Mi a megszakítók szelektivitása + a szelektivitás kiszámításának alapelvei
A megszakítók szelektivitása vagy szelektivitása kulcsfontosságú az elektromos áramkörök megbízható működésének biztosításához. Ez a funkció segít megelőzni a vészhelyzeteket, és magasabb szintre emeli a biztonságot.
Túlterhelés vagy rövidzárlat esetén csak a sérült vezetéket védjük, az elektromos szerelés többi része működőképes marad. Ebben a cikkben részletesen elemezzük, miért történik ez, megvizsgáljuk a szelektív védelem fő feladatait, a csatlakozási diagramokat és azok jellemzőit.
Figyelmet fordítunk a szelektivitás számítására és a térképkészítés szabályaira is, vizuális diagramokkal, táblázatokkal, fotókkal ellátva az anyagot. A cikket pedig videókban részletes magyarázatokkal egészítjük ki.
A cikk tartalma:
A szelektív védelem jelentése és fő feladatai
A szelektív védelem feladata az elektromos berendezések biztonságos üzemeltetése és stabil működése. Azonnal kiszámítja és levágja a sérült területet anélkül, hogy megszakítaná az egészséges területek áramellátását. A szelektivitás csökkenti a berendezés terhelését és csökkenti a rövidzárlat következményeit.
A megszakítók jól működő működésével maximálisan kielégítik a szünetmentes tápellátás iránti igényeket, és ennek következtében a technológiai folyamatot.
Amikor a nyitást végző automata berendezés meghibásodik rövidzárlat következtében, a szelektivitásnak köszönhetően a fogyasztók normál áramot kapnak.
A szelektív védelem alapja az a szabály, hogy a bemeneti megszakító mögé telepített összes elosztókapcsolón áthaladó áram kisebb, mint az utóbbi előírt áramerőssége.
Összességében ezek felekezetek lehet több is, de mindegyiknek legalább egy lépéssel a bevezető alatt kell lennie. Tehát, ha egy 50 amperes megszakító van beépítve a bemenetre, akkor mellé egy 40 A-es áramerősségű kapcsolót kell felszerelni.
A kar segítségével be- vagy kikapcsolhatja a sorkapcsok árambemenetét. Az érintkezők a terminálokhoz vannak csatlakoztatva és rögzítve. A rugóval való mozgóérintkező a gyors nyitást szolgálja, az áramkör fix érintkezőn keresztül kapcsolódik hozzá.
A leválasztás, ha az áram meghaladja a küszöbértékét, a bimetál lemez, valamint a mágnesszelep melegítése és hajlítása miatt következik be.
Az indítóáramok beállítása állítócsavar segítségével történik. Annak érdekében, hogy elkerüljük az elektromos ív fellépését az érintkezők nyitása során, egy elemet, például egy ívoltó rácsot vezettünk be az áramkörbe. A gép testének rögzítésére retesz található.
A szelektivitás, mint a relévédelem jellemzője, a hibás rendszeregység észlelésének és az EPS aktív részétől való leválasztásának képessége.
Az automaták szelektivitása a váltakozó munkaképességük. Ha ezt az elvet megsértik, mind a megszakítók, mind az elektromos vezetékek felmelegednek.
Ennek eredményeként rövidzárlatot okozhat a vezetékben, kiéghet az olvadó érintkezők és a szigetelés. Mindez az elektromos készülékek meghibásodásához és tűzhöz vezet.
Tegyük fel, hogy vészhelyzet van egy hosszú vezetéken. A szelektivitás fő szabálya szerint először a kárhelyhez legközelebb eső gépet indítják el.
Ha rövidzárlat lép fel egy közönséges lakás konnektorában, akkor a panelen aktiválni kell annak a vezetéknek a védelmét, amelynek ez a kimenete része. Ha ez nem történik meg, akkor a panelen található megszakító, és csak mögötte - a bemeneti megszakító.
A védelem abszolút és relatív szelektivitása
A szelektivitás fogalma meghatározásra került GOSTotm IEC 60947-1-2014. A szelektivitásnak két típusa van - abszolút és relatív. Ha a védelem úgy van összehangolva, hogy az kizárólag a védett területen belül működik, akkor ez abszolút szelektivitását jelzi.
Ilyen körülmények között a maximális szelektivitási áram megegyezik az alatta található megszakító maximális megszakítóképességével.
A biztonsági mentésként történő kioldást, amikor a problémakörben nem történt leállás, viszonylag szelektív védelemnek nevezzük.Ebben az esetben a fenti kapcsolók ki vannak kapcsolva.
Ha a megszakító megadott áramértékét túllépik, pl. nagy túlterhelés hiányában a szelektív védelem szinte hiba nélkül működik. Ezt rövidzárlatokkal sokkal nehezebb elérni.
A vállalatok a gyártott termékek adatait a készülék testén és a weboldalukon teszik közzé. Fontos a helyes olvasás gépek jelölése — a kapcsolókötegeket csak egy adott gyártó táblázatai alapján alakítják ki. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a relatív alapon szerveződő csoportok számos funkciót töltenek be.
A fenti és lenti gép közötti szelektivitás ellenőrzéséhez keresse meg a függőleges és vízszintes metszéspontját. A szelektivitás biztosítása nagyon fontos feladat a speciális kategóriába tartozó fogyasztók etetésekor.
Ennek hiányában a gyártási folyamat leállhat, a vezetékek megsérülhetnek, a klímaberendezések, füstelvezető rendszerek és egyebek leállnak.
A szelektív kapcsolódási sémák típusai
Az abszolút és relatív szelektivitáson kívül további 7 típusú szelektív védelem létezik:
- zóna;
- idő-áram;
- energia;
- ideiglenes;
- teljes;
- részleges;
- jelenlegi
Az elektromos hálózatok megszakítókkal történő automatikus védelmének szükséges szelektivitásának biztosítása érdekében különböző módszereket alkalmaznak. De mindenesetre fontos megfelelően szerelje fel a kapcsolót, követve a kiválasztott diagramot és a telepítési szabályokat.
1. típus - teljes és részleges védelem
A teljes védelem azt jelenti, hogy ha egy pár megszakítót sorba kapcsolnak, a túláramok megjelenése a hibazóna közelében lévő leállást okozza.
A részleges védelem ugyanazon az elven működik, mint a teljes védelem, de csak akkor, ha az áram eléri a beállított küszöböt.
Ha két AV aktuális értéke közül a kisebbikre biztosított a szelektivitás, akkor teljes szelektivitásról beszélhetünk közöttük. Ebben az esetben a berendezés becsült zárlati áramának maximális értéke minden körülmények között egyenlő vagy kisebb lesz a két megszakító áramértékével.
Type #2 – aktuális szelektivitás típusa
Az áramszelektivitás fő mutatója a maximális áramjel. Az objektumtól a bemenetig az értékek növekvő sorrendben vannak elrendezve. A védelem ezen szelektivitása ugyanazon az alapon működik, mint az időszelektivitásé.
Az egyetlen különbség az, hogy a zársebesség az áramértéken alapul - ahogy a zárlati pont közeledik a bemenethez, a zárlati áramértékek nőnek. A leállási idő azonos lehet.
A rövidzárlat miatt sérült zónát a különböző áramértékek kioldási beállítása határozza meg. Teljes szelektivitás csak olyan körülmények között érhető el, ahol a rövidzárlati áram alacsony, és a két megszakító közötti résben jelentős elektromos ellenállású berendezés található.Ebben a helyzetben a rövidzárlati áramok jelentősen eltérnek.
Ezt a fajta szelektivitást főként a végső kapcsolótáblákban alkalmazzák. Ez egyesíti a jelentéktelen értékű névleges áramot és a rövidzárlati áramot a csatlakozó kábelek nagy impedanciájával.
Ez a szelektív opció gazdaságos, egyszerű és azonnal működik. Azonban gyakran a jelzett szelektivitás részleges lehet, mert a legnagyobb áram általában kicsi.
Ha az Isd1 és Isd2 értéke megegyezik vagy nagyon közel van, akkor Is - a maximális szelektivitási áram egyenlő Isd2-vel. Ha ezek az értékek nagyon eltérőek, Is = Isd1.
Az áramszelektivitás biztosításának feltétele a következő egyenlőtlenségek: Ir1/Ir2 > 2 és Isd1/Isd2 > 2. Ebben az esetben a maximális szelektivitás Is = Isd1.
A hátrányok közé tartozik a nagy áramok elleni védelmi beállítások gyors növekedése. Lehetetlen gyorsan leválasztani a sérült láncot, ha az egyik gép hibásnak bizonyul.
Az áramvédelmi beállítások kiszámításakor figyelembe kell venni az automatikus üzemmódban működő megszakítókon áthaladó tényleges áramokat.
#3. típus - idő és idő-áram opció
Ha egy áramkörben több olyan megszakító található, amelyek áramjellemzői azonosak, de tartási ideje eltérő, akkor meghibásodás esetén biztosítják egymást. A sérülés helyének közvetlen közelében lévő azonnal működik, a következő egy idő után, stb.
Idő-áram szelektivitás esetén a védőeszközök nemcsak az áramerősségre, hanem a reakció időtartamára is reagálnak. Egy bizonyos áramértéknél némi késleltetési idő után a védelem működésbe lép, kisebb a távolság a hiba helyétől. A telepítés működő része nem kapcsol ki.
Az áram- és időszelektivitás kombinációja növeli a kioldási hatékonyságot. Ha az Isc B< Irm A, a szelektivitás teljes, és a működés azonnal megtörténik. A fent található AB két beállítással van felszerelve: Im A és Ii A. Az első egy szelektív áramlezárás, a második egy pillanatnyi válasz.
4. típus - a gépek energiaszelektivitása
Az energiaszelektivitással a leállások a géptesten belül történnek. A folyamat időtartama olyan rövid, hogy a zárlati áramnak nincs ideje megközelíteni a határértékét.
Az időáram-védelmi rendszer összetettnek tekinthető. Ez nemcsak az áramra adott reakciót jelenti, hanem azt az időt is, amely alatt ez bekövetkezik.
Az áramerősség növekedésével a gép válaszideje csökken. Az ilyen típusú szelektivitás alapja a védelem oly módon történő szabályozása, hogy a védett objektum részéről minden küszöbáramértéken gyorsabban működjön, mint a bemeneti megszakító.
5. típus – zónavédelmi séma
A zónamódszer bonyolult és költséges, ezért elsősorban az iparban alkalmazzák.Amint az aktuális küszöbértékek elérik a maximumukat, az adatok elküldésre kerülnek a vezérlőközpontba, és a kiválasztott gép aktiválódik. Az ilyen típusú szelektivitású elektromos hálózat speciális elektronikus kioldókat tartalmaz.
Ha szabálysértést észlel, az alul található kapcsoló jelet küld a fent található eszközre. Az első gépnek egy másodpercen belül válaszolnia kell. Ha nem reagál, a második aktiválódik.
Ha összehasonlítjuk ezt a fajta szelektivitást az időszelektivitással, láthatjuk, hogy a válaszidő ebben az esetben sokkal alacsonyabb - néha több száz milliszekundum. Mind a rendszerbe történő beavatkozás százalékos aránya, mind a károsodás százaléka csökken. A berendezés egyes részeit érő hő- és dinamikus hatások csökkennek. A szelektivitási szintek száma növekszik.
Zónaszelektivitás esetén az áramforrás oldalon elhelyezett védelem aktiválódik, ha a zárlati helyet vesszük kiindulópontnak. A gép kioldásáig az irányítást gyakorolják, hogy a terhelt oldalon lévő védőberendezés ne adjon hasonló jelet.
Az ilyen szelektivitás azonban további áramforrás jelenlétét igényli. Ezért az ilyen típusú szelektivitás ésszerű alkalmazása magas zárlati áramparaméterekkel és jelentős áramerősséggel rendelkező rendszerekben történik. Ezek a generátorok és transzformátorok terhelési oldalán elhelyezett kapcsoló- és elosztóberendezések.
Gépek szelektivitásának számítása
Írástudó gép kiválasztása és a helyes beállítás a megszakítók szelektivitásának fenntartásának alapelve. A forrás közelében elhelyezett kapcsoló szelektivitása garantálja a követelmény teljesítését: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.
Itt Iс.о utolsó. - a védelmet kiváltó aktuális érték. I k.pred. — rövidzárlati áram a gép működése által lefedett zóna végpontjában, amely távol van az energiaforrástól. Kn.o. — megbízhatósági együttható. Értéke a paraméterek terjedésétől függ.
A tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t beállítás szelektivitást mutat az időfüggő AV beállítás esetén. tс.о.last, tк.prev. — az áramforrástól nagy távolságra elhelyezett és a közelben elhelyezett kapcsolók működési időközei. A ∆t a katalógusból vett paraméter, amely a szelektivitás időbeli fokát jelöli.
Szelektivitás térkép és létrehozásának szabályai
Az elektromos hálózati áramkörbe tartozó összes eszköz idő-áram jellemzői egy szelektivitási térképen vannak ábrázolva. Összeállításának célja a gépek maximális védelmének biztosítása. A kapcsolóvédelem alapja az az elv, amely szerint a kapcsolók egymás után szigorúan sorba vannak kötve.
A szelektivitási térkép elkészítésekor számos szabályt kell betartani:
- A berendezéseknek egy feszültségforrással kell rendelkezniük.
- Minden fontos tervezési pontnak jól láthatónak kell lennie. Ezt a követelményt figyelembe véve szükséges egy skálát választani.
- A térkép jelzi a védelmi tulajdonságokat, a minimális, maximális rövidzárlati paramétereket a rendszer pontjain.
A tervezési szabványokat gyakran megsértik, és a projektekben hiányoznak a szelektivitási térképek. Ez a fogyasztók áramellátásának megszakadásához vezethet.
A térkép teljes képet ad a beállítások összehangolásáról. Lehetőséget ad a gépek működésének összehasonlítására olyan jellemzők alapján, mint a szelektivitás.
Az időáramú tengelyváltozatok nemcsak az áramvédelem szelektivitási térképeinek elkészítésének alapját képezik megszakítók formájában, hanem más típusaihoz is: biztosítékok, relé. Általában egy kártya 2-3 AB karakterisztikát tartalmaz. Az abszcissza tengely az áramértéket mutatja kV-ban, az ordináta tengely pedig az időt másodpercben.
Következtetések és hasznos videó a témában
Problémák a megszakítók működésével és kiküszöbölésével:
Szelektivitási térkép rajzolása speciális programmal:
Az elektromos vezetékek megbízható, biztonságos használata lehetetlen a gépek szelektivitásának figyelembevétele nélkül. A szelektív védelem létrehozásának főbb pontjainak ismeretében hozzáértően kiválaszthatja a felszerelést a műszaki projekthez.
Szakmailag foglalkozik villanyszerelési munkákkal és szeretné kiegészíteni a fent bemutatott anyagot? Vagy következetlenséget vagy hibát észlelt ebben a cikkben? Vagy esetleg szeretne kérdést feltenni szakértőinknek? Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi blokkba.
Kérdés: hogyan készítsünk szelektivitási térképet, ha például biztosítékokat használunk a tápvezeték elején és megszakítót a vezeték végén, ha a biztosítékok időáram-karakterisztikájában az A-beli terhelési áramok a mentén vannak ábrázolva az abszcissza tengely, és a kapcsoló karakterisztikájában a kioldási áramok a kapcsoló kA-ban megadott névleges áramainak többszöröseiként vannak ábrázolva