Jaká je selektivita jističů?

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)

Selektivní jistič je součástí elektrického obvodu. Plní ochrannou funkci a zabraňuje spálení elektrického vedení a výpadku zařízení k němu připojeného v případě zkratu nebo překročení jmenovitého napětí v určitých úsecích obvodu.

Princip selektivity

Selektivita v elektrotechnice a elektronice se obvykle nazývá vlastnost ochranného mechanismu, vyjádřená schopností izolovat nefunkční prvek a vypnout jej.

Dochází k selektivní obraně:

• Absolutní. Platí pouze v oblasti, kde dojde k poruše nebo zkratu.
• Relativní. Aktivuje pojistky umístěné nahoře, když z různých důvodů nefungují jiná ochranná zařízení.

Nápadným příkladem selektivity je princip fungování rozvodného panelu v domě. Elektrický okruh každého pokoje (ložnice, kuchyně, koupelna atd.) má vlastní pojistku. Pokud dojde ke zkratu nebo poklesu napětí v určitém místě, spustí se absolutní ochrana a celý dům není bez napětí.

Pokud jednotlivá pojistka nefunguje, nastupuje absolutní ochrana. Zařízení instalované u vchodu zcela přeruší napájení.

Připojení ochranných zařízení

Selektivita jističů se obvykle klasifikuje na základě způsobu jejich připojení.

Podle tohoto principu může být ochrana sítě:

• Plný. V řetězci sekvenčně připojených zařízení se jako první spustí to, které se nachází v blízkosti nouzové oblasti.
• Částečný. Jeho provoz je podobný plnému, jen s tím rozdílem, že pracuje do určité hodnoty nadproudu.
• Dočasný. Sériově připojená zařízení mají stejné proudové charakteristiky, ale různé doby odezvy. Toto období se postupně zvyšuje od problémové oblasti ke zdroji energie. Časová selektivita umožňuje, aby jedna pojistka pojistila druhou v případě jejího vypnutí.
• Proud Jeho hlavním parametrem je maximální omezení proudu. Zařízení jsou umístěna tak, jak klesá od zdrojů energie k nakládání objektů.
• Časově aktuální. Automaty reagující na proud a čas jsou rozděleny do čtyř skupin. Maximální účinnost vykazuje první skupina (A), používaná v elektronických obvodech. Čtvrtá skupina (D) se používá v elektrických pohonných systémech, které se vyznačují velkým rozběhovým proudem.
• Zóna. Funguje pod kontrolou měřicích přístrojů, které přenášejí data do řídicího centra. Na základě přijatých informací se určí, které zařízení bude deaktivováno. Tento typ ochrany vyžaduje dodatečné napájecí zdroje a jeho implementace je obtížná a nákladná. Používá se v průmyslových aplikacích.

Nejrychlejší je energetický typ ochrany. Takto zapojené pojistky působí tak rychle, že zkrat nestihne dosáhnout maxima.

Výpočet ochranných ukazatelů

Roli selektivních zařízení v elektrických obvodech plní nejčastěji standardní spínače. Aby jejich akce byla účinná, musíte provést správné výpočty a nastavení. Při umístění vypínače v blízkosti zdroje energie je třeba dodržet pravidlo vyjádřené vzorcem Ic. Ó. po porodu. ≥ Kn. o.∙ I třída předchozí.

Používá následující parametry:

• Je poslední Proud, při kterém se ochrana spustí.
• I kapitola předchozí. Zkratový proud na konci ochranné zóny umístěné v největší vzdálenosti od zdroje energie.
• Kn.o. Faktor spolehlivosti. Závisí na rozložení ukazatelů.

Nastavení ochranných prostředků, ve kterých je časový úsek důležitým kontrolním faktorem, probíhá podle vzorce tс. Ó. po porodu. ≥ tк. předchozí + ∆t. Je v něm ts. Ó. po porodu. a tk. předchozí označují doby, po kterých se spustí odpojení pojistek instalovaných v blízkosti a ve vzdálenosti od zdroje energie. Ukazatel ∆t charakterizuje časovou fázi selektivity, která je určena z katalogu.

Pro zajištění maximální ochrany elektrické sítě se používají nejen numerické výpočty, ale je vypracována i mapa selektivity. Zobrazuje ve formě grafů ukazatele času a proudu spínačů umístěných v obvodu, které mají jeden zdroj napětí. Při sestavování takové mapy hraje důležitou roli měřítko. Mělo by být takové, aby byly viditelné všechny vypočítané body. Je také důležité, aby mapa obsahovala informace o maximálních a minimálních zkratech v bodech systému.

Přes všechny výhody selektivní ochrany není jeho instalace vždy vhodná. Svou účinnost ukazuje pouze v případě výrazných problémů v elektrické síti. Základem pro instalaci selektivních ochranných zařízení je vysoký výkon jmenovitých jističů, získaný na základě předběžných výpočtů.

Role jističů

Klíčem k bezpečnému provozu elektrického obvodu je přehledný ochranný systém, který je založen na principu rozdělení obecného obvodu na samostatné sekce. Toto oddělení umožňuje rychle identifikovat poruchu a odstranit ji.

Díky instalaci selektivních spínačů je možné dosáhnout správné kompatibility všech použitých ochran a zajistit:

• bezpečnost lidského života a provoz elektrických spotřebičů;
• automatická detekce vadné oblasti a její oprava;
• dodávání elektřiny do částí obvodů umístěných v těsné blízkosti poškozených oblastí;
• podpora kvality dodávané elektřiny.

Skutečnost, že jednopólové jističe namontované na fázovém vodiči zvládají funkci ochrany sítě, neznamená, že by se od dvoupólových jističů mělo úplně upustit. Toto jsou zařízení chránit systém před proudy, zůstávající v neutrálu po odpojení fázového vodiče.

Dvoupólové jističe jsou instalovány na DIN lištu rozvodnice místo dvou jednopólových přístrojů. Vykazují vysoký výkon v bytech a soukromých domech. Deaktivace takového zařízení zaručuje bezpečné provádění jakékoli práce s elektřinou.

Jistič se dvěma póly může fungovat jako ochranný a kontrolní mechanismus v systémech s technologickou (kinematickou, mechanickou atd.) komunikací. Pokud napájíte dvě taková zařízení z nezávislých linek, pak pokud jedno z nich selže, druhé se vypne.

V souladu s pravidly pro návrh elektrických instalací by měl být výběr selektivních spínačů prováděn s ohledem na jmenovité proudy elektrických přijímačů. To pomůže zabránit vypnutí ochranných zařízení při krátkodobém přetížení.