установленной выдержки начинается при превышении тока срабатывания реле. Обязательным условием является согласование пороговых значений срабатывания токовых реле. Возможны два типа схем избирательности по времени в зависимости от того, какой тип временной выдержки используется.

Независимая выдержка времени реле.

Зависимая выдержка времени реле.

• Простое устройство и наличие резервирования срабатыванием на каждом уровне являются преимуществами временной избирательности.

Селективность по току

Этот вид селективной защиты устанавливается в каждой электрической цепи в её начале. Если в электрической сети, состоящей из этих цепей, происходит короткое замыкание, ток увеличивается соответственно её импедансу. При этом индуктивность ограничивает скорость нарастания тока и существует некоторая минимальная величина его. Эта величина и является порогом срабатывания защиты.

При этом защитные устройства могут сработать и при несколько меньших значениях силы тока, если это необходимо.

Но величина тока срабатывания должна находиться в диапазоне значений силы тока, которое будет больше чем при коротком замыкании за пределами области покрытия защиты.

Пример токовой защиты цепи с трансформатором, подключенным между кабельными линиями электропередачи, показан на изображении ниже:

Преимуществом избирательности по току является возможность реагирования только на повреждения внутри защищаемой области и в привязке к потребителю, исключая аварии вне защищаемой области.

Отличается быстротой срабатывания, небольшой стоимостью и схемотехнической простотой. В этом её преимущество.

Недостатком является сложность настройки избирательности последовательно установленных устройств защиты при их расположении в соседних областях из-за похожести параметров процессов, определяемых аварийными ситуациями.

Принцип логики

При этой разновидности селективности в сетях организован обмен данными между включенными последовательно устройствами защиты с большим числом порогов избирательности. Поэтому становится возможным «на лету» изменять задержки времён срабатывания каждой из защит.

В результате срабатывают именно те защитные устройства, которые находятся вблизи источников питания. А те, что ближе к потребителю – не включаются.

Поэтому становится возможным сделать оптимальный выбор для выключателя, который отключит аварийный ток, как показано на изображении ниже:

Преимуществом логической селективности является возможность регулировки временных установок срабатывания реле по каскадно на любом уровне не зависимо от их числа.

Обратите внимание

При этом можно сделать выбор оптимальной установки срабатывания реле, как со стороны источника питания, так и со стороны потребителя. Недостатком является сложность построения протяжённой многоуровневой защиты с необходимостью введения дополнительных цепей для обмена данными.

Наибольшее распространение эта избирательность получила в схемах сетей с радиальными цепями и средними величинами напряжения.

Принцип направленности

Защитные устройства отрабатывают в последовательности, определяемой направлением тока. Вектор напряжения задаёт некоторую точку. Относительно неё вектор тока имеет фазовый сдвиг.

Причём реле реагирует на оба параметра – ток и напряжение.

Защищаемая сеть должна быть приспособлена к расположению как области с отключениями, так и области, в которой отключение не выполняется, как показано на изображении ниже:

Если короткое замыкание произошло в 1-й точке, защитное устройство D1 и управляемый им выключатель сработают.  Отключение будет выполнено. Никакие иные защитные устройства при этом срабатывать не будут. При коротком замыкании в точке 2, срабатывания обеих защит и выключателей не происходит. Сборные шины должны иметь отдельную защиту, как показано на изображении слева:

Преимуществом является простота устройства защиты. Недостаток – наличие дополнительных элементов – трансформаторов напряжения. Они нужны для определения направления тока.

Принцип дифференцирования

Эта разновидность селективности характерна для электрических цепей с мощными агрегатами, такими как:

• электродвигатели;
• преобразователи напряжения;
• электрогенераторы;
• кабельные сети;
• шины сборные.

Фазовые и амплитудные отклонения величин токов в точках А и В воспринимаются как авария. При этом аварийные события за пределами участка АВ не воспринимаются. Защита срабатывает если ток IA больше чем ток IB. Но при этом должны использоваться специальные трансформаторы тока, которые позволяют отстроить защиту от ненужных процессов, влияющих на срабатывание защиты, таких как:

• ток намагничивания трансформатора;
• насыщение токовых датчиков и возникающий при этом ток погрешности;
• ёмкостная составляющая тока линии электропередачи.

Применение находят две схемы соответственно выбранному методу поддержания устойчивости работы защиты:

Преимуществами являются:

• хорошая чувствительность;
• большая скорость отключения в зоне защиты.

Недостатки:

• дороговизна;
• высокие требования к персоналу, допущенному к эксплуатации защиты ввиду её сложности;
• требует установку максимальной токовой защиты на случай аварии.

Комбинированная селективность

Эта разновидность селективности основана на комбинациях избирательности составляющих её компонентов описанных выше. Эти комбинации позволяют существенно улучшить:

• общую избирательность;
• резервирование или аварийный режим.

Варианты использования на практике данного вида избирательности перечислены далее:

• по току + временная;
• логическая + временная;
• временная + направленная;
• логическая + направленная;
• направленная + временная.

Источник: http://podvi.ru/elektrotexnika/selektivnost-zashhity.html

что это такое и как она работает, основные виды работы

В электрике и энергетике существует множество понятий. Каждое из них играет определенную роль. Селективность — это защитный механизм, который уберегает технику от поломок. Ее наличие позволяет продлить срок службы приборов и аппаратов и предупредить появление неисправностей. Селективность подразумевает использование определенного оборудования.

Основная характеристика

Предохранители, дифавтоматы, УЗО и прочие устройства необходимы для предупреждения сгорания устройств. Правильно подключенная схема приборов позволяет отключать только определенные участки цепи, не нарушая работы остальной системы. Селективность защиты электрической сети — это отлаженная работа оборудования.

Ее основные задачи:

• обеспечение безопасности электроприборов;
• своевременное отключение зоны питания, где произошла поломка;
• снижение вероятности негативных последствий для остальных механизмов;
• беспрерывность рабочего процесса;
• экономность;
• простая эксплуатация.

Для нормальной работы селективности потребуется наладить согласованность между всеми устройствами. Для лучшего понимания, что это такое, достаточно рассмотреть принцип действия на электрическом щитке. При возникновении короткого замыкания в ванной или на кухне срабатывает только тот автомат, который подключен к этой цепи. Все остальные участки продолжают работать и поставлять энергию. Если отключения не произойдёт, то автомат ввода прекратит работу всего щитка.

Такие меры помогают предупредить возникновение пожаров и сохранить технику.

Два типа защиты

Селективность определяют в ГОСТ IEC 60947−1−2014. Согласно ему, выделяют два типа: абсолютная и относительная. К первому относят системы с защитой, которая действует только внутри защищенной зоны. На поврежденном участке срабатывают предохранители.

Относительная селективность — это резервная защита. Она включается тогда, когда по каким-то причинам не блокируется поврежденный участок. Тогда вышестоящие автоматы полностью перекрывают подачу энергии.

Однако относительная селективность срабатывает при больших перегрузках. При коротких замыканиях это редко происходит. Все аппараты должны быть соединены в схему в определенной последовательности. Каждый конкретный производитель выпускает таблицы связки аппаратов.

Основные виды

Селективность бывает нескольких видов. При полной подключают два аппарата с последовательным подключением. При возникновении неисправности отключается участок, который находится ближе всех к проблеме. Частичная защита работает аналогично, но с небольшим отличием: защита работает только до определенного показателя сверхтока.

Временная селективность включает в себя несколько автоматов с одинаковыми характеристиками тока. Но все они отличаются выдержкой по времени отключения. В итоге первым срабатывает самый близкий к неисправности автомат. Дальше цепь включается:

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

Такая система выключателей позволяет автоматам страховать друг друга и при необходимости постепенно выключать систему, не допуская ее перегрузки. Аналогично работает токовая защита, но выдержка ставится не по времени, а по увеличению тока. У автоматов ставятся показатели в 25 А — 15 А — 10 А.

Еще бывает защита времятоковая, которая сочетает в себе реакцию механизмов на ток и время выключения.

Зонная нацелена на выявление неисправной зоны. При ее обнаружении, система отключает участок с поломкой. Это позволяет сохранить работоспособность остальных автоматов.

При энергетической защите все сбои происходят в литом корпусе автоматического выключателя. Максимальных показателей ток не успевает достигнуть, так как система моментально отключает подачу энергии.

Карта селективности

Все характеристики токовых устройств вносятся в определенную схему. Она позволяет создать максимальную защиту автоматов. Основной ее принцип — это последовательность подключения аппаратов.

При создании карты учитываются определенные правила:

• один источник напряжения для всех установок;
• правильный масштаб нужен для хорошего просмотра расчетных точек;
• отмечаются минимальные и максимальные показатели короткого замыкания и защитные свойства.

Отсутствие грамотно построенной карты приводит к нарушениям электроснабжения. Наглядная схема позволяет увидеть согласованность установок и сравнить работу автоматов. Сама схема состоит из двух осей:

• ось абсцисс — это величина тока в кВ;
• ось ординат — это время в секундах.

Не стоит пренебрегать ее изготовлением, так как отсутствие точности в расчетах приведет к некорректной работе защитной системы. Карту легко вычертить в специальной программе.

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

что это такое, виды: селективность автоматических выключателей и узо, фото и видео

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 490 Опубликовано 17.11.2015

Эксплуатация электрических сетей с самого начала их появления изменилась до неузнаваемости. И в первую очередь упор был сделан на безопасность. И это понятно. Поэтому системы защиты всегда усовершенствуются, этот процесс никогда не останавливался. Но тут перед разработчиками встала задача определения неисправностей по мере их серьезности. То есть, существуют ситуации, которые можно отнести к ненормальным, но приемлемым. Есть ситуации, которые требуют оперативного вмешательства в виду возможности появления короткого замыкания и выхода из строя части электроустановки. Поэтому система защиты строилась на избирательности или селективности. Итак, селективность – это качество защитной системы отличать неисправности электрических сетей или установок, выявлять их и отключать от работающих в нормальном режиме.

Виды

Современные системы электрической защиты могут иметь селективность:

• Абсолютную.
• Относительную.

В первом случае защита действует только в своей зоне. Во втором случае не только в собственной зоне, но и в соседней. При этом относительная селективность обеспечивается дополнительными приборами с разными функциями. К примеру, с определенной выдержкой времени, при котором он будет срабатывать.

Существует специальный стандарт, в котором определяются все виды селективности, его номер ГОСТ Р 50030.1. В этом документе подробно расписано, по каким критериям разделяется данное понятие. Рассмотрим основные.

Селективность по сверхтокам

В первую очередь обозначим, что такое сверхтоки. Это показатели электрического тока, которые превосходят параметры тока номинального. Это касается в первую очередь силы и напряжения.

Поэтому селективность в данном случае координирует работу нескольких устройств по установленным показателям. При этом учитывается тот факт, что каждое устройство имеет свой диапазон срабатывания. Остальные же не реагируют на изменения параметров сети. То есть, получается следующая схема. Существует определенная селективность между двумя автоматическими выключателями, которые расположены в схеме последовательно.

Так вот со стороны нагрузки выключатель разрывает цепь. А со стороны подачи тока он находится в замкнутом состоянии. То есть, последний обеспечивает током все остальные участки цепи. Такая селективность называется частичная. Именно она обеспечивает неполную загрузку установки при необходимости устранить неполадки (короткое замыкание или перегруз) на одном участке. При этом остальные работают в штатном режиме.

Существует полная селективность, это когда срабатывает автоматический выключатель на входе, то есть, на питающем контуре. При этом второй выключатель, стоящий на нагрузке, не отключается. В принципе, в этом и нет смысла, потому что электрическая схема отключается в данном случае полностью.

Но тут необходимо пояснить, что существует определенная зависимость между номинальной силой тока и током перегрузки. Полная селективность обеспечивает любой показатель сверхтока. А вот в частичной действие двух выключателей совершенно происходит по-другому. Для этого учитывается селективность каждого выключателя, которая зависит от силы сверхтока. При этом сила тока, отключающая автоматический выключатель (селективное УЗО) на нагрузке должна быть меньше, чем на питании.

Зоны

Существуют две основные причины, при которых есть необходимость отключать электрическую схему:

• Перегрузка сети.
• Короткое замыкание.

Во-первых, зона перегрузки встречается больше и чаще. Во-вторых, для защиты от этой причины в цепь устанавливается в основном тепловая защита.

Зона короткого замыкания – это диапазон величин силы тока, который превосходит номинальный в восемь-десять раз. Поэтому в данном случае используется магнитная защита. Такое событие маловероятно в электрических цепях, которые собраны грамотно. Но, как говорится, береженного бог бережет.

Методы обеспечения

Что касается зоны перегрузки, то здесь используется только один вид селективности – времятоковый. В зоне короткого замыкания видов селективности может быть больше.

• Токовая.
• Временная.
• Энергетическая.
• Зонная.

Времятоковая характеристика определяет работу двух последовательно установленных выключателей, при которой время срабатывания первого, стоящего на нагрузке, быстрее, чем второго, стоящего на питании.

Внимание! Чем больше сила тока при перегрузке, тем быстрее срабатывает защитное устройство.

Поэтому при выборе автоматических выключателей для электрической сети, необходимо учитывать их пороги: по времени и по силе тока (номиналу). При этом выключатель со стороны нагрузки всегда должен срабатывать быстрее, чем выключатель (селективное УЗО) со стороны питания.

Токовая селективность основана на величине определяемого напряжения. Известно, что чем ближе к источнику короткого замыкания, тем сверхток на этом участке больше, а, значит, выше напряжение. Установив автоматические выключатели по участкам, можно легко определить, на каком из них произошло короткое замыкание.

Временная селективность – это качественное продолжение токовой селективности. Здесь также определяется защита по току, но добавляется и временной диапазон. При этом защитное устройство при коротком замыкании срабатывает не сразу, а только после определенного времени задержки. Для чего это необходимо? Цель – дать возможность сработать защитным устройствам на прилежащих участках, чтобы отключить область короткого замыкания от них.

Энергетическая селективность является специфичной. Она характеризуется токоограничивающими показателями. Поэтому в электрических сетях используются так называемые автоматические выключатели в литом корпусе, у которых время срабатывания отключения определяется тысячными долями секунды. То есть, они срабатывают настолько быстро, что ток короткого замыкания не успевает достичь своего максимального показателя.

Зонная селективность работает по принципу диалога между токоизмерительными устройствами, которые, обнаружив порог превышения параметров тока, тут же отключают зону неисправности. Самое главное, что защитное устройство точно определяет зону отключения. По сути, это временная селективность, только с более быстрым отключением сети.

Заключение по теме

В бытовых электрических сетях обычно используют селективность токовую и временную. Оптимальный для этого вариант – установить устройства защитного отключения последовательно по схеме древовидного распределения, то есть один общий выключатель и несколько на каждом шлейфе (контуре). Кстати, такую схему можно использовать и в межэтажной схеме, где выключатели (УЗО) устанавливаются на каждом этаже.

таблица и расчет селективности, какое токоограничение

Для упрощения и безопасной жизни человека было придумано множество устройств. К таким элементам относят предохранители. В этой статье рассказывается о том, что такое селективные автоматические выключатели и как они работают.

Определение селективности автоматических выключателей

Определение «селективность» подразумевает защитный механизм и отлаженное функционирование некоторых устройств, состоящих из отдельных частей, последовательно соединенных друг с другом. Зачастую такими приборами служат различные виды автоматов, предохранителей, УЗО и т. д. Результатом их работы является предупреждение сгорания электромеханизмов в случае возникновения угроз.

Как выглядит прибор

Обратите внимание! Преимуществом данной системы является ее свойство отключать лишь необходимые участки, при этом вся остальная система остается в рабочем состоянии. Единственное условие — согласованность защитных устройств между собой.

Схема зонной защиты

Для чего нужна селективность

Во время перегрузки или короткого замыкания на линии электросети автоматический предохранитель должен среагировать. В то же время необходимо, чтобы минимальная часть потребителей была отключена, а другие продолжали функционировать. Если селективность установлена грамотно, должен функционировать только аварийный предохранитель линии, а групповой предохранитель должен оставаться работающим.

Селективность автоматов

Следовательно, селективность автоматических предохранителей — это выбор устройств в системе, в которых в случае аварии в любой ее части отключение выполнялось элементом, отвечающим только за эту часть. Проще говоря, селективность — это координация функционирования приборов защиты, подключенных последовательно, так что в случае скачков напряжения или короткого замыкания отключается только та часть установки, в которой происходит неисправность.

Принцип работы и функции

Главные функции селективности заключаются в:

• обеспечении безопасной работы приборов в помещении;
• мгновенном определении и обесточивании зоны питания, в которой произошла поломка, без других выключений приборов, не прекращающих подачу электрической энергии в местах стабильной работы техники;
• снижении последствий после поломки приборов или техники;
• уменьшении напряжения на составные приборы и предупреждении поломок в неисправной части;
• обеспечении максимально возможной безостановочной подачи энергии;
• обеспечении беспрерывного рабочего процесса;
• обеспечении поддержки в том случае, если сама защита, отвечающая за размыкание, придет в неисправность;
• поддержке оптимального функционирования установки;
• обеспечении практичности в использовании и экономической доступности.

Определение избирательности

Виды селективной защиты разделяют на:

• полную. Два устройства соединены последовательным соединением. При воздействии сверхтоков активируется только одна защита, которая находится ближе к зоне повреждения;
• частичную. Похожа на полное, но защита действует только до определенного показателя перегрузки по току;
• временную. Схема включает в себя несколько машин с одинаковыми токовыми параметрами, но с разным временем воздействия. В результате от ближайшего к поломке до самого удаленного выключателя устройства страхуют друг друга (например, ближайший будет работать через 0,02 сек., следующий через 0,5 сек., а последний — через 1 сек., если остальные 2 не работают).

Конструкция предохранителя

Принцип действия текущей селективности защиты подобен времени, но только воздействие происходит по величине тока. Например, автоматические выключатели установлены на входе 25 А, затем 16 А, а затем 10 А. В то же время они могут иметь одинаковое время отключения. В дополнение к реакции защитных механизмов на ток также определяется время этой реакции.

Предохранители в щитке

При обнаружении некорректной работы в установке можно точно определить неисправную зону и отключить подачу электроэнергии только в нее. Все процессы предотвращения повреждений происходят в литом корпусе выключателя. Отключение происходит за такое короткое время, что отметка максимального значения тока не достигает своего результата.

К сведению! Избирательность защиты может быть абсолютной и относительной. В первом случае отключается только поврежденная часть цепи. По этому принципу работают предохранители, установленные в электроприборах.

Какое токоограничение в селективности

Модульные автоматические выключатели имеют такой параметр, как класс ограничения тока, который фактически отражает скорость электромагнитного расцепителя. Казалось бы, чем быстрее, тем лучше, но для селективности имеет смысл поставить групповую машину с более медленным откликом, чтобы во время короткого замыкания на какой-либо исходящей линии она не работала вместе с автоматом этой линии.

Зона перегрузки

Хотя нет никакой гарантии, что автомат с более низким классом ограничения тока будет работать медленнее, чем автомат с более высоким. Вряд ли все производители придерживаются единых стандартов по этому параметру. Но если на выходной линии можно поставить автомат с более высоким классом ограничения тока, то это стоит сделать.

Разновидность 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.

Полная и частичная защита

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

Разновидности УЗО

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: 25 А, 16 А, 10 А. Все автоматы могут иметь одинаковое время на срабатывание.

Обратите внимание! 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.

Временной и времятоковый вариант

Что значит селективная защита по времени? Особенностью такого построения схемы релейной защиты является привязка ко времени срабатывания каждого защитного элемента.

Принцип работы выключателей

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 сек. В случае его отказа через 0,5 сек. должен сработать второй. Работа третьего автоматического выключателя рассчитана через 1 сек. в случае несрабатывания первых двух.

К сведению! 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.

Зонная схема защиты

Зонный способ сложный и недешевый, поэтому применяют его в основном в промышленности. Как только пороговые показатели тока достигают максимума, в центр контроля поступают данные, и выбранный автомат срабатывает. Электрическая сеть с таким видом избирательности включает специальные электронные расцепители.

Автоматический выключатель 5SL

Когда обнаруживается нарушение, от выключателя, расположенного ниже, поступает сигнал к устройству, находящемуся выше. Первый автомат должен отреагировать в течение секунды. Если он не среагировал, срабатывает второй.

Сравнивая этот вид селективности с временной избирательностью, можно увидеть, что время срабатывания в этом случае намного ниже, иногда составляет сотни миллисекунд.

Обратите внимание! При зонной схеме защиты снижается как процент интервенции в систему, так и процент ее повреждения. Уменьшаются тепловые и динамические влияния на части установки, возрастает число уровней селективности.

Как правильно рассчитать селективность

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

• 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 аппаратами 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.

Таблица селективности

Ниже представлена таблица селективности для автоматических выключателей. Расчет селективности автоматических выключателей можно осуществить с помощью онлайн-калькулятора. Вручную просчитывать лучше только опытному электрику, который и будет подключать предохранители.

Таблица селективности

Безопасная проводка не может работать без избирательности автоматов. Благодаря этой статье можно грамотно подобрать устройства для создания защиты. Для безопасного подключения рекомендуется обращаться к мастерам.

Селективность автоматических выключателей бытового назначения на примере

Как известно профессиональным электрикам, используя автоматические выключатели бытового назначения, обеспечить гарантированную селективную защиту при коротких замыканиях невозможно.

Обеспечить, с помощью автоматических выключателей бытового назначения (далее по тексту АВ), можно лишь частичную селективность при небольших перегрузках и небольших токах короткого замыкания. Почему так, а не иначе – я расскажу далее в этой статье.

Важно! Для начала условимся, что наши АВ соответствуют требованиям современных стандартов ГОСТ Р 50345–2010 и МЭК 60898-1:2015.

Фото иллюстрация автоматических выключателей бытового назначения из моей рабочей коллекции. Для справки: эти АВ соответствовали еще ГОСТ Р 50345-99, который был со временем заменен ГОСТом Р 50345–2010

Далее, согласно ГОСТ Р 50345–2010, напомню, что такое селективность по сверхтокам вообще и частичная селективность в частности, чтобы и читатель и я говорили на одном языке.

Селективность по сверхтокам (overcurrent discrimination) — это координация рабочих характеристик двух или нескольких устройств для защиты от сверхтоков с таким расчетом, чтобы в случае возникновения сверхтоков в пределах указанного диапазона срабатывало только устройство, предназначенное для оперирования в данном диапазоне, а прочие не срабатывали.

ГОСТ Р 50345–2010

Частичная селективность (partial discrimination (partial selectivity)): Селективность по сверхтокам, когда при последовательном соединении двух аппаратов для защиты от сверхтоков аппарат, расположенный со стороны нагрузки, осуществляет защиту до определенного уровня сверхтока без срабатывания второго защитного аппарата.

ГОСТ Р 50345–2010

«Вооружились терминологией», а значит далее можно переходить к простому примеру. Условимся, что у нас есть 2 последовательно подключенных АВ. Возьмем для примера, что первый QF1, с номинальным током в 50А и типом мгновенного расцепления C, стоит на вводе в квартирный щиток (КЩ), а второй QF2, с номинальным током в 16 А и типом мгновенного расцепления B, защищает электрическую цепь штепсельных розеток.

Наша задача обеспечить надлежащую координацию (селективность) между этими 2 последовательно соединенными устройствами защиты от сверхтоков.

Это нужно сделать таким образом, чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания, АВ, который находится ближе к месту появления сверхтока (наш АВ на 16 А), срабатывал раньше АВ, который находится ближе к источнику питания (QF1 на вводе в КЩ). То есть, QF1 в итоге сработать не должен и электроустановка здания продолжит работу за исключением одной из электрических цепей штепсельных розеток, которую обесточил в результате селективного оперирования QF2. Это то, что мы хотели бы. Теперь читайте далее при каких условиях это возможно.

В п. 5.3.5 ГОСТ Р 50345–2010 для каждого типа мгновенного расцепления уставлены следующие стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления (для простоты назовем его I_м.р):

• Тип B: 3I_n < I_м.р ≤ 5I_n
• Тип C: 5I_n < I_м.р ≤ 10I_n
• Тип D: 10I_n < I_м.р ≤ 20I_n

Тогда наш АВ QF1, который установлен на вводе в КЩ, может мгновенно сработать при сверхтоке большем чем 250 А (например 251 А) и обязан мгновенно расцепиться при сверхтоке больше либо равном 500 А.

Ниже я подготовил рисунок-график, на котором показаны области сверхтоков, в которых селективное срабатывание двух последовательно соединенных АВ, обеспечено (зона 1), возможно (зона 2) или невозможно (зона 3).

Области сверхтоков

Важно: этот график действителен для случая, когда мы подключаем последовательно автоматический выключатель с типом мгновенного расцепления C (первый) и АВ с типом магнитного расцепления B (второй). При этом первый АВ находится ближе к источнику питания, а второй ближе к потенциальному месту возникновения сверхтока. И к тому же выполняется требование по номинальным токам АВ: I_n1 > I_n2, где

• I_n1 – номинальный ток первого АВ;
• I_n2 – номинальный ток второго АВ;

Таким образом, между QF1 и QF2 можно обеспечить селективное оперирование при сверхтоках до 250 А, так как в этом диапазоне сверхтоков время расцепления QF1 ( T_t1) будет всегда больше времени отключения QF2 (T_b2), то есть T_t1 > T_b2. Другими словами в этом диапазоне сверхтоков QF2 «сработает» первым, а QF1 не сработает вообще, то есть будет обеспечена селективность.

В диапазоне сверхтоков от 251 до 499 селективное срабатывание возможно (тут дать однозначного ответа нельзя!). При сверхтоке от 500 А селективное срабатывание невозможно, так как в таком случае оба QF1 и QF2 сработают почти одновременно (менее чем за 0.1 секунду).

Как итог, используя автоматические выключатели бытового назначения можно обеспечить частичную селективную защиту только при незначительных перегрузках и небольших токах КЗ.

Также хочу заметить, что не стоит ждать селективности от АВ, которые для этого не предназначены. Если вам нужна гарантированная селективность (но только для целей НЕ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ), то покупайте и ставьте специальные селективные АВ категории применения B, которые соответствуют ГОСТ Р 50030.2-2010 .

Использованная литература

При подготовке данной статьи я использовал следующие источники:

• Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c.
• ГОСТ Р 50345–2010
• ГОСТ Р 50030.2-2010

Я — электрик! — вся информация о домашней электрике

Электричество — основа цивилизации. Оно создает комфорт в домах и квартирах, дает нам возможность работать на заводах и в офисах, помогает отдохнуть и развлечься по вечерам. Если жизнь устроена, мы используем электроприборы не задумываясь. Проблемы возникают когда мы начинаем ремонт в квартире, строим новый дом или однажды, нажав выключатель, обнаруживаем, что света нет. В такой ситуации люди вызывают электрика и ожидают решения возникшей проблемы в разумные сроки с минимальными затратами. Если для вас электрика трудно доступна для понимания, ассоциируется с опасностью или опостылевшими уроками физики в школе, нет ничего зазорного в том чтобы обратиться к профессионалам. К сожалению, даже хороший специалист работает прежде всего на себя, а только затем на нас с вами. К тому же на рынке полным полно дилетантов, лентяев  да и просто недобросовестных людей, всегда готовых нажиться на чьей-то технической безграмотности…

В любых нетривиальных ситуациях результат работы электрика во многом будет зависеть от вашей способности грамотно поставить задачу, согласовать способ ее решения, при необходимости проконтролировать процесс и в конце концов принять работу. Понимание того как устроена современная электропроводка, зачем нужен автоматический выключатель или УЗО, что находится внутри электрического щитка, поможет вам не только сохранить время, нервы и деньги, но и обеспечить максимально возможный комфорт и безопасность вашей семьи.

Для большинства людей нужда в информации по электрике возникает изредка, нет смысла идти учиться на электрика, чтобы потом раз в пятилетку починить розетку или пару раз в жизни сделать проводку в новом доме. В таких случаях поможет наш сайт. Здесь вы сможете быстро получить необходимые знания для решения вашей проблемы без погружения в ненужные технические, исторические и прочие дебри. Наша цель не сделать вас профессиональным электриком, а дать возможность принимать осознанные решения, не стать жертвой недобросовестного «специалиста».

Сайт содержит много полезной информации для тех кто любит работать своими руками. Многие работы в электрике достаточно просты, материалы и инструменты широко доступны. Иногда просто нет возможности вызвать электрика или приходится ждать несколько дней… В таких случаях первым делом тщательно и всесторонне изучите проблему. Если возникли вопросы, задайте их в комментариях к соответствующей статье, мы постараемся помочь. Всегда и везде соблюдайте правила электробезопасности.

Основы селективности между автоматическими выключателями

Что такое селективность?

По экономическим соображениям и по причине надежности обслуживания не всегда идеально прерывать подачу питания к установке в случае неисправности как можно быстрее . Вот почему у нас есть селективность между защитными устройствами.

Основы селективности (дискриминации) между автоматическими выключателями (фото предоставлено ABB)

Так что же такое селективность? Весь смысл селективности состоит в том, что защитное устройство непосредственно перед неисправностью должно срабатывать сначала .Следует изолировать только неисправную часть установки. Все остальные коммутационные и защитные устройства, подключенные к системе, должны оставаться в рабочем состоянии.

Избирательность сокращает продолжительность неисправности и ограничивает ее возможное повреждающее воздействие только на части установки. Прерывание обслуживания сведено к минимуму.

Давайте теперь обсудим два типа селективности между автоматическими выключателями //

Селективность по току

В распределительной сети номинальные характеристики автоматических выключателей будут все меньше и меньше по мере того, как мы идем от трансформатора к сети. нагрузка.Точно так же настройки магнитных расцепителей короткого замыкания также будут все ниже и ниже. В то же время величина тока короткого замыкания, которая может возникнуть, также будет постепенно снижаться.

Это приводит к естественной селективности сорта в зависимости от величины тока короткого замыкания.

Принцип селективности по току применяется в основном для распределительных фидеров на конце системы , с заметным уменьшением тока короткого замыкания из-за большой длины проводов.

Должен быть известен предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя.

Два автоматических выключателя являются взаимно селективными, если ток короткого замыкания, протекающий через выключатель ниже по потоку, ниже (регулируемого) порога срабатывания магнитного расцепителя блока, подключенного выше по потоку. Это значение считается пределом селективности.

Действительно ли два автоматических выключателя являются взаимно селективными, проверяется путем сравнения времени-токовых характеристик выключателей .Характеристики срабатывания двух выключателей не должны касаться или пересекаться друг с другом до максимального значения допустимого уровня неисправности.

Между двумя характеристиками должен быть определенный интервал, в зависимости от допустимого диапазона допусков расцепителей выключателей.

Рисунок 1 — Время-токовые характеристики двух токоизбирательных автоматических выключателей

Хотя метод сравнения времени-токовых характеристик является точным, он также требует много времени.Опубликованные таблицы производителей, в которых указана селективность автоматических выключателей по отношению друг к другу, упрощают выбор.

Что касается перегрузки, биметаллические расцепители перегрузки с термической задержкой автоматических выключателей с разными номинальными токами всегда селективны друг к другу . Время срабатывания автоматических выключателей разных номиналов при одинаковых токах перегрузки автоматически различается (как, например, версия 100 A и версия 6.3 А версия).

Вернуться к типам селективности ↑

Временная селективность

Если селективность по току не может быть достигнута, например, между двумя быстродействующими автоматическими выключателями, имеющими практически одинаковое время реакции, селективность должна быть реализована через регулируемое время задержки выключателей .

Временная селективность в случае больших автоматических выключателей для защиты установок реализуется за счет задержки времени магнитного отключения на несколько полупериодов.Общее время отключения выключателя, расположенного ниже по цепи, должно быть меньше минимально необходимой продолжительности времени подачи команды выключателя, подключенного непосредственно выше по цепи.

Другими словами, для взаимно селективных автоматических выключателей, действующих во временном шахматном порядке. — Время задержки выключателя на входе должно быть больше, чем общее время отключения выключателя, подключенного на выходе.

Минимальное время задержки, которое может быть реализовано между автоматическими выключателями со смещением по времени, составляет 60 или 100 мс .Отключающая характеристика выключателя с задержкой сдвинута вверх на опубликованной диаграмме время-токовой характеристики.

Рисунок 2 — Время-токовые характеристики двух селективных по времени автоматических выключателей

Селективность по времени между автоматическими выключателями, реагирующими в ступенчатой ​​по времени последовательности, достигается за счет того, что контакты или магнитный расцепитель не реагируют напрямую с током короткого замыкания . Механический механизм задержки или электронная схема задерживают срабатывание выключателя.

Для выключателя на входе больше нельзя говорить о быстродействующем прерывании с ограничением тока. Более половины цикла действительного тока короткого замыкания протекает через защитное устройство с задержкой срабатывания, а также через установку. Очевидно, что он должен быть спроектирован соответственно , чтобы выдерживать это напряжение .

Вернуться к типам селективности ↑

Ссылка // Основы автоматических выключателей Rockwell Automation

Избирательность: когда она необходима?

Техническая группа Stroma изучает изменения в 18 ^{-й редакции} , касающиеся селективности между устройствами защиты от сверхтока и того, что это означает для монтажников.

18 ^{-е издание} стандарта BS 7671 изменило то, что в течение многих лет было известно как «дискриминация» на «избирательность».

«Селективность» определяется в Части 2 как: «Согласование рабочих характеристик двух или более защитных устройств таким образом, чтобы при возникновении перегрузки по току или остаточного тока в установленных пределах устройство, предназначенное для работы в этих пределах, действовало. так, в то время как другие не делают (не делают) ». Есть примечание к определению, которое описывает частичную и полную избирательность.

Раздел 536 стандарта BS 7671 теперь содержит подробные описания применения селективности между устройствами защиты от сверхтоков (OCPD), УЗО и другими устройствами. К сожалению, в 18 ^{-м выпуске} Edition не указано, когда требуется избирательность, оставляя решение за проектировщиком установки. Издание 17 ^-е требует: «Согласование серийных защитных устройств необходимо для предотвращения опасности и там, где это необходимо для надлежащего функционирования установки».

Когда использовать «полную» или «частичную» избирательность

Как правило, если устройство защиты цепи питает несколько цепей, и каждая из этих цепей защищена своей собственной защитой цепи, желательно, чтобы нижестоящее устройство работало первым в условиях перегрузки по току.Если одна цепь имеет два последовательно включенных защитных устройства, вероятно, нет необходимости в полной или частичной селективности.

Необходимо иметь полную селективность, если может возникнуть опасность, если вышестоящее устройство сработает перед последующим устройством в условиях перегрузки по току. Примером этого является случай, когда в здании есть службы безопасности жизнедеятельности (LSS), такие как пожарные лифты, дымоудаления, спринклерные насосы и пожарные насосы. В этих установках в условиях пожара может потребоваться, чтобы источники LSS работали до разрушения, а не работали для предотвращения повреждения кабеля.Примером этого может быть подача воды на два пожарных насоса, где защита контура одного насоса срабатывает перед защитой на входе, чтобы второй резервный насос продолжал подавать воду на барабаны пожарных рукавов.

Исследование селективности

До 18 ^{-го издания} разработчики должны были провести исследование дискриминации, чтобы определить последовательность срабатывания защитных устройств в условиях перегрузки по току. В 18 ^th Edition говорится, что теперь это можно проверить с помощью настольного исследования с использованием данных производителя, программного обеспечения, тестов или декларации производителя.Большинство дизайнеров, вероятно, предпочтут использовать проприетарное программное обеспечение для проведения исследования селективности (дискриминации).

Использование программного обеспечения для исследования селективности позволит разработчику построить кривые время / ток для каждого устройства в серии, чтобы проверить, достигнута ли селективность. Построенные кривые будут указывать на кривую до образования дуги, которая указывает, где устройство не будет работать, диапазон допуска, в котором устройство может работать, и рабочая кривая, где устройство определенно будет работать .

Ток повреждения

Доступный ток короткого замыкания в любой точке установки будет определяться импедансом входящего источника питания, сопротивлением проводников распределительной и конечной цепи, а также местом повреждения. В больших установках с многоуровневой защитой цепи может оказаться невозможным достичь полной дискриминации. Это потребует увеличения мощности источника питания для увеличения тока короткого замыкания, более высокой номинальной защиты цепи и кабелей большего размера по всей установке.

Это явно было бы нерентабельно. Источник большей емкости может быть недоступен и, вероятно, не нужен, если не требуется полная селективность для предотвращения опасности. Селективность может быть достигнута с помощью автоматических выключателей с регулируемыми расцепителями, чтобы ввести временную задержку для достижения селективности.

НАЧАЛО СТРОИТЕЛЬСТВА STROMA BUILDING CONTROL

Группа компаний Stroma объявила о запуске нового бренда Approved Inspector: Stroma Building Control (Stroma). При этом он становится одним из самых известных и крупнейших инспекторов строительной отрасли, утвержденных CICAIR.Компания Stroma, созданная из трех уже существующих поставщиков систем управления зданием, таких как: Консультации по утвержденному проектированию, BBS Building Control и Greendoor Building Control, объединяет более трех десятилетий проектной работы и опыт в области управления зданиями. Обширная команда из более чем 120 квалифицированных инспекторов по контролю за зданиями и сеть из 14 региональных офисов означает, что клиенты могут положиться на общенациональную службу соответствия требованиям по контролю за зданиями, предоставляемую на местном уровне.

Группа управления зданием Stroma имеет обширный послужной список по всем типам проектов в строительной отрасли.Его работа в качестве надежных партнеров-консультантов для клиентов охватывает жилые, коммерческие, смешанные, развлекательные, розничные, образовательные и другие сферы. Консультации и поддержка компании Stroma могут быть предоставлены на этапе разработки концепции и на начальном этапе проектирования, путем подачи первоначального уведомления, оценки планов и инспекций участка до представления окончательного сертификата по завершении. Команда также предоставляет клиентам полную техническую поддержку, CPD по всем нормам и консультации по любым изменениям в этих правилах.

Для получения дополнительных технических рекомендаций и информации о членстве в Stroma посетите: stroma.com / Certification

Выбор для электрических установок — селективность или резерв

Выбор правильного пути

Система защиты электроустановки состоит из иерархии защитных устройств, таких как автоматические выключатели или УЗО, которые должны иметь возможность защищать электроустановку, отключая неисправные цепи, при этом обеспечивая подачу питания на исправные части, насколько это возможно.

На самом деле это конкурирующие цели, потому что если вы хотите, чтобы система была доступна на 100 процентов, это теоретически означает предотвращение всех перебоев в подаче электроэнергии, будь то в результате необходимого обслуживания или сбоя в подаче электроэнергии. Таким образом, защитные устройства должны быть настроены на значительную задержку перед отключением цепи.

С другой стороны, серьезная забота о защите нагрузки и компонентов системы. Повреждение от короткого замыкания зависит от силы тока и продолжительности.

Почему избирательность

Поскольку большое количество тока может быть выпущено очень быстро, передовая инженерная практика склоняется к защите электрического оборудования с помощью устройств, которые чувствительны к минимальным токам короткого замыкания и реагируют как можно быстрее.

Если вы выберете 100-процентную защиту, у вас могут возникнуть перебои в работе; и если вы выберете 100-процентную доступность системы, вам придется иметь дело с большим количеством повреждений оборудования.

Фактически избирательность может быть полной или частичной.Полная селективность означает, что селективность гарантируется для всех значений тока короткого замыкания вплоть до максимального значения, соответствующего минимальной отключающей способности между двумя выключателями.

Частичная селективность означает, что селективность гарантируется до определенного уровня тока короткого замыкания. Если ток короткого замыкания в точке, где установлен автоматический выключатель ниже этого значения, гарантируется селективность; в противном случае невозможно гарантировать, что в случае короткого замыкания сработает только выключатель, расположенный ниже по цепи.

Селективность также является вопросом защиты от поражения электрическим током путем автоматического отключения с помощью УЗО. Часто бывает необходимо согласовать УЗО, предназначенные для защиты от короткого замыкания и / или противопожарной защиты (тип. 300 мА), с УЗО для дополнительной защиты розеток (30 мА). В случае УЗО типа S с задержкой по времени именно УЗО, находящееся непосредственно перед повреждением, срабатывает в конечной цепи, что обеспечивает наивысшую степень готовности источника питания.

Почему резервное копирование?

В случае короткого замыкания автоматические выключатели размыкаются при определенном значении тока.Чем больше этот ток, тем больше размер и стоимость прерывателя. Поэтому отключающую способность необходимо выбирать в зависимости от тока короткого замыкания в точке установки, который уменьшается при переходе от источника питания к нагрузкам.

Характеристика резервного питания — это способность выключателя, расположенного выше по цепочке, помогать выключателю, расположенному ниже по цепочке, отключать короткое замыкание, тем самым фактически увеличивая его отключающую способность. Эта функция позволяет уменьшить размер выключателя, расположенного ниже по потоку, и, следовательно, общую стоимость системы при сохранении оптимального уровня безопасности.

При резервной защите различающей мощностью часто жертвуют в пользу необходимости «поддержки» устройств, находящихся ниже по цепи, которые должны отключать токи короткого замыкания, превышающие их отключающую способность. Резервные характеристики для выключателей предоставляются компанией ABB, которая заявляет, что устройство защиты на входе увеличивает отключающую способность защиты на выходе. Другими словами, например, автоматический выключатель S200 с отключающей способностью 6 кА может быть установлен для защиты цепи с током короткого замыкания выше 6 кА, если перед ним установлен S750DR (SMCB) или S800 (MCB).

Резервное копирование

также подходит для УЗО без встроенной защиты от короткого замыкания (RCCB), поскольку они имеют лишь ограниченную способность гасить токи короткого замыкания. Производители ВДТ должны четко указать, как защитить ВДТ в случае короткого замыкания — обычно путем согласования с автоматическим выключателем (или предохранителем) на входе.

С SMCB (селективные главные автоматические выключатели) доступна технология, которая идеально сочетает в себе селективность и резервирование. При каждом коротком замыкании в конечной цепи срабатывает следующий MCB, защищающий эту цепь, и SMCB в качестве главного защитного устройства на входе поможет устранить повреждение путем дополнительного ограничения тока без прямого отключения.В этом случае MCB имеет резервную защиту, общая отключающая способность увеличивается, и комбинация выбирается во всем диапазоне токов короткого замыкания, заданном для этой комбинации.

Сочетать избирательность и резервирование?

Принципы избирательности и резервного копирования, хотя и применяются к одним и тем же устройствам, обычно противоположны. Селективность подразумевает, что продукт ниже по потоку откроется первым в случае неисправности, другими словами, продукт выше по потоку менее «чувствителен».”

Чтобы гарантировать селективность, защита на входе не сработает. Резервное копирование подразумевает, что вышестоящее устройство помогает вышестоящему устройству отключиться, увеличивая его отключающую способность. При резервном копировании вышестоящее защитное устройство активно вмешивается для защиты линии. Таким образом, очевидно, что резервное копирование и избирательность нельзя сочетать между двумя «обычными» устройствами защиты, но каждое из них предлагает определенное преимущество.

Выбор решения

Селективность обеспечивает непрерывность работы исправных линий в случае отключения другой линии.Резервное копирование включает общую стоимость системы за счет использования устройств защиты с пониженной отключающей способностью.

Для согласования устройств защиты в электрической сети может быть принят ряд технических решений. Какой тип координации использовать в конкретной зоне, зависит от сети и ее проектных параметров и связан с конкретными компромиссами, которые были сделаны с точки зрения надежности и доступности, сбалансированы с затратами и сдерживанием рисков в приемлемых пределах.

Разработчик системы должен выбрать решение для каждой зоны, которое предлагает наилучший технический и финансовый баланс, принимая во внимание приемлемые уровни риска и доступность системы; справочное значение электрических величин; затраты (устройства защиты, системы управления, компоненты блокировки и т. д.); эффекты; допустимая продолжительность и затраты на отключение; и будущая эволюция системы.

Для каждого из предлагаемых решений существует комбинация продуктов ABB, которая удовлетворит каждую из этих потребностей.

Чтобы узнать больше о селективности и резервном копировании, а также найти наилучшие варианты координации для устройств ABB, ознакомьтесь с нашими таблицами SOC — оптимизированная для селективности координацией и нашим мини-сайтом Selectivity

Как электрическая селективность помогает установкам жить долго и процветать

Селективность — Скотти в машинном отделении перенаправляет мощность

Избирательность — не новая идея.Всем известно, что при возникновении неисправности в установке требуется быстрое реагирование, чтобы ограничить повреждение и обеспечить бесперебойную работу других частей установки.

Что такое избирательность?

Избирательность — это страхование от серьезной неисправности, такой как нарушение изоляции кабеля или ситуация, при которой внезапно требуется больше энергии, чем цепи могут выдержать. Возникающий в результате сверхток проходит через все автоматические выключатели от источника питания до точки повреждения.

Selectivity позволяет расцепителям внутри каждого автоматического выключателя принимать решения, необходимые для правильного обнаружения короткого замыкания, например, отправляя сигнал «блокировка» на выключатель, расположенный над ними. То, как это делается, в конечном итоге зависит от того, что доступно оператору: базовое оборудование или усовершенствованные устройства защиты.

Методы селективности

Помимо этого, ABB разработала несколько передовых методов селективности, которые выводят защиту на новый уровень:

• Время-токовая селективность — по мере увеличения тока время срабатывания автоматического выключателя уменьшается
• Селективность по току основана на наблюдении, что чем ближе точка повреждения к источнику питания, тем выше ток.Используя это, вы можете установить мгновенную защиту на различные значения тока, чтобы различать зону, в которой происходит повреждение.
• Селективность по времени развивает эту идею, также определяя время срабатывания. Определенное значение тока приведет к срабатыванию защиты по истечении определенного времени задержки. Задержка позволяет защите, расположенной ближе к месту повреждения, срабатывать первой, тем самым сводя к минимуму зону исключения.
• Зональная селективность — это эволюция временной селективности. После достижения порога настройки диалог между устройствами позволяет точно идентифицировать зону повреждения и вырезать ее.
• Энергетическая селективность использует токоограничивающие характеристики автоматических выключателей в литом корпусе.

Существуют также автоматические инструменты для повышения избирательности — наше программное обеспечение для проектирования электрических систем, DOC, является мощным и бесплатным в использовании, но избирательность — это определенно то, чему нужно научиться, и компания ABB готова помочь.

Selectivity — Скотти в машинном отделении перенаправляет мощность, «давая ей все, что у нее есть», чтобы «Энтерпрайз» работал в аварийной ситуации.Без Скотти можно смело зайти так далеко.

Так почему же на борту так много установок без селективности?

Одна из причин — цейтнот. Создание системы селективной защиты питания занимает немного больше времени, а повышение гибкости, долговечности и простоты обслуживания электроустановки не всегда является частью первоначальных приоритетов заказчика.

В ABB мы уверены, что качество означает все, что нужно, даже когда никто не смотрит.

И как лидер в области низковольтных электрических решений, наша миссия — искать новые способы сделать то же самое для других проще.

Как мы можем вам помочь?

ABB стремится предлагать самую лучшую техническую поддержку. Отличное место для начала — это наш популярный технический документ «Селективность низкого напряжения с автоматическими выключателями ABB» или наш новый микросайт, посвященный селективности.

Мы даже можем предложить индивидуальную поддержку с технической документацией для дизайнеров — просто свяжитесь с вашим местным офисом продаж ABB или для более сложных сетей, таких как микросети и военно-морские приложения, свяжитесь с нашей специальной командой в Техническом центре в Бергамо.

Как человек, который был там и сделал это, я знаю, что избирательность стоит затраченных усилий. Построение селективной установки может занять немного больше времени (по моему опыту на 10-20%), но, как однажды сказал Скотти: «Корабль хорош настолько, насколько хорош инженер, заботящийся о нем».

Селективность автоматического выключателя для обеспечения доступности электроэнергии

Промышленные предприятия, больницы, центры обработки данных и, фактически, любой тип объекта или университетского городка не могут позволить себе какое-либо количество простоев из-за проблем с электрической системой.Время простоя также негативно влияет на удовлетворенность клиентов и чистую прибыль. Кроме того, стандарт IEC 60364 делает избирательность обязательной для установок, обеспечивающих безопасность, в то время как местные правила могут также требовать ее для других конкретных приложений.

Конструкция электрической системы, включая выбранные защитные устройства, напрямую способствует обеспечению доступности электроэнергии. Частью достижения доступности является оптимизация координации устройств. Следует тщательно выбирать устройства для правильной работы в сочетании с другими устройствами в электрической системе, включая переключатели, контакторы, автоматические выключатели и устройства защитного отключения (УЗО) внутри такого узла, как распределительный щит.

В этой серии блогов мы рассмотрим преимущества согласования автоматических выключателей. В электрических системах можно использовать несколько типов координации, в зависимости от требований. В этом посте мы рассмотрим «избирательность», а в моем следующем посте — «каскадирование». Оба метода охватываются стандартом автоматического выключателя IEC 60947-2, приложение A.

.

Как работает избирательность?

Очевидно, что для таких объектов, как больницы, центры обработки данных и аэропорты, важно поддерживать работоспособность при всех критических нагрузках.Но для таких приложений, как непрерывные производственные процессы или охлаждение пищевых продуктов, потеря мощности может привести к дорогостоящим повреждениям сырья, продукции и времени. Когда в распределительной цепи происходит перегрузка, короткое замыкание или замыкание на землю, доступность энергии должна сохраняться для всех других частей электрической установки.

Одним из решений является применение селективности — иногда называемой дискриминацией — между цепями. Как это работает? Если в цепи возникает неисправность, срабатывает автоматический выключатель, ближайший к неисправности.Автоматические выключатели перед сработавшим выключателем остаются неизменными, поэтому питание остается доступным для всех других цепей и нагрузок.

Кроме того, бригаде объекта будет намного быстрее найти и устранить источник неисправности, поскольку им просто нужно идентифицировать цепь, в которой сработал один выключатель. Напротив, если сработал выключатель, расположенный выше по потоку, неисправность могла произойти в любой из ряда нижестоящих распределительных цепей, поэтому на поиск потребуется больше времени.

Несколько уровней селективности

Важно, чтобы автоматические выключатели были разработаны для совместной работы.В коммерческих зданиях, например, функция и номинальные характеристики автоматического выключателя зависят от его положения в электрической архитектуре: воздушные автоматические выключатели (ACB) или высокопроизводительные автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) в качестве входного устройства с автоматическими выключателями среднего уровня и миниатюрными цепями. автоматические выключатели (MCB) для оконечных цепей.

При рассмотрении нескольких уровней качество установки будет зависеть от того, как продукты спроектированы таким образом, чтобы их можно было скоординировать вместе для управления коротким замыканием. Это трудно гарантировать, когда смешиваются продукты разных марок.Выбор продуктов от одного производителя, у которого есть инженерные группы, работающие в тесном сотрудничестве, может помочь обеспечить лучшую координацию.

В случае короткого замыкания в одной точке установки следует иметь в виду, что все автоматические выключатели между источником питания (например, электросетью) и местом повреждения обнаружат перегрузку по току. Главный вход ACB или MCCB с высоким рейтингом может быть отложен для достижения «селективности на основе времени». Задача здесь состоит в том, чтобы определить правильную настройку. Для автоматических выключателей с ограничением тока — сюда входит большинство автоматических выключателей на фидерах и автоматических выключателей в конечных распределительных цепях — добиться селективности еще сложнее.Он основан на ограничении сквозной энергии всех задействованных автоматических выключателей, а также энергии неотключения вышестоящего автоматического выключателя. Это необходимо учитывать при разработке отключающих характеристик и отключающих характеристик всего диапазона.

Благодаря тесному сотрудничеству между нашими группами разработчиков MCB, MCCB и ACB, Schneider Electric может предложить несравнимый ассортимент селективных продуктов, позволяющих создавать архитектуры с несколькими промежуточными распределительными щитами для оптимизации длины кабеля.

Выбор автоматических выключателей по селективности

Что еще более важно, как выбрать правильную комбинацию автоматических выключателей и номиналов, чтобы селективность работала надежно?

Schneider Electric предоставляет специальное программное обеспечение (EcoStruxure Power Design), онлайн-инструменты и руководство (Руководство по селективности, каскадированию и координации) для поддержки проектирования низковольтной установки с учетом селективности. Кроме того, наличие правильных продуктов, таких как автоматические выключатели серий MasterPact, ComPact и Acti9, предлагает ограниченное количество типоразмеров и моделей, чтобы сделать этот процесс еще проще.Эти линейки выключателей также разработаны и испытаны для выборочной координации — от ACB до MCCB до MCB, а также пускатели двигателей и автоматические выключатели двигателей — что дает вам уверенность в том, что селективность будет работать, от сети до фидеров. до окончательного распределения.

Что вы думаете? Продолжите обсуждение на форуме Power Availability Forum

.

Решено: что стоит за полной избирательностью, полной избирательностью и повышенной избирательностью?

Здравствуйте,

Спасибо за соответствующий вопрос.Я понимаю, что это действительно может сбивать с толку.

Селективность (или селективность) достигается с помощью устройств защиты от перегрузки по току и замыкания на землю, если состояние отказа, возникающее в любой точке установки, устраняется защитным устройством, расположенным непосредственно перед замыканием, в то время как все другие защитные устройства остаются незатронутый.

Это основная цель: минимизировать часть установки, отключенную в случае неисправности, такой как перегрузка, короткое замыкание линии на линию или замыкание линии на землю.Задача состоит в том, чтобы преобразовать это общее требование в критерии выбора автоматических выключателей.

Селективность достигается, когда максимальный ток короткого замыкания в точке установки (Isc_max) ниже предела селективности (Is) автоматических выключателей, питающих эту точку установки. Вот где в игру вступают концепции полной / полной / расширенной селективности … IEC 60364-5-53: 535 2019 теперь дает некоторые рекомендации.

Если рассматривать два автоматических выключателя, возможны следующие ситуации:

1. Is : Предел селективности (Is) между двумя автоматическими выключателями ниже, чем отключающая способность автоматический выключатель на стороне нагрузки (Icu или Icn).(В этом случае мы говорим о «частичной селективности» между двумя автоматическими выключателями.)

Пример: ComPact NSX100F (36 кА, 400 В) TMD 100A и iC60N (10 кА, 40 В) C 32A Предел селективности Is = 1 кА

В данной электрической установке тогда возможны два случая:

• Is : Максимальный ток короткого замыкания на стороне нагрузки (Isc_max) выше, чем этот предел селективности «Is» .(1кА в примере). В этом случае селективность не будет достигнута для всех значений тока короткого замыкания. Мы называем эту ситуацию « частичной селективностью» в установке и частичной селективностью для автоматических выключателей.

• Isc_max <= Is : Максимальный ток короткого замыкания на стороне нагрузки меньше или равен этому пределу селективности Is. (1кА в примере). В этом случае мы говорим о « Полная селективность » в установке, даже если она частичная с точки зрения автоматического выключателя.

1. Isc_max Предел селективности (Is) между двумя автоматическими выключателями равен отключающей способности автоматического выключателя на стороне нагрузки и максимальному току короткого замыкания на нагрузке. сторона меньше или равна этой отключающей способности. В этом случае мы говорим о « Полная селективность » в установке и полная селективность для автоматических выключателей.

Пример: ComPact NSX100F (36 кА, 400 В) Micrologic 2.2 100 А и iC60N (10 кА, 40 В) C 32 А: общая селективность

1. Icu Максимальный ток короткого замыкания выше, чем отключающая способность автоматического выключателя на стороне нагрузки при использовании резервного (или каскадного) эффекта в соответствии с IEC 60364-4-43 Ed 3 2008 § 434.5.1 или эквивалентных национальных стандартов, таких как BS7671, NFC15100. В этом случае максимальный ток короткого замыкания должен быть ниже, чем усиленная отключающая способность (Icomb). Предел селективности между двумя автоматическими выключателями в этом конкретном случае также может быть увеличен или нет в соответствии с информацией производителя. Если предел селективности превышает Icu выключателя, расположенного ниже по цепи, это называется « Enhanced selectivity » в установке и повышенной селективностью для автоматических выключателей.

Пример: ComPact NSX100F (36 кА, 400 В) Micrologic 100A и iC60N (10 кА, 40 В) C 32A «20/20»

• Предел повышенной селективности = 20 кА
• Повышенная отключающая способность = 200004

  В завершение:

  Селективность в данной установке в соответствии с характеристиками селективности выключателей без резервного копирования

  904 характеристики из двух автоматические выключатели

  904 41

  Полный

  Ток короткого замыкания	Последствия селективности для электрического монтажа
  Частичный (до Is)	Is <= Isc max <= Icu или Icn		Частично до Is
  Isc max
  Всего	Макс. данная установка в соответствии с характеристиками селективности автоматических выключателей при использовании резервного питания: Icu = Icu = Icu Характеристики селективности двух автоматических выключателей Ток короткого замыкания Последствия селективности для электрическая установка Частично (до Is) Is Частично (до Is) Всего Частично (до Icu) Enhan ced Icu Повышенная селективность (до Is_enhanced) С точки зрения проектировщика, когда предполагается избирательность в электрической установке укажите следующее: Либо «Требуется полная селективность, а резервное копирование запрещено», либо «Требуется полная селективность, если применяется резервирование, должна быть проверена повышенная селективность до максимального тока короткого замыкания. Матье Гийо Schneider Electric Повышение избирательности с помощью программного обеспечения ETIsON — ETI Получение ВЫБОРКИ с помощью программного обеспечения ETIsON Как мы можем обеспечить максимально возможную оптимизацию электроустановки от главного распределительного щита до последней ответвленной цепи И сохранить избирательность среди защитных устройств? Пример из промышленного приложения. Алеш Семолич Техническая поддержка Давайте посмотрим на пример из промышленной среды Со стороны питания есть устройство защиты F1. Мы хотим определить дополнительные устройства защиты F2 и F3 таким образом, чтобы максимальная потребляемая мощность была доступна в точке питания F3 и чтобы у нас была полная селективность в ответвлениях с F1 по F3. Получение полной селективности без использования подходящего инструмента представляет собой довольно сложную задачу на этапе проектирования, а затем и при реализации электрического монтажа в более сложной промышленной среде. Вот почему наши специалисты разработали программный инструмент ETISON, который поможет вам быстро и надежно определить частичную или полную селективность между защитными устройствами, которые вы планируете использовать. Что такое избирательность в электрических цепях? Как нам этого достичь? В электрической цепи обычно имеется несколько устройств защиты от сверхтоков, расположенных между источником питания и защитой нагрузки (потребителей), и они должны работать избирательно. Селективность применяется, когда в случае отказа защитный элемент отключает только ту часть установки, где происходит отказ. Остальные части остаются под напряжением. Теоретически селективность защиты представляет собой проектирование набора последовательно соединенных защитных устройств таким образом, чтобы характеристики срабатывания — кривые I / t никогда не пересекались и не касались друг друга.Также необходимо учитывать допуск кривой. Защитный элемент с более высокой характеристикой расположен ближе к источнику питания, а защитный элемент, расположенный ближе к нагрузке, имеет более низкую характеристику (I / t). Для быстрой оценки селективности мы используем сравнение характеристики I / t, в то время как для более точного определения селективности необходимо использовать сравнение интегралов Джоуля плавления (I2t) защитных элементов. В частности, при временах менее 100 мс сравнение интегралов Джоуля плавления является единственно правильным способом. Избирательность может быть частичная или полная . Полная селективность обеспечивается, когда достигается селективность по токам перегрузки и короткого замыкания. Решение : Пример из промышленной среды. 1. Плавкая вставка Nh4 gG 630A 500V 2. Низковольтные компактные автоматические выключатели (MCCB) EB2 630 /… LE 630A циферблат: LT = 0,63, СИМВОЛ. = 5 3. Плавкая вставка NH00 gG 160A 500V Выход программного обеспечения ETIsON В программе ETIsON мы ввели I / t характеристику защитного устройства F1, затем провели поиск наиболее оптимальных защитных устройств F2 и F3 из исходных требований с учетом полной избирательности. Как видно из рисунка выше, все три защитных элемента выбраны соответствующим образом. Кривые I-t характеристик не пересекаются до 30 кА. Гарантируется полная селективность в диапазоне от 0 до 30 кА с учетом допусков кривых, что является удовлетворительным. Конечно, если мы посмотрим на весь диапазон от 30 кА вперед, то увидим лишь частичную селективность защитного устройства F1 по отношению к F2. Для промежуточного защитного устройства F2 мы выбрали автоматический выключатель в литом корпусе MCCB ETIBREAK и в программном обеспечении ETIsON выбрали оптимальную защиту от перегрузки / перегрева (0.63 В) и короткозамкнутой / магнитной части (характеристика k). (LT = 0,63, СИМВОЛ = 5). На практике мы можем установить желаемую оптимальную характеристику в тепловой и магнитной части ETIBREAK MCCB с помощью вращения двух потенциометров. Установка тепловой и магнитной защиты на MCCB Повышение избирательности с помощью ETIsON также подробно показано на нашем канале YT: