- El valor y objetivos principales de la protección selectiva.
- Selectividad absoluta y relativa de la protección.
- Tipos de diagramas de cableado selectivo
- Cálculo de la selectividad de autómatas.
- Mapa de selectividad y reglas para su creación.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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La selectividad o selectividad de los interruptores automáticos es un punto clave para garantizar el funcionamiento confiable de un circuito eléctrico. Esta característica ayuda a prevenir emergencias, eleva la seguridad a un nivel más alto.
En el caso de una sobrecarga de la línea, se pone en funcionamiento un cortocircuito, la protección de solo la línea dañada, el resto de la instalación eléctrica permanece en condiciones de funcionamiento. Por qué sucede esto, examinaremos en detalle en este artículo, considerar las tareas principales de la protección selectiva, los diagramas de cableado y sus características.
También prestaremos atención al cálculo de selectividad y las reglas para crear un mapa, proporcionando el material con diagramas visuales, tablas y fotos. Y complementa el artículo con explicaciones detalladas en los videos.
El valor y objetivos principales de la protección selectiva.
La operación segura y la operación estable de las instalaciones eléctricas son aquellas tareas asignadas a la protección selectiva. Calcula y corta instantáneamente el área dañada sin interrumpir el suministro de energía a las áreas de servicio. La selectividad reduce la carga en la instalación, reduce los efectos del cortocircuito.
Con la operación depurada de los disyuntores, las solicitudes relativas a la fuente de alimentación ininterrumpida y, en consecuencia, el proceso tecnológico se satisfacen al máximo.
Cuando el equipo automático que realiza la apertura, como resultado del cortocircuito estará defectuoso, gracias a la selectividad, los consumidores recibirán la alimentación normal.
La regla que establece que la cantidad de corriente que pasa a través de todos los interruptores instalados detrás del autómata de entrada es menor que la corriente indicada de este último es la base de la protección selectiva.
En resumen, estos valores nominales pueden ser más, pero cada individuo debe estar al menos un paso por debajo del introductorio. Por lo tanto, si se instala un interruptor automático de 50 amperios en la entrada, entonces se instala un interruptor junto a él, con una clasificación de corriente de 40 A.
El interruptor consta de los siguientes elementos: palanca (1), terminales de tornillo (2), contactos móviles y fijos (3, 4), placa bimetálica (5), tornillo de ajuste (6), solenoide (7), rejilla de arco (8) encaje (9)
Con la ayuda de la palanca, ambos encienden y apagan la entrada de corriente a los terminales. A los terminales hacia abajo y fijar los contactos. El contacto móvil con el resorte sirve para una apertura rápida, y la conexión del circuito con él se realiza a través de un contacto fijo.
El disparo, en el caso de superposición del valor umbral actual, se produce debido al calentamiento y la flexión de la placa bimetálica, así como el solenoide.
Las corrientes de disparo se ajustan con el tornillo de ajuste. Para evitar que se produzca un arco eléctrico durante la apertura de los contactos, se introduce en el circuito un elemento como una rejilla de arco. Para la fijación del cuerpo de la máquina hay un pestillo.
La selectividad, como una característica de la protección de relé, es la capacidad de detectar un nodo del sistema defectuoso y cortarlo de la parte operativa de un EPS.
Aquí hay un diagrama del escudo, que muestra claramente cómo se distribuye la carga en todo el apartamento. Antes de instalar la máquina, debe calcular la potencia total del equipo que se conectará a ella.
La selectividad de los autómatas es su propiedad para trabajar alternativamente. Si se viola este principio, tanto los disyuntores como el cableado se calentarán.
Como resultado, pueden producirse cortocircuitos en la línea, desgaste de los contactos fusibles y aislamiento. Todo esto conducirá al fallo de los aparatos eléctricos y al fuego.
Supongamos que se ha producido una situación de emergencia en una línea eléctrica larga. De acuerdo con la regla principal de selectividad, el autómata más cercano al lugar del daño se activa primero.
Si se produce un cortocircuito en un apartamento normal de una toma de corriente, la protección debe activarse en el panel de la línea de la que forma parte la toma de corriente. Si esto no sucede, es el turno del interruptor en el escudo, y solo después de eso, la entrada.
Selectividad absoluta y relativa de la protección.
El concepto de selectividad está definido por GOSTotm IEC 60947-1-2014 . Hay dos tipos de selectividad: absoluta y relativa. Si el trabajo de protección se coordina de manera que funcione únicamente dentro del área protegida, esto indica su selectividad absoluta.
En estas circunstancias, la corriente de selectividad máxima se convierte en la misma capacidad de corte máxima de la máquina en sentido descendente.
La activación en forma de copia de seguridad, cuando no hubo desconexión en el área problemática, se denomina protección relativamente selectiva. Cuando esto sucede se apaga por encima de los interruptores ubicados.
En caso de exceder el valor actual especificado del interruptor, es decir, En ausencia de grandes sobrecargas, la protección selectiva actúa casi sin fallas. Donde es más difícil lograrlo con un cortocircuito.
Los datos sobre los productos manufacturados de la empresa se colocan en el dispositivo y en sus sitios. Es importante leer correctamente el etiquetado de los autómatas: los paquetes de interruptores se forman solo de acuerdo con las tablas de un fabricante en particular. Debe tenerse en cuenta que los grupos organizados según el principio relativo tienen un gran número de funciones.
Simplifique la tarea de las tablas de selectividad que los fabricantes adjuntan a sus productos. Usándolos, crea grupos con selectividad de funcionamiento. 
La letra "T" en la tabla indica la selectividad completa de un par de dispositivos, y el número - parcial. Cuando el valor de borde esperado de la corriente de cortocircuito sea menor que el número indicado en la tabla, se asegurará la selectividad
Para verificar la selectividad entre la máquina de arriba y abajo, encuentre la intersección de la vertical y la horizontal. Asegurar la selectividad es una tarea muy importante cuando se alimenta a los consumidores en una categoría particular.
En caso de ausencia, el proceso de producción se puede detener, dañar las líneas, apagar los sistemas de aire acondicionado, eliminar el humo y otros.
Tipos de diagramas de cableado selectivo
Además de la selectividad absoluta y relativa, hay 7 tipos de protección selectiva:
- zona
- tiempo actual
- energia
- temporal
- completar
- parcial
- corriente
Para garantizar la selectividad requerida de la protección automática de la red eléctrica con interruptores automáticos, utilice métodos diferentes. Pero en cualquier caso, es importante instalar correctamente el conmutador, siguiendo el esquema elegido y las reglas de instalación.
Vista # 1 - protección total y parcial
La protección total significa que si un par de autómatas se conecta en serie, la aparición de sobrecorrientes provoca una desconexión de uno ubicado cerca de la zona de falla.
La protección parcial funciona de acuerdo con el mismo principio que la protección total, pero solo después de que la corriente alcance el valor de umbral establecido.
La selectividad de apagado provista por los autómatas (A y B) es que el cortocircuito, en cualquier lugar de la instalación eléctrica que ocurra, se cortará con el interruptor más cercano ubicado sobre este punto. Los dispositivos restantes no se apagarán.
Si se proporciona selectividad al menor de los valores actuales de los dos AB, hay razones para hablar de selectividad completa entre ellos. En este caso, el valor límite de la corriente de cortocircuito estimada de la instalación bajo cualquier circunstancia será igual o menor que el valor actual de dos AB.
Vista # 2 - selectividad de tipo actual
En la selectividad actual, el indicador principal es el límite actual. Desde el objeto hasta el valor de entrada se construye sobre la base del aumento. El efecto de esta selectividad de protecciones se basa en la misma base que la selectividad temporal.
La única diferencia es que la velocidad del obturador se realiza de acuerdo con el valor actual; a medida que el punto de cortocircuito se acerca a la entrada, las lecturas de corriente de cortocircuito aumentan. La tasa de interrupción temporal puede ser la misma.
Los daños debidos a la zona de cortocircuito se determinan configurando la respuesta a diferentes valores actuales. La selectividad total puede ser solo en condiciones donde la corriente de cortocircuito es baja, y en el intervalo entre las dos máquinas hay equipos que tienen una resistencia eléctrica considerable. En este escenario, las corrientes de cortocircuito serán significativamente diferentes.
Aplique este tipo de selectividad principalmente en el cuadro final. Combina una corriente nominal de magnitud despreciable y una corriente de cortocircuito con una gran impedancia de los cables de conexión.
Esta opción de selectividad es económica, simple y efectiva por un instante. Sin embargo, a menudo, esta selectividad puede ser parcial ya que La mayor corriente suele ser pequeña.
La foto de la selectividad actual con el uso de AB. Con este tipo de selectividad, hay un desplazamiento a lo largo del eje actual de las características actuales de los autómatas dispuestos uno detrás del otro.
Cuando los valores de Isd1 e Isd2 son iguales o extremadamente cercanos, entonces, la máxima selectividad actual es Isd2. Si estos valores son muy diferentes, Is = Isd1.
La condición para asegurar la selectividad actual es el cumplimiento de las desigualdades: Ir1 / Ir2> 2 e Isd1 / Isd2> 2. En este caso, el máximo de selectividad es Is = Isd1.
Las desventajas incluyen el rápido aumento en el nivel de protección contra corrientes de alto nivel. Es imposible deshabilitar rápidamente una cadena dañada si una de las máquinas resulta estar defectuosa.
Al calcular la configuración de protección de la corriente, es necesario tener en cuenta las corrientes reales que pasan por los interruptores que funcionan en modo automático.
Vista # 3 - opción de flujo de tiempo y tiempo
Cuando un circuito tiene una serie de disyuntores con características de corriente idénticas pero diferentes tiempos de retención, se aseguran entre sí cuando se produce una falla. El que esté cerca del sitio del daño funcionará de inmediato, el siguiente: después de un tiempo, etc.
En este esquema de 2 niveles, el interruptor "A" tiene un tiempo de retención que proporciona una selectividad completa con las características de AB "B"
En el caso de la selectividad de tiempo-corriente, los dispositivos de protección reaccionan no solo a la corriente, sino también a la duración de la reacción. A un cierto valor de corriente, después de algún tiempo de retardo, se activa la protección, la distancia desde la cual hasta el punto de cortocircuito es menor. La parte de servicio de la instalación no está deshabilitada.
En la foto gráfica de la selectividad del tiempo usando AB. Las características de tiempo de los interruptores B y A no se superponen. Están dispuestos en pasos.
La combinación de la selectividad de tiempo y corriente aumenta la efectividad del disparo. Cuando Isc B <Irm A, la selectividad se completa, el disparo es instantáneo. El AB, ubicado arriba, está equipado con dos configuraciones: Im A y Ii A. El primero es el corte de corriente selectivo, el segundo es el disparo instantáneo.
Vista # 4 - selectividad energética de autómatas
Con la selectividad energética, las paradas se producen dentro del cuerpo de la máquina. La duración del proceso es tan breve que la corriente de cortocircuito no tiene tiempo para acercarse a su valor límite.
El sistema de protección del tiempo se considera difícil. Implica no solo la reacción a la corriente, sino también el tiempo durante el cual ocurre esto.
Con el aumento de la corriente en el autómata disminuye la magnitud del tiempo de respuesta. La base para este tipo de selectividad es el ajuste de la protección de tal manera que, desde el lado del objeto protegido, opera más rápidamente en todos los valores de umbral actuales, en comparación con un dispositivo automático en la entrada.
Vista # 5 - esquema de protección de zona
El método zonal es complejo y costoso, por lo que se utiliza principalmente en la industria. Tan pronto como los valores de umbral actuales alcanzan un máximo, los datos llegan al centro de control y se activa el autómata seleccionado. Una red eléctrica con este tipo de selectividad incluye lanzamientos electrónicos especiales.
Cuando se detecta una violación, se envía una señal desde el interruptor ubicado debajo al dispositivo anterior. La primera máquina debe responder dentro de un segundo. Si no responde, se desencadena el segundo.
Comparando este tipo de selectividad con la selectividad de tiempo, puede ver que el tiempo de respuesta en este caso es mucho más bajo, a veces cientos de milisegundos. Tanto el porcentaje de intervención en el sistema como el porcentaje de daño se reducen. Se reducen los efectos térmicos y dinámicos en partes de la instalación. El número de niveles de selectividad aumenta.
Cuando las corrientes que fluyen a través de los dispositivos de protección alcanzan un valor más alto que en sus propios ajustes, cada interruptor transmite la señal de bloqueo a una protección de nivel superior.
En el caso de la selectividad de zona, se activa la protección, ubicada en el lado de la fuente de alimentación, si tomamos el cortocircuito como punto de partida. Hasta el momento en que la máquina dispara, el control se ejerce para asegurar que el dispositivo de protección en el lado cargado no dé una señal similar.
Pero tal selectividad requiere la presencia de una fuente de energía adicional. Por lo tanto, el uso racional de este tipo de selectividad es un sistema con altos parámetros de corriente de cortocircuito y una corriente de magnitud considerable. Tales son dispositivos de conmutación y distribución ubicados en el lado de carga de generadores y transformadores.
Cálculo de la selectividad de autómatas.
Selección correcta de la máquina y la configuración correcta: el principio básico del cumplimiento de la selectividad de los interruptores automáticos. La selectividad para un interruptor ubicado cerca de la fuente garantiza que se cumple el requisito: Iso.sequeno ≥ Fc. К I K.pred.
Aquí está el último. - dicho valor actual, seguido de la operación de protección. I K. pred. - Corriente de cortocircuito en el punto final de la zona cubierta por el autómata ubicado lejos de la fuente de energía. Kn.o. - coeficiente de fiabilidad. Su valor depende de la variación de los parámetros.
El valor de la máquina para el circuito se selecciona no solo por cálculo, sino también según dicha tabla, centrándose en el corte de los cables en el circuito.
La alineación t.о. posteriormente ≥ t.prev. + ∆t demuestra selectividad en el caso de ajuste de AB a lo largo del tiempo. t.co.second, t.pred. - Intervalos de funcionamiento de los interruptores que se encuentran a una gran distancia de la fuente de alimentación y se encuentran cerca. Es un parámetro que se toma del catálogo y designa un grado temporal de selectividad.
Mapa de selectividad y reglas para su creación.
Las características de tiempo de todos los dispositivos incluidos en el diagrama de la red eléctrica se muestran en el mapa de selectividad. El propósito de su compilación es maximizar la protección de los autómatas. La base para la protección de los interruptores es el principio por el cual los interruptores se conectan uno tras otro estrictamente en serie.
Hay una serie de reglas que se requieren al crear un mapa de selectividad:
- Las instalaciones deben tener una sola fuente de tensión.
- Todos los puntos de diseño importantes deben ser vistos bien. Dado este requisito, debes elegir una escala.
- Las propiedades de protección, los parámetros mínimos y máximos del cortocircuito en los puntos del sistema se indican en el mapa.
A menudo se violan los estándares de diseño y no hay mapas de selectividad en los proyectos. Esto puede provocar interrupciones en el suministro de energía a los consumidores.
El mapa se aplica a las características de las máquinas conectadas en serie una tras otra. El esquema en sí está construido en ejes.
El mapa da una imagen completa de la aprobación de la configuración. Brinda la oportunidad de comparar el funcionamiento de los autómatas por características tales como la selectividad.
Los tipos de ejes de tiempo-corriente son la base no solo para construir mapas de selectividad para la protección de la corriente en forma de interruptores, sino también para sus otros tipos: fusibles, relés. Por lo general, una tarjeta contiene 2-3 características AB. La abscisa es la corriente en kV, y la ordenada es el tiempo en segundos.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Problemas con el funcionamiento de los interruptores y su eliminación:
Dibujando un mapa de selectividad usando un programa especial:
El uso confiable y seguro del cableado eléctrico es imposible sin tener en cuenta la selectividad de los autómatas. Al conocer los puntos principales para crear una protección selectiva, puede seleccionar correctamente el equipo para su proyecto técnico.
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