Selektivita neboli selektivita jističů je klíčovým bodem pro zajištění spolehlivého provozu elektrického obvodu. Tato funkce přispívá k prevenci nouzových situací, zvyšuje bezpečnost na vyšší úroveň.
V případě přetížení vedení, zkratu se aktivuje pouze vedení s poškozením, zbytek elektroinstalace zůstává v provozuschopném stavu. Proč se to stane, budeme v tomto článku podrobně analyzovat, zvážit hlavní úkoly selektivní ochrany, schémata připojení a jejich vlastnosti.
Pozornost budeme věnovat i výpočtu selektivity a pravidlům pro tvorbu mapy, materiál opatříme názornými diagramy, tabulkami a fotografiemi. A článek doplníme podrobnými vysvětleními ve videích.
Význam a hlavní úkoly selektivní ochrany
Bezpečný provoz a stabilní provoz elektrických instalací jsou úkoly, které jsou přiřazeny selektivní ochraně. Okamžitě vypočítá a odřízne poškozenou oblast bez přerušení dodávky energie do zdravých oblastí. Selektivita snižuje zatížení instalace, snižuje následky zkratu.
Při bezproblémovém chodu jističů jsou maximálně uspokojeny požadavky na zajištění nepřetržitého napájení a ve výsledku i na technologický postup.
Když zařízení pro automatické otevírání selže v důsledku zkratu, kvůli selektivitě budou spotřebitelé dostávat normální energii.
Základem selektivní ochrany je pravidlo, že hodnota proudu procházejícího všemi distribučními spínači instalovanými za úvodním strojem je menší než indikovaný proud druhého stroje.
Celkem může být těchto nominálních hodnot více, ale každý jednotlivý musí být alespoň o jeden stupínek níže než ten úvodní. Pokud je tedy na vstupu instalován 50ampérový automat, je vedle něj instalován spínač s proudem 40 A.
Jistič se skládá z těchto prvků: páka (1), šroubové svorky (2), pohyblivé a pevné kontakty (3, 4), bimetalová deska (5), stavěcí šroub (6), elektromagnet (7), zhášecí komora ( 8), západky (9)
Pomocí páčky oba zapnete a vypnete proudový vstup do svorek. Kontakty jsou přivedeny na svorky a upevněny. K rychlému rozepnutí slouží pohyblivý kontakt s pružinou a obvod je k němu připojen přes pevný kontakt.
K odpojení v případě, že proud překročí svou prahovou hodnotu, dojde v důsledku zahřátí a ohnutí bimetalové desky a také solenoidu.
Provozní proudy se nastavují pomocí seřizovacího šroubu. Aby se zabránilo vzniku elektrického oblouku během otevírání kontaktů, byl do obvodu zaveden prvek, jako je zhášecí komora. K upevnění těla stroje je západka.
Selektivita, jako vlastnost ochrany relé, je schopnost detekovat vadný systémový uzel a odříznout jej od aktivní části EPS.
Zde je schéma štítu, které jasně ukazuje, jak je zatížení rozloženo po celém bytě. Před instalací stroje je třeba vypočítat celkový výkon zařízení, které k němu bude připojeno
Selektivita automatů je jejich vlastnost pracovat střídavě. Při porušení této zásady se zahřejí jak jističe, tak elektrické rozvody.
V důsledku toho může dojít ke zkratu na vedení, vyhoření tavných kontaktů, izolace. To vše povede k poruše elektrických spotřebičů a požáru.
Předpokládejme, že na dlouhém elektrickém vedení došlo k nouzové situaci. Podle hlavního pravidla selektivity vystřelí automat nejblíže místu poškození jako první.
Pokud dojde ke zkratu v běžném bytě v zásuvce, měla by na stínění fungovat ochrana vedení, jehož je tato zásuvka součástí. Pokud se tak nestane, přichází na řadu jistič na štítu a až po něm – ten úvodní.
Absolutní a relativní selektivita ochrany
Je definován pojem selektivita GOSTotm IEC 60947-1-2014. Existují dva typy selektivity – absolutní a relativní. Pokud je práce ochrany koordinována tak, že funguje výhradně v rámci chráněné zóny, pak to svědčí o její absolutní selektivitě.
Za těchto okolností je maximální selektivní proud stejný jako maximální vypínací schopnost níže umístěného jističe.
Provozu formou zálohy, kdy nedošlo k odstavení v problémové oblasti, se říká relativně selektivní ochrana. V tomto případě jsou výše umístěné spínače vypnuty.
V případě překročení předem stanovené hodnoty proudu jističe, tzn. při absenci velkých přetížení funguje selektivní ochrana téměř bezchybně. U zkratů je toho mnohem obtížnější dosáhnout.
Podniky umísťují údaje o vyrobených produktech na tělo zařízení a na své webové stránky. Je důležité správně číst označení strojů – svazky vypínačů se tvoří pouze podle tabulek jednoho konkrétního výrobce. Je třeba si uvědomit, že skupiny uspořádané podle relativního principu mají velké množství funkcí.
Zjednodušte úkol tabulek selektivity, které výrobci připojují ke svým výrobkům. Jejich použitím vytvořte skupiny se selektivitou provozu
Písmeno “T” v tabulce označuje úplnou selektivitu dvojice zařízení a číslo – částečnou. Když je očekávaná mezní hodnota zkratového proudu menší než číslo uvedené v tabulce, bude zajištěna selektivita
Pro kontrolu selektivity mezi automatem nahoře a dole najdou průsečík vertikální a horizontální. Zajištění selektivity je velmi důležitým úkolem při krmení spotřebitelů patřících do zvláštní kategorie.
V jeho nepřítomnosti může dojít k zastavení výrobního procesu, poškození vedení, vypnutí klimatizačních systémů, systémů odvodu kouře a dalších.
Typy selektivních schémat zapojení
Kromě absolutní a relativní selektivity existuje dalších 7 typů selektivní ochrany:
- pásmo;
- časový proud;
- energie;
- dočasný;
- plný;
- částečný;
- aktuální.
Pro zajištění požadované selektivity automatické ochrany elektrických sítí automatickými spínači se používají různé metody. V každém případě je však důležité správně nainstalovat přepínač podle zvoleného schématu a pravidel instalace.
Pohled č. 1 – plná a částečná ochrana
Plná ochrana znamená, že pokud je pár jističů zapojen do série, výskyt nadproudů způsobí vypnutí jističe, který se nachází v blízkosti poruchové zóny.
Částečná ochrana funguje na stejném principu jako plná ochrana, ale až poté, co proud dosáhne nastavené prahové hodnoty.
Selektivita vypínání, zajišťovaná automaty (A a B), spočívá v tom, že zkrat, ať už k němu v elektroinstalaci dojde kdekoli, bude přerušen nejbližším vypínačem umístěným nad tímto bodem. Zbývající zařízení se nevypnou
Pokud je selektivita poskytnuta menší z aktuálních hodnot dvou AB, existuje důvod hovořit o úplné selektivitě mezi nimi. V tomto případě bude mezní hodnota předpokládaného zkratového proudu instalace za jakýchkoli okolností rovna nebo menší než aktuální hodnota dvou AB.
Pohled č. 2 – aktuální typ selektivity
Pro proudovou selektivitu je hlavním indikátorem omezující proudová značka. Od objektu po vstup jsou hodnoty sestavovány ve vzestupném pořadí. Funkce této selektivity ochrany je založena na stejném základě jako funkce časové selektivity.
Jediný rozdíl je v tom, že expozice se provádí podle aktuální hodnoty – jak se bod zkratu blíží ke vstupu, hodnoty zkratového proudu se zvyšují. Doba vypnutí může být stejná.
Zóna poškozená zkratem je určena nastavením snímače pro různé proudy. Plná selektivita může být pouze v podmínkách, kdy je zkratový proud nízký a v mezeře mezi oběma stroji je zařízení, které se vyznačuje značným elektrickým odporem. V tomto scénáři se budou zkratové proudy výrazně lišit.
Tento typ selektivity se používá především u koncových rozvaděčů. Kombinuje nízký jmenovitý proud a zkratový proud s vysokou impedancí dokovacích kabelů.
Tato možnost selektivity je ekonomická, jednoduchá a okamžitá. Tato selektivita však může být často částečná. největší proud je obvykle malý.
Fotografie ukazuje aktuální selektivitu pomocí AB. Při tomto typu selektivity dochází k posunu podél aktuální osy proudových charakteristik automatů umístěných za sebou
Když jsou hodnoty Isd1 a Isd2 stejné nebo extrémně blízké, pak Is – maximální selektivní proud je roven Isd2. Pokud se tyto hodnoty výrazně liší, Is = Isd1.
Podmínkou pro zajištění proudové selektivity je dodržení nerovností: Ir1/Ir2 > 2 a Isd1/Isd2 > 2. V tomto případě je maximální selektivita Is = Isd1.
Mezi nevýhody patří rychlé zvýšení úrovně nastavení ochrany proti vysokoúrovňovým proudům. Není možné rychle deaktivovat poškozený řetěz, pokud se ukáže, že jeden ze strojů je vadný.
Při výpočtu nastavení proudových ochran je nutné vzít v úvahu skutečné proudy procházející jističi pracujícími v automatickém režimu.
Pohled č. 3 – volba času a času
Když má obvod více jističů se stejnými proudovými charakteristikami, ale různou dobou expozice, pak se v případě poruchy navzájem pojišťují. Ten, který je v těsné blízkosti místa poškození, bude fungovat okamžitě, další po nějaké době atd.
V tomto 2-úrovňovém obvodu má spínač “A” dobu zpoždění, která poskytuje plnou selektivitu s charakteristikou AB “B”
V případě selektivity čas-proud reagují ochranná zařízení nejen na proud, ale i na reakční dobu. Při určité hodnotě proudu se po určité prodlevě aktivuje ochrana, přičemž vzdálenost od zkratu je menší. Zdravá část instalace není vypnuta.
Fotografie ukazuje graf časové selektivity pomocí AB. Časově-proudové charakteristiky spínačů B a A se nekříží. Jsou rozložené
Pohled č. 4 – energetická selektivita automatů
Při energetické selektivitě dochází k odstávkám uvnitř těla stroje. Doba trvání procesu je tak krátká, že se zkratový proud nestihne přiblížit své mezní hodnotě.
Systém ochrany proti proudu je považován za složitý. Zde jde nejen o reakci na proud, ale také o dobu, po kterou se tak děje.
S nárůstem proudu se u stroje snižuje hodnota doby odezvy. Základem pro tento typ selektivity je nastavení ochrany tak, aby na straně chráněného objektu fungovala rychleji při všech prahových hodnotách proudu oproti vstupnímu automatu.
Pohled č. 5 – schéma ochrany zóny
Zónová metoda je složitá a drahá, proto se používá především v průmyslu. Jakmile aktuální prahové hodnoty dosáhnou maxima, jsou data odeslána do řídicího centra a vybraný stroj je spuštěn. Elektrická síť s tímto typem selektivity zahrnuje speciální elektronické spouště.
Když je detekováno narušení, spínač níže vyšle signál do zařízení nad ním. První automat by měl reagovat během vteřiny. Pokud nereagoval, funguje druhý.
Porovnáním tohoto druhu selektivity s časovou selektivitou můžete vidět, že doba odezvy je v tomto případě mnohem nižší – někdy i stovky milisekund. Snižuje se jak procento zásahu do systému, tak procento jeho poškození. Snížené tepelné a dynamické vlivy na části rostlin. Zvyšuje se počet úrovní selektivity.
Když proudy protékající ochrannými zařízeními dosáhnou vyšší hodnoty než při jejich vlastním nastavení, vyšle každý jistič blokovací signál na ochranu vyšší úrovně.
V případě zónové selektivity se spustí ochrana umístěná na straně zdroje, pokud za výchozí místo vezmeme místo zkratu. Dokud není stroj spuštěn, je sledováno, zda ochranné zařízení na zatížené straně nevydává podobný signál.
Ale taková selektivita vyžaduje přítomnost dalšího zdroje energie. Proto je racionálním využitím tohoto typu selektivity systémy s vysokými parametry zkratového proudu a významným proudem. Jedná se o spínací a distribuční zařízení umístěná na straně zatížení generátorů, transformátorů.
Výpočet selektivity automatů
Kompetentní výběr stroje a správné nastavení je základním principem zachování selektivity jističů. Selektivita pro spínač umístěný v blízkosti zdroje zaručuje splnění požadavku: Iс.о.last ≥ Kn.о.∙ I k.red.
Zde Ic.o poslední. – takovou hodnotu proudu, po které následuje činnost ochrany. I k.předch. – zkratový proud v koncovém bodě zóny, který je vystaven působení stroje a nachází se daleko od zdroje energie. Kn.o. — faktor spolehlivosti. Jeho hodnota závisí na rozptylu parametrů.
Hodnota jističe se volí nejen výpočtem, ale také podle takové tabulky se zaměřením na úsek kabelů v obvodu
Uspořádání tc.o.sequence ≥ tc.limit + ∆t demonstruje selektivitu v případě AV řízení v průběhu času. tc.o.last, tk.prev. – časové intervaly pro činnost spínačů umístěných ve velké vzdálenosti od zdroje energie a umístěných v blízkosti. ∆t je parametr převzatý z katalogu a označuje časový stupeň selektivity.
Mapa selektivity a pravidla pro její tvorbu
Časově-proudové charakteristiky všech zařízení zahrnutých do schématu elektrické sítě jsou zobrazeny na mapě selektivity. Účelem jeho sestavení je maximalizace ochrany strojů. Základem jističové ochrany je princip, že jističe se zapojují za sebou přísně do série.
Existuje řada pravidel, která jsou povinná při vytváření mapy selektivity:
- Instalace musí mít jeden zdroj napětí.
- Všechny důležité konstrukční body by měly být jasně viditelné. Vzhledem k tomuto požadavku je nutné zvolit měřítko.
- Mapa ukazuje ochranné vlastnosti, minimální, maximální parametry zkratu v bodech systému.
Často jsou porušovány konstrukční normy a v projektech nejsou žádné mapy selektivity. To může vést k přerušení dodávky energie spotřebitelům.
Charakteristiky strojů zapojených do série jeden po druhém jsou aplikovány na mapu. Samotný okruh je postaven v osách
Mapa poskytuje úplný obrázek o harmonizaci nastavení. Poskytuje možnost porovnat činnost automatů podle takové charakteristiky, jako je selektivita.
Časově proudové varianty os jsou základem nejen pro budování map selektivity pro proudovou ochranu ve formě jističů, ale také pro její další typy: pojistky, relé. Obvykle jedna karta obsahuje charakteristiky 2-3 AB. Na vodorovné ose je aktuální hodnota v kV a na svislé ose je uveden čas v sekundách.
Závěry a užitečné video k tématu
Poruchy při provozu jističů a jejich odstranění:
Kreslení mapy selektivity pomocí speciálního programu:
Spolehlivé a bezpečné použití elektrického vedení není možné bez zohlednění selektivity automatických strojů. Znáte-li hlavní body vytváření selektivní ochrany, můžete správně vybrat zařízení pro svůj technický projekt.
Věnujete se profesionálně elektromontážním pracím a chcete si doplnit výše uvedený materiál? Nebo jste si všimli nesrovnalosti nebo chyby v tomto článku? Nebo se možná chcete zeptat našich odborníků na něco? Své komentáře pište do bloku níže.
V elektrotechnice a energetice existuje mnoho pojmů. Každý z nich hraje specifickou roli. Selektivita je ochranný mechanismus, který chrání zařízení před poruchami. Jeho přítomnost umožňuje prodloužit životnost zařízení a zařízení a zabránit výskytu poruch. Selektivita zahrnuje použití specifického vybavení.
Hlavní charakteristika
Pojistky, jističe, proudové chrániče a další zařízení jsou nezbytné, aby se zabránilo spálení zařízení. Správně připojený obvod zařízení umožňuje vypnout pouze určité části obvodu, aniž by došlo k narušení provozu zbytku systému. Selektivita ochrany elektrické sítě – jedná se o dobře fungující zařízení.
Jeho hlavní úkoly:
- zajištění bezpečnosti elektrických spotřebičů;
- včasné vypnutí energetické zóny, kde k poruše došlo;
- snížení pravděpodobnosti negativních důsledků pro jiné mechanismy;
- kontinuita pracovního procesu;
- ekonomika;
- jednoduchá obsluha.
Aby selektivita fungovala správně, bude nutné zajistit konzistenci mezi všemi zařízeními. Abychom lépe pochopili, co to je, stačí zvážit princip fungování na elektrickém panelu. Pokud dojde ke zkratu v koupelně nebo kuchyni, spustí se pouze jistič, který je připojen k tomuto obvodu. Všechny ostatní oblasti nadále fungují a dodávají energii. Pokud k vypnutí nedojde, vstupní stroj přestane obsluhovat celý panel.
Taková opatření pomáhají předcházet vzniku požárů a šetří zařízení.
Dva druhy ochrany
Selektivita je stanovena v GOST IEC 60947-1-2014. Podle něj existují dva typy: absolutní a relativní. První zahrnuje systémy s ochranou, která funguje pouze uvnitř chráněné zóny. V poškozené oblasti jsou spálené pojistky.
Relativní selektivita je záložní ochranou. Zapne se, když z nějakého důvodu není poškozená oblast zablokována. Pak vyšší automaty úplně odpojí napájení.
Relativní selektivita však funguje při vysokém přetížení. U zkratů se to stává zřídka. Všechna zařízení musí být zapojena do obvodu v určitém pořadí. Každý konkrétní výrobce vydává tabulky balíčků zařízení.
Základní pohledy
Selektivita má několik forem. V plném rozsahu jsou dvě zařízení připojena sériovým připojením. Když dojde k poruše, sekce nejblíže problému se vypne. Částečná ochrana funguje podobně, ale s drobným rozdílem: ochrana funguje pouze do určité hodnoty nadproudu.
Časová selektivita zahrnuje několik jističů se stejnými proudovými charakteristikami. Všechny se ale liší zpožděním vypnutí. Výsledkem je, že automat, který je nejblíže k poruše, pracuje jako první. Poté se obvod zapne:
Tento systém spínačů umožňuje strojům vzájemně se pojistit a v případě potřeby systém postupně vypínat a zabránit tak jeho přetížení. Proudová ochrana funguje podobně, ale zpoždění se nastavuje nikoli časem, ale zvyšujícím se proudem. U strojů jsou indikátory nastaveny na 25 A – 15 A – 10 A.
Nechybí ani časově-proudová ochrana, která kombinuje reakci mechanismů na proud a dobu vypnutí.
Zóna je zaměřena na identifikaci chybné zóny. Když je detekován, systém deaktivuje sekci s poruchou. To vám umožní udržet zbytek strojů v provozu.
S energetickou ochranou se všechny poruchy vyskytují v lisované skříni jističe. Proud nemá čas dosáhnout maximálních indikátorů, protože systém okamžitě vypne napájení.
Mapa selektivity
Všechny charakteristiky aktuálních zařízení se zadávají do specifického obvodu. Umožňuje vytvořit maximální ochranu strojů. Jeho hlavním principem je posloupnost připojování zařízení.
Při vytváření mapy se berou v úvahu určitá pravidla:
- jeden zdroj napětí pro všechny instalace;
- pro dobrý výhled na vypočítané body je potřeba správné měřítko;
- jsou zaznamenány minimální a maximální zkratové a ochranné vlastnosti.
Absence dobře sestavené mapy vede k výpadkům napájení. Vizuální diagram vám umožní vidět konzistenci nastavení a porovnat provoz strojů. Samotný diagram se skládá ze dvou os:
- Osa x je aktuální hodnota v kV;
- Osa y je čas v sekundách.
Jeho výrobu byste neměli zanedbávat, protože nedostatek přesnosti ve výpočtech povede k nesprávnému fungování ochranného systému. Mapu lze snadno nakreslit ve speciálním programu.
