Как обеспечить селективность автоматических выключателей

Обновлено: 28.06.2024

Делаем полный ремонт в квартире.
По опыту эксплуатации дома в деревне, я задумался о том, как обеспечить срабатывание только конечного автомата при КЗ в цепи (погуглил узнал, что это называется селективность).

Мне все понятно с токами перегрузки. Но если возникает КЗ, выбивает и конечный автомат (на 16А, например) и вводной (на 25А, трехфазный). В результате обесточивается весь дом.
Я так понимаю, что дело во временной характеристике автомата.

Прошу прощения, но дел по ремонту очень много, погружаться самостоятельно глубоко в тему нет возможности. Поэтому очень прошу совета по обеспечению той самой селективности по току. Подозреваю, что дело в характеристиках (B, С и прочее).

Вопрос могу наверное поставить просто:
Какая характеристика нужна для вводного автомата (25А, 3 фазы) и какие характеристики нужны для конечных автоматов?
Спасибо заранее за помощь.

У АББ есть селективные автоматы, но очень дорогие.
Что касается характеристик автоматов (В, С, Д), то они не дадут абсолютной селективности при КЗ. Конечные автоматы можно поставить В, а вводной С.

Danmos написал:
Какая характеристика нужна для вводного автомата (25А, 3 фазы) и какие характеристики нужны для конечных автоматов?

Деньги нужны.
Типичная цена трёхполюсного селективного автомата - около 25 тысяч рублей. По этой простой причине в быту эта хрень не применяется.
Ищем "Выключатель автоматический трехполюсный 40А S753DR-E40 селективный (S753DR-E40)", и грустим.
Более дешёвый способ - плавкие вставки. Но с понятными неудобствами после срабатывания.

Danmos написал:
Но если возникает КЗ, выбивает и конечный автомат (на 16А, например) и вводной (на 25А, трехфазный). В результате обесточивается весь дом.

Вас это очень смутит раз в 15 лет? Или у вас кз — обычное дело каждый день утром и вечером?

Danmos написал:
Но если возникает КЗ, выбивает и конечный автомат (на 16А, например) и вводной (на 25А, трехфазный). В результате обесточивается весь дом.

Вас это очень смутит раз в 15 лет? Или у вас кз — обычное дело каждый день утром и вечером?

Radio , Смутит. У меня есть обстоятельства, по которым обесточивание дома - очень нежелательное в некоторых ситуациях событие. Готов выложить за это 25 тыр.

Юрка написал:
У АББ есть селективные автоматы, но очень дорогие.
Что касается характеристик автоматов (В, С, Д), то они не дадут абсолютной селективности при КЗ. Конечные автоматы можно поставить В, а вводной С.

Юрка , Спасибо.
А можно наоборот - конечные поставить C, а вводной - со следующим классом? Или это уже небезопасно?

Юрка написал:
У АББ есть селективные автоматы, но очень дорогие.
Что касается характеристик автоматов (В, С, Д), то они не дадут абсолютной селективности при КЗ. Конечные автоматы можно поставить В, а вводной С.

Danmos , В жилом фонде АВ ТВХ B, C.
Если есть желание и возможность ставьте селективный АВ от АВВ S750.
Всё остальное - от лукавого.

Разработка и сборка электрощитов

Для начала - какой у вас фактический ток короткого замыкания фаза-ноль? Методика измерения чайником, по подсадке напряжения под нагрузкой, описана в интернетах и на этом форуме.
В сельской местности электромагнитный расцепитель автомата D25 имеет шанс не сработать никогда.

Danmos написал:
есть обстоятельства, по которым обесточивание дома - очень нежелательное в некоторых ситуациях событие. Готов выложить за это 25 тыр.

ИБП (инвертор и батареи) плюс правильное разделение потребителей дает куда большую независимость от энергосбыта и УК.

Не так давно (с месяц назад) утром, когда все собирались на работу, свет вырубили. Всего на часок. Дом с электроплитами. Вода, лифты отключились тоже. Жильцы матерясь побрели по темным лестницам на работу неумытые и без горячего завтрака. Это тот случай, когда трехкиловатный инвертор отработал очень достойно (и микроволновка и чайник), а запас воды в ГА бустера и ОО-фильтра позволил умыться и согреть чаю.

Как выяснилось в единой диспетчерской - проводились плановые работы. Отключения от нескольких секунд до пары минут раз в неделю - норма. Рядом стройка. Жалуйтесь в спортлото.

Если так важна селективность, начните с замера тока КЗ:

AlexeyL написал:
Методика измерения чайником, по подсадке напряжения под нагрузкой, описана в интернетах и на этом форуме.

Дальше будет понятно в каких границах вам нужно искать решение. И укажите что же такое вам надо питать непрерывно.

Альтернатива догорому бесперебойнику очень простая и недорогая: газовая плитка, три двухлитровые бутылки с водой и фонарики-свечки. Ну и умение этим пользоваться в квартире. Говорю совершненно без стёба и подкола.

Danmos написал:
есть обстоятельства, по которым обесточивание дома - очень нежелательное в некоторых ситуациях событие. Готов выложить за это 25 тыр.

Если так важна селективность, начните с замера тока КЗ:

AlexeyL написал:
Методика измерения чайником, по подсадке напряжения под нагрузкой, описана в интернетах и на этом форуме.

Любая схема электроснабжения дома должна включать в себя защиту автоматами. Селективность автоматических выключателей — это один из немаловажных параметров, который должен соблюдаться при расчете схемы. Что это такое?

При аварийной ситуации должно происходить отключение от сети только поврежденного участка, то есть группового автомата. Но не вышестоящие вводные или УЗО. Это обеспечивает как удобство, так и дополнительную безопасность, сохранность имущества.

Поэтому, ставим автоматические выключатели по иерархической системе. Как номинал теплового расцепителя, так и характеристику электромагнитного. ну это простыми словами. А для тех кто ищет подтверждение слов в технической документации, основные моменты ниже.

Несколько основных тезисов из ПУЭ (3.1):

1. Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии.
2. Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.
3. Аппараты защиты следует устанавливать, как правило, в местах сети, где сечение проводника уменьшается (по направлению к месту потребления электроэнергии) или где это необходимо для обеспечения чувствительности и селективности защиты.

А также следующие немаловажные нормативные документы:

ТКП 121-2008: Аппараты защиты следует устанавливать во всех местах электрической сети, где сечение проводника уменьшается, или в местах, где это необходимо для соблюдения селективности. При этом они должны устанавливаться непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии.
ТКП 45-4.04-296-2014: При выборе номинальных токов и уставок аппаратов защиты следует обеспечивать селективность защиты, для этого рекомендуется, чтобы каждый ближайший к источнику питания аппарат имел номинальный ток или уставку на две ступени выше, чем предшествующий ему со стороны потребителей аппарат защиты.

Если с выбором номинала теплового расцепителя всё очевидно. Нельзя ставить 16 над 20 Амперным или одноименные с одной и той же хар-кой. Но вот с характеристикой электромагнитного расцепителя чуть сложнее.

Что будет если не соблюсти селективность автоматов.

Чтобы было понятнее, легче объяснить на примере. Например, случилось короткое замыкание на линии освещения из-за лампочки накаливания. Дальнейшие последствия, если произойдет отключение не на групповом автомате:

Отключение всех групп автоматов, путем срабатывания вводного. Обесточится вся квартира.
Возможен выход из строя аппаратуры защиты из-за огромных токов.
Оплавление изоляции проводов.
Порча, обгорание патронов люстры, вытекание/нагар на контактах.

Эти последствия будут менее существенными, если разброс по номинальному пропускному току не большой. Я описал худшие варианты.

То есть ваша проводка и аппараты даже если и выдержит, то получит ущерб. Много факторов повлияет на степень повреждений, но в конце концов это будет снижать надежность защиты с каждым таким случаем.

Ток перегрузки, проходящий через автоматы характеристики B, C и D может отличаться в 5-15 раз. Часто на групповые автоматы для освещения ставится характеристика B, как раз для обеспечения быстрого отключения в непредвиденной ситуации и соблюдения селективности.

A: 1. Ставятся для защиты дорогой микроэлектроники, не имеющей пусковых нагрузок.
B: Гарантировано отработает при токах в 3-5 больше номинального. Выбор для освещения.
C: 5-10. Самая распространенная характеристика для домашних проводок.
D: 10-20. Чаще всего используется для двигателей с большими пусковыми токами.

Советы

Если поставить над автоматом 16С выше по схеме такой же, то тут уже будет решать качество сборки. Насколько быстро они отработают. И не факт, что это будет самый ближайший. Поэтому, если возникла необходимость так сделать, то хотя бы повысить характеристику на D у вышестоящего. Но лучше не рассчитывать подобным образом схемы, это своего рода костыль.

Также, если у вас стоит автомат с хар-кой Д на какой-нибудь стиральной машине или другом агрегате, то вводной обязательно должен быть с такой же характеристикой, а не С. Иначе будет постоянно вырубать вводной при КЗ на линиях или запуске мощных машин, а групповые так и не отработают.

Но если разброс по току большой (ввод 40+ ампер, стиралка на D16), то можно и характеристику С ставить. 40*5=200 Ампер минимальный ток расцепления. А учитывая погрешности, то сработает он при более высоких значениях.

Мало того, что это будет ложное срабатывание, дак вы ещё и можете потерять не сохраненную работу на компьютере просто так.

Надеюсь статья была полезна. Если вы выбираете автоматы, то могу вам посоветовать другую нашу статью — как выбрать автоматический выключатель. Поможем с выбором характеристик и производителем.

Стоит начать с самого термина, чтобы максимально понять, что собой представляет данное свойство.

Что такое селективность:

Селективность — это специфическая особенность релейной защиты выявить повреждённый элемент проводки (замыкание, перегрузка) и отключить его близлежащими выключателями, не прекращая нормальную работу остальных зон электрической цепи. К примеру, при обычном коротком замыкании кондиционера, в первую очередь, отключается предохранитель питающий непосредственно кондиционер:

Основная и главная цель — безопасность. Кроме того упрощается поиск причины отключения, только представьте, что при замыкании в розетке у вас отключается весь подъезд. Попробуйте потом разобраться, что где как и почему
В каждый автоматический выключатель входит в 2 независимых друг от друга системы защиты:

От короткого замыкания
От перегрузки

Как работает селективная защита

Это понятие включает в себя несколько способов избирательного отключения.

Токовая селективность

Рассмотрим принцип работы на простом примере правильно организованного квартирного щитка.

технические условия энергоснабжения объекта: 9 кВт (защитный автомат 40 А);
подключение однофазное;
нулевой проводник (PE) может быть как с автоматом, так и без него;
подключаемые помещения: коридор, санузел, кухня, гостиная, спальня;

Правильная селективность защиты изображена на иллюстрации:

Разбираем схему по секторам:

Информация: Ставить или не ставить УЗО в принципе, это решение каждого владельца помещения. Селективность защиты может быть решена и с обычными автоматами.

Так работает селективная защита, организованная по принципу разности токов срабатывания. Возвращаемся к началу раздела: при аварийной ситуации сила тока стремительно возрастает, и срабатывает автомат с минимальным током отсечки. До второй и третьей линий защиты проблема просто не доходит.

Однако, существуют условия, при которых сила сверхтока сразу будет достаточной для отключения автомата третьего уровня защиты:

Если замыкание или избыточная токовая нагрузка происходит в электроприборе, сверхтоки растут на так стремительно. Часть нагрузки берет на себя питающий кабель самого устройства, который (нагреваясь) дифференцирует резкий токовый скачок.
В случае, когда короткое замыкание происходит на силовом питающем кабеле (линия, на которой установлены розетки), сверхток достигает максимального значения практически мгновенно. Защитные автоматы всех уровней могут сработать одновременно.

Временная селективность

Разумеется, токовая защита в автомате также останется. Просто кроме порога срабатывания по току, определяется время задержки размыкания контактов. При грамотном использовании этих параметров, можно выстроить цепочку селективной защиты таким образом, чтобы первым срабатывал выключатель, расположенный ближе к проблемному потребителю (либо аварийному участку цепи). В этом случае вторая и третья ступени защиты остаются работоспособными, общее энергоснабжение объекта не прекращается.

При построении карты селективности в релейной защите, стратегия строится на постепенном повышении как порогов срабатывания по току, точному расчету времени задержек на каждом следующем автомате. Разница во времени между задержками последующих ступеней состоит из времени обнаружения сверхтока (короткое замыкание, превышение нагрузки) со стороны потребителя, а также из естественной инерции размыкающего устройства со стороны генерирующей установки.

Эти характеристики анализируются методом сравнения времятоковых параметрических кривых.

Если наложить графики друг на друга, можно определить иерархию расположения защитных автоматов в цепи.

Интересно, что нормальную селективную защиту можно обеспечить только с использованием временных характеристик (без распределения токовой отсечки). Расщепление по току может быть одинаковым у всех автоматов, а срабатывание расцепителей будет происходить в строгой иерархической последовательности: от потребителя к источнику электроэнергии.

При этом задержка срабатывания настраивается таким образом, что первый от потребителя (в аварийной ситуации — проблемной зоны) автомат должен сработать мгновенно. Следующий за ним, удерживает контакты замкнутыми, обеспечивая электропитанием остальную цепь.

Иллюстрация наглядно демонстрирует, как можно организовать разветвленное подключение на защитных автоматах с одинаковым током уставки. Безопасность организуется за счет ступенчатого отключения по времени и на разных уровнях.

Энергетическая селективность

Этот способ защиты нельзя рассматривать, как обособленный. Просто для его организации используются специально сконструированные автоматические выключатели.

При возникновении короткого замыкания, такие автоматы демонстрируют быстродействие, измеряемое единицами миллисекунд. Иерархия цепочки размыканий строится по обычному принципу: быстрые устройства от потребителя, медленные — ближе к энергоснабжению.

Расчет производится сначала теоретически, на основе паспортных данных выключателей, а затем производятся практические испытания. Только после этого система может считаться безопасной, и принимается на вооружение проектировщиками.

К этой категории можно отнести селективную защиту с помощью устройств защитного отключения. Для этих целей также используется специальное оборудование.

Что такое селективное УЗО, и чем оно отличается от обычного?

Любой пользователь этих автоматов знает, что при возникновении любого подозрения на опасность (с точки зрения УЗО), происходит моментальное отключение всей цепи. Многие электрики по этой причине отказываются монтировать устройства защитного отключения в селективные схемы. Это ставит под сомнение безопасность электрического подключения бытовой техники.

Поэтому производители разработали УЗО с большим временем срабатывания. Получается, что при традиционном подключении, традиционные автоматы срабатывают раньше, чем устройства защитного отключения.

На иллюстрации схема выглядит, как в обычном проекте, на самом деле это селективная защита с использованием УЗО.

Кроме того, отключение происходит только на том уровне, где возникла проблема. Мало того, что авария на одной линии не приводит к прекращению энергоснабжения целого объекта, упрощается поиск вышедшей из строя электроустановки.

Для информации, типы селективных УЗО

Для поддержания принципа временной селективности, выдержка интервала должна быть разной: для каждой задачи своя. Типовых классификаций две:

Зонная селективность

С технической точки зрения, это разновидность временной селективности. Принцип работы изменяется за счет технологического администрирования. Организуется своеобразный обмен данными между анализаторами тока на каждом автомате. В результате, при возникновении аварии по току в одной зоне, отключается только она. При этом, иерархия не обязательно выдерживается: сектор отключения может быть на любом уровне.

Есть две методики построения администрирования:

Какой бы способ селективной защиты вы не выбрали, все начинается с точного расчета.

При перегрузке:

Номинальный ток выбирается из разряда: 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А (ампер).

При составлении проекта электроснабжения, например, нужно рассчитать ток через каждый автомат.

Устанавливать автоматические выключатели необходимо так, чтобы номинальные токи нарастали по значению в сторону источника питания.

Тогда селективность будет соблюдаться автоматически. Такое свойство называют естественной селективностью автомата в диапазонах токов перегрузки.

Правила составления карты селективности

Максимальное использование защитных свойств автоматических выключателей обеспечивается за счет составления специальной карты, отображающей селективность защиты электрической сети, с графическим обозначением всех возможных процессов. Она выполняется в виде схемы установленного образца, в которой указываются все токовые характеристики защитных устройств, включенных в конкретную электрическую сеть.

При составлении карты должны соблюдаться определенные правила:

Все электроустановки должны быть подключены к общему источнику питания.
Все места расположения значимых расчетных точек должны нормально просматриваться, поэтому карта селективности выполняется в наиболее подходящем масштабе.
На схеме отмечаются защитные свойства каждого автомата, а также характеристики возможных коротких замыканий в различных точках с их минимальным и максимальным значением.
Характеристики автоматов наносятся последовательно, в соответствии с порядком их подключения. Для правильного построения схемы используются оси с основными показателями. На основании схемы составляется специальная таблица, облегчающая выбор защитных устройств.

На правильно составленной карте отображается полная картина об уставках автоматов, согласованных между собой. Это дает возможность сравнивать параметры защитных устройств и общую селективность защиты. Сама карта в первую очередь строится на основе осей времятоковых характеристик и их разновидностей. Как правило, в одной этой схеме отображаются параметры двух или трех автоматов. Горизонтальная ось абсцисс содержит токовые величины (в кВт), а на вертикальной оси ординат отмечается время (с).

Ускорить составление карты помогает специальная программа, которую можно легко найти в интернете. Иногда такие схемы отсутствуют в проектной документации на электрооборудование. Это может привести к нарушениям установленных норм и отключениям питания потребителей.

При коротком замыкании:

Эти две величины независимы друг от друга, но лучше соблюдать селективность по двум параметрам единовременно. Оба параметра учитываются типом автоматического выключателя: А, В, С, D.

Буквы типа автомата необходимо устанавливать так же по порядку по направлению к источнику питания.

Чаще всего в быту применяются автоматы типа С и если в вашей электросети последовательно включено не более 2 (двух) автоматов, в достижении селективности не возникнет проблем. Если же у вас последовательно включено 3 (три) и более автоматических выключателя, лучше обратиться к специалисту, для принятия специальных мер.

Смотрите так же:

На этом мы подошли к концу пояснения понятия селективности автоматов. Все написанное касаемо диапазонов токов перегрузки, можно применять и к дифференциальным автоматическим выключателям, которые имеют еще два дополнительных вида защиты: по току утечки и току короткого замыкания. Об этом в другой раз.

Для закрепления знаний, предлагаю вам про соблюдение селективности в квартире:

Подъездный щиток:

В квартире:

Материал одинаково подойдет начинающим электрикам, и энергетическим отделам крупных предприятий. Разумеется, в домашних условиях нет необходимости усложнять схему: достаточно обеспечить селективность по току отсечки.

Видео по теме

Кол-во блоков: 9 | Общее кол-во символов: 17035
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

Во время перегрузки или короткого замыкания на линии электросети автоматический предохранитель должен среагировать. В то же время необходимо, чтобы минимальная часть потребителей была отключена, а другие продолжали функционировать. Если селективность установлена грамотно, должен функционировать только аварийный предохранитель линии, а групповой предохранитель должен оставаться работающим.

Селективность автоматов

Следовательно, селективность автоматических предохранителей — это выбор устройств в системе, в которых в случае аварии в любой ее части отключение выполнялось элементом, отвечающим только за эту часть. Проще говоря, селективность — это координация функционирования приборов защиты, подключенных последовательно, так что в случае скачков напряжения или короткого замыкания отключается только та часть установки, в которой происходит неисправность.

Обеспечение селективной работы

Для обеспечения селективности нескольких УЗО, подключенных последовательно, нужно правильно их выбрать по значениям тока и времени. Главную роль играют такие параметры УЗО, как временные и токовые уставки. Эти устройства отличаются от остальной автоматики тем, что их селективность может быть выставлена не только по значению времени, но и по току.

Исходя из временного интервала селективное УЗО имеет две разновидности:

Способ обеспечения селективности УЗО на видео:

Запомните, что вышестоящее УЗО должно иметь в три раза большую выдержку по времени, чем у устройств, защищающих отходящие линии. Аналогичная разница нужна и в варианте, когда селективная работа выстраивается по номинальному дифференциальному току отключения. Эта величина у вводного устройства должна в три раза превосходить ток групповой защиты.

Если сказать проще, вводное УЗО при возникновении утечки фиксирует разницу в величинах входного и выходного тока, но не реагирует. Оно как бы даёт возможность отработать нижестоящим устройствам. И только в том случае, если по какой-то причине эти устройства не сработали (из-за поломки самого УЗО либо допущенных ошибок при коммутировании схемы), через определённое время отключится селективное УЗО на вводе. Оно является своего рода подстраховкой групповым устройствам.

Есть ещё один случай, когда отработает вводное устройство – если токовая утечка возникнет между ним и групповым УЗО, расположенным ниже. Чтобы было понятнее, объясним на примере. Предположим вводное устройство вместе со счётчиком электроэнергии и общим автоматом смонтированы в распределительном щите, расположенном на улице. А устройства для отходящих линий установлены в щите, который расположен внутри дома. Если на кабеле между этими двумя щитами возникнет токовая утечка, то среагирует и отключится селективное УЗО на вводе.

Селективность – хорошо это или плохо – на видео:

Принцип логики

На приведённой Картинке 9, пояснён принцип работы логики. В каждом из 4-х цифровых реле применяется уставка по току, равная самой последней чувствительной ступени. Такая ступень имеет время срабатывания 0,2 с. Логическая селективность подразумевает возможность блокировки реле сигналом ЛО (логического ожидания). Такой сигнал подаётся по каналу от предыдущего реле защиты. Каждое из реле может передавать такие сигналы транзитом.

Как видно из рисунка, при КЗ в точке К1 все остальные реле, от сигнала ЛО, поданного реле К1, подвергнутся ожиданию. Реле К1 сработает и выполнит отключение. При КЗ в точке 2 аналогичным образом сработает реле К4.

Такие схемы построения логического управления требовательны к надёжности линий связи между элементами.

Основные определения

«Селективность по сверхтокам (2.5.23)

«Полная селективность (2.17.2)

«Частичная селективность (2.17.3)

Селективность по сверхтокам, когда при последовательном соединении двух аппаратов защиты от сверхтоков аппарат со стороны нагрузки осуществляет защиту до определенного уровня сверхтока без срабатывания второго защитного аппарата.”

Можно говорить о полной селективности, когда обеспечивается селективность для любого значения сверхтока, возможного в установке. О полной селективности между двумя автоматическими выключателями говорят, когда обеспечивается селективность до меньшего из значений Icu двух автоматических выключателей, так как максимальный ожидаемый ток короткого замыкания (КЗ) установки в любом случае будет ниже или равным наименьшему значению Icu двух автоматических выключателей.

О частичной селективности говорят, когда обеспечивается селективность только до определенного значения тока Is (предельный ток селективности). Если ток превышает это значение, то селективность между двумя автоматическими выключателями более не может быть обеспечена.

О частичной селективности между двумя автоматическими выключателями говорят, когда обеспечивается селективность до определенного значения Is, которое ниже значений Icu двух автоматических выключателей. Если максимальный ожидаемый ток КЗ установки ниже или равен току селективности Is, говорят о полной селективности.

Рассматриваются следующие два автоматических выключателя:

На стороне питания XT4N250 TMA100 (Icu=36 кА);
На стороне нагрузки S200M C40 (Icu=15 кА).

Из “Таблиц координации аппаратов защиты и управления” видно, что обеспечивается полная селективность (Т) между двумя автоматическими выключателями. Это означает, что обеспечивается селективность до 15 кА, т.е. меньшего из двух значений Icu.

Очевидно, что максимальный ожидаемый ток К3 в месте установки автоматического выключателя S200M C40 будет меньше или равным 15кА.

Теперь рассматриваются следующие два автоматических выключателя:

На стороне питания XT4N250 TMA80 (Icu=36 кА);
На стороне нагрузки S200M C40 (Icu=15 кА).

Это означает, что если максимальный ожидаемый ток КЗ на стороне нагрузки автоматического выключателя S200M C40 меньше 6.5 кА, то будет обеспечена полная селективность, а если ток КЗ имеет более высокое значение, то будет обеспечиваться частичная селективность, т.е. только для КЗ с током меньше 6.5 кА, тогда как для КЗ с током между 6,5 и 15 кА несрабатывание автоматического выключателя стороны питания не обеспечивается.

Графическое изображение селективности

Для надежной токовой защиты электропроводки необходима карта селективности. Она представляет собой схему времятоковых характеристик аппаратов, установленных поочередно в цепи. Масштаб выбирается так, чтобы по граничным точкам было видно защитные свойства аппаратов. На практике карты селективности в проектах преимущественно не используются, что является большим недостатком и приводит к отключениям электричества у пользователей.

Соотношение номиналов должно быть как минимум 2,5 для обеспечения селективности. Но даже у них есть общие зоны срабатывания, хотя и небольшие. Только при соотношении 3,2 не наблюдается их пересечение. Но в этом случае один из номиналов может получиться завышенным и придется установить после автомата проводку большего сечения.

В большинстве случаев селективность защиты не требуется. Она нужна только там, где могут возникнуть серьезные последствия.

Если в расчете получаются завышенные значения номиналов автоматов, на вводе устанавливают рубильники или выключатели нагрузки.

Можно также применять специальные селективные автоматы.

Виды селективной защиты

Полная и частичная

Полная защита предназначена для последовательного подключения приборов. При аварии максимально быстро сработает тот защитный агрегат, который находится ближе всех к месту поломки. Частичная селективная защита во многом похожа на полную, но функционирует лишь до определенной величины тока.

Временная и времятоковая

Временная селективность – это когда у последовательно подсоединенных аппаратов при идентичных характеристиках тока установлена отличающаяся выдержка времени на срабатывание (при последовательном увеличении от проблемной зоны до источника питания). Временная защита применяется, чтобы автоматы могли подстраховать друг друга в случае сбоя. К примеру, первый должен сработать через 0,1 секунды, если он неисправен, спустя 0,5 секунды в дело вступает второй, а при необходимости третий заработает через 1 секунду.

Времятоковую селективность считают максимально сложной. Для нее применяется аппаратура 4 групп – А, В, С и D. У каждой из них наблюдается персональная реакция на электроток и отключение в необходимый момент. Наилучшая защита достигается в группе A, которая используется в основном для электроцепей. Самый популярный тип агрегатов — С, однако специалисты не советуют устанавливать их повсеместно и непродуманно.

Селективность по току

Данная разновидность схожа по методу работы с временной, однако отличие в том, что главным критерием выступает предельная величина токовой отметки. Значения тока выстраиваются в порядке убывания от источника питания до объектов загрузки.

Если около выключателя А возникает КЗ, защита конца В не должна работать, а сам выключатель обязан снимать напряжение с прибора. Чтобы селективность по току гарантировала тотальную избирательность, потребуется иметь большое сопротивление между обоими выключателями. Его получают при помощи:

протяженной линии электропередачи;
вставки обмотки трансформатора;
включения в разрыв провода сечения меньшего размера.

Watch this video on YouTube

Энергетическая

Данная схема подразумевает быстродействие селективности автовыключателей. При этом токи коротких замыканий (КЗ) не имеют возможности набрать свои максимальные значения.

Рядовой пользователь не имеет возможности отследить характеристики данного типа селективности. Производитель обязан предоставлять их в виде графиков и таблиц.

Зонная селективность

Такие схемы часто используются на промышленных объектах. Это не только весьма сложный, но и предельно дорогой способ защиты. Для применения зонной селективности нужно приобретать специальные приборы слежения.

Все данные, полученные в процессе работы приборов, сосредотачиваются в центре контроля. Он определяет, какой именно автомат нужно задействовать для отключения.

В данных устройствах используются электронные расцепители. Их схема работы такова: при появлении аварийной ситуации нижестоящий аппарат подает сигнал тому, что выше. Если через 1 секунду нижнее устройство не сработало, в дело вступает второе.

Токовая селективность в диапазоне срабатывания быстродействующих расцепителей

Токовая селективность достигается благодаря ступенчатому регулированию токовых уставок быстродействующих расцепителей.

Токовая селективность обеспечивается, в основном, токоограничивающими выключателями с электромагнитными расцепителями, допускающими ступенчатое регулирование токовых уставок.

Нижерасположенный автоматический выключатель не является токоограничивающим.

Полная селективность в данной ситуации практически невозможна, поскольку токи Isc A и Isc B примерно равны, поэтому оба автоматических выключателя будут срабатывать одновременно. В этом случае селективность является частичной; селективность ограничена током Im вышестоящего автоматического выключателя (рис. Н51).

Нижерасположенный автоматический выключатель является токоограничивающим.

Улучшение селективности достигается за счет токоограничения, осуществляемого выключателем В.
В случае возникновения короткого замыкания ниже выключателя B, ограниченный ток КЗ вызовет срабатывание электромагнитного расцепителя выключателя B (если его уставки были правильно настроены). В то же время ограниченный выключателем В ток КЗ будет недостаточен для того, чтобы вызвать отключение автоматического выключателя A.

Примечание: всем рассмотренным здесь низковольтным выключателям присуща некоторая степень токоограничения, даже тем, которые не относятся к токоограничивающим. Это является причиной нелинейной характеристики, показанной для стандартного автоматического выключателя A на рис. H53. Однако для нормальной работы такой схемы необходимы тщательные расчеты и испытания.

Рис. H53: Нижерасположенный токоограничивающий автоматический выключатель B

В зависимости от величины токов КЗ вышерасположенный автоматический выключатель может срабатывать мгновенно или с короткой выдержкой времени. Такие выключатели оснащаются расцепителями и небольшой задержкой срабатывания (селективная токовая отсечка). Эта задержка является достаточной, чтобы обеспечить полную селективность с любым нижерасположенным быстродействующим автоматическим выключателем при любом токе короткого замыкания, вплоть до Ii A (рис. H54).

Рис. H54: Использование вышерасположенного автоматического выключателя с селективной токовой отсечкой

Автоматический выключатель A: Compact NS250 N с расцепителем, имеющим селективную токовую отсечку
Ir = 250 А, селективная токовая отсечка настроена на 2000 А.

Автоматический выключатель B: Compact NS100N
Ir = 100 А

В документации Schneider Electric указан предельный ток селективности 3000 А (что превышает величину 2500 А при использовании стандартного расцепителя).

Что это такое?

Преимуществом данной системы является ее свойство отключать лишь необходимые участки, при этом вся остальная система остается в рабочем состоянии. Единственным условием при этом остается согласованность защитных устройств между собой.

Читайте также: