主な機能
選択的保護の重要なタスクは、電気システムの中断のない動作と、脅威が発生した場合の燃焼メカニズムの許容範囲を確保することです。このタイプの保護が正しく動作するための唯一の条件は、保護ユニットが相互に一貫していることです。
緊急事態が発生するとすぐに、損傷したセクションが即座に識別され、選択的な保護の助けを借りてスイッチがオフになります。同時に、サービス可能な場所は引き続き機能し、障害のある場所はこれを妨げることはありません。選択性により、電気設備の負荷が大幅に軽減されます。
このタイプの保護を配置する基本原理は、入力のデバイスの定格電流よりも小さい定格電流を持つ自動マシンの機器にあります。要するに、それらはグループマシンの額面を超える可能性がありますが、個別に-決して。たとえば、50 Aの入力デバイスを設置する場合、次のデバイスの定格は40Aを超えてはなりません。緊急の場所にできるだけ近いユニットが常に最初に動作します。
したがって、選択的保護の主な機能は次のとおりです。
- 電気器具と労働者の安全を確保する。
- 故障が発生した電気システムのゾーンの迅速な識別とシャットダウン（同時に、作業ゾーンは機能を停止しません）。
- 電気機構の動作部分に対する悪影響の低減。
- コンポーネントメカニズムの負荷を軽減し、障害ゾーンでの故障を防ぎます。
- 中断のない作業プロセスと高レベルの一定の電力供給の保証。
- 特定のインストールの最適な操作のサポート。
選択性テーブル
選択的保護は、主に回路ブレーカーの定格Inを超えた場合、つまり小さな過負荷の場合に機能します。短絡があると、それを達成するのははるかに困難になります。これを行うために、メーカーは、選択性のあるリンクを作成できる選択性テーブルを備えた製品を販売しています。ここでは、1つのメーカーからのみデバイスグループを選択できます。選択性の表を以下に示します。これらは企業のWebサイトにもあります。
アップストリームデバイスとダウンストリームデバイス間の選択性を確認するために、行と列の共通部分を見つけます。ここで、「T」は完全な選択性であり、数値は部分的です（短絡電流が表に示されている値よりも小さい場合） ）。
リレー保護-要件
リレー保護は、次の原則を含む多くの要件に準拠する必要があります。選択性、感度、信頼性、速度の原則。デバイスは、電化製品の動作を監視し、確立されたモードに違反した場合に時間内に応答し、回路の障害のあるセクションをすぐにオフにして、緊急事態について保守担当者に信号を送る必要があります。
リレー保護速度
応答時間はこの要件によって異なり、その結果、電気器具の保護が行われます。保護リレーが早く作動し、それによって電気機器を損傷から保護します。したがって、すべての電気機器にはリレー保護を装備する必要があります。この場合、シャットダウン時間は0.01〜0.1秒です。
簡単に言えば、これは保護リレーが損傷した要素を検出して切断しなければならない速度です。速度係数は、障害が発生した瞬間から障害のある要素が電気回路網から切断されるまでの時間の長さです。
障害シャットダウンを加速すると、負荷が低電圧で動作する時間が短縮され、障害のあるコンポーネントへの損傷が減少します。その結果、電圧が500 kVの電気ネットワークの場合、速度は20ミリ秒に対応し、750kVの電線の場合は少なくとも15ミリ秒になります。
リレー感度
この要件により、最小レートでも電気機器を確実に保護できます。つまり、リレーが対象とするタイプの障害に対するリレーの感受性です。
感度係数は、損傷の結果として形成されたインジケーターの最小値と設定値の比率です。
リレー保護の選択性
この原理は、短絡が発生した場合、この状況が形成された回路のそのセクションのみがオフになるという事実にあります。残りのすべての電気機器は動作状態のままです。
選択性は絶対と相対に分けられます。絶対的な選択性は、その機能のパフォーマンスの領域でのみ有効です。絶対選択性には、すべてのタイプの差動保護が含まれます。相対特性は、電力線全体で動作し、そのセクションだけでなく隣接するセクションにも電力を供給しません。この選択性には、距離と過電流の保護が含まれます。
論理原理
この原理を使用して回路を実装するには、デジタルリレーが必要です。リレーは、ツイストペア線、光ファイバーケーブル、または電話線（モデムを使用）によって相互に接続されています。このような回線の助けを借りて、情報はさまざまなオブジェクトから、およびリレー自体の間でコントロールパネルに受信（送信）されます。
ラジアルネットワークの論理の原理
与えられた写真9では、論理の動作原理が説明されています。 4つのデジタルリレーのそれぞれは、最新の敏感なステージに等しい電流設定を適用します。このステージの応答時間は0.2秒です。論理選択性は、LO（論理待機）信号でリレーをブロックする可能性を意味します。このような信号は、前の保護リレーからのチャネルを介して供給されます。各リレーは、転送中にそのような信号を送信できます。
図からわかるように、ポイントK1で短絡が発生した場合、リレーK1によって与えられたLO信号からの他のすべてのリレーが待機します。リレーK1がオンになり、トリップします。ポイント2で短絡が発生した場合、リレーK4は同じように動作します。
論理制御を構築するためのそのようなスキームは、要素間の通信回線の信頼性を要求している。
タイムスイッチ
現在の値に関係なく、動作時間を設定するメカニズムを備えたサーキットブレーカは、選択的と呼ばれます。したがって、この品質を持たないデバイスは非選択的として分類されます。選択性とは何か、なぜそれが必要なのかを考えてください。
選択性は 保護が持つべき主な特質の1つ。選択性は、ネットワークの損傷したセクションの必要かつ十分な量の保護シャットダウンにあります。これは、機器が損傷した場合（たとえば、短絡）、回路の損傷した部分だけがオフになるように保護が機能する必要があることを意味します。他のすべての機器は、可能な限り動作し続ける必要があります。スイッチの時間遅延はこれとどのような関係がありますか、例を示します。
0.4kVセクションの電源入力にスイッチ「1」が取り付けられていると仮定します。いくつかの発信回線は、このセクションから線形スイッチを介して供給されます。スイッチ「2」を発信回線の1つにインストールします。
ここで、この行の最初に短絡があるとします。損傷した領域のみを強調表示するために、保護によってどのスイッチを作動させる必要がありますか？もちろん、「2」。しかし、結局のところ、この状況での短絡電流は、「1」と「2」の2つのスイッチを流れます（短絡は、入力スイッチ「1」を介してソースから供給されます）。次に、これらのスイッチを流れる電流の値はほぼ同じであるため、スイッチ「2」のみがオフになっていることを確認するにはどうすればよいですか。ここで、自動入力「1」に人為的なシャットダウン時間遅延を設定する可能性があります。同時に、保護は単に機能する時間がありません、 ラインスイッチ以来 「2」は時間遅延なしに短絡電流をオフにします。
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選択的保護システムの構築方法と種類
上記の原則に基づいて、選択的保護システムを設計する主な方法とタイプが区別されます。
現在の選択性
異なる電流しきい値の回路ブレーカーがネットワークに直列に取り付けられています。
現在の選択性を構築する原理
例としては、25Aの導入機が配電盤に設置され、その後に16Aの中間機が設置されている場合の、通常のアパートや民家のネットワークがあります。別線のソケット照明グループや家電製品には、応答限界10Aの自動機が設置されています。同時に、これらの保護スイッチの時間およびその他の動作しきい値は、負荷の性質に応じて同じまたは異なる場合があります。
電流選択保護回路
保護動作の時間間隔による選択性
この場合、保護の構築は電流保護と同じ原理に従って実行され、選択性に関する決定パラメータは、電流のしきい値に達したときの回路ブレーカーの動作時間のみです。
時間選択的保護スキーム
配電盤の導入機は応答間隔が1秒、中間スイッチは0.5秒、負荷自体の前は応答間隔が0.1秒の自動機に設定されています。
- 時間-電流保護は、電流と時間の動作のしきい値を考慮した一連の要素であり、実際には上記のパラメータを選択するための組み合わせオプションです。
- ゾーン保護-選択的保護の原則が回路の別のセクションに適用される場合。
ゾーン保護スキームの構築例
選択的保護を構築する論理原理は、回路に直列に接続されたすべての保護要素から信号を受信するプロセッサの存在を提供します。これらのデータに基づいて、デバイスは決定を下し、制御されたパラメータの1つのしきい値を超えた領域で保護要素を無効にする信号を送信します。
論理的原則に基づいて構築された選択的保護のスキーム
方向の選択性-保護要素が電流の方向に直列に取り付けられている場合、電圧の位相シフトが電圧ベクトルの方向にポイントを形成します。このように、リレーは、保護設置エリアだけでなく、電源からの回路ライン全体に沿った電圧変化と電流方向に応答します。
最初のラインで短絡が発生した場合、それはオフになりますが、2番目のラインは引き続き機能し、逆に、2番目のラインで障害が発生した場合、最初のラインはオフになりません。この方法の欠点は、回路ブレーカーに加えて、ラインの各相に変圧器を取り付ける必要があることです。
選択的保護を構築するための異なる原理
この方法は、大きな電力を消費する負荷が接続されている回路で使用されます。電流制御は、A-Bセクションの電圧変圧器によってのみ実行されます。実際、プロセスは負荷が接続されているネットワークの短いセクションで制御されます。しきい値を超えると、他のセクションに影響を与えることなく特定の機器がオフになります。
差動保護回路
この方法の利点は、パラメータの変化に対する高速性と感度です。欠点として、機器のコストが高いことに注意することができます。
保護構造の選択原理の上記のすべての方法により、電気回路の動作における多くの問題を解決することができます。
- 隣接するエリアで誤動作が発生した場合でも、保守可能なセクションの操作性を維持します。
- 障害の場所の自動検出と動作中のネットワークからの切断。
- 電気設備にサービスを提供する担当者の安全を確保します。
選択的保護を構築するときは、基本原則に従う必要があります。すべての要素は同じ電圧に設定され、制御点では、短絡の場合のパラメータの最小値と最大値を考慮する必要がありますアカウント。
選択的接続スキームの種類
選択性による保護具はいくつかのタイプに分けられます。これらには、次のタイプの保護が含まれます。
- 完了;
- 部分的;
- 現在;
- 一時的;
- 時間-現在;
- エネルギー。
それぞれを個別に処理する必要があります。
完全および部分的な保護
このような回路セキュリティにより、デバイスは直列に接続されます。過電流が発生した場合、障害に最も近いオートマトンが動作します。
重要！部分的な選択的保護は、設定された過電流値までしか動作しないという点で完全な選択性とは異なります。
現在のタイプの選択性
ソースから負荷までの電流の大きさを降順に並べることにより、電流選択性の動作を保証します。ここでの主な測定値は、現在のマークの限界値です。
たとえば、電源または入力から始めて、回路ブレーカーは25A、16A、10Aの順序で取り付けられます。すべてのマシンが同時に動作する可能性があります。
重要！回路ブレーカーの間には高い抵抗が必要です。そうすれば、それらは効果的な選択性を持つことになります。ワイヤーの直径が小さいセクションを含め、ラインの長さを長くするか、変圧器の巻線を挿入して、抵抗を増やします。
それらは、より小さな直径のワイヤを備えたセクションを含む、またはトランス巻線を挿入することを含めて、ラインの長さを長くすることによって抵抗を増加させます。
現在の選択性
時間的および時間-電流の選択性
時間選択的保護とはどういう意味ですか？リレー保護回路のこの構造の特徴は、各保護要素の応答時間への拘束です。回路ブレーカーの定格電流は同じですが、トリップ遅延が異なります。応答時間は、負荷からの距離とともに増加します。たとえば、最も近いものは0.2秒後に動作するように設計されています。 0.5秒後に障害が発生した場合。 2つ目は機能するはずです。第三の作品 サーキットブレーカの定格 最初の2つが失敗した場合は、1秒後。
時間的選択性
時間と電流の選択性は非常に難しいと考えられています。それを整理するには、グループのデバイスを選択する必要があります：A、B、C、D。グループAは最高の保護を備えています（電気回路で使用されます）。これらの各グループには、電流の大きさと時間遅延に対する個別の応答があります。
オートマトンのエネルギー選択性
このような保護は、メーカーによって定められたスイッチの特性によるものです。高速トリップ-短絡電流が最大に達する前。アカウントはミリ秒単位で実行され、そのような選択性について合意することは非常に困難です。
エネルギー選択性
ゾーン選択性とは
ネットワークの選択的保護によるこのカバレッジの定義は、その構造の特殊性に関連しています。これは非常に高価で複雑な方法です。各サーキットブレーカからの信号を処理した結果、損傷ゾーンが決定され、トリップはその中でのみ発生します。
情報。このような保護を設定するには、追加の電力が必要です。各スイッチからの信号は、コントロールセンターに送信されます。旅行は電子リリースによって行われます。
このような回路は、システムに高い短絡電流と大きな動作電流がある産業企業で最も合理的に使用されます。
ゾーン選択性の例とグラフ
選択的保護の重要性と主なタスク
電気設備の安全な操作と安定した操作は、選択的保護に割り当てられたタスクです。正常な領域への電力供給を中断することなく、損傷した領域を即座に計算して遮断します。選択性により、設置の負荷が軽減され、短絡の影響が軽減されます。
サーキットブレーカのスムーズな動作により、無停電電源装置の提供、およびその結果としての技術プロセスに関する要求が最大限に満たされます。
短絡の結果として自動開放装置が故障した場合、消費者は選択性のために通常の電力を受け取ります。
導入機の後に設置されたすべての配電スイッチを通過する電流の値が、導入機の指示された電流よりも小さいという規則は、選択的保護の基礎です。
合計すると、これらの宗派はもっと多くなる可能性がありますが、個々の宗派は、導入の宗派よりも少なくとも1ステップ低くなければなりません。したがって、50アンペアの自動機械が入力に取り付けられている場合は、その隣に、定格電流40Aのスイッチが取り付けられています。
サーキットブレーカは、レバー（1）、ネジ留め式端子（2）、可動および固定接点（3、4）、バイメタルプレート（5）、調整ネジ（6）、ソレノイド（7）、アークシュート（ 8）、ラッチ（9）
レバーを使用して、端子への電流入力をオンまたはオフにします。接点を端子に持ってきて固定します。スプリングとの可動接点は素早く開くのに役立ち、回路は固定接点を介してスプリングに接続されます。
電流がしきい値と重なる場合、バイメタルプレートとソレノイドの加熱と曲げにより、解放が発生します。
動作電流は調整ネジを使用して調整します。接点開放時の電気アークの発生を防ぐために、アークシュートなどの要素が回路に導入されています。機械本体を固定するためのラッチがあります。
リレー保護の機能としての選択性は、障害のあるシステムノードを検出し、EPSのアクティブな部分から切り離す機能です。
これはシールドの図で、アパート全体に負荷がどのように分散されているかを明確に示しています。機械を設置する前に、それに接続される機器の総電力を計算する必要があります
オートマトンの選択性は、交互に機能するという特性です。この原則に違反すると、回路ブレーカーと電気配線の両方が熱くなります。
その結果、ラインの短絡、可融性接点の焼損、絶縁が発生する可能性があります。これはすべて、電化製品の故障や火災につながります。
長い電力線で緊急事態が発生したとします。選択性の主なルールによれば、損傷部位に最も近いオートマトンが最初に発砲します。
ソケット内の通常のアパートで短絡が発生した場合、このソケットがその一部である回線の保護がシールドで機能するはずです。これが起こらない場合、それはシールド上の回路ブレーカーの回転であり、その後にのみ、導入用のものです。
基本的な定義
選択性の定義は、GOSTIEC60947-1-2014「低電圧配電および制御機器-パート1.一般規則」に記載されています。
「過電流の選択性（2.5.23）
2つ以上の過電流保護デバイスの動作特性を調整して、指定された範囲内の過電流が発生した場合に、この範囲で動作するように設計されたデバイスのみがトリップし、他のデバイスはトリップしないようにします。何らかの原因（過負荷、短絡など）によって引き起こされた定格電流よりも高い値の電流。したがって、両方の回路ブレーカーを流れる過電流に関して、直列の2つの回路ブレーカー間に選択性があり、負荷側の回路ブレーカーが開いて回路を保護し、供給側の回路ブレーカーが閉じたままになって、残りの設備に電力を供給します。 。一方、完全および部分的な選択性の定義は、GOSTR50030.2-2010「低電圧配電および制御機器-パート2.回路ブレーカー」に記載されています。
「総選択性（2.17.2）
過電流選択性。2つの過電流保護装置が直列に接続されている場合、負荷側の装置が2番目の保護装置を作動させることなく保護を提供します。
「部分選択性（2.17.3）
2つの過電流保護装置が直列に接続されている場合、負荷側の装置が2番目の保護装置を作動させることなく、特定のレベルの過電流まで保護する場合の過電流選択性。」
設置で可能な過電流の値に対して選択性が保証されている場合、完全な選択性について話すことができます。 2つのサーキットブレーカー間の完全な選択性は、2つのサーキットブレーカーの小さい方のIcu値への選択性が保証されている場合と言われます。これは、設置の最大予想短絡電流（SC）がいずれの場合もまたは2つの回路ブレーカーの最小Icu値に等しい。
部分選択性は、特定の電流値Is（選択性限界）までしか選択性が提供されない場合と言われます。電流がこの値を超えると、2つの回路ブレーカー間の選択性を確保できなくなります。
2つのサーキットブレーカ間の部分的な選択性は、2つのサーキットブレーカのIcu値よりも低い特定のIs値まで選択性が達成されたときに達成されると言われています。設備の最大予想短絡電流が選択性電流Is以下である場合、完全な選択性と言えます。
例
次の2つの回路ブレーカーが考慮されます。
- 供給側XT4N250TMA100（Icu = 36 kA）;
- 負荷側S200MC40（Icu = 15kA）。
「保護および制御調整表」から、2つの回路ブレーカー間の完全な選択性（T）が保証されていることがわかります。これは、最大15kAの選択性が提供されることを意味します。 2つのIcu値のうち小さい方。
明らかに、S200M C40サーキットブレーカの設置場所で予想される最大電流K3は、15kA以下になります。
現在、次の2つの回路ブレーカーが考慮されています。
- 供給側XT4N250TMA80（Icu = 36 kA）;
- 負荷側S200MC40（Icu = 15kA）。
「保護装置と制御装置の調整表」から、2つの回路ブレーカー間の選択性はIs =6.5kAであることがわかります。
これは、S200MC40サーキットブレーカの負荷側で予想される最大短絡電流が6.5kA未満の場合、完全な選択性が提供され、短絡電流が高い場合、部分的な選択性が提供されることを意味します。 、つまり電流が6.5kA未満の短絡の場合のみ、電流が6.5〜15 kAの短絡の場合、電源側の回路ブレーカーの故障は保証されません。
カスケードの利点
電流制限は、適切な電流制限回路ブレーカーによって制御されるすべての下流回路にメリットをもたらします。
この原則は、追加の制限を課すことはありません。電流制限回路ブレーカーは、下流の回路が適切に保護されていない電気設備のどこにでも設置できます。
利点：
- 短絡電流の計算の簡素化。
- ダウンストリームスイッチングデバイスと家電製品の幅広い選択肢。
- より軽い動作条件のために設計された、したがってより安価なスイッチングデバイスおよび家庭用電化製品の使用。
- 低電流用に設計された機器は通常、よりコンパクトであるため、スペースを節約できます。
サーキットブレーカの選択性の決定
「選択性」の定義は、互いに直列に接続された別々の部品で構成される、保護メカニズムと一部のデバイスのスムーズな機能を意味します。多くの場合、そのようなデバイスは、さまざまなタイプのマシン、ヒューズ、RCDなどです。彼らの仕事の結果は、脅威が発生した場合に電気機構の燃焼を防ぐことです。
デバイスはどのように見えますか？
ノート！このシステムの利点は、システムの残りの部分が動作状態のままで、必要なセクションのみをオフにする機能です。唯一の条件は、保護装置の相互の一貫性です。
ゾーン保護スキーム
選択性マップ
過電流保護のために「空気のように」必要となる選択性カードに必ず言及してください。マップ自体は、軸に組み込まれた特定のスキームであり、インストールされているデバイスの時間-電流特性のすべてのセットが表示されます。以下に例を示します。
すべての保護装置を順番に接続する必要があることはすでに述べました。そして、マップはこれらの特定のデバイスの特性を示しています。カード図面の主なルールは次のとおりです。保護設定は1つの電圧から行う必要があります。スケールは、すべての境界点が表示されることを期待して選択する必要があります。保護特性だけでなく、回路の設計点での短絡の最大および最小インジケータも指定する必要があります。
今日の慣行では、プロジェクトに選択性マップがないことは、特に低電圧でしっかりと定着していることに注意してください。そして、これはすべての設計基準の違反であり、最終的には消費者の停電の結果です。
最後に、このトピックに関する役立つビデオを視聴することをお勧めします。
