Неселективная работа группы автоматов

Селективность УЗО и автоматических выключателей

Заголовок звучит так, как название кандидатской диссертации на физмате. На самом деле, это ситуация, с которой мы постоянно сталкиваемся как в своем жилище, так и на крупных предприятиях или офисах. Если перевести фразу «селективность автоматических выключателей» на доступный язык: каждое устройство защитного отключения должно работать избирательно. Все равно непонятно? Тогда разберем тему подробнее.

Представим себе коммунальную квартиру из 50-х годов прошлого века. Общие коммуникации, единая электросеть с одним счетчиком в прихожей. И знаменитые керамические «пробки», которые сегодня повсеместно заменены автоматическими выключателями.

У одного из соседей в комнате замкнуло электрический утюг. Разумеется, «пробки» перегорели, и все комнаты в квартире обесточены. А причина — всего лишь точечная микро авария на одной из ветвей квартирной энергосистемы.

Это наглядный пример неселективной системы защиты, когда на множество объектов установлено лишь одно устройство защиты.

Согласитесь, если бы у каждого жильца в комнате был собственный вводной щиток с автоматами, проблема в одной квартире не приводила бы к потере энергоснабжения на нескольких объектах.

Сегодня коммуналки в прошлом, в каждую квартиру приходит отдельная линия энергоснабжения с автоматом на входе.

Проблема решена? В масштабах подъезда — безусловно. А в рамках одной квартиры?

Снова типичная ситуация: переломился провод настольной лампы, возникло короткое замыкание. При этом гаснет свет во всей квартире, перестает работать холодильник и телевизор. Почему? Снова отсутствует селективность автоматов.

Важно! Требования безопасности: Правила устройства электроустановок (ПУЭ) рассматривают селективную защиту, как один из способов обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок.

Понятное дело, что никакая комиссия не проверит вашу квартиру или частное домовладение на предмет выполнения всех требования ПУЭ. Однако если объект принимается в соответствии с проектом или по СНиП, акт ввода в эксплуатацию могут и не согласовать. Особенно это касается производственных и офисных помещений, а также мест массового пребывания людей (театры, магазины, школы и прочее).

Как работает селективная защита

Это понятие включает в себя несколько способов избирательного отключения.

Токовая селективность

В соответствии с законом Ома, сила тока одинакова на любом участке цепи. Соответственно, при наличии нескольких последовательно расположенных защитных автоматов, первым сработает тот, у которого ток отсечки наименьший. Если расположение линий параллельное, то на вводе мы получим максимальное значение тока (сумма величин каждой «ветви»). При одинаковом токе отсечки в каждом автомате, они отключатся одновременно по всей цепи. А если защитное устройство, расположенное к потребителю, имеет меньший ток срабатывания, отключится только оно.

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:

1. Ограничение по входному току определено вводным автоматом: 40 А. То есть, если суммарный ток во всей разветвленной линии превысит это значение (например, при коротком замыкании), подача электроэнергии прекратится. Как мы уже знаем, такая авария оставит без «света» все помещения объекта.
2. Далее идем по группам, организуя вторую ступень защиты (вводной автомат — это третья «линия обороны», если остальные не помогут):

• Подключение коридора можно упростить, не выводя его в отдельную группу. Классическая схема: два автомата, на розеточную сеть и освещение.
• Санузел имеет более сложную схему включения, поскольку в ванной комнате сыро, и есть риск получить электротравму. Поэтому групповая защита — УЗО с минимальным дифференциальным током (10 мА) и током отсечки автомата 10 А. Вы спросите, почему нет селективности? Она тут не нужна, поскольку после группового УЗО нет разветвления.

  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

  Если токовая карта селективности защит не может обеспечить избирательность аварийного отключения, применяется дополнительный порог срабатывания: по времени задержки механизма размыкания. Существуют так называемые «медленные» и «быстрые» автоматы. Возникает вопрос: для чего нужна защита с отложенным срабатыванием?

  • Во-первых, зачастую в электроустановках кратковременно возникают токовые перегрузки, которые не опасны для линии. «Скоростной» автомат защиты будет срабатывать постоянно, нарушая нормальный режим работы.
  • Во-вторых, именно так и обеспечивается временна́я селективность. Поэтому, при подборе автоматов для самостоятельно изготовленного щитка питания, обязательно обращайте внимание на времятоковую характеристику прибора. Она выглядит так: B40 (C16, D32).Именно от этого значения зависит, какой автомат сработает первым при прочих равных условиях.

  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:

  • Тип «S». Время задержки в диапазоне от 0.145 до 0.5 секунд. Это медленнее, чем у традиционных устройств защиты. Организация питания выглядит следующим образом: На каждой конечной группе потребителей (либо отдельном потребителе) устанавливается традиционное устройство защиты. То есть, чувствительное, и с быстрым временем срабатывания. А на входе в общую группу, либо на едином вводе электроэнергии объекта, устанавливается селективное УЗО. При «стандартной» аварии, конечные автоматы мгновенно срабатывают, а входная защита остается «на взводе», выдержав положенное время. А если по параметрам аварии, конечные УЗО не сработают, вводной автомат все равно отключит питание через 0.15–0.5 секунд, обеспечив безусловную защиту.
  • Тип «G». Устройства такого типа могут превосходить по времени реакции даже традиционные защитные устройства. Срабатывание происходит в диапазоне 0.06–0.08 секунд. Разумеется, такие УЗО не применяются в быту и традиционных офисных помещениях. Эти профессиональные аппараты устанавливают на объектах, где промедление даже в 1 десятую доли секунды может привести к катастрофе.

  

  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:

  1. В каждом секторе (зоне) монтируются измерительные устройства без исполнительных механизмов. Они дают информацию в модуль управления, который «принимает решения» о прекращении подачи питания в ту или иную зону. В качестве исполнительного механизма можно использовать электромагнитный контактор. При этом контроллер определяет, есть ли аналогичная информация со стороны подачи питания. Если защитное устройство не сработало на более высоком уровне, то отключается только конкретный потребитель. Если авария по всей цепочке — отключаются автоматы дальше по иерархии.
  2. Обеспечение меньшего времени срабатывания защиты в нужном секторе, за счет введения дополнительного оборудования. Усиливающая система потребует дополнительного источника питания. Преимущество данной схемы защиты — нет необходимости подбирать устройства отключения по временной селективности. Кроме того, можно обеспечить большое количество уровней селективной защиты. Методика требует высокой квалификации персонала, и высоких финансовых затрат. Поэтому такое решение принимается исключительно для сложных и ответственных радиальных систем организации питания.

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

  Карта селективности защиты

  Идеальных вариантов обеспечения питания не бывает. Разные режимы нагрузки подразумевают различные аварийные ситуации. Именно карта селективности позволяет увидеть работу релейной защиты виртуально. Моделируя проект на бумаге, инженеры могут убедиться, что во всех режимах защита может работать правильно. Для разветвленных схем характерно наличие защитных устройств с различными времятоковыми характеристиками. Для примера возьмем любой автомат и определим его, как «нашу защиту».

  

  Остальные устройства на схеме назовем смежными. Главный принцип правильной организации — времятоковые характеристики всех устройств не должны пересекаться на одном линейном уровне. Если провести временную линию в качестве оси координат, то между ступенями селективности должен быть разрыв. Увидеть это можно только на графиках. Это и есть карта селективности: на нем совмещены характеристики смежных защит.

  Информация: Для простых схем организации селективной защиты построение карт не требуется. Если нет смежных уровней — не рассчитывается и совместимость.

  

  Для построения карт лучше использовать специальные компьютерные программы. Хотя профессиональные инженеры легко строят графики карандашом. После выстраивания всех параметрических кривых, график проверяется на их пересечение. При возникновении такой ситуации, проверяется критичность: возможно, ничего менять не потребуется. Если линии электропитания не находятся в зависимости друг от друга, разведение ничего не меняет.

  В остальных случаях необходимо обеспечить временную разницу по оси времени не менее 0.25 секунды.

  Кроме того, даже если пересекаются селективности по времени срабатывания, разведение может быть организовано по разнице тока отсечки. Как правило, используются оба способа, это можно учитывать в построении карты, а можно оставить на практическом уровне.

  Редко применяемые системы защиты

  • Направленная система работает по принципу вектора тока и напряжения. Между ними всегда есть фазовый сдвиг. Устройства защиты анализируют разницу и при необходимости отключают оборудование в нужном секторе.
  • Дифференцируемая система сравнивает отклонения параметров в начале линии питания, и непосредственно у агрегата. Если отклонения достигают заданной величины — ситуация признается аварийной. Такая селективность требуется, если питание подается на очень мощные агрегаты.

  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

  Большая Энциклопедия Нефти и Газа

  Неселективный автомат

  Неселективный автомат может иметь минимальный или независимый расцепитель. [2]

  В неселективном автомате в процессе включения срабатывает минимальный расцепитель при напряжении выше 70 % номинального. [3]

  Максимальный расцепитель селективных и неселективных автоматов с выдержкой времени при перегрузках в спокойном состоянии не должен отключить автомат и должен вернуться в исходное положение, если через него проходил не более 2 сек ток перегрузки, не превышающий 75 % тока уставки шкалы токов короткого замыкания для селективных автоматов и 60 % тока уставки шкалы токов короткого замыкания для неселективных автоматов с выдержкой времени при перегрузках. [4]

  Полное время отключения автоматов мгновенного срабатывания и неселективных автоматов ( от момента возникновения токов короткого замыкания до момента полного исчезновения токов) составляет у автоматов АВ-4 и АВ-10 – 0 06 сек, а автомата АВ-15 – 0 08 сек и у автомата АВ-20 – 0 095 сек. [5]

  Последующие индексы С, Н, Ц, Д означают: С – селективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и токах короткого замыкания общего применения; Н – неселективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и мгновенного срабатывания при токах короткого замыкания общего применения; Б – автоматы без выдержки времени при перегрузках и токах короткого замыкания общего применения ( мгновенного срабатывания); Д – автоматы с демпфированием подвижной системы. [6]

  Наличие часового механизма, связанного тягой 6 со скобой 4, создает выдержку времени, по истечении которой в селективных автоматах боек 14 поворачивает отключающий валик 1, а в неселективных автоматах ( где этот отключающий валик / отсутствует) боек IS поворачивает отключающий валик 17, и автомат отключается. Если ток перегрузки в пепи автомата прекращается за время, меньшее выдержки времени, создаваемой часовым механизмом расцепителя, якорь возвращается в исходное положение под действием пружины 9 и автомат остается включенным. [8]

  Максимальный расцепитель селективных и неселективных автоматов с выдержкой времени при перегрузках в спокойном состоянии не должен отключить автомат и должен вернуться в исходное положение, если через него проходил не более 2 сек ток перегрузки, не превышающий 75 % тока уставки шкалы токов короткого замыкания для селективных автоматов и 60 % тока уставки шкалы токов короткого замыкания для неселективных автоматов с выдержкой времени при перегрузках. [9]

  Щит станций управления ЩСУ-1 запитывается от разных секций КТП через блок автоматического включения резервного питания. Автоматические выключатели КТП принимаются с управляемыми – неселективными автоматами . Управление ими осуществляется со щита управления и сигнализации ЩУС. [10]

  При появлении напряжения в ЗРУ-10 кВ оператор отключает автоматы ДЭС и включает автоматы КТП. Для включения тири-сторных возбудительных устройств ( ТВУ) на КТП установлены неселективные автоматы АВМ , не управляемые дистанционно. [11]

  По максимально-токовой защите эти автоматы имеют три исполнения: селективное, неселективное и мгновенного срабатывания. У селективных автоматов имеется зависимая выдержка времени 0 25 – 0 6 сек при перегрузках, а также при токах короткого замыкания, у неселективных автоматов – зависимая выдержка времени при перегрузках и мгновенное срабатывание при токах короткого замыкания. Выдержка времени обеспечивается механическим замедлителем с часовым механизмом. [12]

  Допустимость ликвидации удаленных КЗ с помощью тепловых расцепителей, имеющих выдержку времени, должна оцениваться по напряжению на панелях защиты при междуфазном КЗ в конце зоны отсечки ( электромагнитного расцепителя) автомата. Если же в указанном случае междуфазное напряженке на защите будет ниже 0 9 номинального, то для ликвидации удаленных повреждений нужно установить в протяженных цепях неселективные автоматы . [13]

  Автоматы серии АВМ имеют следующие обозначения: АВМ4 – автоматический выключатель на номинальный ток до 400 А; АВМ10 – то же до 1000 А; АВМ15 – то же до 1500 А; АВМ20 – то же до 2000 А. Последующие индексы С, Н, В, М, ТВ и ТС означают: С – селективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и токах короткого замыкания; Н – неселективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и мгновенного срабатывания при токах к. В – выдвижное исполнение; М – морское исполнение; Т – тропическое исполнение. Автоматы АВМ4 и АВМ 10 собираются на изоляционных основаниях, а АВМ15 и АВМ20 на металлических каркасах с изолированными рейками. Автоматы стационарного крепления ( невыдвижные) имеют переднее присоединение монтажных шин, а выдвижные ( на металлической тележке с четырьмя колесами), устанавливаемые в комплектных распределительных устройствах, имеют втычные контакты с задней стороны автомата. Автоматы исполняются двухполюсными и трехполюсными, а по роду привода – с ручным непосредственным приводом, с ручным рычажным приводом и с дистанционным электромеханическим приводом. По максимально токовой защите автоматы имеют исполнения: с максимальными расцели-телями с обратнозависимой от тока выдержкой времени при перегрузках ( с часовыми механизмами) и мгновенным срабатыванием при коротких замыканиях ( неселективные); с максимальными рас-цепителями с обратнозависимой от тока выдержкой времени при перегрузках ( с часовыми механизмами) и с независимой от тока выдержкой времени при коротких замыканиях ( селективные); без максимальных расцепителей. [14]

  Автоматы серии АВМ выпускаются в открытом исполнении типов АВМ-4, АВМ – Ю, АВМ-15 и АВМ-20. Автоматы серии АВМ имеют следующие обозначения: АВМ-4-автоматический выключатель на номинальный ток до 400 а; АВМ-10 – то же до 1 000 а; АВМ-15 – то же до 1 500 а; АВМ-20 – то же до 2000 а. Последующие индексы С, Н, В, М, ТВ и ТС означают: С – селективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и токах короткого замыкания; Н – неселективные автоматы с выдержкой времени при перегрузках и мгновенного срабатывания при токах короткого замыкания; В – выдвижное исполнение; М – морское исполнение; Т – тропическое исполнение. Автоматы АВМ-4 и АВМ-10 собираются на изоляционных основаниях, а АВМ-15 и АВМ-20 – на металлических каркасах с изолированными рейками. Автоматы стационарного крепления ( невыдвижные) имеют переднее присоединение монтажных шин, а выдвижные ( на металлической тележке с четырьмя колесами), устанавливаемые в комплектных распределительных устройствах, имеют втычные контакты с задней стороны автомата. Автоматы исполняются двухполюсными и трехпо-люсными, а по роду привода – с ручным непосредственным приводом, с ручным рычажным приводом и с дистанционным электромеханическим приводом. По максимальной токовой защите автоматы имеют исполнение: с максимальными расцепителями с обратно-зависимой от тока выдержкой времени при перегрузках ( с часовыми механизмами) и мгновенным срабатыванием при коротких замыканиях ( неселективные); с максимальными расцепителями с обратнозавйсимой от тока выдержкой времени при перегрузках ( с часовыми механизмами) и с независимой от тока выдержкой времени при коротких замыканиях ( селективные); без максимальных расцепителей. [15]

  Селективность двух УЗО и дифавтоматов (анонс видео)

  

  Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

  Мысль для данного видеоролика мне пришла после сопутствующих вопросов по бюджетному щиту для частного дома (см. видео на моем канале Ютуб с соответствующим названием).

  В комментариях стали обсуждать, что при установке двух УЗО в одной линии, например, на вводе 100 (мА) и на отходящей линии 30 (мА), селективность их срабатывания соблюдаться не будет, и что при возникновении утечки в цепи может отключаться вводное УЗО или даже одновременно оба УЗО. Что, естественно, не есть хорошо!

  

  Например, в квартирном щитке у нас имеется 2 группы нагрузок (розетка №1 и розетка №2). На групповые нагрузки установлено УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 30 (мА), а на вводе — УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 100 (мА).

  В одной из своих статей я рассказывал Вам про методику проверки УЗО и в той статье я приводил значения срабатывания УЗО не только по уставке, но и по времени, 1, 3 и 5-кратном. И как Вы успели заметить, чем больше ток утечки, тем быстрее срабатывает УЗО, хотя и встречаются порой исключения, когда при разных кратностях тока утечки время срабатывания у них практически не меняется. Но это больше является исключением.

  

  

  А значит, что в приведенном выше примере при повреждении на розеточной линии будет срабатывать УЗО поврежденной линии, а не вводное УЗО, тем самым обестачивая всю квартиру.

  Причем этот способ наиболее распространен в данное время, т.к. селективные УЗО есть не у всех производителей, да и встречаются гораздо реже в продажах.

  Естественно, чтобы 100% соблюдать селективность, на вводе необходимо устанавливать селективное УЗО (тип S или G), т.е. с некоторой заданной выдержкой времени от 0,05 (сек.) до 0,5 (сек.), а уже на отходящие группы — стандартные УЗО без выдержки времени.

  

  В случае утечки на одной из отходящей линии, вводное УЗО сработает только в том случае, когда групповое УЗО поврежденной линии по каким-то причинам «не сработает» (неисправно, вышло из строя и т.п.).

  Тем не менее я решил все же провести несколько экспериментов, чтобы показать Вам все наглядно и, раз и навсегда, разрешить все вопросы и дискуссии по данному вопросу.

  Проведу два эксперимента по селективности срабатывания двух УЗО в одной линии:

  1. Селективность двух УЗО с током утечки 100 (мА) и 30 (мА) без выдержек времени (неселективных)
  2. Селективность двух УЗО с током утечки 300 (мА) с выдержкой времени (селективное) и 30 (мА) без выдержки времени (неселективное).

  Подключу последовательно в линию два УЗО и буду поочередно проверять их срабатывание при разных токах утечки, начиная с 10 (мА) и заканчивая 500 (мА).

  В итоге мы посмотрим, как будут срабатывать УЗО при разных токах утечки.

  Смотрите данный эксперимент в моем видеоролике:

  P.S. Все показанное в данном видеоролике с таким же успехом относится и к дифавтоматам в плане срабатывания их дифференциальных элементов. Только прошу внимательно отнестись к тому, что эксперименты проводились с одинаковыми типами УЗО (тип АС). А это значит, что при установке разных типов УЗО (АС, А и В) и при разных видах утечек поведение УЗО может отличаться. Так что учтите это! Но это уже частные случаи и при установке УЗО одинаковых типов селективность у Вас в любом случае будет соблюдена.

  1. Проект электроснабжения офиса, расположенного в жилом доме
  2. Можно ли переделать трехполюсные или двухполюсные автоматы в однополюсные, убрав перемычку на рычажках?
  3. Расцепитель РММ47 от IEK — альтернатива реле напряжения
  4. Испытания расцепителя РММ47 (продолжение)
  5. Испытания автоматов током 1,13·In (АВВ, Legrand, Hager, Eaton, CHINT, DEKraft)
  6. Вводное распределительное устройство (ВРУ)

  6 комментариев к записи “Селективность двух УЗО и дифавтоматов (анонс видео)”

  Все пошли комментировать G и S на Youtube, а я тут порассуждаю)
  * * *
  Узо G на ввод не годится, оно для этого не предназначено. В стандартах МЭК есть две разновидности — G (general, general-non time delay, instantaneous, standard, общее, стандартное, без задержки, мгновенного действия) и S (selective, time delay, с задержкой времени).
  С этой задержкой происходит путаница. У т.н. «помехоустойчивых» УЗО эта задержка кратковременная — 10 мс. Хотя у отдельных экземпляров (ETI KZS-2М G/KV) в описании встречается время 10-40 мс.
  Потребность в таком исполнении (когда утечка и импульс до 3 кА игнорируются на протяжении 10 мс) объясняют борьбой с ложными отключениями, и рекомендуют ставить такие УЗО на компьютер, холодильник, уличное освещение и прочее электрооборудование, внезапное отключение которого очень доставляет.
  Аргументы типа — на обычное УЗО для беспроблемной работы можно повесить две рабочие станции компьютер/принтер, а на УЗО с задержкой 10 мс — пять таких станций.

  

  УЗО с задержкой 10 мс относится к исполнению быстродействующих, не селективных УЗО. Его максимальное время отключения не выходит за пределы максимального времени для обычных быстродействующих УЗО, и поэтому оно так же пригодно для дополнительной защиты, как и обычное УЗО.
  Стандарт нормирует время неотключения только для селективных УЗО исполнения S. Для исполнений APR, Si, K, G/KV, AKV и т.п. нормируют только максимальное время.
  Особенно преуспела в изобретении всяких диковинных характеристик срабатывания для УЗО немецкая фирма Doepke. Вот УЗО тип F с буквой G на корпусе.

  

  УЗО тип F проблем с селективностью не имеет, потому что селективных F не существует, а ставить F ниже А, а тем более ниже АС, нельзя, даже если эти А/АС селективные.
  В европах F рекомендуют для исключения ложных срабатываний на светодиодное освещение, инверторы, насосы. Короче, для комнат тип А, для кухни и подсобных помещений тип F.

  

  Из брошюры УЗО Siemens про устройства в исполнении К — «супер-устойчивые» к нежелательным отключениям.
  В конце там сказано, что бывают только селективные и неселективные УЗО. Соответственно, исполнение К с задержкой 10 мс относится к быстродействующим устройствам, не S.
  * * *
  Type K super-resistant
  Leakage currents and residual currents arising from the operation of electrical
  equipment cannot be distinguished. The reaction to both is the same. If a temporary high leakage current occurs, it is neither necessary nor desirable to disconnect the load from the supply. If electronic equipment is used with capacitors
  connected against the protective conductor in order to eliminate faults, inadvertent tripping of the RCCB can occur when the equipment is switched on.
  In order to avoid this disconnection, the use of super-resistant residual current
  protective devices is recommended. They trip with a time delay and are designated as Type K devices.
  As far as the product standards EN 61008-1 (RCCBs) and EN 61009-1 (RCBOs)
  are concerned, there are only two types of device:
  • Standard
  • Selective S
  For these types of device, the limit values for the break times are defined. In accordance with the standard, the super-resistant residual current protective
  devices are instantaneous versions.

  

  Далее там у Сименса идёт график времени срабатывания обычного, помехоустойчивого и селективного УЗО.
  Потом опять текст, в котором говорится, что K просто тупо игнорирует переходные процессы в сети, если их длительность не превышает 10 мс. И что УЗО S является селективным по отношению к обоим быстродействующим версиям — к обычной без задержки и к помехоустойчивой с кратковременной задержкой 10 мс.
  * * *
  Фото: новости электротехники от ETI — АВДТ 40/0,01.
  * * *
  Figure 12 shows the tripping range of the different versions of residual current protective devices. It can be clearly seen that the tripping ranges of the standard version and the super-resistant version are identical in terms of the maximum
  value. Only the minimum value is higher in the case of Type K . The Type S responds selectively to these two versions.
  The Type K super-resistant residual current protective devices exploit the maximum permissible tripping range of the standard. They have a minimum time delay of approximately 10 ms. In other words, short-time leakage currents and high
  surge currents (8/20 μs) are ignored for this length of time. Only when a residual
  current fl ows for longer than the delay time is disconnection from the supply initiated. Protection against electric shock is provided by this residual current protective device too.
  The devices can be used without restriction for all the protective measures (with disconnection from the supply) required in the installation conditions. The installa-
  tion is not disconnected unnecessarily and its availability is considerably increased.

  Что такое селективность автоматических выключателей + принципы расчета селективности

  

  Избирательность или селективность автоматических выключателей — ключевой момент в обеспечении надежной работы электрической цепи. Эта функция способствует предупреждению аварийных ситуаций, подымает на более высокую ступень безопасность.

  В случае перегрузки линии, короткого замыкания включается в работу защита только линии с повреждением, остальная часть электроустановки остается в рабочем состоянии. Почему так происходит мы детально разберем в этой статье, рассмотрим основные задачи селективной защиты, схемы подключения и их особенности.

  Также уделим внимание расчету селективности и правилам создания карты, снабдив материал наглядными схемами, таблицами и фото. И дополним статью подробными объяснениями в видеороликах.

  Значение и основные задачи селективной защиты

  Безопасная эксплуатация и стабильная работа электроустановок — это те задачи, которые возложены на избирательную защиту. Она мгновенно вычисляет и отсекает поврежденную зону без прекращения подачи питания на исправные участки. Селективность снижает нагрузки на установку, уменьшает последствия КЗ.

  При отлаженной работе автоматических выключателей по максимуму удовлетворяются запросы, относительно обеспечения бесперебойного электроснабжения и как следствие, технологического процесса.

  Когда автоматическое оборудование, осуществляющее размыкание, в результате КЗ окажется неисправным, благодаря селективности потребители получат нормальное питание.

  Правило, утверждающее, что величина тока, проходящего через все распредвыключатели, установленные за вводным автоматом, меньше обозначенного тока последнего, является основой селективной защиты.

  В сумме эти номиналы могут быть и больше, но каждый отдельный обязательно хотя бы на шаг ниже вводного. Так, если на вводе установлен 50-амперный автомат, то следующим за ним устанавливают выключатель, с номиналом по току в 40 А.

  

  При помощи рычажка как включают, так и выключают впуск тока на клеммы. К клеммам подводят и фиксируют контакты. Подвижный контакт с пружиной служит для быстрого размыкания, а связь цепи с ним выполнена через неподвижный контакт.

  Расцепление, в случае перекрытия током своего порогового значения, происходит за счет нагрева и изгиба биметаллической пластины, а также соленоида.

  Токи срабатывания настраивают при помощи регулировочного винта. С целью предотвращения появления электродуги во время размыкания контактов, введен в схему такой элемент, как дугогасительная решетка. Для фиксации корпуса автомата существует защелка.

  Избирательность, как особенность релейной защиты — это умение обнаруживать неисправный узел системы и отсекать его от действующей части ЭЭС.

  

  Селективность автоматов — это их свойство работать поочередно. Если этот принцип нарушен, будут греться и автоматические выключатели, и электропроводка.

  В результате может возникнуть КЗ на линии, перегорание плавких контактов, изоляции. Все это приведет к выходу из строя электроприборов и пожару.

  Допустим, на длинной линии электропередач возникла аварийная ситуация. Согласно главному правилу селективности первым срабатывает автомат ближайший к месту повреждения.

  Если в обычной квартире в розетке происходит короткое замыкание, на щитке срабатывать должна защита линии, частью которой эта розетка является. Если этого не произошло, наступает очередь автоматического выключателя на щиток, и только за ним — вводного.

  Абсолютная и относительная селективность защиты

  Понятие селективности определено ГОСТотм IEC 60947-1-2014. Выделяют два типа селективности — абсолютную и относительную. Если работа защиты скоординирована таким образом, что она срабатывает исключительно внутри защищенной зоны, то это указывает на ее абсолютную селективность.

  В этих обстоятельствах максимальный ток селективности становится таким же, как и максимальная отключающая способность расположенного ниже автомата.

  Срабатывание в виде резервного, когда не произошло отключение на проблемном участке, называют относительно селективной защитой. При этом происходит отключение выше расположенных выключателей.

  В случае превышения заданной величины тока выключателя-автомата, т.е. при отсутствии больших перегрузок, селективная защита действует практически безотказно. Куда труднее добиться этого при коротких замыканиях.

  Данные о выпускаемых изделиях предприятия размещают на корпусе прибора и на своих сайтах. Важно правильно читать маркировку автоматов – связки выключателей формируют только по таблицам одного конкретного производителя. Следует учитывать, что группы, устроенные по относительному принципу, обладают большим числом функций.

  

  

  Чтобы проверить избирательность между автоматом выше- и нижестоящим, находят скрещение вертикали и горизонтали. Обеспечение селективности — очень важная задача при питании потребителей, относящихся к особой категории.

  При ее отсутствии может произойти остановка производственного процесса, повреждение линий, отключение систем кондиционирования, дымоудаления и других.

  Виды селективных схем подключения

  Кроме абсолютной и относительной селективности существует еще 7 видов селективной защиты:

  • зонная;
  • времятоковая;
  • энергетическая;
  • временная;
  • полная;
  • частичная;
  • токовая.

  Для обеспечения требуемой селективности автозащиты электросети с автоматическими выключателями используют разные методы. Но в любом случае важно правильно установить выключатель, следуя выбранной схеме и правилам монтажа.

  Вид #1 — полная и частичная защита

  Полная защита обозначает, что если последовательно подключена пара автоматов, появление сверхтоков вызывает отключение одного, расположенного вблизи зоны неисправности.

  Частичная защита действует по тому же принципу, что и полная, но только после того, как ток достигнет установленной пороговой величины.

  

  Если селективность обеспечена до меньшей из величин тока двух АВ, есть повод говорить о полной селективности между ними. В этом случае предельная величина предполагаемого тока КЗ установки при каких либо обстоятельствах будет равной или меньшей величины тока двух АВ.

  Вид #2 — токовый тип селективности

  У токовой избирательности основной показатель — предельная токовая отметка. От объекта до ввода значения выстраивают по признаку возрастания. Действие этой избирательности защит основано на той же базе, что и у временной селективности.

  Разность только в том, что выдержка делается по значению тока — с приближением точки КЗ к вводу, растут показания тока КЗ. Временной показатель отключения может быть таким же.

  Поврежденную из-за КЗ зону определяют посредством уставки срабатывания на разные величины тока. Полной селективность может быть только в условиях, где ток КЗ невысокий, а в промежутке между двумя автоматами есть оборудование, отличающееся немалым электрическим сопротивлением. При таком раскладе токи КЗ будут значительно отличаться.

  Применяют такой вид избирательности в основном в конечных распредщитах. Здесь сочетается номинальный ток незначительной величины и ток КЗ с большим полным сопротивлением стыковочных кабелей.

  Этот вариант селективности является экономичным, простым и действующим в течение мгновения. Все же зачастую указанная селективность может являться частичной т.к. наибольший ток, как правило, небольшой.

  

  Когда значения Isd1 и Isd2 одинаковы или предельно близки, то Is — максимальный ток селективности равен Isd2. Если эти величины намного отличаются, Is = Isd1.

  Условием обеспечения селективности по току является соблюдение неравенств: Ir1/Ir2 > 2 и Isd1/Isd2 > 2. В этом случае максимум селективности — Is = Isd1.

  К недостаткам относят и быстрый рост уровня уставок защиты от токов большого уровня. Невозможно быстро отключить поврежденную цепочку, если один из автоматов окажется неисправным.

  При расчете уставок защиты по току необходимо принимать во внимание действительные токи, проходящие через выключатели, работающие в автоматическом режиме.

  Вид #3 — временной и времятоковый вариант

  Когда в цепи имеется ряд автоматических выключателей, обладающих идентичными токовыми характеристиками, но разным временем выдержки, то при возникновении неисправности они страхуют друг друга. Тот, что находится в непосредственной близости к месту повреждения, сработает сразу, следующий — через какое-то время и т.д.

  

  В случае времятоковой селективности защитные приборы реагируют не только на ток, но и на продолжительность реакции. При определенном значении тока через какое-то время задержки срабатывает защита, дистанция от которой к месту КЗ меньше. Исправная часть установки не отключается.

  

  Комбинация токовой и временной селективности увеличивает эффективность отключения. Когда Isc B Вид #4 — энергетическая селективность автоматов

  При энергетической селективности отключения происходят внутри корпуса автомата. Длительность процесса настолько мала, что ток КЗ не успевает приблизиться к своему предельному значению.

  Времятоковая система защиты считается сложной. Здесь задействована не только реакция на ток, но и время, на протяжении которого это происходит.

  С возрастанием тока у автомата падает величина времени срабатывания. Базой для этого вида селективности является регулировка защиты таким способом, когда со стороны защищаемого объекта она срабатывает быстрее при всех пороговых значениях тока, по сравнению с автоматом на вводе.

  Вид #5 — зонная схема защиты

  Зонный способ сложный и недешевый, поэтому применяют его в основном в промышленности. Как только пороговые показатели тока достигают максимума, в центр контроля поступают данные и выбранный автомат срабатывает. Электрическая сеть с таким видом избирательности включает специальные электронные расцепители.

  Когда обнаруживается нарушение, от выключателя, расположенного ниже, поступает сигнал к устройству, находящемуся выше. Первый автомат должен отреагировать в течение секунды. Если он не среагировал, срабатывает второй.

  Сравнивая этот вид селективности с временной избирательностью, можно увидеть, что время срабатывания в этом случае намного ниже — иногда составляет сотни миллисекунд. Снижается как процент интервенции в систему, так и процент ее повреждения. Уменьшаются тепловые и динамические влияния на части установки. Возрастает число уровней селективности.

  

  В случае зонной селективности срабатывает защита, находящаяся со стороны источника питания, если взять за исходную точку место КЗ. До момента срабатывания автомата осуществляется контроль над тем, чтобы защитное устройство с нагруженной стороны не подало аналогичный сигнал.

  Но такая избирательность требует присутствия дополнительного источника питания. Поэтому рациональное применение этого вид селективности — системы с высокими параметрами тока КЗ и током значительной величины. Такими являются коммутационно-распределительные аппараты, находящиеся со стороны нагруженности генераторов, трансформаторов.

  Расчет селективности автоматов

  Грамотный выбор автомата и правильная настройка — основной принцип соблюдения селективности автоматических выключателей. Избирательность для выключателя, находящегося вблизи источника, гарантирует выполнение требования: Iс.о.послед ≥ Kн.о.∙ I к.пред.

  Здесь Iс.о послед. — такая величина тока, за которой следует срабатывание защиты. I к.пред. — ток КЗ в конечной точке зоны, на которую распространяется действие автомата, расположенного далеко от энергоисточника. Kн.о. — коэффициент надежности. Его величина находится в зависимости от разброса параметров.

  

  Расклад tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t демонстрирует селективность в случае регулировки АВ по времени. tс.о.послед, tк.пред. — интервалы времени срабатывания выключателей, находящихся на большой дистанции от источника питания и расположенных рядом. ∆t — параметр, который берут из каталога и обозначающий временную степень селективности.

  Карта селективности и правила ее создания

  Времятоковые характеристики всех устройств, включенных в схему электрической сети, изображают на карте селективности. Целью ее составления является максимальное обеспечение защиты автоматов. Основа защиты выключателей — принцип, по которому выключатели подключают друг за другом строго последовательно.

  Существует ряд правил, обязательных при создании карты селективности:

  1. Установки должны иметь один источник напряжения.
  2. Все важные расчетные точки должны хорошо просматриваться. С учетом этого требования необходимо выбирать масштаб.
  3. На карте указывают защитные свойства, минимальные, максимальные параметры КЗ в точках системы.

  Часто нормы проектирования нарушаются, и карты селективности в проектах отсутствуют. Это может привести к перебоям в электроснабжении потребителей.

  

  Карта дает полную картину о согласовании уставок. Она предоставляет возможность сравнить работу автоматов по такой характеристике, как селективность.

  Времятоковые разновидности осей являются базой не только для построения карт селективности для токовой защиты в виде автоматических выключателей, но и для других ее видов: предохранителей, реле. Обычно одна карта содержит характеристики 2-3 АВ. По оси абсцисс отмечают величину тока в кВ, а по оси ординат — время в секундах.

  Выводы и полезное видео по теме

  Неполадки при работе автоматических выключателей и их устранение:

  Вычерчивание карты селективности посредством специальной программы:

  Надежное, безопасное использование электрической проводки невозможно без учета избирательности автоматов. Зная об основных моментах создания селективной защиты, можно грамотно выполнить подбор оборудования для своего технического проекта.

  Вы профессионально занимаетесь электромонтажными работами и хотите дополнить изложенный выше материал? Или заметили несоответствие или ошибку в этой статье? А может вы хотите задать вопрос нашим экспертам? Пишите, пожалуйста, свои комментарии в блоке ниже.

  Селективность автоматических выключателей: теория и практика

  Проектируя новую электрическую сеть или реконструируя уже существующую, всегда необходимо придерживаться требований, которые создают условия надежной работы. В частности, речь идет о селективности – согласовании рабочих характеристик защитных аппаратов на всех этапах распределения электроэнергии. Это делается для того, чтобы в случае короткого замыкания или перегрузки сработал только тот защитный аппарат, в цепи которого возникла неисправность. При этом остальная часть электроустановки должна не отключаться, а оставаться в работе.

  Например, если произошло короткое замыкание в розетке на кухне, то должен сработать групповой автоматический выключатель (на схеме аппарат с защитной характеристикой «В» и номинальным током в 10 А). Таким образом, должна отключиться только поврежденная линия «розетки кухни», а не вводной аппарат, отключая при этом всю квартиру.

  

  Если отключения защитного аппарата по каким-либо причинам не произошло, то возникшую неисправность в розетке контролирует вышестоящий автоматический выключатель квартирного щитка.

  Основные определения:

  Селективность — согласование характеристик установленных последовательно аппаратов защиты таким образом, чтобы в случае аварии отключалась только та линия питания или часть схемы, где возникла неполадка.

  Полная селективность — вид координации работы защитных аппаратов, при котором аппарат со стороны потребителя отключается раньше, чем аппарат со стороны источника питания. Отключение происходит во всем диапазоне возможного тока к.з. в данной сети вплоть до значения максимальной отключающей способности нижестоящего аппарата.

  Частичная селективность — вид координации работы защитных аппаратов, при котором аппарат со стороны потребителя осуществляет защиту до значения Is (предельного тока селективности). При этом аппарат со стороны источника питания не должен срабатывать.

  

  Зона перегрузки — диапазон сверхтока, в котором за срабатывание автоматического выключателя отвечает тепловой расцепитель.

  

  Зона короткого замыкания — диапазон сверхтока, в котором за срабатывание автоматического выключателя отвечает электромагнитный расцепитель.

  

  Избирательность срабатывания устройств защиты достигается за счет согласования время-токовых характеристик. Например, для обеспечения селективной работы оборудования при перегрузках достаточно, чтобы номинальный ток защитного аппарата со стороны питания минимум на 1 ступень был выше номинального тока автоматического выключателя со стороны нагрузки.

  Методы обеспечения селективности

  В зоне перегрузки обычно реализуется время-токовый тип селективности. В зоне КЗ могут использоваться другие методы обеспечения селективности, о которых мы поговорим далее.

  Временная селективность

  

  Этот вид селективности обеспечивается благодаря разному времени срабатывания аппаратов защиты.

  Время срабатывания ближайшего к защитному оборудованию аппарата защиты №1 настраивается на значение 0,02 с. На следующем этапе защиты отключение неисправности в цепи обеспечивается настройкой времени срабатывания аппарата 0,5 с. На последнем этапе выбирается время срабатывания выключателя – 1 секунда. Защита № 3 будет резервировать 2 нижестоящие защиты №1 и №2.

  Токовая селективность

  У всех защит №1, №2 и №3 выдержка по времени срабатывания минимальна: 0,02 с, однако значения срабатывания по току (уставки) отличаются: 200, 300 и 400 А соответственно. При возникновении в защищаемой сети короткого замыкания ток будет резко возрастать и вызывать срабатывание защит. Если защита №1 не сработает, то ее будет резервировать следующая защита №2.

  

  Время-токовая селективность

  Еще одним способом настройки защиты электроустановок до 1 кВ является согласование время-токовых характеристик применяемых автоматических выключателей.

  

  Так, например, можно добиться избирательности срабатывания защиты, подобрав время-токовую характеристику выключателя В таким образом, чтобы она располагалась на определенном расстоянии ниже характеристики выключателя А. Эта зона определяется опытно-расчетным путем с учетом погрешностей срабатывания защит расцепителей. С учетом этой зоны строятся таблицы селективности.

  Сегодня производители предоставляют своим клиентам уже готовые таблицы селективности, при помощи которых можно с уверенностью выбирать гарантированно селективные связки автоматических выключателей.

  Выбирая аппараты защиты с учетом требований селективности защиты, вы повышаете не только надежность электроустановки, но и упрощаете работу по поиску поврежденного участка. Создать селективную защиту, применяя аппараты разных производителей, проблематично, поэтому следует устанавливать защитные аппараты одного производителя, дополнительно пользуясь специальными таблицами селективности.

  Что такое селективность защит в электроустановках

  При эксплуатации и проектировании электрической схемы всегда уделяется внимание вопросам ее безопасного использования. С этой целью все электрические приборы защищаются специальными устройствами, которые подбирают и располагают строго по определенной, иерархической зависимости.

  Например, когда мобильный телефон стоит на зарядке, то ее протекание контролирует встроенная в аккумулятор защита. Она отключает зарядный ток по окончании набора емкости. Когда же внутри АКБ возникнет короткое замыкание, то установленный в зарядное устройство предохранитель перегорает и обесточивает схему.

  

  Если это по каким-либо причинам не произойдет, то возникшую неисправность в розетке контролирует автоматический выключатель квартирного щитка, а его работу страхует главный автомат. Эту последовательность поочередного срабатывания защит можно рассматривать и дальше.

  Ее закономерности определяются принципом селективности, который еще называют избирательностью , подчеркивая функцию выбора или определения места возникновения повреждения, которое необходимо отключить.

  Методы избирательности электрических защит формируется во время создания проекта и поддерживается при эксплуатации таким образом, чтобы своевременно выявить место возникновения неисправности в электрооборудовании и отделить его от действующей схемы с наименьшими потерями для нее.

  При этом зону обхвата защит по селективности подразделяют на:

  Первый тип защиты полностью контролирует свой рабочий участок и устраняет повреждения только в нем. По этой закономерности работают встроенные в электроприборы предохранители.

  

  Устройства, созданные по относительному принципу, выполняют больше функций. Они отключают неисправности внутри своей зоны и соседних, но когда в них не отработали защиты абсолютного типа.

  Качественно настроенная защита определяет:

  1. место и вид повреждения;

  2. отличие ненормального, но допустимого режима от ситуации, способной нанести весьма серьезные повреждения оборудованию электроустановки внутри контролируемой зоны.

  Устройства, настроенные только по первому действию, работают обычно в неответственных сетях до 1000 вольт. Для высоковольтных электроустановок стараются внедрить оба этих принципа. С этой целью в состав защиты вводят:

  схемы взаимных блокировок;

  точные измерительные органы;

  системы обмена информацией;

  специальные логические алгоритмы.

  Между двумя последовательно подключенными силовыми выключателями выполняется зашита от сверхтоков, превышающих номинальные значения нагрузки по любой причине. При этом ближний к потребителю с повреждением выключатель должен размыканием своих контактов обесточивать неисправность, а дальний — продолжать подачу напряжения на своем участке.

  В этом случае рассматривается два вида селективности:

  Если ближняя к неисправности защита способна полностью ликвидировать повреждения на всем диапазоне уставок без задействования удаленного выключателя, то ее считают полной.

  Частичная избирательность присуща ближним защитам, настроенным на срабатывание до какого-то предельного тока селективности Is. Если он превышен, то вступает в работу удаленный выключатель.

  Зоны перегрузки и короткого замыкания в селективных защитах

  Пределы токов, назначенные для срабатывания автоматических выключателей защит, разделяют на две группы:

  1. режим перегрузок;

  2. зону коротких замыканий.

  Для упрощения разъяснения применим этот принцип к токовым характеристикам автоматических выключателей.

  Они настраиваются на работу в зоне перегруза номинальных токов на величину до 8÷10 крат.

  

  На этом участке работают в основном тепловые или термомагнитные расцепители защит. Токи коротких замыканий в эту зону попадают очень редко.

  Область возникновения КЗ обычно сопровождается токами, превышающими в 8÷10 раз номинальные нагрузки автоматических выключателей и характеризуется серьезными повреждениями в электрической схеме.

  

  Для их отключения применяются электромагнитные или электронные расцепители.

  

  Методы создания селективности

  Для области перегрузок по току создаются защиты, работающие по принципу времятоковой селективности.

  Зона коротких замыканий формируется на основе:

  4. зонной избирательности.

  Временна́я селективность создается за счет выбора разных выдержек времени для срабатывания защиты. Этот способ может быть применен даже к устройствам с одной уставкой тока, но разным временем, как показано на рисунке.

  

  Например, ближайшая к оборудованию защита №1 налаживается на работу при коротком замыкании со временем, близким к 0,02 с, а ее работу страхует более отдаленная №2 с настройкой на 0,5 с.

  Самая дальняя защита со временем отключения в одну секунду резервирует работу предыдущих устройств при их возможном отказе.

  Токовая селективность налаживается для срабатывания по превышению допустимых нагрузок. Довольно грубо этот принцип можно пояснить следующим примером.

  

  Три защиты последовательно контролируют ток КЗ и настроены на отключение со временем 0,02 с, но с разными токовыми уставками в 10, 15 и 20 ампер. За счет этого оборудование будет отключаться вначале от защитного устройства №1, а №2 и №3 будут избирательно его страховать.

  Реализация временно́й или токовой селективности в чистом виде требует использования чувствительных датчиков или реле тока и времени. При этом создается довольно сложная электрическая схема, которая на практике обычно объединяет оба рассмотренных принципа, а не применяется в чистом виде.

  Времятоковая селективность защит

  Для защиты электроустановок с напряжением до 1000 вольт применяют автоматические выключатели, которые обладают объединенной времятоковой характеристикой. Рассмотрим этот принцип на примере двух последовательно включенных автоматов, разнесенных по концам линии со стороны нагрузки и питания.

  

  Времятоковая избирательность определяет способ срабатывания выключателя, настроенного на более быстрое отключение при расположении около потребителя электроэнергии, а не на генераторном конце.

  На левом графике показан случай наибольшего времени отключения верхней кривой защиты со стороны нагрузки, а на правом — наименьшего времени выключателя на конце подвода питания. Это позволяет более детально анализировать проявление селективности защит.

  Выключатель «В», расположенный ближе к питаемому оборудованию, за счет применения времятоковой селективности работает раньше и быстрее, а выключатель «А» резервирует его в случае отказа.

  Токовая селективность защит

  При этом способе избирательность может формироваться за счет создания определенной конфигурации сети, например, включенной в схему кабельной или воздушной линии электропередач, обладающей электрическим сопротивлением. В этом случае значение тока короткого замыкания между генератором и потребителем зависит от места возникновения повреждения.

  На кабельном конце со стороны питания оно будет иметь максимальное значение, например, 3 кА, а на противоположном — минимальное, допустим, 1кА.

  

  При возникновении КЗ около выключателя А не должна работать защита конца В (I кз1кА), то он и должен снимать напряжение с оборудования. Для точной работы защит необходимо учесть величину реальных токов, проходящих через выключатели при аварийном режиме.

  Следует понимать, что для обеспечения полной избирательности по этому методу необходимо иметь большое сопротивление между обоими выключателями, которое может образоваться за счет:

  протяженной линии электропередачи;

  вставкой обмотки трансформатора;

  включением в разрыв кабеля уменьшенного сечения или другими способами.

  Поэтому при таком способе селективность чаще всего бывает частичной.

  Временна́я селективность защиты

  Этот метод избирательности обычно дополняет предыдущий способ с учетом времен:

  определения защитой места и начала развития неисправности;

  срабатывания на отключение.

  Формирование алгоритма работы защиты производится за счет постепенного приближения уставок по току и времени при перемещениях токов КЗ к источнику питания.

  

  Избирательность по времени может создаваться автоматами одних номиналов по току, когда у них есть возможность регулировки задержки на срабатывание.

  При этом способе защиты выключателя В отключают неисправность, а выключателя А — контролируют весь процесс и находятся в готовности к работе. Если за время, отведенное для срабатывания защит В короткое замыкание не устранилось, то повреждение ликвидируется работой защит стороны А.

  Энергетическая селективность защит

  Метод основан на использовании специальных новых видов автоматических выключателей, выполненных в литом корпусе и способных максимально быстро работать, когда токи коротких замыканий еще даже не успели достичь своих максимальных значений.

  Подобные скоростные автоматы работают в течение нескольких миллисекунд, когда еще действуют апериодические составляющие переходных процессов. В таких условиях из-за высокой динамичности протекания нагрузок сложно согласовать реально действующие времятоковые характеристики защит.

  Конечный пользователь практически не может отследить характеристики энергетической селективности. Их предоставляет производитель в виде графиков, программ расчета, таблиц.

  

  При этом способе для расцепителей термомагнитного и электронного принципа, расположенных на стороне питания необходимо учесть специфические условия работы.

  Зонная селективность защиты

  Этот тип избирательности является разновидностью временно́й характеристики. Для его работы используются измерительные устройства тока на каждой стороне, между которыми постоянно происходит обмен информацией и сравнение векторов токов.

  

  Зонная селективность может быть сформирована двумя способами:

  1. в логическое устройство контроля защиты поступают одновременно сигналы с обоих концов контролируемого участка. Оно сравнивает значения поступивших токов и определяет выключатель, который должен быть отключен;

  2. сведения о завышенных значениях векторов тока от обеих сторон поступают в виде блокировочного сигнала на логическую часть защиты более высокого уровня иерархии по стороне питания. Если на ней присутствует блокировочный сигнал снизу, то отключается нижерасположенный выключатель. Когда запрета на отключение снизу не поступило, то напряжение снимает вышерасположенная защита.

  При этих способах отключение происходит намного быстрее, чем при временно́й избирательности. Это обеспечивает меньшие повреждения электрооборудования, снижение динамических и тепловых нагрузок внутри системы.

  Однако, способ зонного разделения селективности требует создания дополнительных сложных технических систем измерения, логики и обмена информацией, что удорожает стоимость оборудования. По этим причинам такие методы, основанные на высокочастотной блокировке, применяются на высоковольтных линиях электропередач и подстанциях, передающих большие потоки мощности электроэнергии в непрерывном режиме.

  Для этого используются быстродействующие воздушные, масляные или элегазовые выключатели, способные коммутировать огромные токовые нагрузки.

  Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

  Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

  Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

  Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

  Нержавеющая гофрированная стальная труба для водопровода

  Современные производители сантехнического оборудования выпускают продукцию, позволяющую снизить трудоёмкость прокладки инженерных коммуникаций. Так, сравнительно недавно на отечественном рынке появились гофрированные трубы из нержавеющей стали. На их основе можно создавать газопроводы, системы отопления и водопроводы. А сочетание таких свойств, как прочность и гибкость, делает данные изделия очень популярными среди домашних дел мастеров.

  

  Гофрированная труба из нержавеющей стали — это современный материал, используемый для монтажа водопроводных и отопительных систем

  Особенности гофротруб

  «Путёвку в жизнь» нержавеющей гофрированной трубе для водопровода дали специалисты из Японии. Со временем эта продукция стала популярной и в Европе. Сегодня в продаже можно найти такие изделия с различным диаметром, что предоставляет возможность прокладывать разные коммуникационные сети.

  Для соединения водопроводных гофрированных труб-нержавеек используются фитинги из латуни, имеющие достаточно простую конструкцию. К особенностям трубной продукции данного вида стоит отнести:

  1. Несмотря на небольшую толщину стенки (0,25-0,3 миллиметра), такие трубы способны выдерживать значительное давление. Это свойство позволяет устанавливать их как в централизованных, так и в автономных системах.
  2. В качестве сырья для изготовления нержавеющей гофротрубы используется только высококачественная сталь, имеющая требуемый химический состав. Контроль концентрации основных компонентов осуществляется с высокой точностью.
  3. Возможность согнуть трубу с минимальным радиусом в значительной степени упрощает монтажные работы. Значение этого параметра зависит от особенностей конструкции и варьируется в диапазоне 30 ≤ R ≤ 150 мм.
  4. Простота обработки материала – очень немаловажный фактор. Изделие можно раскраивать обычными инструментами вроде болгарки и ножниц по металлу. Но профессионалы рекомендуют использовать с этой целью специальный труборез.
  5. По той причине, что поставка гофрированных водопроводных труб из нержавеющей стали осуществляется в бухтах большой длины, количество соединений при монтаже сводится к минимуму. Это повышает степень герметичности системы.

  

  Трубы поставляются отрезками большой длины, это снижает затраты на приобретение фитингов для соединения сегментов системы

  Важно! Гофротруба-нержавейка выдерживает очень высокие температуры. А по сравнению с пластиковыми аналогами, её коэффициент линейного расширения значительно меньше, точнее, он равен 12 -6 (1/С°).

  Технология производства

  Подобная продукция изготавливается на автоматизированных линиях. «Человеческий фактор», практически отсутствует, что позволяет выполнять основные технологические операции с высокой степенью точности. Наиболее надёжной считается продукция японских производителей, однако, по критерию Цена/Качество ей «дышит в спину» латвийский товар.

  Рассмотрим более подробно базовые этапы производства нержавеющей гофрированной трубы для водопровода.

  • сначала стальная лента проходит предварительную обработку. Затем она подаётся на линию формовки. Там лента сгибается и превращается в цилиндрическую заготовку;
  • далее основной стык сваривается в автоматическом режиме в специальной среде из инертных газов;
  • потом гладкостенная заготовка вальцуется. Для этого используются детали различного диаметра. На выходе в результате получается гофротруба из нержавеющей стали;
  • на завершающем этапе материал раскраивается на мерные отрезки, длина которых не превышает 50 метров. Для удобства транспортировки и проведения монтажных работ, отдельные сегменты сматываются в бухты.

  Шаг впадин и выступов гофры может отличаться, поскольку разные производители руководствуются своими Техническими Условиями и Стандартами. Однако качество конечного продукта от этого не страдает.

  

  Для получения гофрированной трубы стальная заготовка пропускается через специальные вальцы

  Преимущества и недостатки

  Если взять для сравнения аналогичные изделия, изготовленные из других материалов, можно увидеть, что гофротруба из нержавейки значительно превосходит практически все из них. Эксперт выделяют следующие основные достоинства данных труб:

  • долговечность гофрированного водопровода из нержавеющей стали ограничена только сроком эксплуатации уплотнительных колец. Все другие детали можно считать вечными;
  • оптимальное соотношение пластичности и жёсткости обеспечивает устойчивость к гидроударам;
  • благодаря гибкости выполнить поворот можно без использования специальных приспособлений;
  • не боится разморозки;
  • устанавливаться может под любую обшивку, под штукатурку и даже под бетонную стяжку;

  Недостаток у гофрированной трубы из нержавеющей стали только один – цена. Да, пока стоимость этой трубной продукции достаточно высока. Но многие домашних дел мастера отдают предпочтение именно ей, поскольку считают подобные изделия одними из лучших.

  Монтаж трубопроводов из нержавеющей гофры

  Чаще всего гофрированная труба из нержавеющей стали является элементом водопровода. Нередко её устанавливают также для подведения газа. Иногда она выполняет функцию переходника в отопительных системах.

  

  Для монтажа систем из нержавеющей гофры применяют фитинги с накидными гайками

  Важно! Приобретать фитинги для соединения сегментов гофрированного трубопровода следует только из списка, рекомендованного производителем гофротруб. Экономия на приобретении таких деталей неизвестного происхождения может привести к возникновению аварийных ситуаций.

  Монтаж гофрированной трубы из стали схож с процессом инсталляции аналогичной по функционалу продукции, выполненной из другого материала. Но здесь на помощь приходит гибкость изделия. Поэтому установка трубы-нержавейки требует гораздо меньше времени.

  Чтобы смонтировать трубопровод, проделайте такую последовательность действий:

  1. Отделите отрезок необходимой длины с помощью трубореза либо другого имеющегося в распоряжении режущего инструмента. Но перед этой операцией предварительно измерьте расстояние между точками соединения с учётом изгиба.
  2. Ослабьте непосредственно на фитинге с помощью ключа накидную гайку. Во внутреннюю часть крепёжной детали вставьте до упора саму трубу.
  3. Тем же ключом затяните гайку до полной фиксации изделия внутри фитинга.
  4. Изогните трубопровод до достижения необходимой конфигурации, после чего зафиксируйте его на стене, используя специальные крепления.
  5. Проверьте герметичность. Для этого подайте в систему рабочую среду. Если протечки не появятся, можно приступать к эксплуатации трубопровода

  Советы по монтажу и эксплуатации

  Как и любое другое техническое изделие, устанавливать и эксплуатировать гофрированную трубу из нержавеющей стали следует с учётом ряда требований и рекомендаций.

  • перед монтажом подвергните гофру проверке на предмет наличия трещин, вмятин и перегибов;
  • соединение трубы-нержавейки с фитингом, материал изготовления которого подвержен коррозии, не допускается;
  • если подводящие трубы водопровода или отопления выполнены из чёрного металла, перед контактом с ними латунного фитинга обязательно установите водяной фильтр;
  • монтируя гофру, не допускайте возникновения в ней напряжений кручения;
  • прокладывая трубопровод из нержавеющей стали, исключите его контакт с подверженным коррозии чёрным металлом;
  • чтобы надёжно зафиксировать трубу, можно использовать пластиковый крепёж. Для придания большей эстетичности создаваемой инженерной коммуникации рекомендуется проводить её фиксацию с помощью элементов крепления из цветного металла. И, конечно же, для этого подойдёт крепёж непосредственно из нержавеющей стали;
  • для прокладки тёплого пола используйте только цельные отрезки трубы. Наличие дополнительных соединений под уровнем пола запрещено;
  • не допускайте воздействия на гофротрубу-нержавейку электрического тока;
  • не превышайте указанное в паспорте на изделие количество сгибаний/разгибаний. Вообще, желательно свести их к минимуму.

  

  Гофрированные трубы можно комбинировать с другими материалами, не подверженными коррозии

  Межгосударственные стандарты

  Требования, предъявляемые к гофрированной продукции для водопровода, газопровода и других коммуникационных сетей, указаны в пунктах ГОСТ 10705-80, содержащих информацию, относительно электросварных элементов из стали.

  Чтобы определить качество продукции, из партии изготовленных изделий отбираются несколько образцов, которые затем подвергаются ряду испытаний.

  Важно! Контроль качества стыка в обязательном порядке предполагает проведение дополнительного тестирования гидравлическим давлением.

  Что касается теста на ударную вязкость, то берётся всего три шаблона. В том случае, если речь идёт о химическом составе сырья – стали – то он, в первую очередь, определяется нормами ГОСТ 22536.0.

  Изготовление отожжённой гофротрубы из нержавейки осуществляется в соответствии с другими стандартами. Производители должны руководствоваться пунктами ГОСТ 9941-81, в которых упоминается информация о тепло-деформированной бесшовной продукции.

  Основным нормативным документом в этой сфере, принятым Международной Организацией по Стандартизации, является стандарт ISO 10806, датируемый 2003 годом.

  Ведущие производители

  Наиболее качественные изделия производятся несколькими фирмами.

  

  Длительный срок службы водопровода из нержавеющей гофры возможен только при использовании качественных материалов для его монтажа

  Компания КОФУЛСО. Южнокорейская фирма KOFULSO LTD является общепризнанным мировым лидером в области производства нержавеющих гофротруб и латунных фитингов. На отечественном рынке её изделия продаются уже более 3 лет.

  Бренд GOFRA-FLEX. Это ещё один производитель из Южной Кореи. Его продукция сертифицирована в ЕС, США, России, Украине и других странах.

  Торговая марка NEPTUN IWS. Продукция данного российского бренда нашла широкое применение в бытовом и промышленном строительстве. При соблюдении указанных в паспорте условий эксплуатации, изделия торговой марки Neptun IWS прослужат неограниченный период времени

  Как показывает практика, монтаж трубопровода из гофротрубы-нержавейки, занимает времени до 3 раз меньше, чем установка систем отопления и водоснабжения из других материалов. Поэтому заинтересованным лицам стоит рассмотреть возможность использования гофрированных нержавеющих стальных труб при обустройстве различных инженерных коммуникаций.

  Похожие записи:

  1. Селективность защиты электрической сети (принцип работы)
  2. Профнастил С10: характеристики, область применения, отзывы
  3. Правильная вентиляция кухни своими руками: как сделать монтаж вытяжки в квартире и частном доме?
  4. Провести параллельно батарею на балкон своими руками в многоэтажке, подключение радиатора отопления и можно ли запаралелить с общим
  Читайте также:

  Сколько УЗО нужно ставить в квартире?