Kāda ir aizsardzības selektivitāte elektroinstalācijās

Ekspluatējot un projektējot elektrisko ķēdi, vienmēr tiek pievērsta uzmanība tās drošas lietošanas jautājumiem. Šim nolūkam visas elektriskās ierīces ir aizsargātas ar īpašām ierīcēm, kuras tiek atlasītas un novietotas stingri saskaņā ar noteiktu hierarhisku attiecību.

Piemēram, kad mobilais tālrunis lādējas, tā plūsmu kontrolē akumulatorā iebūvētā aizsardzība. Tas pārtrauc uzlādes strāvu jaudas palielināšanas beigās. Kad akumulatora iekšienē notiek īssavienojums, lādētājā uzstādītais drošinātājs izdeg un atvieno ķēdi.

Ja kāda iemesla dēļ tas nenotiek, tad defektu kontaktligzdā kontrolē dzīvokļa paneļa ķēdes pārtraucējs, un tā darbību apdrošina galvenā mašīna. Šo aizsardzības alternatīvo darbību secību var apsvērt tālāk.

Tās modeļus nosaka selektivitātes princips, ko sauc arī par selektivitāti, uzsverot funkciju izvēlēties vai noteikt atspējojamā bojājuma vietu.

Selektivitātes veidi

Elektriskās aizsardzības selektivitātes metodes tiek veidotas projekta izveides laikā un ekspluatācijas laikā tiek uzturētas tā, lai operatīvi identificētu elektroiekārtas darbības traucējumu rašanās vietu un atdalītu to no darba ķēdes ar vismazākajiem zudumiem.

Šajā gadījumā aizsardzības pārklājuma zona ir sadalīta atkarībā no selektivitātes:

1. absolūtais;

2. radinieks.

Pirmais aizsardzības veids pilnībā kontrolē darba zonu un novērš bojājumus tikai tajā. Šajā modelī darbojas iebūvētās elektroierīces. automātiskie slēdži.

Ierīces, kas veidotas uz relatīva pamata, veic vairāk funkciju. Tie izslēdz defektus savā zonā un blakus esošajos, bet tad, kad absolūtā tipa aizsardzība tajās nav nostrādājusi.

Labi noregulēta aizsardzība nosaka:

1. bojājuma vieta un veids;

2. atšķirība starp neparastu, bet pieļaujamu režīmu no situācijas, kas var radīt ļoti nopietnus bojājumus kontrolējamās zonas elektroietaises aprīkojumam.

Ierīces, kas konfigurētas tikai pirmajā darbībā, parasti darbojas nekritiskajos tīklos līdz 1000 voltiem. Priekš augstsprieguma elektroinstalācijas mēģiniet piemērot abus principus. Šim nolūkam aizsardzībā ir iekļauts:

• bloķēšanas shēmas;

• Precīzas mērīšanas ierīces;

• informācijas apmaiņas sistēmas;

• īpaši loģiskie algoritmi.

Aizsardzība pret pārstrāvu, kas jebkāda iemesla dēļ pārsniedz nominālo slodzi, tiek nodrošināta starp diviem virknē savienotiem automātiskiem slēdžiem.Šajā gadījumā slēdzim, kas atrodas vistuvāk lietotājam ar kļūdu, ir jāizslēdz bojājums, atverot tā kontaktus, un tālvadības pults jāturpina piegādāt spriegumu savai sekcijai.

Šajā gadījumā tiek ņemti vērā divu veidu selektivitāte:

1. pabeigts;

2. daļēja.

Ja bojājumam tuvākā aizsardzība spēj pilnībā novērst kļūdu visā iestatījumu diapazonā, neiedarbinot tālvadības slēdzi, tad tā tiek uzskatīta par pabeigtu.

Daļēja selektivitāte ir raksturīga neliela attāluma aizsardzībai, kas konfigurēta tā, lai darbotos līdz noteiktai selektivitātes ierobežošanai. Ja tas tiek pārsniegts, darbojas tālvadības slēdzis.

Pārslodzes un īssavienojuma zonas selektīvās aizsardzībās

Darbībai noteikti strāvas ierobežojumi automātiskie drošības slēdži, ir sadalīti divās grupās:

1. pārslodzes režīms;

2. īssavienojuma zona.

Lai atvieglotu skaidrojumu, šis princips attiecas uz strāvas slēdžu raksturlielumiem.

Tie ir iestatīti darbam pārslodzes zonā ar nominālo strāvu līdz 8 ÷ 10 reizēm.

Šajā jomā galvenokārt darbojas termiskās vai termomagnētiskās aizsargrelīzes. Īssavienojuma strāvas ļoti reti nonāk šajā zonā.

Īssavienojuma zonu parasti pavada strāvas, kas pārsniedz slēdžu nominālo slodzi 8 ÷ 10 reizes un kurām raksturīgi nopietni elektriskās ķēdes bojājumi.

Lai tos izslēgtu, tiek izmantoti elektromagnētiskie vai elektroniskie izlaidumi.

Selektivitātes veidošanas metodes

Virsstrāvas diapazonam tiek izveidotas aizsardzības, kas darbojas pēc laika strāvas selektivitātes principa.

Īssavienojuma zona tiek veidota, pamatojoties uz:

1. strāva;

2. pagaidu;

3. enerģija;

4. apgabala selektivitāte.

Laika selektivitāte tiek veidota, izvēloties dažādus aizsardzības darbības laika aizkaves. Šo metodi var izmantot pat ierīcēm ar tādu pašu strāvas iestatījumu, bet atšķirīgu laiku, kā parādīts attēlā.

Piemēram, iekārtai tuvākā aizsardzība Nr.1 ​​ir iestatīta darbībai īssavienojuma gadījumā ar laiku tuvu 0,02 s, un tās darbību nodrošina attālāks Nr.2 ar iestatījumu 0,5 s.

Vistālākā aizsardzība ar vienas sekundes izslēgšanas laiku atbalsta iepriekšējo ierīču darbību iespējamās kļūmes gadījumā.

Strāvas selektivitāte regulēta darbībai, ja tiek pārsniegtas pieļaujamās slodzes. Aptuveni šo principu var izskaidrot ar šādu piemēru.

Trīs sērijveida aizsargierīces uzrauga īssavienojuma strāvu un ir konfigurētas darbam ar laiku 0,02 s, bet ar dažādiem strāvas iestatījumiem 10, 15 un 20 ampēri. Tāpēc vispirms iekārta tiks atvienota no aizsargierīces Nr.1, un Nr.2 un Nr.3 to selektīvi apdrošinās.

Lai realizētu laika vai strāvas selektivitāti tās tīrākajā veidā, ir jāizmanto jutīgi strāvas un laika sensori vai releji. Šajā gadījumā tiek izveidota diezgan sarežģīta elektriskā ķēde, kas praksē parasti apvieno abus aplūkotos principus un netiek piemērota tīrā veidā.

Laika strāvas aizsardzības selektivitāte

Lai aizsargātu elektroinstalācijas ar spriegumu līdz 1000 voltiem, tiek izmantoti automātiskie slēdži, kuriem ir kombinēta laika strāvas raksturlielums.Apskatīsim šo principu, izmantojot piemēru ar divām sērijveidā savienotām mašīnām, kas atrodas līnijas galos slodzes un piegādes pusē.

Laika selektivitāte nosaka, kā ķēdes pārtraucējs ir iestatīts tā, lai tas darbotos, kad tas atrodas netālu no patērētāja, nevis ģeneratora galā.

Kreisajā diagrammā parādīts slodzes pusē esošās augšējās aizsardzības līknes garākā izslēgšanas laiks, bet labajā - īsākais ķēdes pārtraucēja laiks barošanas galā. Tas ļauj detalizētāk analizēt aizsardzības selektivitātes izpausmes.

Slēdzis «B», kas atrodas tuvāk komplektācijā iekļautajai iekārtai, laika strāvas selektivitātes izmantošanas dēļ darbojas ātrāk un ātrāk, un slēdzis «A» to saglabā kļūmes gadījumā.

Pašreizējā aizsardzības selektivitāte

Šajā metodē selektivitāti var veidot, izveidojot noteiktu tīkla konfigurāciju, piemēram, iekļautu kabeļa vai gaisvadu elektrolīnijas ķēdē, kurai ir elektriskā pretestība. Šajā gadījumā īssavienojuma strāvas vērtība starp ģeneratoru un patērētāju ir atkarīga no bojājuma vietas.

Kabeļa jaudas galā tā maksimālā vērtība būs, piemēram, 3 kA, bet pretējā galā minimālā vērtība, piemēram, 1 kA.

Īssavienojuma gadījumā pie slēdža A, B gala aizsardzībai (I kz1kA) nevajadzētu darboties, tad tai vajadzētu noņemt spriegumu no iekārtas. Aizsardzības pareizai darbībai ir jāņem vērā reālo strāvu lielums, kas avārijas režīmā iet caur slēdžiem.

Jāsaprot, ka, lai nodrošinātu pilnīgu selektivitāti ar šo metodi, starp diviem slēdžiem ir jābūt lielai pretestībai, kas var veidoties sakarā ar:

• pagarināta elektropārvades līnija;

• transformatora tinumu novietošana;

• iekļaušana kabeļa pārrāvumā ar samazinātu šķērsgriezumu vai citos veidos.

Tāpēc, izmantojot šo metodi, selektivitāte bieži ir daļēja.

Aizsardzības laika selektivitāte

Šī selektivitātes metode parasti papildina iepriekšējo metodi, ņemot vērā laikus:

• vietas aizsardzības noteikšana un vainas attīstības sākums;

• sprūda pie izslēgšanas.

Aizsardzības darbības algoritma veidošana tiek veikta, pateicoties pakāpeniskai pašreizējo iestatījumu konverģencei un laikam, kad īssavienojuma strāvas pāriet uz strāvas avotu.

Laika selektivitāti var izveidot mašīnas ar vienādiem strāvas rādītājiem, ja tām ir iespēja pielāgot reakcijas aizkavi.

Izmantojot šo slēdža B aizsardzības metodi, kļūme tiek izslēgta, un slēdzis A - tie kontrolē visu procesu un ir gatavi darbam. Ja aizsargu B darbībai atvēlētajā laikā īssavienojums netiek novērsts, kļūme tiek novērsta, iedarbojoties A puses aizsargiem.

Aizsardzības enerģētiskā selektivitāte

Metode ir balstīta uz īpašu jauna veida automātisko slēdžu izmantošanu, kas izgatavoti formētā korpusā un spēj darboties pēc iespējas ātrāk, kad īssavienojuma strāvām pat nav bijis laika sasniegt maksimālo vērtību.

Šāda veida ātruma automāti darbojas dažas milisekundes, kamēr pārejošie aperiodiskie komponenti joprojām ir aktīvi.Šādos apstākļos slodžu plūsmas augstās dinamikas dēļ ir grūti koordinēt aizsargierīču faktiskās darbības laika-strāvas raksturlielumus.

Galalietotājam ir maz vai nav nekādas pēdas no enerģijas selektivitātes īpašībām. Ražotājs tos nodrošina grafiku, aprēķinu programmu, tabulu veidā.

Šajā metodē ir jāņem vērā īpašie darbības apstākļi termomagnētiskajām un elektroniskajām izlaidēm piegādes pusē.

Aizsardzības zonas selektivitāte

Šāda veida selektivitāte ir laika raksturlieluma veids. Tās darbībai katrā pusē tiek izmantotas strāvas mērīšanas ierīces, starp kurām notiek nepārtraukta informācijas apmaiņa un strāvas vektoru salīdzināšana.

Zonas selektivitāti var veidot divos veidos:

1. Signāli no abiem uzraugāmās zonas galiem tiek nosūtīti uz loģiskās aizsardzības uzraudzības ierīci vienlaikus. Tas salīdzina ieejas strāvu vērtības un nosaka slēdzi, lai atvērtu;

2. informācija par pārvērtētajām strāvas vektoru vērtībām abās pusēs nāk bloķējoša signāla veidā uz aizsardzības loģisko daļu augstākā hierarhijas līmenī barošanas avota pusē. Ja apakšā ir bloķējošs signāls, pakārtotais slēdzis ir izslēgts. Ja netiek saņemts apakšējās izslēgšanas aizliegums, spriegums tiek noņemts no augšējās aizsardzības.

Izmantojot šīs metodes, izslēgšana notiek daudz ātrāk nekā ar laika selektivitāti. Tas garantē mazāku elektroiekārtu bojājumu, zemākas dinamiskās un termiskās slodzes sistēmā.

Tomēr selektivitātes zonēšanas metodei ir nepieciešams izveidot papildu sarežģītas tehniskās sistēmas mērījumiem, loģikai un informācijas apmaiņai, kas sadārdzina iekārtu, tāpēc šos augstfrekvences bloķēšanas paņēmienus izmanto pārvades līnijās un augstsprieguma apakšstacijās. kas nepārtraukti pārraida lielas jaudas plūsmas.

Šim nolūkam tiek izmantoti ātrgaitas gaisa, eļļas vai SF6 automātiskie slēdži, kas spēj pārslēgt milzīgas strāvas slodzes.