Hvad er selektiviteten af ​​beskyttelse i elektriske installationer

Ved drift og design af et elektrisk kredsløb er der altid opmærksomhed på spørgsmål om sikker brug. Til dette formål er alle elektriske enheder beskyttet med specielle enheder, der er valgt og placeret strengt i henhold til et bestemt hierarkisk forhold.

For eksempel, når en mobiltelefon oplades, styres dens flow af den beskyttelse, der er indbygget i batteriet. Den afbryder ladestrømmen ved slutningen af ​​kapacitetsopbygningen. Når der opstår en kortslutning inde i batteriet, springer sikringen, der er installeret i opladeren, og afbryder kredsløbet.

Hvis dette af en eller anden grund ikke sker, styres fejlen i stikkontakten af ​​afbryderen på lejlighedspanelet, og dens drift er forsikret af hovedmaskinen. Denne sekvens af alternative handlinger af forsvar kan overvejes yderligere.

Dens modeller er bestemt af selektivitetsprincippet, som også kaldes selektivitet, hvilket understreger funktionen til at vælge eller bestemme placeringen af ​​fejlen, der skal deaktiveres.

Typer af selektivitet

Selektivitetsmetoder for elektrisk beskyttelse dannes under oprettelsen af ​​projektet og opretholdes under driften på en sådan måde, at de straks identificerer stedet for forekomsten af ​​en fejl i elektrisk udstyr og adskiller det fra arbejdskredsløbet med de mindste tab for det.

I dette tilfælde er beskyttelsesdækningsområdet opdelt efter selektivitet i:

1. absolut;

2. pårørende.

Den første type beskyttelse styrer arbejdsområdet fuldstændigt og reparerer kun skader i det. Indbyggede elektriske apparater fungerer på denne model. afbrydere.

Enheder bygget på en relativ basis udfører flere funktioner. De udelukker fejl i deres zone og tilstødende, men når absolut type beskyttelse ikke har fungeret i dem.

Velafstemt beskyttelse definerer:

1. placering og type af skade;

2. forskellen mellem en unormal, men tilladt tilstand fra en situation, der kan forårsage meget alvorlig skade på udstyret i en elektrisk installation i det kontrollerede område.

Enheder, der kun er konfigureret i den første handling, fungerer normalt på ikke-kritiske netværk op til 1000 volt. Til højspændingselektriske installationer prøv at anvende begge principper. Til dette formål er følgende inkluderet i beskyttelsen:

• blokeringsordninger;

• præcisionsmåleapparater;

• informationsudvekslingssystemer;

• særlige logiske algoritmer.

Beskyttelse mod overstrøm, der af en eller anden grund overstiger den nominelle belastning, er tilvejebragt mellem to strømafbrydere forbundet i serie.I dette tilfælde skal kontakten tættest på brugeren med en fejl slukke for fejlen ved at åbne dens kontakter, og fjernbetjeningen skal fortsætte med at levere spænding til sin sektion.

I dette tilfælde overvejes to typer selektivitet:

1. gennemført;

2. delvis.

Hvis beskyttelsen tættest på fejlen er i stand til helt at eliminere fejlen i hele indstillingsområdet uden at udløse fjernkontakten, anses den for at være komplet.

Delvis selektivitet er iboende i kortdistancebeskyttelser konfigureret til at fungere op til en vis begrænsende selektivitet Is. Hvis den overskrides, træder fjernbetjeningen i brug.

Overbelastnings- og kortslutningszoner i selektive beskyttelser

Strømgrænser angivet for drift automatiske sikkerhedsafbrydere, er opdelt i to grupper:

1. overbelastningstilstand;

2. kortslutningsområde.

For at lette forklaringen gælder dette princip for strømafbrydere.

De er indstillet til at arbejde i overbelastningszonen med mærkestrømme op til 8 ÷ 10 gange.

I dette område virker termiske eller termomagnetiske beskyttelsesudløsninger hovedsageligt. Kortslutningsstrømme falder meget sjældent ind i denne zone.

Kortslutningsforekomstzonen er normalt ledsaget af strømme, der overstiger afbrydernes nominelle belastning med 8 ÷ 10 gange og er karakteriseret ved alvorlig skade på det elektriske kredsløb.

For at slukke dem bruges elektromagnetiske eller elektroniske udløser.

Metoder til at skabe selektivitet

For overstrømsområdet oprettes beskyttelser, der fungerer efter princippet om tidsstrømselektivitet.

Kortslutningszonen er dannet ud fra:

1. strøm;

2. midlertidig;

3. energi;

4. områdeselektivitet.

Tidsselektivitet skabes ved at vælge forskellige tidsforsinkelser for den beskyttende operation. Denne metode kan anvendes selv på enheder med den samme aktuelle indstilling, men forskellig timing som vist i figuren.

For eksempel er beskyttelse nr. 1 nærmest udstyret indstillet til at fungere i tilfælde af kortslutning med en tid tæt på 0,02 s, og dens drift leveres af den fjernere nr. 2 med en indstilling på 0,5 s.

Den fjerneste beskyttelse med en nedlukningstid på et sekund understøtter driften af ​​de tidligere enheder i tilfælde af en mulig fejl.

Strømselektivitet reguleret til drift, når de tilladte belastninger overskrides. Dette princip kan groft forklares med følgende eksempel.

Tre beskyttelser i serie overvåger kortslutningsstrømmen og er konfigureret til at fungere med en tid på 0,02 s, men med forskellige strømindstillinger på 10, 15 og 20 ampere. Derfor vil udstyret først blive afbrudt fra beskyttelsesanordningen nr. 1, og nr. 2 og nr. 3 vil selektivt forsikre det.

At realisere tid eller strømselektivitet i sin reneste form kræver brug af følsomme strøm- og tidssensorer eller relæer. I dette tilfælde skabes et ret komplekst elektrisk kredsløb, som i praksis normalt kombinerer begge de overvejede principper og ikke anvendes i sin rene form.

Selektivitet af tidsstrømbeskyttelse

For at beskytte elektriske installationer med en spænding på op til 1000 volt anvendes automatiske kontakter, som har en kombineret tids-strømkarakteristik.Lad os undersøge dette princip ved at bruge eksemplet med to serieforbundne maskiner placeret i enderne af linjen på belastnings- og forsyningssiden.

Tidsselektivitet bestemmer, hvordan afbryderen er indstillet til at udløse, når den er i nærheden af ​​forbrugeren i stedet for ved enden af ​​generatoren.

Den venstre graf viser tilfældet med den længste udløsningstid af den øverste beskyttelseskurve på lastsiden, og den højre viser den korteste tid for afbryderen i forsyningsenden. Dette muliggør en mere detaljeret analyse af manifestationen af ​​beskyttelsernes selektivitet.

Kontakt «B» placeret tættere på det medfølgende udstyr, på grund af brugen af ​​tidsstrømselektivitet, fungerer tidligere og hurtigere, og kontakt «A» bevarer den i tilfælde af fejl.

Aktuel selektivitet af beskyttelse

I denne metode kan selektiviteten dannes ved at skabe en bestemt netværkskonfiguration, for eksempel inkluderet i kredsløbet af et kabel eller en luftledning, som har en elektrisk modstand. I dette tilfælde afhænger værdien af ​​kortslutningsstrømmen mellem generatoren og forbrugeren af ​​fejlens placering.

I strømenden af ​​kablet vil det have en maksimal værdi på f.eks. 3 kA og i den modsatte ende en minimumsværdi på f.eks. 1 kA.

I tilfælde af en kortslutning nær kontakten A, bør beskyttelsen af ​​enden B (I kz1kA) ikke fungere, så skal den fjerne spændingen fra udstyret. For korrekt drift af beskyttelserne er det nødvendigt at tage højde for størrelsen af ​​de reelle strømme, der passerer gennem kontakterne i nødtilstand.

Det skal forstås, at for at sikre fuld selektivitet med denne metode, er det nødvendigt at have en stor modstand mellem de to kontakter, som kan dannes på grund af:

• udvidet elledning;

• transformer vikling placering;

• inklusion i kablets brud med reduceret tværsnit eller på anden måde.

Derfor er selektiviteten med denne metode ofte delvis.

Tidsselektivitet af beskyttelse

Denne selektivitetsmetode supplerer normalt den tidligere metode under hensyntagen til tidspunkterne:

• bestemmelse ved beskyttelse af stedet og begyndelsen af ​​udviklingen af ​​fejlen;

• udløser ved nedlukning.

Dannelsen af ​​algoritmen for den beskyttende operation udføres på grund af den gradvise konvergens af de nuværende indstillinger og det tidspunkt, hvor kortslutningsstrømmene bevæger sig til strømkilden.

Tidsselektivitet kan skabes af maskiner med samme aktuelle ratings, når de har mulighed for at justere responsforsinkelsen.

Med denne metode til at beskytte kontakt B er fejlen slukket, og kontakt A - de styrer hele processen og er klar til drift. Hvis kortslutningen ikke elimineres i løbet af den tid, der er tildelt til driften af ​​beskyttelserne B, elimineres fejlen ved virkningen af ​​beskyttelserne på A-siden.

Energiselektivitet af beskyttelser

Metoden er baseret på brugen af ​​specielle nye typer af afbrydere, lavet i en støbt kasse og i stand til at fungere så hurtigt som muligt, når kortslutningsstrømmene ikke engang har nået at nå deres maksimale værdier.

Hastighedsautomater af denne art fungerer i nogle få millisekunder, mens de forbigående aperiodiske komponenter stadig er aktive.Under sådanne forhold er det på grund af den høje dynamik af strømmen af ​​belastninger vanskeligt at koordinere beskyttelsernes faktiske driftstids-strømkarakteristika.

Slutbrugeren har få eller ingen spor af energiselektivitetsegenskaberne. De leveres af producenten i form af grafer, beregningsprogrammer, tabeller.

Denne metode skal tage højde for de specifikke driftsbetingelser for termomagnetiske og elektroniske udløsninger på forsyningssiden.

Forsvarets zoneselektivitet

Denne type selektivitet er en type tidsmæssig karakteristik. Til dens drift bruges strømmåleapparater på hver side, mellem hvilke information konstant udveksles og strømvektorer sammenlignes.

Zoneselektivitet kan dannes på to måder:

1. Signaler fra begge ender af det overvågede område sendes til den logiske beskyttelsesovervågningsenhed på samme tid. Det sammenligner værdierne af indgangsstrømmene og bestemmer, at afbryderen åbner;

2. informationen om de overvurderede værdier af de aktuelle vektorer på begge sider kommer i form af et blokeringssignal til den logiske del af beskyttelsen på et højere hierarkiniveau på strømforsyningssiden. Hvis der er et blokeringssignal nedenunder, er nedstrømskontakten slukket. Når bundudløsningsforbuddet ikke modtages, fjernes spændingen fra topbeskyttelsen.

Med disse metoder er nedlukningen meget hurtigere end med tidsselektivitet. Dette garanterer mindre skade på elektrisk udstyr, lavere dynamiske og termiske belastninger i systemet.

Selektivitetszoneinddelingsmetoden kræver dog oprettelse af yderligere komplekse tekniske systemer til måling, logik og informationsudveksling, hvilket øger omkostningerne ved udstyret. Af disse grunde bruges disse højfrekvente blokeringsteknikker i transmissionsledninger og højspændingstransformatorstationer der transmitterer konstant store strømstrømme.

Højhastighedsluft-, olie- eller SF6-afbrydere, der er i stand til at skifte store strømbelastninger, bruges til dette formål.