Uno de los conceptos clave de la electricidad es la selectividad. No es ningún secreto que la seguridad de las redes eléctricas es de suma importancia, y que puede lograrse de diversas maneras. Selectividad - es una función especial de protección del relé que evita las averías y aumenta la vida útil de los dispositivos.
Contenido
Concepto general de selectividad
Como ya se ha dicho, la selectividad es una característica de la protección por relé. Se define por la capacidad de buscar un elemento defectuoso en toda la red y apagar la sección defectuosa en lugar de todo el sistema.
La protección selectiva puede ser absoluta o relativa.
- La protección absoluta implica que los fusibles se disparan precisamente en la sección de la red donde se ha producido el cortocircuito o el fallo.
- La selectividad relativa hace que los disyuntores cercanos al defecto también se disparen si la protección en esas zonas no se ha disparado.
Funciones principales
Las tareas clave de la protección selectiva son garantizar el buen funcionamiento del sistema eléctrico y evitar que se quemen los mecanismos en caso de amenaza. El único requisito para el correcto funcionamiento de este tipo de protección es que las unidades de protección estén adaptadas entre sí.
En cuanto se produce una situación de emergencia, la sección defectuosa es reconocida inmediatamente por la protección selectiva y se desconecta. Las secciones defectuosas siguen funcionando, mientras que las desconectadas no sufren ningún impedimento. La selectividad reduce considerablemente la carga de la instalación eléctrica.
El principio básico de este tipo de protección es equipar los disyuntores con una corriente nominal inferior a la del dispositivo entrante. Juntos, pueden superar la capacidad del disyuntor de grupo, pero nunca individualmente. Por ejemplo, si se instala un casquillo de 50 A, la siguiente unidad no debe tener una capacidad superior a 40 A. La unidad más cercana al lugar de la emergencia será siempre la primera en disparar.
¡ATENCIÓN! La elección de los disyuntores, incluidos los de selectividad absoluta, depende de su capacidad y de sus características de disparo, que están marcadas como B, C y D. A menudo se utilizan varios tipos de fusibles para proteger el sistema eléctrico, RCDS ..
Así, las principales funciones de un sistema de protección selectiva son
- Garantizar la seguridad de los aparatos eléctricos y de los trabajadores;
- identificación y desconexión rápidas de la parte de la instalación eléctrica en la que se ha producido el fallo (sin interrumpir el funcionamiento de las zonas de trabajo);
- Reducción de los efectos adversos en las partes de trabajo del equipo eléctrico;
- Reducción de la carga en los mecanismos de los componentes, prevención de averías en la zona de avería;
- garantizando un flujo de trabajo continuo y un alto nivel de suministro de energía constante.
- Apoyar el funcionamiento óptimo de una instalación concreta.
Tipos de protección selectiva
Total y parcial
La protección total está diseñada para conectar dispositivos en serie. En caso de fallo, la unidad de protección más cercana al punto de fallo se disparará lo más rápidamente posible. La protección selectiva parcial es bastante similar a la protección total, pero está limitada a un determinado valor de corriente.
Selectividad de tiempo y tiempo
La selectividad temporal se produce cuando los dispositivos conectados en serie tienen características de corriente idénticas y un retardo de tiempo de disparo diferente (al aumentar en serie desde el área del problema hasta la fuente de alimentación). La protección temporal se utiliza para que los disyuntores puedan respaldarse mutuamente en caso de fallo. Por ejemplo, el primero debe disparar después de 0,1 segundos, si está defectuoso, el segundo disparará después de 0,5 segundos y, si es necesario, el tercero disparará después de 1 segundo.
La selectividad tiempo-corriente se considera la más compleja. Utiliza cuatro grupos, A, B, C y D. Cada grupo tiene una reacción personal a la corriente eléctrica y se desconecta en el momento necesario. La mejor protección se consigue en el grupo A, que se utiliza principalmente para los circuitos eléctricos. El tipo más popular es el C, pero los expertos desaconsejan su instalación generalizada y desaconsejada.
Selectividad de la corriente
Este tipo es similar al temporal, pero la diferencia es que el criterio principal es el límite de corriente. Los valores de corriente se alinean en orden descendente desde la fuente de alimentación hasta los objetos de carga.
Si se produce un cortocircuito cerca del disyuntor A, la protección del extremo B no debe funcionar y el propio disyuntor debe desenergizar el dispositivo. Para que la selectividad de la corriente garantice la selectividad total, será necesario disponer de una alta resistencia entre ambos interruptores. Esto se obtiene por medio de:
- una larga línea eléctrica;
- Inserción de un devanado de transformador;
- Inserción de un cable de menor sección en el hueco.
Enérgico
Este esquema implica la rápida selectividad de la conmutación automática. En este caso corrientes de cortocircuito (corrientes de cortocircuito) no tienen la posibilidad de alcanzar sus valores máximos.
Estos disyuntores funcionan sólo durante un par de milisegundos. Debido al alto dinamismo de las cargas, es extremadamente difícil hacer coincidir los parámetros reales de tiempo-corriente de las protecciones.
No es posible para el usuario medio rastrear las características de este tipo de selectividad. El fabricante está obligado a proporcionarlos en forma de gráficos y tablas.
Selectividad de zona
Estos esquemas se utilizan a menudo en aplicaciones industriales. Se trata de un método de protección no sólo muy complejo, sino también extremadamente caro. Para aplicar la selectividad por zonas es necesario adquirir dispositivos especiales de seguimiento.
Todos los datos de los dispositivos se concentran en el centro de control. Este centro determina qué disyuntor debe activarse.
En estos dispositivos se utilizan unidades de desbloqueo electrónico. Los disyuntores funcionan de la siguiente manera: si se produce una condición de alarma, el dispositivo inferior envía una señal al superior. Si el inferior no se ha disparado en 1 segundo, el superior puede intervenir.
Cálculo de la selectividad de los disyuntores
Los dispositivos de protección no son, en la mayoría de los casos, dispositivos inteligentes, sino disyuntores estándar y conocidos. Para garantizar una selectividad correcta, simplemente es necesario seleccionar los ajustes correctos de los parámetros. El funcionamiento de estas unidades se basa en la siguiente condición:
Ic.o.last ≥ Kno.last * I k.pre, donde:
- Ic.o.last es la corriente a la que empieza a funcionar la protección;
- I k.pred. - corriente de cortocircuito al final de la zona de protección;
- Kn.o. - coeficiente de fiabilidad que depende de una serie de ajustes.
Para calcular la selectividad de los dispositivos controlados por tiempo podemos utilizar el siguiente esquema:
tc.o.last ≥ tc.pre.+ ∆t, donde:
- tc.o.last y tc.pre. - son los intervalos de tiempo a los que se disparan los disyuntores por orden de proximidad a la fuente de alimentación;
- ∆t es el paso de tiempo de la selectividad.
Mapa de selectividad
Para garantizar el mayor nivel posible de protección de los disyuntores, se necesitará un mapa de selectividad o una representación visual del mismo. El mapa es una especie de gráfico que muestra todos los conjuntos de parámetros actuales de la red eléctrica.
Para crear un mapa de selectividad correcto hay que respetar los siguientes puntos
- las instalaciones eléctricas deben estar conectadas a una única fuente de alimentación;
- Hay que seleccionar la escala correcta para poder localizar todos los puntos de conexión en el mapa;
- Además de las características de las cajas de fusibles, deben indicarse los valores máximos y mínimos de cortocircuito en los puntos del sistema.
Las unidades se mapean por turnos, lo que viene determinado por el orden en que se conectan. Para construir los esquemas correctamente, hay que utilizar los ejes con los valores clave. Un mapa correctamente trazado es la clave para comparar fácilmente los parámetros de los dispositivos de protección y la selectividad global.
ADVERTENCIA Para hacer el mapa más rápido, vale la pena utilizar un programa especial. Se puede encontrar fácilmente en la World Wide Web.
Conclusión
A menudo, la selectividad de corriente o de tiempo se aplica en las redes eléctricas domésticas. La mejor manera de hacerlo es instalar los RCD en serie. Instalación del RCDCuando hay un disyuntor común y varios más están situados en el ramal. La protección selectiva contribuye al funcionamiento correcto y sin fallos del equipo.
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