Hva er selektiviteten til beskyttelse i elektriske installasjoner

Ved drift og utforming av en elektrisk krets er det alltid oppmerksomhet på spørsmål om sikker bruk. For dette formålet er alle elektriske enheter beskyttet med spesielle enheter som er valgt og plassert strengt i henhold til et visst hierarkisk forhold.

For eksempel, når en mobiltelefon lades, kontrolleres flyten av den innebygde beskyttelsen i batteriet. Den kutter av ladestrømmen på slutten av kapasitetsoppbyggingen. Når det oppstår en kortslutning inne i batteriet, går sikringen som er installert i laderen, og kobler fra kretsen.

Hvis dette av en eller annen grunn ikke skjer, styres feilen i uttaket av strømbryteren på leilighetspanelet, og driften er forsikret av hovedmaskinen. Denne sekvensen av alternative handlinger av forsvar kan vurderes videre.

Modellene bestemmes av selektivitetsprinsippet, som også kalles selektivitet, og legger vekt på funksjonen til å velge eller bestemme plasseringen av feilen som skal deaktiveres.

Typer selektivitet

Selektivitetsmetoder for elektrisk beskyttelse dannes under opprettelsen av prosjektet og opprettholdes under drift på en slik måte at de raskt identifiserer stedet for forekomsten av en funksjonsfeil i elektrisk utstyr og skiller det fra arbeidskretsen med de minste tapene for det.

I dette tilfellet er beskyttelsesdekningsområdet delt inn i henhold til selektivitet i:

1. absolutt;

2. slektning.

Den første typen beskyttelse kontrollerer arbeidsområdet fullstendig og reparerer bare skader i det. Innebygde elektriske apparater fungerer på denne modellen. effektbrytere.

Enheter bygget på en relativ basis utfører flere funksjoner. De utelukker feil i sonen deres og de nærliggende, men når absolutt type beskyttelse ikke har fungert i dem.

Godt innstilt beskyttelse definerer:

1. plassering og type skade;

2. forskjellen mellom en unormal, men tillatt modus fra en situasjon som kan forårsake svært alvorlig skade på utstyret til en elektrisk installasjon i det kontrollerte området.

Enheter konfigurert bare i den første handlingen fungerer vanligvis på ikke-kritiske nettverk opp til 1000 volt. Til høyspent elektriske installasjoner prøv å anvende begge prinsippene. For dette formål er følgende inkludert i beskyttelsen:

• blokkeringsordninger;

• presisjon måleutstyr;

• informasjonsutvekslingssystemer;

• spesielle logiske algoritmer.

Beskyttelse mot overstrøm som overskrider merkelasten uansett årsak, er gitt mellom to strømbrytere koblet i serie.I dette tilfellet må bryteren nærmest brukeren med en feil slå av feilen ved å åpne kontaktene, og den eksterne må fortsette å levere spenning til sin seksjon.

I dette tilfellet vurderes to typer selektivitet:

1. fullført;

2. delvis.

Hvis beskyttelsen nærmest feilen er i stand til å eliminere feilen fullstendig i hele innstillingsområdet uten å utløse fjernbryteren, anses den som komplett.

Delvis selektivitet er iboende i kortdistansebeskyttelser som er konfigurert til å fungere opp til en viss begrensende selektivitet. Hvis den overskrides, trer fjernbryteren i bruk.

Overbelastning og kortslutningssoner i selektive vern

Strømgrenser spesifisert for drift automatiske sikkerhetsbrytere, er delt inn i to grupper:

1. overbelastningsmodus;

2. kortslutningsområde.

For enkel forklaring gjelder dette prinsippet for strømkarakteristikkene til effektbrytere.

De er satt til å fungere i overbelastningssonen med nominelle strømmer opptil 8 ÷ 10 ganger.

I dette området fungerer hovedsakelig termiske eller termomagnetiske beskyttelsesutløsninger. Kortslutningsstrømmer faller svært sjelden inn i denne sonen.

Kortslutningssonen er vanligvis ledsaget av strømmer som overstiger den nominelle belastningen til bryterne med 8 ÷ 10 ganger og er preget av alvorlig skade på den elektriske kretsen.

For å slå dem av, brukes elektromagnetiske eller elektroniske utløser.

Metoder for å skape selektivitet

For overstrømsområdet opprettes beskyttelser som fungerer etter prinsippet om tidsstrømselektivitet.

Kortslutningssonen dannes basert på:

1. gjeldende;

2. midlertidig;

3. energi;

4. områdeselektivitet.

Tidsselektivitet skapes ved å velge forskjellige tidsforsinkelser for den beskyttende operasjonen. Denne metoden kan brukes selv på enheter med samme gjeldende innstilling, men forskjellig timing som vist i figuren.

For eksempel er beskyttelse nr. 1 nærmest utstyret satt til å fungere ved kortslutning med en tid nær 0,02 s, og dens drift er gitt av den fjernere nr. 2 med en innstilling på 0,5 s.

Den lengste beskyttelsen med en avstengningstid på ett sekund støtter driften av de tidligere enhetene i tilfelle en mulig feil.

Strømselektivitet regulert for drift når tillatte laster overskrides. Grovt sett kan dette prinsippet forklares med følgende eksempel.

Tre beskyttelser i serie overvåker kortslutningsstrømmen og er konfigurert til å fungere med en tid på 0,02 s, men med forskjellige strøminnstillinger på 10, 15 og 20 ampere. Derfor vil utstyret først kobles fra beskyttelsesanordning nr. 1, og nr. 2 og nr. 3 vil selektivt forsikre det.

Å realisere tid eller strømselektivitet i sin reneste form krever bruk av sensitive strøm- og tidssensorer eller releer. I dette tilfellet opprettes en ganske kompleks elektrisk krets, som i praksis vanligvis kombinerer begge de betraktede prinsippene og ikke brukes i sin rene form.

Selektivitet av tidsstrømbeskyttelse

For å beskytte elektriske installasjoner med en spenning på opptil 1000 volt, brukes automatiske brytere, som har en kombinert tids-strømkarakteristikk.La oss undersøke dette prinsippet ved å bruke eksemplet med to seriekoblede maskiner plassert ved endene av linjen på last- og forsyningssiden.

Tidsselektivitet bestemmer hvordan effektbryteren er satt til å utløse når den er nær forbrukeren i stedet for ved enden av generatoren.

Den venstre grafen viser tilfellet med den lengste utkoblingstiden til den øvre beskyttelseskurven på lastsiden, og den høyre viser den korteste tiden til effektbryteren i tilførselsenden. Dette tillater en mer detaljert analyse av manifestasjonen av selektiviteten til beskyttelsene.

Bryter «B» plassert nærmere det medfølgende utstyret, på grunn av bruk av tidsstrømselektivitet, fungerer tidligere og raskere, og bryter «A» beholder den ved feil.

Nåværende selektivitet for beskyttelse

I denne metoden kan selektiviteten dannes ved å lage en viss nettverkskonfigurasjon, for eksempel inkludert i kretsen til en kabel eller luftledning, som har en elektrisk motstand. I dette tilfellet avhenger verdien av kortslutningsstrømmen mellom generatoren og forbrukeren av plasseringen av feilen.

Ved strømenden av kabelen vil den ha en maksimal verdi på si 3 kA og i motsatt ende en minimumsverdi på si 1 kA.

I tilfelle en kortslutning nær bryteren A, bør beskyttelsen av enden B (I kz1kA) ikke fungere, da bør den fjerne spenningen fra utstyret. For riktig drift av beskyttelsene er det nødvendig å ta hensyn til størrelsen på de virkelige strømmene som passerer gjennom bryterne i nødmodus.

Det skal forstås at for å sikre full selektivitet med denne metoden, er det nødvendig å ha en stor motstand mellom de to bryterne, som kan dannes på grunn av:

• utvidet kraftlinje;

• transformator svingete plassering;

• inkludering i kabelbrudd med redusert tverrsnitt eller på andre måter.

Derfor, med denne metoden, er selektiviteten ofte delvis.

Tidsselektivitet for beskyttelse

Denne selektivitetsmetoden utfyller vanligvis den forrige metoden, tatt i betraktning tidene:

• bestemmelse av beskyttelsen av stedet og begynnelsen av utviklingen av feilen;

• utløser ved avstenging.

Dannelsen av algoritmen for beskyttelsesoperasjonen utføres på grunn av den gradvise konvergensen av strøminnstillingene og tiden når kortslutningsstrømmene beveger seg til strømkilden.

Tidsselektivitet kan opprettes av maskiner med samme gjeldende karakterer når de har muligheten til å justere responsforsinkelsen.

Med denne metoden for å beskytte bryter B, er feilen slått av, og bryter A — de styrer hele prosessen og er klare til drift. Hvis kortslutningen ikke elimineres i løpet av tiden som er tildelt for driften av beskyttelsene B, elimineres feilen ved virkningen av beskyttelsene på A-siden.

Energiselektivitet for beskyttelser

Metoden er basert på bruk av spesielle nye typer effektbrytere, laget i en støpt kasse og i stand til å fungere så raskt som mulig når kortslutningsstrømmene ikke en gang har rukket å nå sine maksimale verdier.

Hastighetsautomater av denne typen fungerer i noen få millisekunder mens de forbigående aperiodiske komponentene fortsatt er aktive.Under slike forhold, på grunn av den høye dynamikken til flyten av laster, er det vanskelig å koordinere de faktiske driftstids-strømkarakteristikkene til beskyttelsene.

Sluttbrukeren har lite eller ingen spor av energiselektivitetsegenskapene. De leveres av produsenten i form av grafer, beregningsprogrammer, tabeller.

Denne metoden må ta hensyn til de spesifikke driftsforholdene for termomagnetiske og elektroniske utløsninger på forsyningssiden.

Forsvarets soneselektivitet

Denne typen selektivitet er en type tidsmessig karakteristikk. For driften brukes strømmåleenheter på hver side, mellom hvilke informasjon konstant utveksles og strømvektorer sammenlignes.

Soneselektivitet kan dannes på to måter:

1. Signaler fra begge ender av det overvåkede området sendes til den logiske beskyttelsesovervåkingsenheten samtidig. Den sammenligner verdiene til inngangsstrømmene og bestemmer at bryteren skal åpne;

2. informasjonen om de overvurderte verdiene til gjeldende vektorer på begge sider kommer i form av et blokkeringssignal til den logiske delen av beskyttelsen på et høyere hierarkinivå på strømforsyningssiden. Hvis det er et blokkeringssignal under, er nedstrømsbryteren av. Når bunnturforbudet ikke mottas, fjernes spenningen fra toppvernet.

Med disse metodene er avstengning mye raskere enn med tidsselektivitet. Dette garanterer mindre skade på elektrisk utstyr, lavere dynamiske og termiske belastninger i systemet.

Selektivitetssonemetoden krever imidlertid opprettelse av ytterligere komplekse tekniske systemer for måling, logikk og informasjonsutveksling, noe som øker kostnadene for utstyret. Av disse grunner brukes disse høyfrekvente blokkeringsteknikkene i overføringslinjer og høyspentstasjoner som overfører kontinuerlig store kraftstrømmer.

Høyhastighets luft-, olje- eller SF6-brytere som er i stand til å bytte store strømbelastninger, brukes til dette formålet.