Einer der Schlüsselbegriffe der Elektrizität ist die Selektivität. Es ist kein Geheimnis, dass die Sicherheit elektrischer Netze von größter Bedeutung ist und dass sie auf verschiedene Weise erreicht werden kann. Selektivität - ist ein besonderes Merkmal des Relaisschutzes, das Ausfälle vermeidet und die Lebensdauer der Geräte erhöht.
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Allgemeiner Begriff der Selektivität
Wie bereits erwähnt, ist die Selektivität ein Merkmal eines Relaisschutzes. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie in der Lage ist, ein fehlerhaftes Element im gesamten Netz zu suchen und den fehlerhaften Abschnitt und nicht das gesamte System abzuschalten.
Selektiver Schutz kann absolut oder relativ sein.
- Absoluter Schutz bedeutet, dass die Sicherungen genau in dem Abschnitt des Netzes auslösen, in dem der Kurzschluss oder Fehler aufgetreten ist.
- Die relative Selektivität bewirkt, dass auch die Leistungsschalter in der Nähe des Fehlers auslösen, wenn der Schutz in diesen Bereichen nicht ausgelöst hat.
Wichtigste Funktionen
Die Hauptaufgabe des selektiven Schutzes besteht darin, das reibungslose Funktionieren des elektrischen Systems zu gewährleisten und das Durchbrennen der Mechanismen im Falle einer Bedrohung zu verhindern. Die einzige Voraussetzung für das korrekte Funktionieren dieser Art von Schutz ist, dass die Schutzeinheiten aufeinander abgestimmt sind.
Sobald eine Notsituation eintritt, wird der fehlerhafte Abschnitt durch den selektiven Schutz sofort erkannt und abgeschaltet. Die fehlerhaften Abschnitte arbeiten weiter, während die nicht angeschlossenen Abschnitte in keiner Weise beeinträchtigt werden. Durch die Selektivität wird die Belastung der Elektroinstallation erheblich reduziert.
Das Grundprinzip dieser Schutzart besteht darin, Leistungsschalter mit einem Nennstrom auszurüsten, der niedriger ist als der des ankommenden Geräts. Zusammen dürfen sie den Nennwert des Gruppenschutzschalters überschreiten, aber niemals einzeln. Wenn zum Beispiel eine 50-A-Durchführung installiert ist, darf die nächste Einheit nicht mehr als 40 A haben. Das Gerät, das dem Notfallort am nächsten ist, wird immer als erstes ausgelöst.
ACHTUNG! Die Wahl der Leistungsschalter, einschließlich derjenigen mit absoluter Selektivität, richtet sich nach ihrer Leistung und ihren Auslösecharakteristiken, die mit B, C und D gekennzeichnet sind. Oft dienen verschiedene Arten von Schutzschaltern, Sicherungen und Schmelzsicherungen zum Schutz der elektrischen Anlage, RCDS ..
Die wichtigsten Funktionen eines selektiven Schutzsystems sind also
- Gewährleistung der Sicherheit von elektrischen Geräten und Arbeitnehmern;
- schnelle Identifizierung und Abschaltung des Teils der elektrischen Anlage, in dem der Fehler aufgetreten ist (ohne Unterbrechung der Arbeitsbereiche);
- Verringerung der nachteiligen Auswirkungen auf die funktionierenden Teile des elektrischen Geräts;
- Verringerung der Belastung der Bauteilmechanismen, Vermeidung von Ausfällen im fehlerhaften Bereich;
- die einen kontinuierlichen Arbeitsablauf und eine gleichbleibend hohe Energieversorgung gewährleisten.
- Unterstützung für den optimalen Betrieb einer bestimmten Anlage.
Arten des selektiven Schutzes
Vollständig und teilweise
Der Gesamtschutz ist für die Reihenschaltung von Geräten konzipiert. Im Falle eines Fehlers wird die Schutzeinheit, die der Fehlerstelle am nächsten liegt, so schnell wie möglich ausgelöst. Der partielle selektive Schutz ist dem vollständigen Schutz sehr ähnlich, ist aber auf einen bestimmten Stromwert begrenzt.
Zeit und Zeitselektivität
Von zeitlicher Selektivität spricht man, wenn in Reihe geschaltete Geräte identische Stromeigenschaften und eine unterschiedliche Auslöseverzögerung haben (wenn sie von der Problemstelle bis zur Stromquelle in Reihe geschaltet werden). Der zeitweilige Schutz wird verwendet, damit sich die Leistungsschalter im Falle eines Fehlers gegenseitig absichern können. Der erste muss z. B. nach 0,1 Sekunden auslösen, wenn er defekt ist, löst der zweite nach 0,5 Sekunden aus und der dritte ggf. nach 1 Sekunde.
Die Zeit-Strom-Selektivität gilt als die komplexeste. Sie verwendet vier Gruppen, A, B, C und D. Jede Gruppe hat eine persönliche Reaktion auf den elektrischen Strom und schaltet sich zum gewünschten Zeitpunkt ab. Den besten Schutz bietet die Gruppe A, die hauptsächlich für Stromkreise verwendet wird. Der beliebteste Typ ist C, aber Experten raten davon ab, diese weitverbreitet und unbedacht zu installieren.
Stromselektivität
Dieser Typ ähnelt dem vorübergehenden Typ, der Unterschied besteht jedoch darin, dass das Hauptkriterium die Stromgrenze ist. Die Stromwerte werden in absteigender Reihenfolge von der Stromversorgung bis zu den Lastobjekten aufgereiht.
Tritt ein Kurzschluss in der Nähe des Schalters A auf, darf der Schutz des Endes B nicht ansprechen und der Schalter selbst muss das Gerät abschalten. Damit die Stromselektivität eine vollständige Selektivität gewährleistet, ist ein hoher Widerstand zwischen den beiden Leistungsschaltern erforderlich. Dies wird durch folgende Mittel erreicht:
- eine lange Stromleitung;
- Einfügen einer Transformatorwicklung;
- Einsetzen eines Drahtes mit kleinerem Querschnitt in die Lücke.
Energetisch
Dieses System nutzt die schnelle Selektivität der automatischen Umschaltung. In diesem Fall Kurzschlussströme (Kurzschlussströme) nicht die Möglichkeit haben, ihre Höchstwerte zu erreichen.
Diese Unterbrecher funktionieren nur einige Millisekunden lang. Aufgrund der hohen Dynamik der Lasten ist es äußerst schwierig, die tatsächlichen Zeit-Strom-Parameter der Schutzeinrichtungen anzupassen.
Für den Durchschnittsnutzer ist es nicht möglich, die Merkmale dieser Art von Selektivität nachzuvollziehen. Der Hersteller ist verpflichtet, sie in Form von Diagrammen und Tabellen zur Verfügung zu stellen.
Zonenselektivität
Diese Verfahren werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. Dies ist nicht nur eine sehr komplexe, sondern auch eine extrem teure Schutzmethode. Für die Anwendung der Zonenselektivität ist der Erwerb spezieller Ortungsgeräte erforderlich.
Alle Daten der Geräte werden in der Leitstelle konzentriert. Diese Zentrale bestimmt, welcher Leistungsschalter ausgelöst werden soll.
In diesen Geräten werden elektronische Auslöser verwendet. Die Leistungsschalter funktionieren folgendermaßen: Tritt ein Alarmzustand ein, meldet sich das untere Gerät beim übergeordneten Gerät. Wenn der niedrigere nicht innerhalb von 1 Sekunde ausgelöst hat, kann der höhere einspringen.
Berechnung der Selektivität von Leistungsschaltern
Bei den Schutzeinrichtungen handelt es sich in den meisten Fällen nicht um ausgeklügelte Geräte, sondern um die üblichen und bekannten Schutzschalter. Um eine korrekte Selektivität zu gewährleisten, ist es lediglich erforderlich, die richtigen Parametereinstellungen zu wählen. Für den Betrieb solcher Geräte gilt folgende Bedingung:
Ic.o.last ≥ Kno.last * I k.pre, wobei:
- Ic.o.last ist der Strom, bei dem die Schutzfunktion anspricht;
- I k.pred. - Kurzschlussstrom am Ende der Schutzzone;
- Kn.o. - Zuverlässigkeitskoeffizient, der von einer Reihe von Einstellungen abhängt.
Zur Berechnung der Selektivität für zeitgesteuerte Geräte können wir das folgende Schema verwenden:
tc.o.last ≥ tc.pre.+ ∆t, wobei:
- tc.o.last und tc.pre. - sind die Zeitintervalle, in denen die Leistungsschalter in der Reihenfolge ihrer Nähe zur Stromversorgung auslösen;
- ∆t ist der Zeitschritt der Selektivität.
Karte der Selektivität
Um einen möglichst hohen Schutz des Leistungsschalters zu gewährleisten, ist eine Selektivitätskarte oder eine visuelle Darstellung davon erforderlich. Die Karte ist eine Art Diagramm, das alle aktuellen Parameter des Stromnetzes anzeigt.
Um eine korrekte Karte der Selektivität zu erstellen, müssen folgende Punkte beachtet werden
- die elektrischen Anlagen müssen an eine einzige Stromversorgung angeschlossen sein;
- Es sollte der richtige Maßstab gewählt werden, damit alle Verbindungspunkte auf der Karte gefunden werden können;
- Zusätzlich zu den Merkmalen der Sicherungskästen sollten die maximalen und minimalen Kurzschlusswerte an den Netzpunkten angegeben werden.
Die Einheiten werden der Reihe nach abgebildet, was durch die Reihenfolge, in der sie verbunden sind, bestimmt wird. Um die Schemata korrekt zu erstellen, müssen die Achsen mit den Schlüsselwerten verwendet werden. Eine korrekt abgebildete Karte ist der Schlüssel zu einem einfachen Vergleich der Parameter der Schutzeinrichtungen und der Gesamtselektivität.
WARNUNG! Um die Karte schneller zu machen, lohnt es sich, ein spezielles Programm zu verwenden. Es kann leicht im World Wide Web gefunden werden.
Schlussfolgerung
In Hausstromnetzen wird häufig eine Strom- oder Zeitselektivität angewendet. Am besten ist es, FI-Schutzschalter in Reihe zu installieren. RCD-InstallationWenn ein gemeinsamer Leistungsschalter vorhanden ist und mehrere weitere auf der Stichleitung angeordnet sind. Selektiver Schutz trägt zum korrekten und fehlerfreien Betrieb der Geräte bei.
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