Mikä on katkaisijoiden selektiivisyys + selektiivisyyden laskentaperiaatteet

Katkaisijoiden selektiivisyys tai selektiivisyys on avainasemassa sähköpiirin luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Tämä toiminto auttaa estämään hätätilanteita ja nostaa turvallisuuden korkeammalle tasolle.

Johdon ylikuormituksen tai oikosulun sattuessa vain vaurioitunut johto on suojattu, muu sähköasennus pysyy toimintakunnossa. Analysoimme yksityiskohtaisesti, miksi tämä tapahtuu tässä artikkelissa, tarkastelemme valikoivan suojauksen päätehtäviä, kytkentäkaavioita ja niiden ominaisuuksia.

Kiinnitämme huomiota myös valikoivuuden laskemiseen ja kartan luomisen sääntöihin tarjoamalla materiaalille visuaalisia kaavioita, taulukoita ja valokuvia. Ja täydennämme artikkelia yksityiskohtaisilla selityksillä videoissa.

Valikoivan suojauksen merkitys ja päätehtävät

Sähköasennusten turvallinen toiminta ja vakaa toiminta ovat valikoivan suojauksen tehtäviä. Se laskee ja katkaisee vaurioituneen alueen välittömästi keskeyttämättä virransyöttöä terveille alueille. Selektiivisyys vähentää asennuksen kuormitusta ja vähentää oikosulun seurauksia.

Katkaisijoiden hyvin toimivan toiminnan ansiosta häiriöttömän virransyötön pyynnöt ja sitä kautta tekninen prosessi tyydytetään maksimaalisesti.

Kun avaamisen suorittava automaattilaitteisto vioittuu oikosulun seurauksena, kuluttajat saavat selektiivisyyden ansiosta normaalia tehoa.

Sääntö, jonka mukaan tulokatkaisijan taakse asennettujen jakokytkimien läpi kulkeva virran määrä on pienempi kuin katkaisijan määrätty virta, on valikoivan suojauksen perusta.

Yhteensä nämä nimityksiä niitä voi olla enemmän, mutta jokaisen yksittäisen on oltava vähintään yksi askel johdanto-osan alapuolella. Joten jos tuloon on asennettu 50 ampeerin katkaisija, sen viereen asennetaan kytkin, jonka teho on 40 A.

Katkaisija koostuu seuraavista elementeistä: vipu (1), ruuviliittimet (2), liikkuvat ja kiinteät koskettimet (3, 4), bimetallilevy (5), säätöruuvi (6), solenoidi (7), valokaaren sammutusristikko (8) , salvat (9)

Vivulla voit kytkeä liittimiin tulevan virran päälle tai pois päältä. Koskettimet on kytketty liittimiin ja kiinteät. Jousen liikkuva kosketin toimii nopeaan avaamiseen, ja piiri on kytketty siihen kiinteän koskettimen kautta.

Irrotus, jos virta ylittää kynnysarvon, johtuu bimetallilevyn sekä solenoidin kuumenemisesta ja taipumisesta.

Liipaisuvirtoja säädetään säätöruuvilla. Sähkökaaren syntymisen estämiseksi koskettimen avautumisen aikana piiriin laitettiin elementti, kuten kaarisammutusristikko. Koneen rungon kiinnittämiseksi on salpa.

Selektiivisyys, releen suojauksen ominaisuus, on kyky havaita viallinen järjestelmäyksikkö ja katkaista se EPS:n aktiivisesta osasta.

Tässä on kaavio kytkintaulusta, joka osoittaa selvästi, kuinka kuorma jakautuu koko huoneistoon. Ennen koneen asentamista sinun on laskettava siihen kytkettävien laitteiden kokonaisteho

Automaattien selektiivisyys on niiden kyky toimia vuorotellen. Jos tätä periaatetta rikotaan, sekä katkaisijat että sähköjohdot kuumenevat.

Seurauksena voi tapahtua oikosulku johdossa, sulavien koskettimien palaminen ja eristys. Kaikki tämä johtaa sähkölaitteiden vikaantumiseen ja tulipaloon.

Oletetaan, että pitkällä sähkölinjalla on hätä. Selektiivisyyden pääsäännön mukaan vauriokohtaa lähinnä oleva kone laukeaa ensin.

Jos tavallisen asunnon pistorasiassa tapahtuu oikosulku, tulee paneelissa aktivoida sen linjan suojaus, jonka osa tämä pistorasia on. Jos näin ei tapahdu, on paneelin katkaisijan vuoro ja vain sen takana - tulo.

Suojauksen absoluuttinen ja suhteellinen selektiivisyys

Selektiivisyyden käsite on määritelty GOSTotm IEC 60947-1-2014. Selektiivisyyttä on kahta tyyppiä - absoluuttinen ja suhteellinen. Jos suojaus on koordinoitu siten, että se toimii yksinomaan suojatulla alueella, tämä osoittaa sen absoluuttista selektiivisyyttä.

Näissä olosuhteissa maksimiselektiivisyysvirta tulee samaksi kuin alla olevan katkaisijan maksimikatkaisukyky.

Liipaisua varmuuskopiona, kun sammutusta ei ole tapahtunut ongelma-alueella, kutsutaan suhteellisen valikoivaksi suojaukseksi.Tässä tapauksessa yllä olevat kytkimet ovat pois päältä.

Jos katkaisijan määritetty virta-arvo ylittyy, ts. suurten ylikuormituksen puuttuessa valikoiva suojaus toimii lähes epäonnistumatta. Tämä on paljon vaikeampaa saavuttaa oikosulkujen avulla.

Yritykset julkaisevat tietoja valmistetuista tuotteista laitteen rungossa ja verkkosivuillaan. On tärkeää lukea oikein koneiden merkinnät — Kytkinniput muodostetaan vain yhden tietyn valmistajan taulukoiden mukaan. On syytä muistaa, että suhteellisilla ryhmillä on suuri määrä tehtäviä.

Selektiivisyystaulukot, jotka valmistajat liittävät tuotteisiinsa, yksinkertaistavat tehtävää. Niiden avulla luodaan ryhmiä, joiden toiminta on selektiivistä

Kirjain “T” taulukossa osoittaa laiteparin täydellisen selektiivisyyden ja numero osittaisen selektiivisyyden. Kun odotettu vikavirran raja-arvo on pienempi kuin taulukossa annettu luku, selektiivisyys varmistetaan

Tarkista ylä- ja alapuolella olevan koneen selektiivisyys etsimällä pysty- ja vaakasuoran leikkauspiste. Selektiivisyyden varmistaminen on erittäin tärkeä tehtävä erityisluokkaan kuuluvien kuluttajien ruokinnassa.

Sen puuttuessa tuotantoprosessi voi pysähtyä, linjat voivat vaurioitua, ilmastointijärjestelmät, savunpoistojärjestelmät ja muut sammuvat.

Valikoivien kytkentämallien tyypit

Absoluuttisen ja suhteellisen selektiivisyyden lisäksi on olemassa 7 muuta selektiivistä suojaustyyppiä:

• vyöhyke;
• aika-virta;
• energia;
• väliaikainen;
• koko;
• osittainen;
• nykyinen

Sähköverkkojen automaattisen suojauksen vaaditun selektiivisyyden varmistamiseksi katkaisijalla käytetään erilaisia ​​menetelmiä. Mutta joka tapauksessa se on tärkeää asenna kytkin oikein, noudattamalla valittua kaaviota ja asennussääntöjä.

Tyyppi #1 - täydellinen ja osittainen suojaus

Täyssuoja tarkoittaa, että jos katkaisijapari kytketään sarjaan, ylivirtojen ilmaantuminen aiheuttaa vikavyöhykkeen lähellä olevan katkaisijan sammumisen.

Osittainen suojaus toimii samalla periaatteella kuin täysi suojaus, mutta vasta kun virta saavuttaa asetetun kynnyksen.

Katkaisijoiden (A ja B) tuottaman sammutuksen selektiivisyys on se, että oikosulku katkaistaan ​​lähimmästä tämän pisteen yläpuolella sijaitsevasta kytkimestä riippumatta siitä, missä sähköasennuksessa se tapahtuu. Muut laitteet eivät sammu

Jos selektiivisyys varmistetaan kahden AV:n nykyarvoista pienempään, on syytä puhua täydellisestä selektiivisyydestä niiden välillä. Tässä tapauksessa asennuksen arvioidun oikosulkuvirran maksimiarvo on kaikissa olosuhteissa yhtä suuri tai pienempi kuin kahden katkaisijan virta-arvo.

Tyyppi #2 - nykyinen selektiivisyystyyppi

Virran selektiivisyyden pääindikaattori on maksimivirran merkki. Objektista syötteeseen arvot on järjestetty nousevaan järjestykseen. Tämän suojauksen selektiivisyyden toiminta perustuu samaan perustaan ​​kuin aikaselektiivisyyden.

Ainoa ero on, että suljinaika perustuu nykyiseen arvoon - kun oikosulkupiste lähestyy tuloa, oikosulkuvirran lukemat kasvavat. Sammutusaika voi olla sama.

Oikosulun vuoksi vaurioitunut vyöhyke määräytyy laukaisuasetuksen mukaan eri virta-arvoille. Täysi selektiivisyys voidaan saavuttaa vain olosuhteissa, joissa oikosulkuvirta on pieni ja kahden katkaisijan välissä on laitteita, joilla on huomattava sähkövastus.Tässä tilanteessa oikosulkuvirrat vaihtelevat merkittävästi.

Tämän tyyppistä selektiivisyyttä käytetään pääasiassa loppukytkimissä. Tämä yhdistää merkityksettömän nimellisvirran ja oikosulkuvirran liitäntäkaapeleiden suureen impedanssiin.

Tämä selektiivisyysvaihtoehto on taloudellinen, yksinkertainen ja toimii välittömästi. Usein ilmoitettu selektiivisyys voi kuitenkin olla osittainen, koska suurin virta on yleensä pieni.

Kuvassa näkyy nykyinen selektiivisyys AV:n avulla. Tämän tyyppisellä selektiivisyydellä tapahtuu peräkkäin sijaitsevien koneiden nykyisten ominaisuuksien siirtymä virta-akselia pitkin

Kun Isd1:n ja Isd2:n arvot ovat samat tai erittäin lähellä, niin Is - suurin selektiivisyysvirta on yhtä suuri kuin Isd2. Jos nämä arvot ovat paljon erilaisia, Is = Isd1.

Edellytyksenä virran selektiivisyyden varmistamiselle ovat seuraavat epäyhtälöt: Ir1/Ir2 > 2 ja Isd1/Isd2 > 2. Tällöin maksimiselektiivisyys on Is = Isd1.

Haittoja ovat suojausasetusten nopea nousu suuria virtoja vastaan. Vaurioitunutta ketjua on mahdotonta irrottaa nopeasti, jos jokin koneista osoittautuu vialliseksi.

Virtasuojausasetuksia laskettaessa on otettava huomioon todelliset virrat, jotka kulkevat automaattitilassa toimivien katkaisijoiden kautta.

Tyyppi #3 - aika ja aika-virta -vaihtoehto

Kun piirissä on useita katkaisijoita, joilla on samat virtaominaisuudet, mutta eri pitoajat, ne vakuuttavat toisensa toimintahäiriön sattuessa. Vahinkopaikan välittömässä läheisyydessä oleva toimii heti, seuraava jonkin ajan kuluttua jne.

Tässä 2-tasoisessa piirissä kytkimen “A” viipymäaika tarjoaa täydellisen selektiivisyyden AB “B” ominaisuuksien kanssa.

Aika-virtaselektiivisyyden tapauksessa suojalaitteet reagoivat paitsi virran lisäksi myös reaktion kestoon. Tietyllä virta-arvolla jonkin viiveajan jälkeen suoja laukeaa, jolloin etäisyys vikapaikkaan on pienempi. Asennuksen työosa ei sammu.

Kuvassa on kaavio aikaselektiivisyydestä AB:n avulla. Kytkimien B ja A aika-virtaominaisuudet eivät leikkaa toisiaan. Ne on järjestetty vaiheittain

Virran ja aikaselektiivisyyden yhdistelmä lisää laukaisutehokkuutta. Kun Isc B< Irm A, selektiivisyys on valmis ja toiminta alkaa välittömästi. Yllä oleva AB on varustettu kahdella asetuksella: Im A ja Ii A. Ensimmäinen on selektiivinen virrankatkaisu, toinen on hetkellinen vaste.

Tyyppi #4 - koneiden energiaselektiivisyys

Energiaselektiivisyydellä sammutuksia tapahtuu koneen rungon sisällä. Prosessin kesto on niin lyhyt, että oikosulkuvirta ei ehdi lähestyä raja-arvoaan.

Aikavirtasuojausjärjestelmää pidetään monimutkaisena. Tämä ei koske vain reaktiota virtaan, vaan myös aikaa, jonka aikana tämä tapahtuu.

Virran kasvaessa koneen vasteaika lyhenee. Tämän tyyppisen selektiivisyyden perustana on suojauksen säätely siten, että suojatun kohteen puolelta se toimii nopeammin kaikilla kynnysvirta-arvoilla verrattuna tulon katkaisijaan.

Tyyppi #5 - vyöhykepuolustusjärjestelmä

Vyöhykemenetelmä on monimutkainen ja kallis, joten sitä käytetään pääasiassa teollisuudessa.Heti kun nykyiset kynnysarvot saavuttavat maksiminsa, tiedot lähetetään ohjauskeskukseen ja valittu kone käynnistyy. Tämän tyyppisellä selektiivisyydellä varustettu sähköverkko sisältää erityiset elektroniset vapautukset.

Kun rikkomus havaitaan, signaali lähetetään alla olevasta kytkimestä yläpuolella olevaan laitteeseen. Ensimmäisen koneen on vastattava sekunnissa. Jos se ei reagoi, toinen laukeaa.

Vertaamalla tämän tyyppistä selektiivisyyttä aikaselektiivisyyteen voit nähdä, että vasteaika tässä tapauksessa on paljon pienempi - joskus satoja millisekunteja. Sekä järjestelmän interventioprosentti että sen vaurioiden prosenttiosuus vähenevät. Lämpö- ja dynaamiset vaikutukset asennuksen osiin vähenevät. Selektiivisyystasojen määrä kasvaa.

Kun suojalaitteiden läpi kulkevat virrat saavuttavat arvon, joka on suurempi kuin niiden omat asetukset, jokainen katkaisija välittää lukitussignaalin korkeammalle suojatasolle.

Vyöhykeselektiivisyyden tapauksessa teholähteen puolella oleva suoja laukeaa, jos lähtökohtana otetaan oikosulkupaikka. Ennen kuin kone laukeaa, valvotaan, että kuormitetun puolen suojalaite ei anna vastaavaa signaalia.

Mutta tällainen selektiivisyys edellyttää lisävirtalähteen läsnäoloa. Siksi tämän tyyppisen selektiivisyyden järkevä käyttö on järjestelmissä, joissa on korkeat oikosulkuvirtaparametrit ja merkittävä virta. Nämä ovat generaattoreiden ja muuntajien kuormituspuolella olevia kytkentä- ja jakelulaitteita.

Koneiden selektiivisyyden laskenta

Lukutaito koneen valinta ja oikea asetus on katkaisijoiden selektiivisyyden ylläpitämisen perusperiaate. Lähteen lähellä sijaitsevan kytkimen selektiivisyys takaa vaatimuksen täyttymisen: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Täällä Iс.о viimeinen. - nykyinen arvo, joka laukaisee suojauksen. I k.pred. — oikosulkuvirta koneen toiminnan kattaman vyöhykkeen päätepisteessä, joka sijaitsee kaukana energialähteestä. Kn.o. — luotettavuuskerroin. Sen arvo riippuu parametrien leviämisestä.

Koneen luokitus piirille valitaan paitsi laskelmalla, myös tämän taulukon mukaan, keskittyen piirissä olevien kaapeleiden poikkileikkaukseen

Kohdistus tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t osoittaa selektiivisyyttä ajasta riippuvan AV-säädön tapauksessa. tс.о.last, tк.prev. — aikavälit lähellä virtalähteestä sijaitsevien kytkinten toiminnan aikana. ∆t on luettelosta otettu parametri, joka ilmaisee ajallista selektiivisyyttä.

Selektiivisyyskartta ja sen luomisen säännöt

Kaikkien sähköverkkopiiriin kuuluvien laitteiden aika-virtaominaisuudet on kuvattu selektiivisyyskartalla. Sen kokoamisen tarkoituksena on varmistaa koneille maksimaalinen suoja. Kytkinsuojauksen perusta on periaate, jonka mukaan kytkimet kytketään peräkkäin tiukasti sarjaan.

Selektiivisyyskartan luomisessa vaaditaan useita sääntöjä:

1. Asennuksissa tulee olla yksi jännitelähde.
2. Kaikkien tärkeiden suunnittelupisteiden tulee olla selvästi näkyvissä. Kun tämä vaatimus otetaan huomioon, on tarpeen valita asteikko.
3. Kartta osoittaa suojaominaisuudet, minimi- ja maksimioikosulkuparametrit järjestelmän kohdissa.

Usein suunnittelustandardeja rikotaan ja projekteista puuttuu valikoivuuskartat. Tämä voi johtaa sähkönsyötön katkoksia kuluttajille.

Kartalle on piirretty peräkkäin sarjaan kytkettyjen koneiden ominaisuudet. Itse kaavio on rakennettu akseleihin

Kartta antaa täydellisen kuvan asetusten koordinoinnista. Se tarjoaa mahdollisuuden verrata koneiden toimintaa esimerkiksi selektiivisyyden perusteella.

Aikavirta-akselien lajikkeet ovat perusta paitsi selektiivisyyskarttojen rakentamiselle virtasuojaukselle katkaisijoiden muodossa, vaan myös sen muille tyypeille: sulakkeille, rele. Tyypillisesti yksi kortti sisältää 2-3 AB-ominaisuutta. Abskissa-akseli näyttää virran arvon kV:na ja ordinaatta-akseli näyttää ajan sekunteina.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Ongelmia katkaisijoiden toiminnassa ja niiden poistamisessa:

Selektiivisyyskartan piirtäminen erikoisohjelmalla:

Luotettava, turvallinen sähköjohtojen käyttö on mahdotonta huomioimatta koneiden selektiivisyyttä. Kun tiedät valikoivan suojauksen luomisen pääkohdista, voit valita pätevästi laitteet tekniseen projektiisi.

Oletko ammattimaisesti sähköasennustöissä ja haluat täydentää yllä olevaa materiaalia? Vai huomasitko epäjohdonmukaisuuden tai virheen tässä artikkelissa? Tai ehkä haluat kysyä asiantuntijoiltamme kysymyksen? Kirjoita kommenttisi alla olevaan lohkoon.