מהי סלקטיביות של מפסקי זרם + עקרונות לחישוב סלקטיביות

הסלקטיביות או הסלקטיביות של מפסקי זרם היא המפתח להבטחת פעולה אמינה של מעגל חשמלי. פונקציה זו מסייעת במניעת מצבי חירום ומעלה את הבטיחות לרמה גבוהה יותר.

במקרה של עומס יתר בקו או קצר חשמלי, רק הקו עם הנזק מוגן, שאר המתקן החשמלי נשאר במצב תקין. ננתח בפירוט מדוע זה קורה במאמר זה, נשקול את המשימות העיקריות של הגנה סלקטיבית, דיאגרמות חיבור ותכונותיהם.

כמו כן, נשים לב לחישוב הסלקטיביות ולכללים ליצירת מפה, תוך אספקת החומר עם דיאגרמות חזותיות, טבלאות ותמונות. ונשלים את המאמר בהסברים מפורטים בסרטונים.

המשמעות והמטלות העיקריות של הגנה סלקטיבית

פעולה בטוחה והפעלה יציבה של מתקני חשמל הן המשימות המוטלות על הגנה סלקטיבית. הוא מחשב ומנתק באופן מיידי את האזור הפגוע מבלי להפריע לאספקת החשמל לאזורים בריאים. סלקטיביות מפחיתה את העומס על המתקן ומפחיתה את ההשלכות של קצר חשמלי.

עם פעולה מתפקדת היטב של מפסקי זרם, בקשות לאספקת חשמל רציפה, וכתוצאה מכך, התהליך הטכנולוגי מסופקים למקסימום.

כאשר הציוד האוטומטי שמבצע את הפתיחה מתקלקל כתוצאה מקצר חשמלי, הודות לסלקטיביות, הצרכנים יקבלו הספק תקין.

הכלל הקובע כי כמות הזרם העוברת דרך כל מתגי ההפצה המותקנים מאחורי מפסק הקלט קטנה מהזרם המיועד של האחרון הוא הבסיס להגנה סלקטיבית.

בסך הכל אלה עדות יכול להיות שיש יותר, אבל כל אחד מהם חייב להיות לפחות שלב אחד מתחת לשלב המבוא. לכן, אם מפסק 50 אמפר מותקן בכניסה, אז מותקן לידו מתג עם דירוג זרם של 40 A.

מפסק החשמל מורכב מהאלמנטים הבאים: ידית (1), מסופי בורג (2), מגעים נעים וקבועים (3, 4), לוחית דו-מתכתית (5), בורג כוונון (6), סולנואיד (7), רשת כיבוי קשת. (8) , תפסים (9)

באמצעות הידית, אתה יכול להפעיל או לכבות את הקלט הנוכחי לטרמינלים. אנשי הקשר מחוברים לטרמינלים ומקובעים. המגע הנע עם הקפיץ משמש לפתיחה מהירה, והמעגל מחובר אליו באמצעות מגע קבוע.

ניתוק, אם הזרם חורג מערך הסף שלו, מתרחש עקב חימום וכיפוף של הצלחת הדו-מתכתית, כמו גם הסולנואיד.

זרמי הפעלה מותאמים באמצעות בורג כוונון. על מנת למנוע התרחשות של קשת חשמלית במהלך פתיחת המגע, הוכנס למעגל אלמנט כגון רשת לכיבוי קשת. יש תפס לאבטחת גוף המכונה.

סלקטיביות, כמאפיין של הגנת ממסר, היא היכולת לזהות יחידת מערכת פגומה ולנתק אותה מהחלק הפעיל של ה-EPS.

לפניכם תרשים של המרכזייה, המראה בבירור כיצד מתחלק העומס בכל הדירה. לפני התקנת המכונה, עליך לחשב את ההספק הכולל של הציוד שיחובר אליה

הסלקטיביות של אוטומטים היא היכולת שלהם לעבוד לסירוגין. אם עיקרון זה מופר, הן מפסקי החשמל והן החיווט החשמלי יתחממו.

כתוצאה מכך, עלולים להתרחש קצר חשמלי בקו, שחיקה של מגעים מתיכים ובידוד. כל זה יוביל לכשל של מכשירי חשמל ואש.

נניח שיש מצב חירום בקו חשמל ארוך. על פי הכלל העיקרי של סלקטיביות, המכונה הקרובה ביותר לאתר הנזק מופעלת תחילה.

אם מתרחש קצר חשמלי בשקע בדירה רגילה, יש להפעיל את ההגנה של הקו ממנו הוא חלק שקע זה בפאנל. אם זה לא קורה, זה תורו של המפסק בלוח, ורק מאחוריו - הקלט אחד.

סלקטיביות מוחלטת ויחסית של הגנה

מושג הסלקטיביות מוגדר GOSTotm IEC 60947-1-2014. ישנם שני סוגים של סלקטיביות - מוחלטת ויחסית. אם ההגנה מתואמת בצורה כזו שהיא פועלת אך ורק בתוך המרחב המוגן, אזי הדבר מעיד על הסלקטיביות המוחלטת שלה.

בנסיבות אלה, זרם הסלקטיביות המקסימלית הופך להיות זהה ליכולת השבירה המקסימלית של המפסק הממוקם מתחת.

הפעלה כגיבוי, כאשר לא התרחש כיבוי באזור הבעיה, נקראת הגנה סלקטיבית יחסית.במקרה זה, המתגים הממוקמים למעלה כבויים.

אם חריגה מערך הזרם שצוין של מפסק החשמל, כלומר. בהיעדר עומסים גדולים, ההגנה הסלקטיבית פועלת כמעט ללא תקלות. הרבה יותר קשה להשיג זאת עם קצר חשמלי.

ארגונים מפרסמים נתונים על מוצרים מיוצרים בגוף המכשיר ובאתרי האינטרנט שלהם. חשוב לקרוא נכון סימון מכונות - חבילות מתגים נוצרות רק לפי הטבלאות של יצרן ספציפי אחד. יש לזכור שלקבוצות המאורגנות על בסיס יחסי יש מספר רב של פונקציות.

טבלאות הסלקטיביות שהיצרנים מצמידים למוצריהם מפשטות את המשימה. באמצעותם נוצרות קבוצות עם סלקטיביות של פעולה

האות "T" בטבלה מציינת את הסלקטיביות המלאה של זוג מכשירים, והמספר מציין סלקטיביות חלקית. כאשר ערך גבול זרם התקלה הצפוי נמוך מהמספר המופיע בטבלה, תובטח סלקטיביות

כדי לבדוק את הסלקטיביות בין המכונה למעלה ולמטה, מצא את ההצטלבות של האנכי והאופקי. הבטחת סלקטיביות היא משימה חשובה מאוד בהזנת צרכנים השייכים לקטגוריה מיוחדת.

בהיעדרו עלול תהליך הייצור להיעצר, קווים עלולים להיפגע, מערכות מיזוג אוויר, מערכות פינוי עשן ועוד יכובו.

סוגי תוכניות חיבור סלקטיביות

בנוסף לסלקטיביות מוחלטת ויחסית, ישנם 7 סוגים נוספים של הגנה סלקטיבית:

• אֵזוֹר;
• זרם-זמן;
• אֵנֶרְגִיָה;
• זמני;
• מלא;
• חלקי;
• נוֹכְחִי

כדי להבטיח את הסלקטיביות הנדרשת של הגנה אוטומטית של רשתות חשמל עם מפסקי זרם, נעשה שימוש בשיטות שונות. אבל בכל מקרה זה חשוב התקן את המתג בצורה נכונה, בהתאם לתרשים שנבחר וכללי ההתקנה.

סוג #1 - הגנה מלאה וחלקית

הגנה מלאה פירושה שאם זוג מפסקי זרם מחוברים בסדרה, הופעת זרמי יתר גורמת לכיבוי זה שנמצא ליד אזור התקלה.

הגנה חלקית פועלת על אותו עיקרון כמו הגנה מלאה, אך רק לאחר שהזרם מגיע לסף שנקבע.

הסלקטיביות של הכיבוי שמספקים המפסקים (A ו-B) היא שהקצר, לא משנה היכן בהתקנה החשמלית הוא מתרחש, ינותק על ידי המתג הקרוב ביותר שנמצא מעל נקודה זו. שאר המכשירים לא ייכבו

אם סלקטיביות מובטחת לקטן מבין הערכים הנוכחיים של שני AVs, יש סיבה לדבר על סלקטיביות מלאה ביניהם. במקרה זה, הערך המרבי של זרם הקצר המשוער של המתקן בכל מקרה יהיה שווה או קטן מהערך הנוכחי של שני מפסקי החשמל.

סוג #2 - סוג סלקטיביות נוכחית

המדד העיקרי לסלקטיביות הנוכחית הוא סימן הזרם המרבי. מהאובייקט לקלט, הערכים מסודרים בסדר עולה. פעולתה של סלקטיביות זו של הגנה מבוססת על אותו בסיס כמו זה של סלקטיביות זמן.

ההבדל היחיד הוא שמהירות התריס מבוססת על הערך הנוכחי - ככל שנקודת הקצר מתקרבת לקלט, קריאות זרם הקצר גדלות. זמן הכיבוי עשוי להיות זהה.

האזור שניזוק עקב קצר חשמלי נקבע על ידי הגדרת הנסיעה עבור ערכי זרם שונים. ניתן להשיג סלקטיביות מלאה רק בתנאים שבהם זרם הקצר נמוך, וברווח בין שני מפסקי זרם ישנו ציוד בעל התנגדות חשמלית ניכרת.במצב זה, זרמי הקצר יהיו שונים באופן משמעותי.

סוג זה של סלקטיביות משמש בעיקר במרכזיות סופיות. זה משלב זרם נקוב בעל ערך לא משמעותי וזרם קצר עם עכבה גבוהה של הכבלים המחברים.

אפשרות סלקטיביות זו חסכונית, פשוטה ועובדת באופן מיידי. עם זאת, לעתים קרובות הסלקטיביות המצוינת עשויה להיות חלקית בגלל הזרם הגבוה ביותר הוא בדרך כלל קטן.

התמונה מציגה סלקטיביות נוכחית באמצעות AV. עם סוג זה של סלקטיביות, יש תזוזה לאורך הציר הנוכחי של המאפיינים הנוכחיים של מכונות הממוקמות בזו אחר זו

כאשר הערכים של Isd1 ו- Isd2 זהים או קרובים ביותר, אז Is - זרם הסלקטיביות המקסימלי שווה ל-Isd2. אם הערכים האלה שונים בהרבה, Is = Isd1.

התנאי להבטחת הסלקטיביות הנוכחית הוא האי-שוויון הבא: Ir1/Ir2 > 2 ו- Isd1/Isd2 > 2. במקרה זה, הסלקטיביות המקסימלית היא Is = Isd1.

החסרונות כוללים את העלייה המהירה ברמת הגדרות ההגנה מפני זרמים גבוהים. אי אפשר לנתק במהירות שרשרת פגומה אם מתברר שאחת המכונות פגומה.

בעת חישוב הגדרות הגנת זרם, יש צורך לקחת בחשבון את הזרמים בפועל העוברים דרך מפסקי זרם הפועלים במצב אוטומטי.

סוג #3 - אפשרות זמן וזמן נוכחי

כאשר ישנם מספר מפסקים במעגל בעלי מאפייני זרם זהים, אך זמני החזקה שונים, הרי שבמקרה של תקלה הם מבטחים אחד את השני. זה שנמצא בסמיכות לאתר הנזק יעבוד מיד, הבא יעבוד לאחר זמן מה וכו'.

במעגל דו-מפלסי זה, למתג "A" יש זמן שהייה המספק סלקטיביות מלאה עם המאפיינים של AB "B"

במקרה של סלקטיביות זרם-זמן, התקני הגנה מגיבים לא רק לזרם, אלא גם למשך התגובה. בערך זרם מסוים, לאחר זמן עיכוב מסוים, ההגנה מופעלת, המרחק ממנה למיקום התקלה קטן יותר. החלק העובד של ההתקנה אינו נכבה.

התמונה מציגה גרף של סלקטיביות זמן באמצעות AB. מאפייני הזמן-זרם של מתגים B ו-A אינם מצטלבים. הם מסודרים בשלבים

השילוב של סלקטיביות זרם וזמן מגביר את יעילות הטריפה. כאשר Isc B< Irm A, הסלקטיביות הושלמה והפעולה מתרחשת באופן מיידי. AB, הממוקם למעלה, מצויד בשתי הגדרות: Im A ו-Ii A. הראשונה היא ניתוק זרם סלקטיבי, השנייה היא תגובה מיידית.

סוג #4 - סלקטיביות אנרגטית של מכונות

עם סלקטיביות אנרגטית, כיבויים מתרחשים בתוך גוף המכונה. משך התהליך כה קצר שלזרם הקצר אין זמן להתקרב לערך הגבול שלו.

מערכת ההגנה על זרם זמן נחשבת למורכבת. זה כולל לא רק את התגובה לזרם, אלא גם את הזמן שבו זה מתרחש.

ככל שהזרם גדל, זמן התגובה של המכונה פוחת. הבסיס לסוג זה של סלקטיביות הוא ויסות ההגנה באופן שמצד האובייקט המוגן הוא פועל מהר יותר בכל ערכי זרם הסף, בהשוואה למפסק החשמל בכניסה.

סוג #5 - ערכת הגנה על אזורים

שיטת האזור מורכבת ויקרה ולכן משתמשים בה בעיקר בתעשייה.ברגע שהסף הנוכחי מגיע למקסימום, הנתונים נשלחים למרכז הבקרה והמכונה שנבחרה מופעלת. רשת חשמלית עם סלקטיביות מסוג זה כוללת שחרורים אלקטרוניים מיוחדים.

כאשר מזוהה הפרה, נשלח אות מהמתג הממוקם מתחת למכשיר הממוקם מעל. המכונה הראשונה חייבת להגיב תוך שנייה. אם הוא לא מגיב, השני מופעל.

בהשוואה של סוג זה של סלקטיביות עם בררנות זמן, ניתן לראות שזמן התגובה במקרה זה נמוך בהרבה - לפעמים מאות אלפיות שניות. גם אחוז ההתערבות במערכת וגם אחוז הנזק שלה מצטמצמים. השפעות תרמיות ודינמיות על חלקי המתקן מצטמצמות. מספר רמות הסלקטיביות הולך וגדל.

כאשר הזרמים הזורמים דרך התקני המגן מגיעים לערך הגבוה מההגדרות שלהם, אות החסימה מועבר על ידי כל מפסק לרמת ההגנה הגבוהה יותר

במקרה של סלקטיביות אזור, ההגנה הממוקמת בצד מקור הכוח מופעלת, אם ניקח את מיקום הקצר כנקודת ההתחלה. עד שהמכונה מופעלת, מופעלת בקרה כדי להבטיח שהתקן המגן בצד הטעון לא נותן אות דומה.

אבל סלקטיביות כזו דורשת נוכחות של מקור כוח נוסף. לכן, השימוש הרציונלי בסוג זה של סלקטיביות הוא במערכות עם פרמטרים גבוהים של זרם קצר וזרם משמעותי. אלו הם התקני מיתוג והפצה הממוקמים בצד העומס של גנרטורים ושנאים.

חישוב סלקטיביות של מכונות

יוֹדֵעַ קְרוֹא וּכְתוֹב בחירת מכונה והגדרה נכונה היא העיקרון הבסיסי של שמירה על סלקטיביות של מפסקים. סלקטיביות למתג הממוקם ליד המקור מבטיחה את מילוי הדרישה: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

כאן Iс.о האחרון. - הערך הנוכחי שמפעיל את ההגנה. I k.pred. - זרם קצר בנקודת הסיום של האזור המכוסה בפעולת המכונה, הממוקם הרחק ממקור האנרגיה. Kn.o. - מקדם אמינות. ערכו תלוי בהתפשטות הפרמטרים.

דירוג המכונה עבור המעגל נבחר לא רק על ידי חישוב, אלא גם על פי טבלה זו, תוך התמקדות בחתך הרוחב של הכבלים במעגל

היישור tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t מדגים סלקטיביות במקרה של התאמת AV תלוית זמן. tс.о.last, tк.prev. - מרווחי זמן להפעלת מתגים הממוקמים במרחק גדול ממקור החשמל וממוקמים בקרבת מקום. ∆t הוא פרמטר שנלקח מהקטלוג ומציין את מידת הסלקטיביות הזמנית.

מפת סלקטיביות וכללים ליצירתה

מאפייני זרם הזמן של כל ההתקנים הכלולים במעגל הרשת החשמלית מתוארים במפת סלקטיביות. מטרת הקומפילציה שלו היא להבטיח הגנה מרבית על המכונות. הבסיס להגנה על מתגים הוא העיקרון שבאמצעותו מתגים מחוברים בזה אחר זה אך ורק בסדרה.

ישנם מספר כללים הנדרשים בעת יצירת מפת סלקטיביות:

1. למתקנים חייבים להיות מקור מתח אחד.
2. כל נקודות העיצוב החשובות צריכות להיות גלויות בבירור. בהתחשב בדרישה זו, יש צורך לבחור סולם.
3. המפה מציינת את תכונות ההגנה, מינימום ומקסימום פרמטרים של קצר חשמלי בנקודות במערכת.

לעתים קרובות תקני עיצוב מופרים, ומפות סלקטיביות חסרות בפרויקטים. זה עלול להוביל להפרעות באספקת החשמל לצרכנים.

המאפיינים של מכונות המחוברות בטור בזו אחר זו משורטטים על המפה. התרשים עצמו בנוי בצירים

המפה נותנת תמונה מלאה של תיאום ההגדרות. זה מספק הזדמנות להשוות את פעולת המכונות על סמך מאפיינים כמו סלקטיביות.

זני זרם זמן של צירים הם הבסיס לא רק לבניית מפות סלקטיביות להגנה על זרם בצורת מפסקים, אלא גם לסוגים אחרים שלה: נתיכים, ממסר. בדרך כלל כרטיס אחד מכיל 2-3 מאפייני AB. ציר האבססיס מציג את הערך הנוכחי ב-kV, וציר הסמיטה מציג את הזמן בשניות.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

בעיות בהפעלת מפסקים וחיסולם:

ציור מפת סלקטיביות באמצעות תוכנית מיוחדת:

שימוש אמין ובטוח בחיווט חשמלי בלתי אפשרי מבלי לקחת בחשבון את הסלקטיביות של המכונות. לדעת על הנקודות העיקריות של יצירת הגנה סלקטיבית, אתה יכול לבחור במיומנות ציוד עבור הפרויקט הטכני שלך.

עוסקים באופן מקצועי בעבודות התקנת חשמל ורוצים להשלים את החומר שהוצג לעיל? או שמת לב לחוסר עקביות או שגיאה במאמר זה? או אולי אתה רוצה לשאול את המומחים שלנו שאלה? אנא כתוב את הערותיך בבלוק למטה.