Selektivita ochrany elektrických sítí: co to je a jak to funguje, hlavní typy práce
Jedním z nejdůležitějších parametrů, které určují spolehlivost napájecího obvodu, je selektivita ochrany. Tedy schopnost odpojit pouze poškozené vedení, ve kterém vznikl nadproud buď v důsledku přetížení nebo zkratu, aniž by došlo k odpojení ostatních obvodů. Nadproud je jakýkoli nadproud ve vedení nad jmenovitým proudem ochranného zařízení.
V souladu s GOST R 50030.2-2010 (IEC 60947-2) může být nadproudová selektivita úplná nebo částečná.
Při plné selektivitě (viz 2.17.2) pro nadproudy se při vypnutí ochranného zařízení (jističe) poškozeného vedení nevypne předřazený jistič při žádné hodnotě přetížení nebo zkratového proudu.
V případě částečné selektivity (viz 2.17.3) se nevypne nadřazený (například vstupní v el. panelu) automatický jistič ústředny při přetížení nebo zkratu v jedné z odchozích linek. vypnout současně s poškozenou ochranou vedení pouze v určitém proudovém rozsahu.
Pro dosažení požadované selektivity se jističe volí podle jejich časově-proudových charakteristik s přihlédnutím k rozptylu jejich parametrů. V tomto případě byste měli použít údaje o zajištění selektivity konkrétních zařízení (nejčastěji prezentované ve formě tabulek selektivity), které poskytují výrobci jističů.
Obvykle je prakticky nemožné dosáhnout úplné selektivity pomocí modulárních jističů v souladu s GOST R 50345-2010 (IEC 60898). Pokud je například jmenovitý proud vstupního jističe 25 A a jmenovitý proud jističů odchozích vedení je 10 A, pak je selektivita při stejných provozních charakteristikách jističů omezena v proudovém rozsahu. do 200 A. Tzn., že při zkratových proudech větších než 200 A nebudou jističe selektivně vypínány (obvykle oba současně). Maximální zkratový proud, který může nastat, se vypočítá nebo změří v místě připojení zátěží nejblíže po délce kabelu (zásuvky, lampy).
Pokud má vstupní jistič charakteristiku odezvy D při jmenovitém proudu 25 A a spínač výstupního vedení má charakteristiku C při jmenovitém proudu 10 A, pak pomocí tabulek selektivity je možné vybrat dvojici spínačů, které zajistí selektivita při zkratových proudech až 500 – 600 A. Jističe musí být od stejného výrobce, jinak nikdo neručí za selektivitu. A v případě nouze, kvůli nedostatečné selektivitě, nebude u koho uplatnit reklamaci.
V souladu s požadavky GOST 50345-2010 (IEC 60898) musí modulární jističe (pro domácnosti a podobné aplikace) v případě zkratu pracovat v době nepřesahující 0,1 sekundy. Obvykle takové spínače (v závislosti na výrobci) fungují v případě zkratu za 0,03 – 0,05 sekundy. Při použití neselektivních spínačů, zejména od různých výrobců, může nastat situace, kdy v případě zkratu dojde pouze k vypnutí předřazeného ochranného zařízení. Proto pouze jejich výrobce může poskytnout záruky na selektivitu dvou konkrétních typů spínačů. Tabulky selektivity lze nalézt v katalozích pro nízkonapěťová zařízení.
Při použití modulárních jističů pro dosažení částečné selektivity alespoň v malém rozsahu proudů (který určuje velikost zóny selektivní ochrany po délce výstupního vedení) je poměr jmenovitého proudu nadřazeného zařízení (např. vstup) k navazujícímu (například skupinové linky) by měl být zpravidla alespoň 2,5 – 3.
Pro dosažení úplné selektivity při ochraně odchozích skupinových linek modulárními jističi v souladu s GOST 50345-2010 (IEC 60898), předřazená zařízení pro ochranu elektrických panelů a jističe pro ochranu distribuční sítě musí odpovídat GOST R 50030.2-2010 (IEC 60947 -2) a být v zónovém působení selektivního odpojení proudu po určitou dobu neprovozu (např Obvykle je tato doba několik desítek milisekund). V tomto případě musí být poměr jmenovitých proudů spínačů alespoň 1,6. Chcete-li získat přesnější údaje, měli byste použít tabulky selektivity nebo si vyžádat informace od výrobců zařízení.
Je třeba poznamenat, že v oblasti neselektivního (okamžitého) vypínání proudu zařízení vyšší úrovně (obvykle s významnými zkratovými proudy v blízkosti výkonných zdrojů, určeným výpočtem), selektivita pro řadu výrobců lze zajistit také díky tzv. „reflexnímu odpojení“, kdy je energie poruchy rozptýlena na následném zařízení, které má funkci proudového omezení (rychlé vypnutí před dosažením maximální proudové špičky menší než za 10 ms). V tomto případě uzavírací energie procházející zařízením vyšší úrovně nestačí k jeho spuštění.
U rozvaděčů nouzového osvětlení a dalších bezpečnostních systémů budov je nutné zajistit maximální, nejlépe úplnou selektivitu ochrany. V odůvodněných případech je povolena částečná selektivita, pokud maximální zkratový proud nepřekročí rozsah proudů, při kterých je splněna podmínka selektivity. Nelze připustit, aby v případě zkratu v samostatné skupinové lince došlo k vypnutí nadřazeného (vstupního) ochranného zařízení.
Je nutné usilovat o snížení počtu kroků, pokud možno pomocí zátěžového spínače na vstupu do panelu. V tomto případě musí být zajištěna selektivita mezi skupinovými jističi vedení a jističem chránícím distribuční síť. Při použití zátěžových spínačů na vstupu do osvětlovacího panelu je možné výrazně zvýšit spolehlivost sítě nouzového osvětlení, pokud předřazené ochranné zařízení poskytuje úplnou selektivitu se skupinovými zařízeními, ve srovnání se schématem, kdy je zařízení poskytnuto na vstupu do panel, který poskytuje pouze částečnou selektivitu. Pokud je nadřazené zařízení chránící rozvodnou síť a vstupní zařízení do panelu navrženo shodně (zajištění selektivity se skupinovými zařízeními), vede to ke zdražení a zpravidla iracionální komplikaci obvodu. Navíc tato zařízení nepracují mezi sebou selektivně. Jejich selektivní realizace vede k přecenění vyšší ochrany, zvětšení průřezů přívodních vedení a neodůvodněným nákladům. Taková rozhodnutí by proto měla být uplatňována pouze v odůvodněných případech (např. je-li nutné oddělit oblasti odpovědnosti provozních organizací).
V poznámkách na schématu rozvodné desky často vidíte větu: „Je povoleno používat zařízení od jiných výrobců, která mají podobné parametry. Je třeba vzít v úvahu, že jističe by měly být vždy vybírány s ohledem na jejich selektivitu.
V elektrických panelech mnoha budov postavených před 30 – 40 lety můžete vidět standardní elektrické panely, ve kterých je instalován vstupní jistič se jmenovitým proudem 100 A a jističe výstupních vedení pro 10 a 16 A. Pokud je jmenovitý proud takového panelu nepřesahuje 40 – 50 A někdy služby údržby budovy obdrží pokyny k instalaci vstupního jističe do rozvaděče, který odpovídá jmenovitému proudu. A když je v takovém štítu instalováno moderní ochranné zařízení, pak v případě zkratu v jakémkoli odchozím vedení se mohou vypnout jak vstupní, tak skupinová zařízení a dokonce i pouze vstupní jistič. To je u panelů nouzového osvětlení nepřijatelné.
Autor vyjadřuje hlubokou vděčnost Sergeji Volkovovi (JSC Atomenergoproekt) za užitečné rady a doporučení učiněná během přípravy článku.
K OBSAHU (všechny články na webu)