1. Значення і основні завдання селективного захисту
2. Абсолютна і відносна селективність захисту
3. Види селективних схем підключення
4. Вид # 1 - повна і часткова захист
5. Вид # 2 - струмовий тип селективності
6. Вид # 3 - тимчасової і времятоковий варіант
7. Вид # 4 - енергетична селективність автоматів
8. Вид № 5 - зонна схема захисту
9. Розрахунок селективності автоматів
10. Карта селективності і правила її створення
11. Висновки і корисне відео по темі

Вибірковість або селективність автоматичних вимикачів - ключовий момент в забезпеченні надійної роботи електричного кола. Ця функція сприяє попередженню аварійних ситуацій, піднімає на вищий щабель безпеку.

У разі перевантаження лінії, короткого замикання включається в роботу захист тільки лінії з пошкодженням, інша частина електроустановки залишається в робочому стані. Чому так відбувається ми детально розберемо в цій статті, розглянемо основні завдання селективного захисту, схеми підключення та їх особливості.

Також приділимо увагу розрахунку селективності і правилам створення карти, забезпечивши матеріал наочними схемами, таблицями та фото. І доповнимо статтю докладними поясненнями в відеороликах.

Значення і основні завдання селективного захисту

Безпечна експлуатація і стабільна робота електроустановок - це ті завдання, які покладені на виборчу захист. Вона миттєво обчислює і відсікає пошкоджену зону без припинення подачі живлення на справні ділянки. Селективність знижує навантаження на установку, зменшує наслідки КЗ.

При налагодженій роботі автоматичних вимикачів по максимуму задовольняються запити, щодо забезпечення безперебійного електропостачання та як наслідок, технологічного процесу.

Коли автоматичне обладнання, що здійснює розмикання, в результаті КЗ виявиться несправним, завдяки селективності споживачі отримають нормальне харчування.

Правило, яке стверджує, що величина струму, що проходить через всі распредвиключателі, встановлені за вступним автоматом, менше зазначеного струму останнього, є основою селективного захисту.

У сумі ці можуть бути і більше, але кожен окремий обов'язково хоча б на крок нижче вступного. Так, якщо на вводі встановлений 50-приміщення повинна бути захищена автомат, то наступним за ним встановлюють вимикач, з номіналом по току в 40 А.

Автоматичний вимикач складається з наступних елементів: важеля (1), клем гвинтових (2), контактів рухомого і нерухомого (3, 4), біметалічної пластини (5), гвинта регулювального (6), соленоїда (7), решітки дугогасительной (8) , засувки (9)

За допомогою важеля як включають, так і вимикають впуск струму на клеми. До клем підводять і фіксують контакти. Рухомий контакт з пружиною служить для швидкого розмикання, а зв'язок ланцюга з ним виконана через нерухомий контакт.

Розчіплювання, в разі перекриття струмом свого порогового значення, відбувається за рахунок нагріву і вигину біметалічної пластини, а також соленоїда.

Токи спрацьовування налаштовують за допомогою регулювального гвинта. З метою запобігання появи електродуги під час розмикання контактів, введений в схему такий елемент, як дугогасительная решітка. Для фіксації корпусу автомата існує засувка.

Вибірковість, як особливість релейного захисту - це вміння виявляти несправний вузол системи і відсікати його від діючої частини ЕЕС.

Тут наведена схема щита, що наочно показує, як розподіляється навантаження по квартирі. Перед установкою автомата потрібно виконати розрахунок сумарної потужності обладнання, яке буде підключено до нього

Селективність автоматів - це їх властивість працювати по черзі. Якщо цей принцип порушений, будуть грітися і автоматичні вимикачі, і електропроводка.

В результаті може виникнути КЗ на лінії, перегорання плавких контактів, ізоляції. Все це призведе до виходу з ладу електроприладів і пожежі.

Припустимо, на довгій лінії електропередач виникла аварійна ситуація. Згідно головному правилу селективності першим спрацьовує автомат найближчий до місця пошкодження.

Якщо у звичайній квартирі в розетці відбувається коротке замикання, на щитку спрацьовувати повинна захист лінії, частиною якої ця розетка є. Якщо цього не відбулося, настає черга автоматичного вимикача на щиток, і тільки за ним - вступного.

Абсолютна і відносна селективність захисту

Поняття селективності визначено ГОСТотм IEC 60947-1-2014. Виділяють два типи селективності - абсолютну і відносну. Якщо робота захисту скоординована таким чином, що вона спрацьовує виключно всередині захищеної зони, то це вказує на її абсолютну селективність.

За цих обставин максимальний струм селективності стає таким же, як і максимальна відключає здатність розташованого нижче автомата.

Спрацювання у вигляді резервного, коли не відбулося відключення на проблемній ділянці, називають щодо селективної захистом. При цьому відбувається відключення вище розташованих вимикачів.

У разі перевищення заданої величини струму вимикача-автомата, тобто при відсутності великих перевантажень, селективний захист діє практично безвідмовно. Куди важче домогтися цього при коротких замиканнях.

Дані про вироби підприємства розміщують на корпусі приладу і на своїх сайтах. Важливо правильно читати - зв'язки вимикачів формують тільки за таблицями одного конкретного виробника. Слід враховувати, що групи, влаштовані за відносним принципом, мають велике число функцій.

Спрощують задачу таблиці селективності, які виробники додають до своїх виробів. Застосовуючи їх, створюють групи з селективністю спрацьовування

Буква «Т» в таблиці позначає повну селективність пари апаратів, а число - часткову. Коли очікувана прикордонна величина струму КЗ менше, ніж число, вказане в таблиці, вибірковість буде забезпечена

Щоб перевірити вибірковість між автоматом вище-і нижчестоящим, знаходять схрещення вертикалі і горизонталі. Забезпечення селективності - дуже важливе завдання при харчуванні споживачів, що відносяться до особливої ​​категорії.

При її відсутності може статися зупинка виробничого процесу, пошкодження ліній, відключення систем кондиціонування, димовидалення та інших.

Види селективних схем підключення

Крім абсолютної і відносної селективності існує ще 7 видів селективного захисту:

• зонная;
• времятоковая;
• енергетична;
• тимчасова;
• повна;
• часткова;
• струмовий.

Для забезпечення необхідної селективності автозахисту електромережі з автоматичними вимикачами використовують різні методи. Але в будь-якому випадку важливо, дотримуючись обраної схемою і правилам монтажу.

Вид # 1 - повна і часткова захист

Повний захист позначає, що якщо послідовно підключена пара автоматів, поява надструмів викликає відключення одного, розташованого поблизу зони несправності.

Часткова захист діє за тим же принципом, що і повна, але тільки після того, як струм досягне встановленої граничної величини.

Селективність відключення, обеспечивающаяся автоматами (А і В), полягає в тому, що КЗ, в якому б місці електроустановки вона ні виникло, буде відрізано найближчим вимикачем, що знаходиться вище цієї точки. Решта пристрою не відключаться

Якщо селективність забезпечена до меншої з величин струму двох АВ, є привід говорити про повну селективності між ними. У цьому випадку гранична величина передбачуваного струму КЗ установки при будь-яких обставинах буде рівною або меншою величини струму двох АВ.

Вид # 2 - струмовий тип селективності

У струмового вибірковості основний показник - гранична струмовий відмітка. Від об'єкта до введення значення вибудовують за ознакою зростання. Дія цієї вибірковості захистів засноване на тій же базі, що й у тимчасової селективності.

Різниця тільки в тому, що витримка робиться за значенням струму - з наближенням точки КЗ до введення, ростуть показання струму КЗ. Тимчасової показник відключення може бути таким же.

Пошкоджену через КЗ зону визначають за допомогою уставки спрацьовування на різні величини струму. Повної селективність може бути тільки в умовах, де струм КЗ невисокий, а в проміжку між двома автоматами є обладнання, яке відрізняється чималим електричним опором. При такому розкладі струми КЗ будуть значно відрізнятися.

Застосовують такий вид вибірковості в основному в кінцевих распредщітах. Тут поєднується номінальний струм незначної величини і ток КЗ з великим повним опором стикувальних кабелів.

Цей варіант селективності є економічним, простим і чинним протягом миті. Все ж найчастіше зазначена селективність може бути частковою тому найбільший струм, як правило, невеликий.

На фото струмовий вибірковість із застосуванням АВ. При такому вигляді селективності існує зсув по осі струму струмових характеристик розташованих один за одним автоматів

Коли значення Isd1 і Isd2 однакові або гранично близькі, то Is - максимальний струм селективності дорівнює Isd2. Якщо ці величини набагато відрізняються, Is = Isd1.

Умовою забезпечення селективності по току є дотримання нерівностей: Ir1 / Ir2> 2 і Isd1 / Isd2> 2. У цьому випадку максимум селективності - Is = Isd1.

До недоліків відносять і швидке зростання рівня уставок захисту від струмів великого рівня. Неможливо швидко відключити пошкоджену ланцюжок, якщо один з автоматів виявиться несправним.

При розрахунку уставок захисту по струму необхідно брати до уваги дійсні струми, що проходять через вимикачі, що працюють в автоматичному режимі.

Вид # 3 - тимчасової і времятоковий варіант

Коли в колі є ряд автоматичних вимикачів, що володіють ідентичними струмовими характеристиками, але різним часом витримки, то при виникненні несправності вони страхують один одного. Той, що знаходиться в безпосередній близькості до місця пошкодження, спрацює відразу, наступний - через якийсь час і т.д.

На цій 2-рівневої схемою вимикач «А» має таку часом витримки, яке забезпечує повну селективність з характеристиками АВ «В»

У разі времятоковой селективності захисні пристрої реагують не тільки на ток, а й на тривалість реакції. При певному значенні струму через якийсь час затримки спрацьовує захист, дистанція від якої до місця КЗ менше. Справна частина установки не відключається.

На фото графік тимчасової селективності з використанням АВ. Времятоковие характеристики вимикачів В і А не перетинаються. Вони розташовані східчасто

Комбінація струмового та тимчасової селективності збільшує ефективність відключення. Коли Isc B <Irm A, селективність повна, спрацьовування відбувається миттєво. АВ, розташований вище, забезпечений двома уставками: Im A і Ii А. Перша - є виборчої струмового відсіченням, друга - миттєвим спрацьовуванням.

Вид # 4 - енергетична селективність автоматів

При енергетичної селективності відключення відбуваються всередині корпусу автомата. Тривалість процесу настільки мала, що струм КЗ не встигає наблизитися до свого граничного значення.

Времятоковая система захисту вважається складною. Тут задіяна не тільки реакція на струм, але і час, протягом якого це відбувається.

Із зростанням струму у автомата падає величина часу спрацьовування. Базою для цього виду селективності є регулювання захисту таким способом, коли з боку захищається вона спрацьовує швидше при всіх порогових значеннях струму, в порівнянні з автоматом на вводі.

Вид № 5 - зонна схема захисту

Зонний спосіб складний і недешевий, тому застосовують його в основному в промисловості. Як тільки порогові показники струму досягають максимуму, в центр контролю надходять дані і обраний автомат спрацьовує. Електрична мережа з таким видом вибірковості включає спеціальні електронні расцепители.

Коли виявляється порушення, від вимикача, розташованого нижче, надходить сигнал до пристрою, що знаходиться вище. Перший автомат повинен відреагувати протягом секунди. Якщо він не зреагував, спрацьовує другий.

Порівнюючи цей вид селективності з тимчасової вибірковістю, можна побачити, що час спрацьовування в цьому випадку набагато нижче - іноді становить сотні мілісекунд. Знижується як відсоток інтервенції в систему, так і відсоток її пошкодження. Зменшуються теплові та динамічні впливу на частини установки. Зростає число рівнів селективності.

Коли струми, що протікають через захисні пристрої, досягають більшої величини, ніж на власних уставках, сигнал блокування передається кожним вимикачем на захист більш високого рівня

У разі зонного селективності спрацьовує захист, що знаходиться з боку джерела живлення, якщо взяти за вихідну точку місце КЗ. До моменту спрацьовування автомата здійснюється контроль над тим, щоб захисний пристрій з навантаженої сторони не подало аналогічний сигнал.

Але така вибірковість вимагає присутності додаткового джерела живлення. Тому раціональне застосування цього вид селективності - системи з високими параметрами струму КЗ і струмом значної величини. Такими є комутаційно-розподільні апарати, що знаходяться з боку навантаженості генераторів, трансформаторів.

Розрахунок селективності автоматів

Грамотний і правильна настройка - основний принцип дотримання селективності автоматичних вимикачів. Вибірковість для вимикача, що знаходиться поблизу джерела, гарантує виконання вимоги: Iс.о.послед ≥ Kн.о. ∙ I к.пред.

Тут Iс.о послід. - така величина струму, за якої слід спрацьовування захисту. I к.пред. - струм КЗ в кінцевій точці зони, на яку поширюється дія автомата, розташованого далеко від енергоджерела. Kн.о. - коефіцієнт надійності. Його величина залежить від розкиду параметрів.

Номінал автомата для ланцюга підбирають не тільки шляхом розрахунку, але і по такій таблиці, орієнтуючись на розріз кабелів в схемі

Розклад tс.о.послед ≥ tк.пред. + Δt демонструє селективність в разі регулювання АВ за часом. tс.о.послед, tк.пред. - інтервали часу спрацьовування вимикачів, що знаходяться на великій дистанції від джерела живлення і розташованих поруч. Δt - параметр, який беруть з каталогу і позначає тимчасову ступінь селективності.

Карта селективності і правила її створення

Времятоковие характеристики всіх пристроїв, включених в схему електричної мережі, зображують на карті селективності. Метою її складання є максимальне забезпечення захисту автоматів. Основа захисту вимикачів - принцип, за яким вимикачі підключають один за одним строго послідовно.

Існує ряд правил, обов'язкових при створенні карти селективності:

1. Установки повинні мати одне джерело напруги.
2. Всі важливі розрахункові точки повинні добре проглядатися. З урахуванням цієї вимоги необхідно вибирати масштаб.
3. На карті вказують захисні властивості, мінімальні, максимальні параметри КЗ в точках системи.

Часто норми проектування порушуються, і карти селективності в проектах відсутні. Це може привести до перебоїв в електропостачанні споживачів.

На карту наносять характеристики автоматів, підключених послідовно один за одним. Саму схему будують в осях

Карта дає повну картину про узгодження уставок. Вона надає можливість порівняти роботу автоматів по такій характеристиці, як селективність.

Времятоковие різновиди осей є базою не тільки для побудови карт селективності для струмового захисту в вигляді автоматичних вимикачів, але і для інших її видів: запобіжників,. Зазвичай одна карта містить характеристики 2-3 АВ. По осі абсцис відзначають величину струму в кВ, а по осі ординат - час в секундах.

Висновки і корисне відео по темі

Неполадки при роботі автоматичних вимикачів і їх усунення:

Креслення карти селективності за допомогою спеціальної програми:

Надійне, безпечне використання електричної проводки неможливо без урахування вибірковості автоматів. Знаючи про основні моменти створення селективного захисту, можна грамотно виконати підбір обладнання для свого технічного проекту.

Ви професійно займаєтеся електромонтажними роботами і хочете доповнити викладений вище матеріал? Або помітили невідповідність або помилку в цій статті? А може ви хочете поставити запитання нашим експертам? Пишіть, будь ласка, свої коментарі в блоці нижче.