Μια από τις βασικές έννοιες στον ηλεκτρισμό είναι η επιλεκτικότητα. Δεν είναι μυστικό ότι η ασφάλεια των ηλεκτρικών δικτύων είναι υψίστης σημασίας και ότι μπορεί να επιτευχθεί με διάφορους τρόπους. Επιλεκτικότητα - είναι μια ειδική λειτουργία προστασίας ρελέ που αποφεύγει τις βλάβες και αυξάνει τη διάρκεια ζωής των συσκευών.
Περιεχόμενα
Γενική έννοια της επιλεκτικότητας
Όπως προαναφέρθηκε, η επιλεκτικότητα είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της προστασίας με ρελέ. Ορίζεται από τη δυνατότητα αναζήτησης ενός ελαττωματικού στοιχείου σε ολόκληρο το δίκτυο και τη διακοπή λειτουργίας του ελαττωματικού τμήματος και όχι ολόκληρου του συστήματος.
Η επιλεκτική προστασία μπορεί να είναι απόλυτη ή σχετική.
- Η απόλυτη προστασία σημαίνει ότι οι ασφάλειες θα ενεργοποιηθούν ακριβώς στο τμήμα του δικτύου όπου έχει συμβεί το βραχυκύκλωμα ή το σφάλμα.
- Η σχετική επιλεκτικότητα προκαλεί την ενεργοποίηση και των διακοπτών κυκλώματος που βρίσκονται κοντά στο σφάλμα, εάν η προστασία στις περιοχές αυτές δεν έχει ενεργοποιηθεί.
Κύριες λειτουργίες
Τα βασικά καθήκοντα της επιλεκτικής προστασίας είναι η εξασφάλιση της ομαλής λειτουργίας του ηλεκτρικού συστήματος και η αποφυγή της εξουθένωσης των μηχανισμών σε περίπτωση απειλής. Η μόνη προϋπόθεση για την ορθή λειτουργία αυτού του τύπου προστασίας είναι ότι οι μονάδες προστασίας πρέπει να ταιριάζουν μεταξύ τους.
Μόλις προκύψει κατάσταση έκτακτης ανάγκης, το ελαττωματικό τμήμα αναγνωρίζεται αμέσως από την επιλεκτική προστασία και απενεργοποιείται. Τα ελαττωματικά τμήματα συνεχίζουν να λειτουργούν, ενώ τα αποσυνδεδεμένα δεν παρεμποδίζονται με κανέναν τρόπο. Η επιλεκτικότητα μειώνει σημαντικά το φορτίο στην ηλεκτρική εγκατάσταση.
Η βασική αρχή αυτού του τύπου προστασίας είναι να εξοπλιστούν οι διακόπτες κυκλώματος με ονομαστικό ρεύμα μικρότερο από αυτό της εισερχόμενης συσκευής. Μαζί μπορούν να υπερβούν την ονομαστική ισχύ του ομαδικού διακόπτη, αλλά ποτέ μεμονωμένα. Για παράδειγμα, εάν έχει εγκατασταθεί ένας δακτύλιος 50 A, η επόμενη μονάδα δεν πρέπει να έχει ονομαστική ισχύ μεγαλύτερη από 40 A. Η μονάδα που βρίσκεται πλησιέστερα στο σημείο έκτακτης ανάγκης θα είναι πάντα η πρώτη που θα ενεργοποιηθεί.
ΠΡΟΣΟΧΗ! Η επιλογή των διακοπτών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με απόλυτη επιλεκτικότητα, εξαρτάται από την ονομαστική τους ισχύ και τα χαρακτηριστικά ενεργοποίησης, τα οποία επισημαίνονται με τις ενδείξεις B, C και D. Συχνά, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι ασφαλειών για την προστασία του ηλεκτρικού συστήματος, RCDS ..
Έτσι, οι κύριες λειτουργίες ενός συστήματος επιλεκτικής προστασίας είναι οι εξής
- Διασφάλιση της ασφάλειας των ηλεκτρικών συσκευών και των εργαζομένων,
- γρήγορος εντοπισμός και αποσύνδεση του τμήματος του ηλεκτρικού συστήματος στο οποίο παρουσιάστηκε η βλάβη (χωρίς διακοπή της λειτουργίας των χώρων εργασίας),
- Μείωση των δυσμενών επιπτώσεων στα λειτουργικά μέρη του ηλεκτρικού εξοπλισμού,
- Μείωση του φορτίου στους μηχανισμούς των εξαρτημάτων, πρόληψη των βλαβών στην ελαττωματική περιοχή,
- που εγγυάται συνεχή ροή εργασιών και σταθερά υψηλό επίπεδο τροφοδοσίας.
- Υποστήριξη της βέλτιστης λειτουργίας μιας συγκεκριμένης εγκατάστασης.
Τύποι επιλεκτικής προστασίας
Ολική και μερική
Η ολική προστασία έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση συσκευών σε σειρά. Σε περίπτωση σφάλματος, η προστασία που βρίσκεται πλησιέστερα στο σημείο της βλάβης θα ενεργοποιηθεί το συντομότερο δυνατό. Η μερική επιλεκτική προστασία είναι αρκετά παρόμοια με την ολική προστασία, αλλά περιορίζεται σε μια ορισμένη τιμή ρεύματος.
Χρόνος και χρονική επιλεκτικότητα
Η χρονική επιλεκτικότητα είναι όταν οι συσκευές που συνδέονται σε σειρά έχουν διαφορετική χρονική καθυστέρηση ενεργοποίησης (όταν αυξάνονται σε σειρά από την προβληματική περιοχή προς την πηγή τροφοδοσίας) με πανομοιότυπο χαρακτηριστικό ρεύματος. Η χρονική προστασία χρησιμοποιείται έτσι ώστε οι διακόπτες να μπορούν να αλληλοϋποστηρίζονται σε περίπτωση σφάλματος. Για παράδειγμα, ο πρώτος πρέπει να ενεργοποιηθεί μετά από 0,1 δευτερόλεπτο, εάν είναι ελαττωματικός, ο δεύτερος θα ενεργοποιηθεί μετά από 0,5 δευτερόλεπτα και, εάν είναι απαραίτητο, ο τρίτος θα ενεργοποιηθεί μετά από 1 δευτερόλεπτο.
Η επιλεκτικότητα ρεύματος-χρόνου θεωρείται η πιο σύνθετη. Χρησιμοποιεί τέσσερις ομάδες, A, B, C και D. Κάθε ομάδα έχει μια προσωπική αντίδραση στο ηλεκτρικό ρεύμα και αποσυνδέεται την απαιτούμενη στιγμή. Η καλύτερη προστασία επιτυγχάνεται στην ομάδα Α, η οποία χρησιμοποιείται κυρίως για ηλεκτρικά κυκλώματα. Ο πιο δημοφιλής τύπος είναι ο C, αλλά οι ειδικοί συμβουλεύουν ενάντια στην ευρεία και κακόβουλη εγκατάστασή τους.
Επιλεκτικότητα ρεύματος
Αυτός ο τύπος είναι παρόμοιος με τον προσωρινό τύπο, αλλά η διαφορά είναι ότι το κύριο κριτήριο είναι το όριο ρεύματος. Οι τρέχουσες τιμές παρατάσσονται σε φθίνουσα σειρά από την παροχή ρεύματος προς τα αντικείμενα φορτίου.
Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα κοντά στον διακόπτη Α, η προστασία του άκρου Β δεν πρέπει να λειτουργήσει και ο ίδιος ο διακόπτης πρέπει να απενεργοποιήσει τη συσκευή. Προκειμένου η επιλεκτικότητα ρεύματος να εγγυάται την ολική επιλεκτικότητα, θα πρέπει να υπάρχει υψηλή αντίσταση μεταξύ των δύο διακοπτών. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω:
- μια μεγάλη γραμμή μεταφοράς ρεύματος,
- Εισαγωγή περιέλιξης μετασχηματιστή,
- Εισαγωγή σύρματος μικρότερης διατομής στο διάκενο.
Ενεργητικό
Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει τη γρήγορη επιλεκτικότητα της αυτόματης μεταγωγής. Σε αυτή την περίπτωση ρεύματα βραχυκυκλώματος (ρεύματα βραχυκύκλωσης) δεν έχουν τη δυνατότητα να φθάσουν τις μέγιστες τιμές τους.
Αυτοί οι διακόπτες λειτουργούν μόνο για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Λόγω του υψηλού δυναμισμού των φορτίων, είναι εξαιρετικά δύσκολο να αντιστοιχηθούν οι πραγματικές παράμετροι ρεύματος-χρόνου των προστασιών.
Ο μέσος χρήστης δεν μπορεί να εντοπίσει τα χαρακτηριστικά αυτού του τύπου επιλεκτικότητας. Ο κατασκευαστής υποχρεούται να τα παρέχει με τη μορφή γραφημάτων και πινάκων.
Επιλεκτικότητα ζώνης
Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικές εφαρμογές. Πρόκειται όχι μόνο για μια πολύ περίπλοκη αλλά και για μια εξαιρετικά δαπανηρή μέθοδο προστασίας. Για την εφαρμογή της επιλεκτικότητας ζώνης είναι απαραίτητη η αγορά ειδικών συσκευών παρακολούθησης.
Όλα τα δεδομένα από τις συσκευές συγκεντρώνονται στο κέντρο ελέγχου. Αυτό το κέντρο καθορίζει ποιος διακόπτης κυκλώματος θα ενεργοποιηθεί.
Σε αυτές τις συσκευές χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικές μονάδες απελευθέρωσης. Οι διακόπτες λειτουργούν ως εξής: εάν εμφανιστεί κατάσταση συναγερμού, η κατώτερη συσκευή δίνει σήμα στην ανώτερη. Εάν ο κατώτερος δεν έχει ενεργοποιηθεί εντός 1 δευτερολέπτου, μπορεί να παρέμβει ο ανώτερος.
Υπολογισμός της επιλεκτικότητας του διακόπτη κυκλώματος
Οι συσκευές προστασίας στις περισσότερες περιπτώσεις δεν είναι έξυπνες συσκευές, αλλά τυπικοί και οικείοι διακόπτες κυκλώματος. Για να εξασφαλιστεί η σωστή επιλεκτικότητα, είναι απλώς απαραίτητο να επιλεγούν οι σωστές ρυθμίσεις παραμέτρων. Η λειτουργία των μονάδων αυτών βασίζεται στην ακόλουθη προϋπόθεση:
Ic.o.last ≥ Kno.last * I k.pre, όπου:
- Ic.o.last είναι το ρεύμα στο οποίο αρχίζει να λειτουργεί η προστασία,
- I k.pred. - ρεύμα βραχυκυκλώματος στο τέλος της ζώνης προστασίας,
- Kn.o. - συντελεστής αξιοπιστίας που εξαρτάται από διάφορες ρυθμίσεις.
Για τον υπολογισμό της επιλεκτικότητας για συσκευές ελεγχόμενου χρόνου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ακόλουθο σχήμα:
tc.o.last ≥ tc.pre.+ ∆t, όπου:
- tc.o.last και tc.pre. - είναι τα χρονικά διαστήματα στα οποία οι διακόπτες ενεργοποιούνται κατά σειρά εγγύτητας με την παροχή ρεύματος,
- ∆t είναι το χρονικό βήμα της επιλεκτικότητας.
Χάρτης επιλεκτικότητας
Προκειμένου να διασφαλιστεί το υψηλότερο δυνατό επίπεδο προστασίας του διακόπτη κυκλώματος, απαιτείται ένας χάρτης επιλεκτικότητας ή μια οπτική αναπαράσταση αυτού. Ο χάρτης είναι ένα είδος διαγράμματος που δείχνει όλα τα σύνολα των τρεχουσών παραμέτρων στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.
Για να δημιουργηθεί ένας σωστός χάρτης επιλεκτικότητας πρέπει να τηρηθούν τα ακόλουθα σημεία
- οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις πρέπει να είναι συνδεδεμένες σε μια ενιαία παροχή ρεύματος,
- Θα πρέπει να επιλεγεί η σωστή κλίμακα ώστε να μπορούν να εντοπιστούν όλα τα σημεία σύνδεσης στο χάρτη,
- Εκτός από τα χαρακτηριστικά των ασφαλειοκιβωτίων, θα πρέπει να αναγράφονται οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές βραχυκυκλώματος στα σημεία του συστήματος.
Οι μονάδες χαρτογραφούνται με τη σειρά, η οποία καθορίζεται από τη σειρά με την οποία συνδέονται. Για να κατασκευαστούν σωστά τα σχηματικά διαγράμματα, πρέπει να χρησιμοποιηθούν οι άξονες με τις βασικές τιμές. Ένας σωστά χαρτογραφημένος χάρτης είναι το κλειδί για την εύκολη σύγκριση των παραμέτρων των συσκευών προστασίας και της συνολικής επιλεκτικότητας.
ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ! Για να γίνει ο χάρτης πιο γρήγορος, αξίζει να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό πρόγραμμα. Μπορεί εύκολα να βρεθεί στον Παγκόσμιο Ιστό.
Συμπέρασμα
Συχνά, η επιλεκτικότητα ρεύματος ή χρόνου εφαρμόζεται στα οικιακά δίκτυα ισχύος. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να εγκαταστήσετε RCDs σε σειρά. Εγκατάσταση RCDόπου υπάρχει ένας κοινός διακόπτης κυκλώματος και αρκετοί άλλοι βρίσκονται στο στέλεχος. Η επιλεκτική προστασία συμβάλλει στη σωστή και χωρίς σφάλματα λειτουργία του εξοπλισμού.
Σχετικά άρθρα:
