Колика је селективност заштите у електричним инсталацијама

Приликом рада и пројектовања електричног кола, пажња се увек поклања питањима његове безбедне употребе. У ту сврху сви електрични уређаји су заштићени посебним уређајима који се бирају и постављају стриктно према одређеном хијерархијском односу.

На пример, када се мобилни телефон пуни, његов проток контролише заштита уграђена у батерију. Прекида струју пуњења на крају повећања капацитета. Када дође до кратког споја унутар батерије, осигурач уграђен у пуњач прегорева и прекида струјно коло.

Ако се из неког разлога то не догоди, онда квар у утичници контролише прекидач на стамбеној плочи, а његов рад осигурава главна машина. Овај низ алтернативних акција одбране може се даље разматрати.

Његови модели су одређени принципом селективности, који се такође назива селективност, наглашавајући функцију одабира или одређивања локације квара који ће бити онемогућен.

Врсте селективности

Методе селективности електричне заштите се формирају током израде пројекта и одржавају се током рада на начин да се благовремено идентификује место појаве квара у електричној опреми и одвоји је од радног кола са најмањим губицима за то.

У овом случају, подручје заштите је подељено према селективности на:

1. апсолутни;

2. сродника.

Прва врста заштите потпуно контролише радни простор и поправља оштећења само у њему. На овом моделу раде уграђени електрични апарати. прекидачи кола.

Уређаји изграђени на релативној основи обављају више функција. Искључују кварове у својој зони и суседне, али када у њима нису радиле апсолутне типске заштите.

Добро подешена заштита дефинише:

1. место и врсту оштећења;

2. разлика између ненормалног али дозвољеног режима од ситуације која може изазвати веома озбиљну штету на опреми електричне инсталације у контролисаном подручју.

Уређаји конфигурисани само у првој радњи обично раде на некритичним мрежама до 1000 волти. За високонапонске електричне инсталације покушајте да примените оба принципа. У ту сврху, у заштиту су укључени:

• шеме блокирања;

• уређаји за прецизно мерење;

• системи за размену информација;

• посебне логичке алгоритме.

Заштита од прекомерне струје која премашује називно оптерећење из било ког разлога обезбеђена је између два серијски спојена прекидача.У овом случају, прекидач који је најближи кориснику са кваром мора искључити квар отварањем својих контаката, а даљински мора наставити да доводи напон на своју секцију.

У овом случају се разматрају две врсте селективности:

1. завршен;

2. делимичан.

Ако заштита најближа квару може у потпуности да отклони грешку у целом опсегу подешавања без активирања даљинског прекидача, онда се сматра завршеном.

Делимична селективност је својствена заштитама на кратким растојањима конфигурисаним да раде до неке ограничавајуће селективности Ис. Ако се прекорачи, онда се активира даљински прекидач.

Зоне преоптерећења и кратког споја у селективним заштитама

Границе струје одређене за рад аутоматски сигурносни прекидачи, подељени су у две групе:

1. режим преоптерећења;

2. подручје кратког споја.

Ради лакшег објашњења, овај принцип се примењује на тренутне карактеристике прекидача.

Постављени су за рад у зони преоптерећења са називним струјама до 8 ÷ 10 пута.

У овој области углавном функционишу термичка или термомагнетна заштитна ослобађања. У ову зону врло ретко падају струје кратког споја.

Зона појаве кратког споја обично је праћена струјама које премашују називно оптерећење прекидача за 8 ÷ 10 пута и карактеришу озбиљна оштећења електричног кола.

Да бисте их искључили, користе се електромагнетна или електронска ослобађања.

Методе за стварање селективности

За прекострујни опсег креирају се заштите које раде на принципу временске струјне селективности.

Зона кратког споја се формира на основу:

1. струја;

2. привремени;

3. енергија;

4. селективност подручја.

Временска селективност се ствара избором различитих временских кашњења за заштитну операцију. Овај метод се може применити чак и на уређаје са истим тренутним подешавањем, али различитим временским интервалима као што је приказано на слици.

На пример, заштита бр. 1 најближа опреми је подешена да ради у случају кратког споја са временом близу 0,02 с, а њен рад обезбеђује удаљенији број 2 са подешавањем од 0,5 с.

Најдаља заштита са временом искључивања од једне секунде подржава рад претходних уређаја у случају могућег квара.

Струјна селективност регулисана за рад када су дозвољена оптерећења прекорачена. Овај принцип се отприлике може објаснити следећим примером.

Три заштите у серији прате струју кратког споја и конфигурисане су да раде са временом од 0,02 с, али са различитим подешавањима струје од 10, 15 и 20 ампера. Дакле, опрема ће се прво искључити са заштитног уређаја бр.1, а бр.2 и бр.3 ће је селективно осигурати.

Остварење временске или струјне селективности у свом најчистијем облику захтева употребу осетљивих струјних и временских сензора или релеја. У овом случају се ствара прилично сложено електрично коло, које у пракси обично комбинује оба разматрана принципа и не примењује се у свом чистом облику.

Селективност временске струјне заштите

За заштиту електричних инсталација напона до 1000 волти користе се аутоматски прекидачи, који имају комбиновану временско-струјну карактеристику.Хајде да испитамо овај принцип на примеру две серијски повезане машине које се налазе на крајевима линије на страни оптерећења и напајања.

Временска селективност одређује како је прекидач подешен да се искључи када је близу потрошача, а не на крају генератора.

Леви графикон приказује случај најдужег времена искључења горње заштитне криве на страни оптерећења, а десни приказује најкраће време прекидача на крају напајања. Ово омогућава детаљнију анализу испољавања селективности заштите.

Прекидач «Б» који се налази ближе испорученој опреми, због коришћења временске струје селективности, ради раније и брже, а прекидач «А» га задржава у случају квара.

Тренутна селективност заштите

У овој методи, селективност се може формирати креирањем одређене мрежне конфигурације, на пример укључене у коло кабла или надземног далековода, који има електрични отпор. У овом случају, вредност струје кратког споја између генератора и потрошача зависи од локације квара.

На крају напајања кабла имаће максималну вредност од рецимо 3 кА, а на супротном крају минималну вредност од рецимо 1 кА.

У случају кратког споја у близини прекидача А, заштита краја Б (И кз1кА) не би требало да ради, тада би требало да уклони напон са опреме. За исправан рад заштита потребно је узети у обзир величину стварних струја које пролазе кроз прекидаче у режиму нужде.

Треба имати на уму да је за обезбеђивање пуне селективности овом методом неопходно имати велики отпор између два прекидача, који се може формирати због:

• продужени далековод;

• постављање намотаја трансформатора;

• укључивање у прекид кабла смањеног пресека или на друге начине.

Стога је код ове методе селективност често делимична.

Временска селективност заштите

Овај метод селективности обично допуњује претходни метод, узимајући у обзир времена:

• утврђивање заштитом места и почетак развоја раседа;

• окидач при искључивању.

Формирање алгоритма заштитног рада врши се услед постепене конвергенције тренутних подешавања и времена када се струје кратког споја крећу до извора напајања.

Временску селективност могу креирати машине са истим оценама струје када имају могућност да подесе кашњење одговора.

Овим начином заштите прекидача Б квар се искључује, а прекидач А — контролишу цео процес и спремни су за рад. Ако се током времена предвиђеног за рад заштита Б не отклони кратки спој, квар се отклања деловањем заштита на страни А.

Енергетска селективност заштита

Метода се заснива на коришћењу специјалних нових типова прекидача, направљених у ливеном кућишту и способних да раде што је брже могуће када струје кратког споја нису ни стигле да достигну своје максималне вредности.

Брзински аутомати ове врсте раде неколико милисекунди док су пролазне апериодичне компоненте још увек активне.У оваквим условима, због велике динамике токова оптерећења, тешко је ускладити стварне временско-струјне карактеристике заштита.

Крајњи корисник има мало или нимало трага о карактеристикама енергетске селективности. Пружа их произвођач у облику графикона, програма за прорачун, табела.

Ова метода мора узети у обзир специфичне услове рада за термомагнетна и електронска окидања на страни напајања.

Зонска селективност одбране

Ова врста селективности је врста временске карактеристике. За његов рад користе се струјни мерни уређаји са сваке стране, између којих се непрестано размењују информације и упоређују струјни вектори.

Селективност зона се може формирати на два начина:

1. Сигнали са оба краја надгледане области се истовремено шаљу на уређај за праћење логичке заштите. Он упоређује вредности улазних струја и одређује прекидач да се отвори;

2. информација о прецењеним вредностима струјних вектора на обе стране долази у виду сигнала блокаде логичком делу заштите на вишем нивоу хијерархије на страни напајања. Ако постоји сигнал за блокирање испод, онда је низводни прекидач искључен. Када доња забрана искључења није примљена, напон се уклања са горње заштите.

Са овим методама, гашење је много брже него са временском селективношћу. Ово гарантује мање оштећења електричне опреме, мања динамичка и термичка оптерећења у систему.

Међутим, метода селективног зонирања захтева стварање додатних сложених техничких система за мерење, логику и размену информација, што поскупљује опрему.Из тих разлога, ове технике високофреквентног блокирања се користе у далеководима и високонапонским трафостаницама. који преносе континуирано велике токове снаге.

У ту сврху се користе ваздушни, уљни или СФ6 прекидачи велике брзине који могу да преклопе велика струјна оптерећења.