Elektrik tesisatlarında korumanın seçiciliği nedir?

Bir elektrik devresini çalıştırırken ve tasarlarken, güvenli kullanımına her zaman dikkat edilir. Bu amaçla tüm elektrikli cihazlar, kesinlikle belirli bir hiyerarşik ilişkiye göre seçilen ve yerleştirilen özel cihazlarla korunmaktadır.

Örneğin, bir cep telefonu şarj olurken, akışı pilin içine yerleştirilmiş koruma tarafından kontrol edilir. Kapasite oluşturma sonunda şarj akımını keser. Batarya içerisinde kısa devre meydana geldiğinde şarj cihazına takılı olan sigorta atar ve devreyi keser.

Herhangi bir nedenle bu olmazsa, prizdeki arıza apartman panelindeki sigorta tarafından kontrol edilir ve ana makine tarafından çalışması sigortalanır. Bu alternatif savunma eylemleri dizisi daha ayrıntılı olarak değerlendirilebilir.

Modelleri, seçicilik olarak da adlandırılan seçicilik ilkesi tarafından belirlenir ve devre dışı bırakılacak arızanın yerini seçme veya belirleme işlevini vurgular.

seçicilik türleri

Elektrik koruma seçiciliği yöntemleri, projenin oluşturulması sırasında oluşturulur ve çalışma sırasında, elektrikli ekipmandaki bir arızanın meydana geldiği yeri derhal belirleyecek ve onu çalışma devresinden en az kayıpla ayıracak şekilde sürdürülür.

Bu durumda, koruma kapsama alanı seçiciliğe göre şu şekilde bölünür:

1. mutlak;

2. akraba.

Birinci tip koruma, çalışma alanını tamamen kontrol eder ve sadece buradaki hasarı onarır. Ankastre elektrikli ev aletleri bu modelde çalışır. Devre kesiciler.

Göreceli olarak oluşturulan cihazlar daha fazla işlev gerçekleştirir. Bölgelerindeki ve komşu fayları hariç tutarlar, ancak bunlarda mutlak tip korumalar çalışmadığında.

İyi ayarlanmış koruma şunları tanımlar:

1. hasarın yeri ve türü;

2. Kontrollü alandaki bir elektrik tesisatının ekipmanında çok ciddi hasara neden olabilecek bir durumdan anormal ama izin verilen bir mod arasındaki fark.

Yalnızca ilk eylemde yapılandırılan cihazlar genellikle 1000 volta kadar kritik olmayan ağlarda çalışır. İçin yüksek gerilim elektrik tesisatı her iki prensibi de uygulamaya çalışın. Bu amaçla, aşağıdakiler korumaya dahil edilmiştir:

• engelleme şemaları;

• hassas ölçüm cihazları;

• bilgi değişim sistemleri;

• özel mantık algoritmaları.

Herhangi bir nedenle anma yükünü aşan aşırı akıma karşı koruma seri bağlı iki devre kesici arasında sağlanır.Bu durumda arızalı kullanıcıya en yakın anahtar kontaklarını açarak arızayı kapatmalı, uzaktaki ise kendi bölümüne gerilim vermeye devam etmelidir.

Bu durumda, iki tür seçicilik dikkate alınır:

1. tamamlandı;

2. kısmi.

Arızaya en yakın koruma, uzak anahtarı tetiklemeden arızayı tüm ayar aralığında tamamen ortadan kaldırabiliyorsa, tamamlanmış kabul edilir.

Kısmi seçicilik, bazı sınırlayıcı seçiciliğe (Is) kadar çalışacak şekilde yapılandırılmış kısa mesafeli korumaların doğasında vardır. Aşılırsa, uzaktan kumanda devreye girer.

Seçici korumalarda aşırı yük ve kısa devre bölgeleri

Çalışma için belirtilen akım limitleri otomatik güvenlik anahtarları, iki gruba ayrılır:

1. aşırı yük modu;

2. kısa devre alanı.

Açıklama kolaylığı için, bu ilke devre kesicilerin akım özelliklerine uygulanır.

8 ÷ 10 kata kadar nominal akımlarla aşırı yük bölgesinde çalışacak şekilde ayarlanmıştır.

Bu alanda, termal veya termomanyetik koruyucu salınımlar esas olarak çalışır. Kısa devre akımları çok nadiren bu bölgeye düşer.

Kısa devre oluşum bölgesine genellikle kesicilerin nominal yükünü 8 ÷ 10 kat aşan akımlar eşlik eder ve elektrik devresinde ciddi hasar ile karakterize edilir.

Bunları kapatmak için elektromanyetik veya elektronik yayınlar kullanılır.

Seçicilik oluşturma yöntemleri

Aşırı akım aralığı için, zaman akımı seçiciliği ilkesine göre çalışan korumalar oluşturulur.

Kısa devre bölgesi aşağıdakilere göre oluşturulur:

1. akım;

2. geçici;

3. enerji;

4. alan seçiciliği.

Koruma işlemi için farklı zaman gecikmeleri seçilerek zaman seçiciliği oluşturulur. Bu yöntem, şekilde gösterildiği gibi aynı akım ayarına ancak farklı zamanlamaya sahip cihazlara bile uygulanabilir.

Örneğin, ekipmana en yakın 1 numaralı koruma 0,02 s'ye yakın bir süre ile kısa devre durumunda çalışacak şekilde ayarlanmış ve daha uzaktaki 2 numaralı koruma 0,5 s'lik bir ayar ile çalışması sağlanmaktadır.

Bir saniye kapanma süresi ile en uzak koruma, olası bir arıza durumunda önceki cihazların çalışmasını destekler.

İzin verilen yükler aşıldığında çalışma için düzenlenmiş akım seçiciliği. Kabaca bu ilke aşağıdaki örnekle açıklanabilir.

Seri bağlı üç koruma, kısa devre akımını izler ve 0,02 s'lik bir süre ile ancak 10, 15 ve 20 amperlik farklı akım ayarlarıyla çalışacak şekilde yapılandırılmıştır. Bu nedenle, ekipmanın önce 1 No'lu koruyucu cihazla bağlantısı kesilecek ve 2 No'lu ve 3 No'lu seçici olarak bunu sigortalayacaktır.

Zaman veya akım seçiciliğinin en saf haliyle gerçekleştirilmesi, hassas akım ve zaman sensörleri veya rölelerinin kullanılmasını gerektirir. Bu durumda, pratikte genellikle dikkate alınan ilkelerin her ikisini de birleştiren ve saf haliyle uygulanmayan oldukça karmaşık bir elektrik devresi oluşturulur.

Zaman akımı korumasının seçiciliği

1000 volta kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarını korumak için, birleşik zaman-akım karakteristiğine sahip otomatik anahtarlar kullanılır.Bu prensibi, yük ve tedarik tarafında hattın uçlarında bulunan seri bağlı iki makine örneğini kullanarak inceleyelim.

Zaman seçiciliği, devre kesicinin jeneratörün sonunda değil de tüketicinin yanındayken açmaya nasıl ayarlanacağını belirler.

Soldaki grafik üst koruma eğrisinin yük tarafındaki en uzun açma süresini, sağdaki grafik ise kaynak tarafındaki devre kesicinin en kısa açma süresini gösterir. Bu, korumaların seçiciliğinin tezahürünün daha ayrıntılı bir analizini sağlar.

Zaman akımı seçiciliğinin kullanılması nedeniyle sağlanan ekipmana daha yakın bulunan «B» anahtarı daha erken ve daha hızlı çalışır ve «A» anahtarı arıza durumunda onu korur.

Mevcut koruma seçiciliği

Bu yöntemde seçicilik, örneğin bir elektrik direncine sahip bir kablo veya havai enerji hattı devresine dahil edilen belirli bir ağ konfigürasyonu oluşturularak oluşturulabilir. Bu durumda jeneratör ile tüketici arasındaki kısa devre akımının değeri arızanın yerine bağlıdır.

Kablonun güç ucunda maksimum değeri örneğin 3 kA ve karşı uçta minimum değeri örneğin 1 kA olacaktır.

A anahtarının yanında bir kısa devre olması durumunda, B ucunun koruması (I kz1kA) çalışmamalı, daha sonra ekipmanın voltajını kesmelidir. Korumaların doğru çalışması için, acil durum modunda anahtarlardan geçen gerçek akımların büyüklüğünü hesaba katmak gerekir.

Bu yöntemle tam seçiciliği sağlamak için, iki anahtar arasında aşağıdakilerden dolayı oluşabilen büyük bir direncin olması gerektiği anlaşılmalıdır:

• uzatılmış güç hattı;

• trafo sargı yerleşimi;

• kablonun kırılmasına azaltılmış bir kesitle veya başka yollarla dahil edilmesi.

Bu nedenle, bu yöntemle seçicilik genellikle kısmidir.

Korumanın zaman seçiciliği

Bu seçicilik yöntemi, süreleri dikkate alarak genellikle önceki yöntemi tamamlar:

• yerin korunması ile tespiti ve fayın gelişiminin başlaması;

• kapatma sırasında tetikleyin.

Koruma işleminin algoritmasının oluşumu, mevcut ayarların kademeli olarak yakınsaması ve kısa devre akımlarının güç kaynağına hareket ettiği süre nedeniyle gerçekleştirilir.

Tepki gecikmesini ayarlama yeteneğine sahip olduklarında, aynı akım değerlerine sahip makineler tarafından zaman seçiciliği oluşturulabilir.

B anahtarını korumanın bu yöntemiyle arıza kapatılır ve A anahtarı tüm süreci kontrol eder ve çalışmaya hazırdır. B korumalarının çalışması için ayrılan süre boyunca kısa devre giderilmezse, A tarafındaki korumaların devreye girmesiyle arıza giderilir.

Korumaların enerji seçiciliği

Yöntem, kalıplanmış bir kutuda yapılmış ve kısa devre akımları maksimum değerlerine ulaşmak için zaman bile bulamamışken mümkün olduğunca çabuk çalışabilen özel yeni tip devre kesicilerin kullanımına dayanmaktadır.

Bu tür hız otomatları, geçici aperiodik bileşenler hala aktifken birkaç milisaniye çalışır.Bu tür koşullar altında, yük akışının yüksek dinamiği nedeniyle, korumaların fiili çalışma zaman-akım özelliklerini koordine etmek zordur.

Son kullanıcı, enerji seçicilik özellikleri hakkında çok az bilgiye sahiptir veya hiç izine sahip değildir. Üretici tarafından grafikler, hesaplama programları, tablolar şeklinde sağlanırlar.

Bu yöntem, besleme tarafındaki termomanyetik ve elektronik serbest bırakmalar için özel çalışma koşullarını dikkate almalıdır.

Savunmanın bölge seçiciliği

Bu tür seçicilik, bir tür zamansal özelliktir. Çalışması için, her iki tarafta da sürekli bilgi alışverişinde bulunulan ve akım vektörlerinin karşılaştırıldığı akım ölçüm cihazları kullanılır.

Bölge seçiciliği iki şekilde oluşturulabilir:

1. İzlenen alanın her iki ucundan gelen sinyaller aynı anda mantık koruma izleme cihazına gönderilir. Giriş akımlarının değerlerini karşılaştırır ve açılacak kesiciyi belirler;

2. Her iki taraftaki akım vektörlerinin fazla tahmin edilen değerleri hakkında bilgi, güç kaynağı tarafında daha yüksek bir hiyerarşi seviyesinde korumanın mantık kısmına engelleme sinyali şeklinde gelir. Altında bir engelleme sinyali varsa, aşağı akış anahtarı kapalıdır. Alttan açma yasağı gelmediğinde üst korumadan gerilim kesilir.

Bu yöntemlerle kapatma, zaman seçiciliğine göre çok daha hızlıdır. Bu, elektrikli ekipmanlarda daha az hasar, sistemdeki daha düşük dinamik ve termal yükleri garanti eder.

Ancak seçicilik bölgeleme yöntemi, ekipman maliyetini artıran ölçüm, mantık ve bilgi alışverişi için ek karmaşık teknik sistemlerin oluşturulmasını gerektirir.Bu nedenlerle, bu yüksek frekans engelleme teknikleri iletim hatlarında ve yüksek gerilim trafo merkezlerinde kullanılmaktadır. sürekli olarak büyük güç akışları ileten.

Bu amaçla çok büyük akım yüklerini anahtarlayabilen yüksek hızlı havalı, yağlı veya SF6 devre kesiciler kullanılır.