Co je to selektivita jističů + zásady pro výpočet selektivity

Selektivita nebo selektivita jističů je klíčová pro zajištění spolehlivého provozu elektrického obvodu. Tato funkce pomáhá předcházet nouzovým situacím a zvyšuje bezpečnost na vyšší úroveň.

V případě přetížení nebo zkratu vedení je chráněno pouze vedení s poškozením, zbytek elektroinstalace zůstává v provozuschopném stavu. V tomto článku budeme podrobně analyzovat, proč se to děje, zvážíme hlavní úkoly selektivní ochrany, schémata připojení a jejich vlastnosti.

Pozornost budeme věnovat i výpočtu selektivity a pravidlům pro tvorbu mapy, materiál opatříme názornými diagramy, tabulkami a fotografiemi. A článek doplníme podrobnými vysvětleními ve videích.

Význam a hlavní úkoly selektivní ochrany

Bezpečný provoz a stabilní provoz elektrických instalací jsou úkoly přiřazené selektivní ochraně. Okamžitě vypočítá a odřízne poškozenou oblast bez přerušení dodávky energie do zdravých oblastí. Selektivita snižuje zatížení instalace a snižuje následky zkratu.

Při dobře fungujícím chodu jističů jsou maximálně uspokojeny požadavky na nepřetržité napájení a v důsledku toho i technologický proces.

Když se automatické zařízení, které provádí otevření, porouchá v důsledku zkratu, díky selektivitě dostanou spotřebitelé normální proud.

Základem selektivní ochrany je pravidlo, že velikost proudu procházejícího všemi distribučními spínači instalovanými za vstupním jističem je menší než jmenovitý proud jističe.

Celkem tyto denominací může jich být více, ale každý jednotlivý musí být alespoň jeden krok pod tím úvodním. Pokud je tedy na vstupu instalován 50ampérový jistič, pak je vedle něj instalován spínač s proudem 40 A.

Jistič se skládá z těchto prvků: páka (1), šroubové svorky (2), pohyblivé a pevné kontakty (3, 4), bimetalová deska (5), stavěcí šroub (6), solenoid (7), mřížka pro zhášení oblouku (8) , západky (9)

Pomocí páčky můžete zapnout nebo vypnout proudový vstup do svorek. Kontakty jsou připojeny ke svorkám a pevné. Pohyblivý kontakt s pružinou slouží k rychlému otevření a obvod je k němu připojen přes pevný kontakt.

K odpojení, pokud proud překročí svou prahovou hodnotu, dochází v důsledku zahřívání a ohýbání bimetalové desky a také solenoidu.

Spouštěcí proudy se nastavují pomocí stavěcího šroubu. Aby se zabránilo vzniku elektrického oblouku při rozepínání kontaktů, byl do obvodu zaveden prvek, jako je mřížka pro zhášení oblouku. Je zde západka pro zajištění těla stroje.

Selektivita, jako vlastnost ochrany relé, je schopnost detekovat vadnou systémovou jednotku a odříznout ji od aktivní části EPS.

Zde je schéma rozvaděče, které jasně ukazuje, jak je zátěž rozložena po celém bytě. Před instalací stroje je třeba vypočítat celkový výkon zařízení, které k němu bude připojeno

Selektivita automatů je jejich schopnost pracovat střídavě. Při porušení této zásady se zahřejí jak jističe, tak elektrické rozvody.

V důsledku toho může dojít ke zkratu na vedení, spálení tavných kontaktů a izolace. To vše povede k poruše elektrických spotřebičů a požáru.

Řekněme, že na dlouhém elektrickém vedení došlo k nouzové situaci. Podle hlavního pravidla selektivity se jako první spustí stroj nejblíže místu poškození.

Pokud dojde ke zkratu ve vývodu v běžném bytě, měla by se na panelu aktivovat ochrana vedení, jehož je tato zásuvka součástí. Pokud se tak nestane, přichází na řadu jistič na panelu a až za ním - vstupní.

Absolutní a relativní selektivita ochrany

Je definován pojem selektivita GOSTotm IEC 60947-1-2014. Existují dva typy selektivity – absolutní a relativní. Pokud je ochrana koordinována tak, že působí výhradně v rámci chráněného území, pak to svědčí o její absolutní selektivitě.

Za těchto okolností je maximální selektivní proud stejný jako maximální vypínací schopnost níže umístěného jističe.

Spouštění jako záloha, když v problémové oblasti nenastalo vypnutí, se nazývá relativně selektivní ochrana.V tomto případě jsou spínače umístěné výše vypnuty.

Při překročení stanovené proudové hodnoty jističe, tzn. při absenci velkých přetížení funguje selektivní ochrana téměř bez problémů. U zkratů je toho mnohem obtížnější dosáhnout.

Podniky zveřejňují údaje o vyrobených produktech na těle zařízení a na svých webových stránkách. Je důležité správně číst značení strojů — svazky vypínačů jsou tvořeny pouze podle tabulek jednoho konkrétního výrobce. Je třeba mít na paměti, že skupiny organizované na relativní bázi mají velké množství funkcí.

Tabulky selektivity, které výrobci připojují ke svým výrobkům, tento úkol zjednodušují. Pomocí nich se vytvářejí skupiny se selektivitou provozu

Písmeno „T“ v tabulce označuje úplnou selektivitu páru zařízení a číslo označuje částečnou selektivitu. Když je očekávaná mezní hodnota poruchového proudu nižší než číslo uvedené v tabulce, bude zajištěna selektivita

Chcete-li zkontrolovat selektivitu mezi strojem nahoře a dole, najděte průsečík vertikální a horizontální. Zajištění selektivity je velmi důležitým úkolem při krmení spotřebitelů patřících do zvláštní kategorie.

Při jeho nepřítomnosti se může zastavit výrobní proces, poškodit linky, vypnout klimatizační systémy, systémy odvodu kouře a další.

Typy selektivních schémat zapojení

Kromě absolutní a relativní selektivity existuje dalších 7 typů selektivní ochrany:

• pásmo;
• časový proud;
• energie;
• dočasný;
• plný;
• částečný;
• aktuální

Pro zajištění požadované selektivity autoochrany elektrických sítí pomocí jističů se používají různé metody. Ale každopádně je to důležité správně nainstalujte spínač, podle zvoleného schématu a pravidel instalace.

Typ #1 - plná a částečná ochrana

Plná ochrana znamená, že pokud je pár jističů zapojen do série, výskyt nadproudů způsobí vypnutí jističe, který se nachází v blízkosti poruchové zóny.

Částečná ochrana funguje na stejném principu jako plná ochrana, ale až poté, co proud dosáhne nastavené prahové hodnoty.

Selektivita vypínání zajišťovaná jističi (A a B) je taková, že zkrat, ať k němu dojde kdekoli v elektroinstalaci, bude odpojen nejbližším vypínačem umístěným nad tímto bodem. Zbývající zařízení se nevypnou

Pokud je zajištěna selektivita na menší z aktuálních hodnot dvou AV, je důvod hovořit o úplné selektivitě mezi nimi. V tomto případě bude maximální hodnota odhadovaného zkratového proudu instalace za jakýchkoli okolností rovna nebo menší než aktuální hodnota dvou jističů.

Typ #2 - aktuální typ selektivity

Hlavním ukazatelem proudové selektivity je značka maximálního proudu. Od objektu po vstup jsou hodnoty uspořádány vzestupně. Funkce této selektivity ochrany je založena na stejném základě jako funkce časové selektivity.

Jediný rozdíl je v tom, že rychlost závěrky je založena na aktuální hodnotě – jak se bod zkratu blíží ke vstupu, hodnoty zkratového proudu se zvyšují. Doba vypnutí může být stejná.

Zóna poškozená zkratem je určena nastavením vypnutí pro různé hodnoty proudu. Plné selektivity lze dosáhnout pouze v podmínkách, kdy je zkratový proud nízký a v mezeře mezi dvěma jističi je zařízení se značným elektrickým odporem.V této situaci se budou zkratové proudy výrazně lišit.

Tento typ selektivity se používá především u koncových rozvaděčů. To kombinuje jmenovitý proud nevýznamné hodnoty a zkratový proud s vysokou impedancí propojovacích kabelů.

Tato možnost selektivity je ekonomická, jednoduchá a funguje okamžitě. Často však indikovaná selektivita může být částečná, protože nejvyšší proud je obvykle malý.

Fotografie ukazuje aktuální selektivitu pomocí AV. S tímto typem selektivity dochází podél aktuální osy k posunu proudových charakteristik strojů umístěných za sebou.

Když jsou hodnoty Isd1 a Isd2 stejné nebo extrémně blízké, pak Is - maximální selektivní proud je roven Isd2. Pokud se tyto hodnoty výrazně liší, Is = Isd1.

Podmínkou pro zajištění proudové selektivity jsou následující nerovnosti: Ir1/Ir2 > 2 a Isd1/Isd2 > 2. V tomto případě je maximální selektivita Is = Isd1.

Mezi nevýhody patří rychlé zvýšení úrovně nastavení ochrany proti vysokým proudům. Není možné rychle odpojit poškozený řetěz, pokud se ukáže, že jeden ze strojů je vadný.

Při výpočtu nastavení proudových ochran je nutné vzít v úvahu skutečné proudy procházející jističi pracujícími v automatickém režimu.

Typ #3 - volba čas a čas-aktuál

Když je v obvodu více jističů, které mají stejné proudové charakteristiky, ale různé doby výdrže, pak se v případě poruchy navzájem pojišťují. Ten, který se nachází v těsné blízkosti místa poškození, bude fungovat okamžitě, další bude fungovat po nějaké době atd.

V tomto 2-úrovňovém obvodu má spínač „A“ dobu prodlevy, která poskytuje úplnou selektivitu s charakteristikami AB „B“

V případě selektivity čas-proud reagují ochranná zařízení nejen na proud, ale i na dobu trvání reakce. Při určité hodnotě proudu se po určité době zpoždění ochrana spustí, přičemž vzdálenost od místa poruchy je menší. Pracovní část instalace se nevypne.

Fotografie ukazuje graf časové selektivity pomocí AB. Časově-proudové charakteristiky spínačů B a A se nekříží. Jsou uspořádány v krocích

Kombinace proudové a časové selektivity zvyšuje účinnost vypínání. Když Isc B< Irm A, selektivita je dokončena a operace proběhne okamžitě. AB, umístěný výše, je vybaven dvěma nastaveními: Im A a Ii A. První je selektivní přerušení proudu, druhé je okamžitá odezva.

Typ #4 - energetická selektivita strojů

Při energetické selektivitě dochází k odstávkám uvnitř těla stroje. Doba trvání procesu je tak krátká, že se zkratový proud nestihne přiblížit své mezní hodnotě.

Systém ochrany proti proudu je považován za složitý. To zahrnuje nejen reakci na proud, ale také dobu, po kterou k tomu dochází.

S rostoucím proudem se zkracuje doba odezvy stroje. Základem pro tento typ selektivity je regulace ochrany tak, aby ze strany chráněného objektu fungovala rychleji při všech prahových hodnotách proudu oproti jističi na vstupu.

Typ #5 - schéma obrany zóny

Zónová metoda je složitá a drahá, proto se používá především v průmyslu.Jakmile aktuální prahové hodnoty dosáhnou svého maxima, jsou data odeslána do řídicího centra a spuštěn vybraný stroj. Elektrická síť s tímto typem selektivity zahrnuje speciální elektronické spouště.

Když je zjištěno narušení, je ze spínače umístěného níže odeslán signál do zařízení umístěného nahoře. První stroj musí reagovat během sekundy. Pokud nereaguje, spustí se druhý.

Porovnáním tohoto typu selektivity s časovou selektivitou můžete vidět, že doba odezvy je v tomto případě mnohem nižší – někdy i stovky milisekund. Snižuje se jak procento zásahu do systému, tak procento jeho poškození. Tepelné a dynamické vlivy na části instalace jsou sníženy. Počet úrovní selektivity se zvyšuje.

Když proudy protékající ochrannými zařízeními dosáhnou hodnoty vyšší, než je jejich vlastní nastavení, každý jistič přenese blokovací signál na vyšší úroveň ochrany.

V případě zónové selektivity se spouští ochrana umístěná na straně zdroje, pokud jako výchozí vezmeme místo zkratu. Dokud není stroj spuštěn, je prováděna kontrola, aby se zajistilo, že ochranné zařízení na zatížené straně nevydá podobný signál.

Ale taková selektivita vyžaduje přítomnost dalšího zdroje energie. Proto je racionální použití tohoto typu selektivity v systémech s vysokými parametry zkratového proudu a významným proudem. Jedná se o spínací a distribuční zařízení umístěná na straně zátěže generátorů a transformátorů.

Výpočet selektivity strojů

Gramotný výběr stroje a správné nastavení je základním principem zachování selektivity jističů. Selektivita pro spínač umístěný v blízkosti zdroje zaručuje splnění požadavku: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Tady Iс.о poslední. - aktuální hodnota, která spouští ochranu. I k.před. — zkratový proud v koncovém bodě oblasti pokryté činností stroje, která se nachází daleko od zdroje energie. Kn.o. — koeficient spolehlivosti. Jeho hodnota závisí na rozptylu parametrů.

Jmenovitý výkon stroje pro obvod se vybírá nejen výpočtem, ale také podle této tabulky se zaměřením na průřez kabelů v obvodu

Zarovnání tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t demonstruje selektivitu v případě časově závislé úpravy AV. tс.о.last, tк.prev. — časové intervaly pro ovládání spínačů umístěných ve velké vzdálenosti od zdroje energie a umístěných v blízkosti. ∆t je parametr převzatý z katalogu a označuje časový stupeň selektivity.

Mapa selektivity a pravidla pro její tvorbu

Časově-proudové charakteristiky všech zařízení zařazených do obvodu elektrické sítě jsou znázorněny na mapě selektivity. Účelem jeho sestavení je zajistit maximální ochranu strojů. Základem ochrany spínačů je princip, podle kterého jsou spínače zapojeny jeden po druhém přísně do série.

Při vytváření mapy selektivity je vyžadována řada pravidel:

1. Instalace musí mít jeden zdroj napětí.
2. Všechny důležité konstrukční body by měly být jasně viditelné. S ohledem na tento požadavek je nutné zvolit měřítko.
3. Mapa ukazuje ochranné vlastnosti, minimální, maximální parametry zkratu v bodech v systému.

Často jsou porušovány konstrukční standardy a v projektech chybí mapy selektivity. To může vést k přerušení dodávky energie spotřebitelům.

Charakteristiky strojů zapojených do série za sebou jsou zakresleny do mapy. Samotný diagram je postaven v osách

Mapa poskytuje úplný obrázek o koordinaci nastavení. Poskytuje možnost porovnat provoz strojů na základě takových charakteristik, jako je selektivita.

Časově proudové varianty os jsou základem nejen pro konstrukci selektivních map pro proudovou ochranu ve formě jističů, ale také pro její další typy: pojistky, relé. Jedna karta obvykle obsahuje 2-3 charakteristiky AB. Na vodorovné ose je uvedena aktuální hodnota v kV a na svislé ose je uveden čas v sekundách.

Závěry a užitečné video k tématu

Problémy s provozem jističů a jejich odstraňování:

Kreslení mapy selektivity pomocí speciálního programu:

Spolehlivé a bezpečné použití elektrického vedení není možné bez zohlednění selektivity strojů. Když víte o hlavních bodech vytváření selektivní ochrany, můžete kompetentně vybrat zařízení pro svůj technický projekt.

Věnujete se profesionálně elektroinstalačním pracím a chcete si doplnit výše uvedený materiál? Nebo jste si všimli nesrovnalosti nebo chyby v tomto článku? Nebo se možná chcete zeptat našich odborníků na něco? Své komentáře pište do bloku níže.