Класс селективности автоматического выключателя

Автоматический выключатель и его характеристики

Даже в исправной электропроводке и при исправном оборудовании, подключенном к ней, возникают аварийные режимы. Поскольку кабельные линии не могут длительное время выдерживать аварийные перегрузки, они нагреваются, плавится изоляция проводников. Затем происходит возгорание и пожар. Для защиты электроприборов и проводок от ненормальных режимов работы служит автоматический выключатель, отключающийся при повышении тока.

Для описания принципа действия автоматического выключателя рассмотрим работу двух независимых друг от друга расцепителей, входящих в его состав. Для отключения коротких замыканий (КЗ) служит расцепитель мгновенного действия (отсечка), называемый еще электромагнитным. Принцип его работы основан на перемещении штока катушки при протекании через нее тока. Пока его величина находится в допустимом диапазоне, движения штока не происходит. Но когда она превышает определенное значение (уставку), шток ударяет по отключающей планке и автоматический выключатель отключается под действием пружины.

Принцип работы автоматического выключателя

Расцепитель от перегрузки, называемый еще тепловым, срабатывает с выдержкой времени. Он подключен последовательно с электромагнитным и представляет собой биметаллическую пластину, начинающую изгибаться при определенном токе. Величина его для разных моделей устанавливается в 1,3 – 1,45 раза больше номинального, при этом автоматический выключатель отключится, если воздействие на нее не прекратится. В основу работы теплового расцепителя положен принцип обратнозависимой характеристики: чем больший ток проходит через пластину, тем быстрее она изгибается и быстрее произойдет отключение. В конце хода пластина надавит на отключающую планку. Такой принцип работы имеет любой автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем.

Классификация автоматических выключателей бытовой серии

Номинальные токи модульных изделий стандартных типоразмеров могут быть выбраны из ряда от 0,5 до 63 А.

Модели на 80, 100 и 125 А выпускаются в корпусах увеличенных габаритов

Автоматический выключатель включает в себя один, два, три или четыре полюса в зависимости от назначения:

Некоторые виды автоматических выключателей

• 1 полюс – для однофазных распределительных сетей постоянного и переменного напряжения;
• 2 полюса – для ввода питания в однофазных сетях, получающих питание от линии электропередач. Второй полюс предназначается для коммутации нулевого провода, поскольку не исключено наличие на нем опасного для жизни потенциала. Два полюса также необходимы для цепей постоянного напряжения;
• 3 полюса – для трехфазных сетей переменного напряжения;
• 4 полюса – для трехфазных сетей с изолированной нейтралью и случаев, когда по правилам требуется отключение при КЗ в нулевом рабочем проводнике.

Номинальная предельная отключающая способность – это максимальный ток КЗ, который сможет отключить автоматический выключатель без вреда для себя. При ее превышении корпус может быть разрушен. Модульные автоматы имеют отключающую способность от 4500 до 25000 А.

Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей

[ads-pc-1][ads-mob-1]
Мгновенные расцепители не изготавливаются на точную величину срабатывания. Она имеет разброс, укладывающийся в определенный диапазон. В зависимости от этого для модульной серии различают классы или характеристики срабатывания.

Существуют и другие классы, но их применение ограничено специализированными изделиями промышленного применения.

Автоматы классов «В» и «С» чаще всего применяются в бытовых сетях. Класс «В» при этом устанавливается непосредственно у потребителя, а «С» может защищать группу потребителей, имеющих защиту класса «В». Так обеспечивается необходимая чувствительность работы, ведь с увеличением расстояния от источника питания ток короткого замыкания уменьшается, и аппарат класса «С» может его не почувствовать.

Существует мнение, что так обеспечивается селективность (избирательность) отключения поврежденных участков. То есть, отключаться будут только участки сети с повреждением. Но, как показала практика, если величины КЗ хватит для срабатывания обоих, последовательно соединенных автоматов с характеристиками «В» и «С», они сработают одновременно. Ведь время срабатывания их отсечки – одинаковое. Поэтому отключение всей квартиры при КЗ в розетке, защищенной персонально, в большинстве случаев неизбежно. Но лучше так, чем никак.

Селективность может обеспечить автоматический выключатель с полупроводниковым расцепителем, у которого можно установить задержку на срабатывание отсечки. В нем реализован другой принцип работы – использование датчиков и электронной схемы, обрабатывающей значения измеряемых ими величин. Но такие изделия применяются в промышленных установках и не используются в быту. Они позволяют установить точные значение параметров срабатывания отсечки и перегрузки, а сами они рассчитаны на нагрузку в сотни и тысячи ампер.

Расцепитель с характеристикой «D» применяется для защиты электродвигателей, которые потребляют при запуске ток, в несколько раз превышающий номинальный.

Пример характеристики класса C: a — зона обратнозависимой выдержки по времени, b — зона отсечки

Время срабатывания теплового расцепителя можно определить по время-токовой характеристике. Она уникальна для каждого типа и приводится в паспортных данных завода-изготовителя. На рисунке показан пример характеристики класса «С». На ней прослеживаются две зоны:

• А — обратнозависимой выдержки по времени;
• В — отсечки.

Все характеристики реальных изделий не выходят за пределы, ограниченные двумя линиями, указывающими допустимый разброс параметров.

Дополнительные аксессуары для модульной серии

Автоматический выключатель можно дополнить элементами, выполняющими сервисные функции. Вот некоторые их них:

• контакты состояния, служат для формирования информации для устройств автоматики о положении силовых контактов;
• аварийные контакты, замыкающиеся при отключении от защиты;
• расцепители минимального (максимального) напряжения, отключающие автомат при понижении (повышении) напряжения в сети питания;
• независимые расцепители, отключающие автомат от внешнего устройства управления. Используются для отключения потребителей при срабатывании пожарной сигнализации.

Примеры дополнительных аксессуаров для модульной серии

Для установки дополнительных аксессуаров из корпуса автомата удаляются заглушки, закрывающие отверстия для связи с его механической частью. Сам элемент фиксируется на корпусе.

Устройства для цепей для постоянного напряжения

Пример устройства для цепей для постоянного напряжения

В связи с тем, что конструкции электромагнитных катушек для переменного напряжения отличаются от постоянного, для защиты этих цепей применяются специальные автоматы. Внешне их можно отличить по маркировке полярности подключения на корпусе. Соблюдать эту полярность обязательно: при неправильной коммутации отсечка работать не будет. В остальном принцип работы не меняется.

Применяются они в цепях управления и питания потребителей, работающих от аккумуляторных батарей.

Светосигнальные лампы, кнопки управления и переключатели. Нужно ли учитывать пусковые токи светодиодных светильников? Автоматические выключатели для защиты светодиодных светильников

Далеко не каждый производитель в каталоге указывает пусковые токи на светильники.

В каталоге светильника SLICK.PRS ECO LED 45 5000K указан пусковой ток 35 А. Мощность светильника при этом указана 42 Вт.

Недавно на моем канале youtube было видео, где я на примере рассказал, как бы я выполнил рабочее освещение. Я надеялся, что у меня спросят, а как же пусковые токи, автомат С6 разве не сработает? Почему-то на это никто не обратил внимание.

Дело в том, что сейчас я вам попытаюсь доказать, что на пусковые токи светодиодных светильников в большинстве случаев можно не обращать внимание.

При выборе автоматического выключателя важно знать не только рабочий ток, но и пусковой ток. Но, даже если вам известен пусковой ток, это не значит, что можно правильно выбрать защитный аппарат. Очень важное значение имеет длительность пускового тока.

Поскольку, в каталоге я не нашел длительность пускового тока, то задал вопрос производителю.

В этот же день я получил ответ:

Как видим, пусковой ток данного светильника составляет всего 3 мкс. На мой взгляд, длительность пускового тока всех светильников будет примерно такая.

Давайте займемся математикой и обоснуем все на цифрах.

Расчетный ток 50 светильников: 0,2*50=10 А.

Пусковой ток одного светильника: 35 А.

Пусковой ток 50 светильников: 50*35=1750 А.

Выберем автоматический выключатель с характеристикой С16.

Отношение пускового тока к номинальному току автоматического выключателя: 1750/16=110.

Давайте определим, какая должна быть длительность данного пускового тока, чтобы сработал электромагнитный расцепитель автоматического выключателя С16.

Округлять буду в большую сторону, задавая таким образом задел прочности нашего расчета.

По графику можно сказать, что пусковой ток должен иметь длительность приблизительно 0,005 с или 5 мс. А это в 100 раз больше (если считать 5 мкс), чем длительность пускового тока нашего светодиодного светильника.

А теперь давайте, проверим, сработает ли автомат, если запас по току будет всего 20%.

Исходные данные: 40 светильников.

Расчетный ток одного светильника: 0,2 А.

Расчетный ток 40 светильников: 0,2*40=8 А.

Пусковой ток одного светильника: 35А.

Пусковой ток 40 светильников: 35*40=1400 А.

Выберем автоматический выключатель с характеристикой С10.

Отношение пускового тока к номинальному току автоматического выключателя: 1400/10=140.

К этому варианту в принципе применим тот же график: пусковой ток должен составлять 0,005 с, чтобы автомат сработал.

Вывод: при выборе светодиодных светильников, пусковые токи практически не влияют на выбор номинального тока автоматического выключателя, если характеристика автоматического выключателя «С», а запас по току составляет не менее 20%. Я же советую запас автоматического выключателя для светодиодных светильников предусматривать 20-40%.

По светильникам, думаю, еще будут статья либо видео на youtube, где расскажу о некоторых особенностях и нюансах, о которых нужно знать при выборе светильников.

Модульные автоматические выключатели применяются для защиты слаботочных и сигнальных цепей от перегрузок и короткого замыкания. Делаются одно-, двух-, трех- и четырехполюсными, устанавливаются на DIN-рейках в электрощитах. В быту фактически выполняют роль автоматических пробок.

Параметры выбора модульных автоматических выключателей

Цена на модульные АВ зависит от конструкции, габаритов и технических параметров.

Номинальное напряжение. Зависит от сопротивления изоляции материала корпуса.

Номинальный ток. Должен незначительно превышать расчетный нагрузочный ток. При лишнем «запасе» автомат не сработает в момент перегрузки. Расчет делается и с учетом сечения проводников. Тонкий провод греется. Если In выключателя больше допустимого I для проводников, они сгорят, но автомат не выбьет.

Отключающая способность. Это наибольший сверхток короткого замыкания, при котором выключатель размыкает цепь и не разрушается. Чем показатель больше, тем лучше, но цены на «автоматические пробки» с большой отключающей способностью достаточно высоки.

Времятоковые характеристики срабатывания. Пусковые токи оборудования под влиянием переходных процессов намного превышают номинальные. Чтобы автоматы не срабатывали при кратковременном действии тока запуска, их производят делают нескольких типов:

В. Только для активной нагрузки (лампы, электропечи, утюги);

С. Для дома и офисов (холодильники, стиральные машины, компьютеры);

D. Для сетей со значительной реактивной нагрузкой (мощные электродвигатели).

Купить модульные автоматические выключатели по доступной цене вам предлагает интернет-магазин «АВС-электро». На сайте вы можете ознакомиться с каталогом, в котором указана актуальная стоимость товара, и оформить заказ. Если у вас есть вопросы по ассортименту или условиям доставки, на них оперативно ответят наши менеджеры по телефону горячей линии.

Для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания в промышленности и быту используются автоматические выключатели (автоматы).

Они бывают 3х видов:

• Воздушные — промышленного назначения для токов в тысячи А
• В литом корпусе – предназначены для широкого спектра токов 16-1000А
• Модульные — для бытового использования

В быту для защиты электропроводки и электрических приборов применяются именно модульные автоматические выключатели. Они имеют стандартизированную ширину, кратно 17, 5 мм.

Основные функции автоматических выключателей:

• Коммутация электроцепи. Вручную отключает или включает электрическую цепь
• Автоматически выключается при перегрузке в сети
• Автоматически разрывает электросеть при возникновении короткого замыкания.

Чтобы правильно подобрать автоматический выключатель, нужно уметь читать его маркировку:

1. Вверху идет марка производителя
2. Серийный номер по каталогу
3. Далее идет размер номинального тока, на который рассчитан данный автоматический выключатель.
4. Номинальное напряжение сети.
5. Ток короткого замыкания (Наибольшая отключающая способность)
6. Класс токоограничения.

Устройство автоматического выключателя

Корпус автоматического выключателя выполнен из пластмассы. С помощью клемм автоматы крепятся на DIN-рейку.

Главным элементом является электромагнитный расщепитель с металлическим сердечником. При прохождении через него тока, превышающего норму, сердечник выталкивается и двигает механизм расщепительного устройства — цепь размыкается.

Другой элемент, с помощью которого могут размыкаться контакты& — биметаллическая пластина, которая выполняет функцию теплового расщепителя. Разные металлы отличаются по температуре плавления. Чаще всего в автоматических выключателях используются биметаллические пластины из стали и латуни. При увеличении нагрузки на автомат выше нормы или прохождении тока короткого замыкания, пластина изгибается, приводя в движения механизм отключения. При остывании, биметаллическая пластина выпрямляется и контакты замыкаются. Температура плавления (искажения) пластины откалибрована согласно номинальному току, указанному на конкретном автоматическом выключателе.

Дугогаситель предназначен, чтобы обезопасить другие элементы автоматического выключателя во время нагрева биметаллической пластины, так как она может накаляться при неисправности до очень большой температуры.

Классификация автоматических выключателей.

• Однополюсные. Они применяются в однофазных электросетях. Именно однополюсные выключатели чаще всего применяются в быту. Электрический ток подводится к нижней клемме, а фаза – к верхней. При прохождении повышенной нагрузки, цепь размыкается.
• Двуполюсные, которые состоят из двух однополюсных автоматов. Блокировка отключения сделана так, что фаза отключается раньше нуля.
• Трехполюсные. Они применяются для трехфазной электросети. Это уже конструкция из совмещенных трех однополюсников, отключающихся одновременно в случае аварийной ситуации.

В интернет-магазине «Синергия строй» вы можете купить автоматические выключатели ведущих производителей для различных электроцепей. Мы осуществляем доставку по Москве, в регионы отправляем заказы транспортными компаниями. Оплатить покупку можно с помощью банковской карточки, через платежные системы или наличным, в случаях самовывоза товара со склада. Мы работаем для Вас 6 дней в неделю. Звоните, приезжайте!

Автоматический выключатель — это устройство защитной автоматики, предназначенное для отключения токов короткого замыкания, и отключения при перегрузке по току.

Исходя из этого описания мы понимаем, что автоматический выключатель обеспечивает два вида защиты, причем очень важно знать, и понимать, что автоматический выключатель предназначен для защиты проводки. Сами подумайте, при коротком замыкании, ток который протекает в проводах может достигать от 1000А до 10 000 А. И понятное дело что при таких токах никакой кабель долго не продержится. А кабель сечением 2.5 квадратных миллиметра, которые зачастую используются для квартирной электропроводки, при таких токах будет гореть как бенгальский огонь. И неудивительно если это приведет к пожару.

Второй защитой автоматического выключателя является защита от перегрузки опять же проводов.

И опять очень важно помнить что защищается именно проводка. Так как при протекании через провод слишком большого тока нагрузки, превышающего номинальный хотя бы в два, или три раза, провод будет сильно греться, и в конце концов изоляция может оплавится, и произойдет короткое замыкание. Ну это конечно если до этого не случится пожар.

Итак мы определились с важностью использования правильно выбранного автоматического выключателя, а теперь предлагаю вам перейти непосредственно к рассмотрению критериев выбора автоматических выключателей.

Выбор номинала автоматического выключателя

При , первое на что необходимо обратить внимание, и вообще, скажем так, знать заранее до того как идти покупать — это номинал автоматического выключателя. То есть ток , который в нормальном режиме будет протекать через этот автоматический выключатель. А при превышении номинального тока автомат будет отключаться.

Ток, который будет отключать выключатель необходимо выбирать из соображений здравого смысла. То есть если к примеру у вас старая проводка по которой можно пропустить ток до 10А, а предполагаемая нагрузка будет скажем около 20А, то выбирать автоматический выключатель необходимо из условия обеспечения сохранности проводки, то есть выбирать автомат ближайший по номиналу к 10 А.

Из этого так же следует, что периодически вам придется менять проводку, так как при увеличении количества потребителей электроэнергии, увеличивается и нагрузка. И со временем старая проводка просто не способна обеспечить протекание такого большого тока.

Электропроводка — это именно тот случай в котором уместно сказать: « Скупой платит дважды». Поэтому если вы делаете замену электропроводки, выбирайте сечение провода с запасом.

Выбор класса автоматического выключателя.

Вы возможно знаете о таком явлении, как пусковые токи.

Пусковые токи — это ток, который протекает в момент включения какого-либо потребителя электроэнергии, и этот ток может превышать номинальный ток от 3 до 12 раз. Понятное дело что у разных потребителей, свои пусковые токи.

Так вот, для того чтобы автоматический выключатель не срабатывал на пусковые токи, как на токи короткого замыкания и существует такое понятие как класс автоматического выключателя.

Класс автоматического выключателя обозначается буквой, около цифры указывающей его номинальный ток.

Давайте рассмотрим какие бываю классы:

B — выдерживает пусковые токи в 3-5 раз превышающие номинальный.

С — выдерживает пусковые токи в 5-10 раз превышающие номинальный.

D — выдерживает пусковые токи в 10-12 раз превышающие номинальный.

Так наиболее часто применяемые в быту — автоматические выключатели с классом В, и С.

Выбор селективности автоматического выключателя.

Селективность — это свойство защитной автоматики отключать только поврежденные участки электрической цепи. А для обеспечения этого свойства, необходимо правильно выбирать как номинал, так и класс автоматического выключателя.

Для достижения селективности отключения, номинал вводного выключателя должен превышать номиналы всех автоматов на группы. И соответствовать максимально допустимой нагрузке которую могут выдержать питающий провод, и проводка квартиры.

Автоматические выключатели групп, выбираются уже по току который будет через них протекать.

Таким образом, при коротком замыкании, скажем, в одной из розеток отключится только автоматический выключатель розеточной группы, а не вводной автомат.

Токи короткого замыкания

Так же при выборе автоматического выключателя следует учитывать и его отключающую способность. Ведь при больших токах короткого замыкания, автомат может просто не суметь разомкнуть контакты. Это явление еще называется залипанием контактов.

Поэтому выбирая автоматический выключатель лучше всего выбрать автомат который может отключать токи до 3- 4,5 тысяч ампер. Они будут стоить дороже, но считайте это инвестицией в вашу же безопасность. Ведь представьте что произойдет, если ваш автоматический выключатель просто не сможет в силу обстоятельств отключить короткое замыкание…

Выбор производителя автоматического выключателя.

Что касается выбора производителя, то многие люди часто интересуются в какой стране сделано, но это не совсем правильный подход, так как комплектующие делаются в разных местах, и даже покупаются у других производителей. Поэтому при выборе производителя лучше доверится брэнду, либо советам продавца, все таки продавец обладает неплохой статистикой покупок, и знает какие автоматические выключатели чаще покупают, и реже обращаются с претензиями.

Автоматика в системах кондиционирования и вентиляции

Проектирование современной селективной установки на предприятии — задача сложная и трудоемкая, подходить к выполнению которой нужно ответственно: малейшая ошибка грозит авариями, влекущими за собой тяжелые

При проектировании, монтаже и последующей эксплуатации современных систем электроснабжения основной задачей является обеспечение надежной и безопасной работы сети за счет соблюдения селективности. Другими словами — согласования рабочих характеристик аппаратов защиты для того, чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания (КЗ) срабатывало только устройство, в защищаемой цепи которого возник сверхток. При этом остальная часть электроустановки должна оставаться в рабочем состоянии.

ГОСТ Р 50030.2-2010 выделяет две разновидности селективности. Первая — полная — когда при последовательном соединении двух аппаратов защиты от сверхтоков оборудование со стороны нагрузки (потребителей) осуществляет защиту без срабатывания устройства со стороны питания. Вторая — частичная — когда при последовательном соединении двух аппаратов защиты от сверхтоков оборудование со стороны нагрузки осуществляет защиту без срабатывания аппарата со стороны питания лишь до определенного уровня сверхтока I_s (предельный ток селективности).

Необходимая избирательность срабатывания устройств защиты достигается путем регулировки и согласования их параметров и установок. Например, для селективной работы оборудования при перегрузках достаточно, чтобы номинальный ток (I_н) защитного аппарата со стороны питания был больше I_н автоматического выключателя (АВ) со стороны нагрузки.

Добиться согласования рабочих характеристик устройств защиты при коротких замыканиях (КЗ) гораздо сложнее. Чаще всего для обеспечения координации срабатывания защитных аппаратов в зоне КЗ* специалисты используют токовый метод обеспечения селективности. Он основывается на выборе автоматических выключателей с различными уставками по току, причем более высокие значения должны иметь аппараты защиты на стороне питания. Этот способ наиболее простой, но полная селективность обеспечивается только в конечных распределительных щитах, где расчетные токи КЗ и номиналы выключателей небольшие. Для более сложных распределительных устройств он недостаточен. В зоне КЗ помимо токового могут использоваться такие методы селективности, как временная, энергетическая и зонная. Ознакомимся с каждым типом координации рабочих характеристик аппаратов защиты в теории и на практике.

Селективность — это согласования рабочих характеристик аппаратов защиты

Данный тип селективности достигается за счет введения преднамеренной задержки времени срабатывания автоматических выключателей. Настройка защитных аппаратов осуществляется путем постепенного повышения порогов токов и задержки срабатывания по мере приближения к источнику питания. Уставка срабатывания по времени аппаратов на стороне питания должна быть такая, чтобы не создавать зон пересечения с аппаратами на стороне нагрузки. Нужно убедиться, что выбранные вышестоящие автоматические выключатели с задержкой срабатывания имеют значение кратковременно выдерживаемого тока (I_cw), превышающее максимальный ток КЗ, который может протекать в рассматриваемой части установки. Значение I_cw нормируется для аппаратов категории применения «В» по ГОСТ Р 50030.2-2010**. Временная селективность обычно реализуется в электроустановках на уровне вводных устройств и главных распределительных щитов (ГРЩ) между воздушными автоматическими выключателями (относятся к аппаратам категории применения «В» по ГОСТ), которые оснащены электронными расцепителями с защитой от КЗ, срабатывающей с задержкой.

Анализ селективности проводится путем сравнения времятоковых кривых срабатывания защитных устройств.

Избирательность срабатывания устройств защиты достигается регулировкой и согласованием их параметров и установок

На стороне питания установлен воздушный АВ E_max E2N на 2000 А. Исходя из параметров электрической сети (сечение кабеля, установленная мощность электроприемников) для защиты со стороны нагрузки был выбран АВ в литом корпусе T_max T5N на 630 А. Расположение аппаратов защиты приведено на рис. 1. Проверим, обеспечивается ли селективность между этими устройствами.

В первую очередь нужно построить времятоковые характеристики срабатывания двух аппаратов защиты. Более точно это позволяет выполнить специальное программное обеспечение, разработанное производителем автоматических выключателей. Пример полученных характеристик приведен на рис. 2.

По графикам видно, что в зоне КЗ обеспечивается достаточная временная задержка между вышестоящим (E_max E2) и нижестоящим (T_max T5) автоматическими выключателями. Следовательно, селективность аппаратов по времени соблюдается, причем предельный ток селективности I_s равен кратковременно выдерживаемому току I_cw аппарата защиты E_max E2 (для E_max E2N — это 55 кА).

Для корректного обеспечения селективности отдельное внимание следует уделить настройкам расцепителя защиты вышестоящего аппарата: при включенной функции защиты от КЗ с мгновенным срабатыванием (I_з = ON) предельный ток селективности определяется как уставка защиты I за вычетом погрешности расцепителя, составляющей 10 %; при отключенной функции I (I_з = OFF) предельный ток селективности равен кратковременно выдерживаемому току I_cw вышестоящего аппарата защиты.

Координация энергетического типа является специфическим способом обеспечения селективности, который основан на токоограничивающих характеристиках автоматического выключателя в литом корпусе. В условиях КЗ такие АВ имеют чрезвычайно высокое быстродействие (время срабатывания порядка нескольких миллисекунд). Поэтому для анализа данного вида селективности невозможно использовать времятоковые характеристики автоматических выключателей, приведенные в каталогах.

Взаимодействие и поведение двух последовательно установленных токоограничивающих автоматических выключателей в значительной степени зависит как от значения возникающего тока, так и от типоразмера АВ. Поэтому значения предельного тока селективности не могут быть определены конечным пользователем. Специально для решения этой проблемы производители предоставляют так называемые таблицы энергетической селективности и программы расчета, в которых указаны значения предельного тока селективности I_s при КЗ между различными комбинациями АВ. Необходимый объем технических данных, программных средств и устройств для реализации селективности любого уровня сложности может предоставить только производитель автоматических выключателей с широким ассортиментом продукции и значительными ресурсами для проведения испытаний. Ведь во многом для составления таблиц энергетической селективности необходимо именно проведение испытаний, в ходе которых проверяется срабатывание различных автоматических выключателей при КЗ. Энергетическая селективность является основой для построения координации в распределительных щитах, вводных распределительных устройствах (ВРУ) и ГРЩ с номинальными токами от 16 до 1600 А.

Практический пример № 1. На стороне питания установлен токоограничивающий автоматический выключатель АББ T_max T5N с электронным расцепителем на 400 А. Исходя из параметров сети для стороны нагрузки был подобран аппарат АББ T_max XT4N. Расположение аппаратов приведено на рис. 1.

Руководствуясь времятоковыми характеристиками автоматических выключателей, приведенными на рис. 3, можно сделать ошибочный вывод, что I_s = 6 кА (токовая селективность). В то же время, исходя из таблицы, имеющейся в брошюре «Таблицы координации», что данная пара выключателей имеет I_s = 50 кА. Следовательно, времятоковые характеристики не являются достаточным критерием для определения предельного тока энергетической селективности.

Селективность должна обеспечиваться различными способами и на разных уровнях

Как видно из примера, энергетический вид селективности позволяет получить значительно большие значения предельных токов селективности, чем токовая без завышения уставок защиты от короткого замыкания.

Важно заметить, что для реализации энергетической селективности настройки вышестоящего выключателя должны удовлетворять следующим требованиям: если аппарат имеет термомагнитный расцепитель TMA, то настройка защиты от КЗ должна быть установлена на максимум (10I_н); если аппарат имеет электронный расцепитель, то защита I должна быть отключена (I_з = OFF); характеристики срабатывания выключателей не должны иметь пересечений.

Зонный тип селективности осуществляется между двумя аппаратами, объединенными специальным информационным кабелем. Данный тип селективности основан на взаимодействии автоматических выключателей между собой посредством этого кабеля. Автоматические выключатели одного уровня объединяются в так называемые «зоны». Если любой из выключателей данной зоны обнаруживает неисправность, он посылает сигнал блокировки вышестоящему устройству защиты. Последний начинает отсчет дополнительной выдержки времени. Если за это время расположенный ниже аппарат не в состоянии произвести отключение, то коммутацию производит выключатель, расположенный выше. Если выключатель из любой зоны обнаруживает короткое замыкание и не получает сигнала блокировки, то он будет срабатывать без дополнительной задержки по времени в соответствии со стандартными настройками. Пример топологии зон показан на схеме, приведенной на рис. 4. Зонная селективность может быть также реализована между воздушными автоматическими выключателями и АВ в литом корпусе, оснащенными сложными расцепителями на базе микропроцессоров с цифровой обработкой сигналов.

Практический пример № 2. Рассмотрим реализацию зонной селективности между двумя автоматическими выключателями в литом корпусе серий T_max T4L с электронным расцепителем PR223EF. Для обеспечения зонной селективности между двумя (или более) выключателями, оснащенными расцепителями PR223EF, необходимо реализовать подключение через последовательное соединение (шина IL).

Исходя из технических данных, предоставляемых производителем, можно определить предельный ток селективности. Для данного примера эта величина может достигать 100 кА.

Какой бы способ координации защитных аппаратов ни обеспечивался, при проектировании электрических сетей крупных предприятий обязательно составляются так называемые карты селективности. В них указываются все уставки срабатывания всех аппаратов защиты, начиная от выключателей, установленных в подстанции, и заканчивая устройствами в распределительных щитах. Облегчить процесс подбора и координации оборудования, а также составления таких карт помогает современное программное обеспечение.

Проектирование современной селективной установки на предприятии — задача сложная и трудоемкая, подходить к выполнению которой нужно ответственно: малейшая ошибка грозит авариями, влекущими за собой тяжелые последствия для оборудования и персонала. Именно поэтому селективность должна обеспечиваться различными способами и на разных уровнях, тем более что современные аппараты защиты помогают относительно легко реализовать различные принципы координации.

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Селективность модульных автоматов 0,4 кВ

Эту статью мы посвятим вопросам селективности. Снова)

Вы знаете, что есть автоматы в которых нельзя выставить выдержку времени. Обычно это модульные автоматы до 63 А, а также автоматы на средние токи (80-630 А) с упрощенными расцепителями. По сути это и есть настоящие автоматы, а все остальные — это выключатели 0,4 кВ с блоком защиты. Чувствуете разницу?

Так вот, два последовательно включенных автомата, если они правильно выбраны, не могут быть селективны никогда. Как вам такой поворот?

На самом деле это правда. Уставка автомата выбирается как МТЗ (хотя ее упорно называют отсечкой). А в МТЗ реализована временная селективность. Если время срабатывания нельзя выбирать, то и селективность обеспечить нельзя.

Давайте рассмотрим возможное распределение токов КЗ и установленных автоматов 0,4 кВ на следующем примере

Вроде, автоматы выбраны правильно, с различием в номиналах по крайней мере в один шаг. У обоих характеристики С.
Автомат 1 должен чувствовать все КЗ на линии 1, в том числе и минимальные в конце зоны. По этим минимальным токам проверяется его чувствительность.
Но, если он чувствует минимальные токи в конце линии 1, то он будет чувствовать и максимальные токи в начале линии 2. Более того, автомат 1 по-хорошему должен чувствовать все КЗ на смежном участке (кабель 2), чтобы обеспечить дальнее резервирование. Да, это получается не всегда, но к этому нужно стремиться.

Значит, что при КЗ на втором кабеле оба автомата могут сработать, причем с одинаковой выдержкой времени, 0,015с. Это означает, что автоматы неселективны.

Некоторые производители автоматов, обычно иностранные компании, заявляют, что их автоматы имеют «частичную селективность». Т.е. для определенных номиналов смежных автоматов, при определенных токах КЗ, селективность будет соблюдаться. По мне так это чисто маркетинговый ход потому, что в российских нормах нет понятия «частичная селективность». Селективность либо есть, либо ее нет.

Некоторые электрики думают, что неселективно будут работать только автоматы включенные сразу друг за другом (ввод и отходящая линия 0,4 кВ) или через короткую линию. Это нет так. Любые смежные «модульники», которые прошли проверку на чувствительность, будут работать неселективно.

Единственный вариант «заставить» модульные автоматические выключатели работать селективно, это выбрать вышестоящий автомат так, чтобы его отсечка не чувствовала КЗ (работа в зоне перегрузки). Но тогда сильно увеличивается время срабатывания, что опасно для людей и оборудования. Теряется смысл применения самого автомата, лучше уж тогда ставить предохранитель. Поэтому так не делают и селективность автоматов никогда не достигается.

В связи с этим меня всегда удивляло требование надзорных органов о построении карты селективности до последнего автомата. Что вы там хотите увидеть? Чудо?)