Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Wybrane zagadnienia selektywności w instalacjach elektroenergetycznych niskiego napięcia

Selected problems of the selectivity in the electrical power installations of the low voltage
Charakterystyki prądowo-czasowe zabezpieczeń układu bezpiecznik
(B1) – bezpiecznik (B2), ilustrujące warunek selektywnego działania, gdzie: tW1, tW2 – zakres czasów wyłączenia prądu zwarciowego IK1 odpowiednio dla bezpieczników B1 i B2
Charakterystyki prądowo-czasowe zabezpieczeń układu bezpiecznik (B1) – bezpiecznik (B2), ilustrujące warunek selektywnego działania, gdzie: tW1, tW2 – zakres czasów wyłączenia prądu zwarciowego IK1 odpowiednio dla bezpieczników B1 i B2
A. Klajn

Selektywność, określana również jako „wybiórczość”, jest rozumiana przez kolejne uruchamianie się poszczególnych stopni zabezpieczeń występujących w torze zasilania w razie wystąpienia awarii. W pierwszej ­kolejności rozpoczyna działanie pierwszy stopień zabezpieczeń, a w przypadku jego nieskuteczności włączają się kolejne stopnie zabezpieczeń występujące bliżej źródła zasilania.

Problem selektywności dotyczy sieci oraz instalacji odbiorczych rozdzielczych. Wśród sieci rozróżniamy:

1) sieci promieniowe,
2) sieci rozgałęzione (wielostronnie zasilane).

W instalacjach elektroenergetycznych funkcję zabezpieczeń nadprądowych przeważnie pełnią:

1) bezpieczniki przeznaczone do wymiany przez osoby niewykwalifikowane, do zastosowań domowych i podobnych [1, 2, 3, 4, 5],
2) bezpieczniki przeznaczone do wymiany przez osoby wykwalifikowane (bezpieczniki głównie do zastosowań w przemyśle) [1, 2, 3, 4, 6],
3) wyłączniki [1, 2, 3, 7, 8]:

a) które są wyposażone w wyzwalacze bez możliwości dokonywania zmiany nastaw (do zastosowań domowych i podobnych); wyłączniki te są przeznaczone do obsługi przez osoby nieposiadające kwalifikacji do obsługi urządzeń elektrycznych;
b) wyłączniki do zastosowań przemysłowych (wyłączniki silnikowe, wyłączniki przemysłowe o budowie otwartej i kompaktowej), które są wyposażone w wyzwalacze możliwości dokonywania zmiany nastaw; aparaty te są przeważnie nastawialnymi wyzwalaczami termobimetalowymi i elektromagnetycznymi lub zintegrowanymi wyzwalaczami elektronicznymi; wyłączniki te są przeznaczone do obsługi przez personel posiadający kwalifikacje do obsługi urządzeń elektrycznych.

SIBA

Do podstawowych kryteriów uzyskania selektywnego działania zabezpieczeń nadprądowych zalicza się:

  • stopniowanie prądów zadziałania (selektywność prądowa),
  • stopniowanie czasu działania (selektywność czasowa),
  • równoczesne stosowanie kombinacji zarówno prądów, jak i czasów zadziałania (selektywność prądowo-czasowa).

Analiza selektywności zabezpieczeń nadprądowych jest przeprowadzana na ogół na podstawie:

1) charakterystyk prądowo-czasowych (charakterystyka I-t),
2) charakterystyk poszczególnych stopni zabezpieczenia,
3) charakterystyk lub wartości całki Joule’a, jeśli ma miejsce ograniczanie prądu zwarciowego przez bezpiecznik/bezpiecznik lub bezpiecznik/wyłącznik.

Selektywność w instalacjach rozdzielczych promieniowych

Większość obwodów instalacji elektroenergetycznych jest w instalacjach rozdzielczych promieniowych. W analizie charakterystyk prądowo-czasowych (I-t) rozważa się zarówno selektywność prądową, jak i czasową, co w praktyce sprowadza się do ogólnej zasady braku wspólnych obszarów działania charakterystyk I-t poszczególnych stopni zabezpieczenia.

W zależności od zastosowanych zabezpieczeń, z punktu widzenia selektywności ich działania, rozróżnia się cztery zasadnicze kombinacje współpracujących ze sobą zabezpieczeń (pierwszy element pary jest zabezpieczeniem od strony odbiornika):

1) wyłącznik – wyłącznik,
2) wyłącznik – bezpiecznik,
3) bezpiecznik – wyłącznik,
4) bezpiecznik – bezpiecznik.

Wyłącznik – wyłącznik, selektywność prądowa

Czytaj też: Problemy dobezpieczania wyłączników różnicowoprądowych >>>

 Rys. 1. Ilustracja zasady selektywności prądowej wyłączników W1 i W2, gdzie: IK – prąd zwarcia, IG1, IG2 – początkowy prąd zwarcia wyłączników W1 i W2, IK1min, IK2min – minimalne prądy zwarcia, prądów zwarcia odpowiednio IK1 lub IK2, IK1max – maksymalny prąd zwarciowy IK1, tW1, tW2 – czasy własne wyłączników odpowiednio W1 i W2, przy wyłączaniu prądów zwarciowych Rys. 2. Ilustracja zasady selektywności czasowej wyłączników W1 i W2, sieci promieniowej, gdzie: IG2(1) – pierwszy stopień początkowy prądu zwarcia wyłącznika W2, IG2(2) – drugi stopień początkowy prądu zwarcia wyłącznika W2, td – margines czasu bezpieczeństwa drugiego stopnia między tW1 a tW2, IK1 – prąd zwarcia dla wyłącznika W1, IK2 – prąd zwarcia dla wyłącznika W2; pozostałe oznaczenia jak na rys. 1.
Rys. 1. Ilustracja zasady selektywności prądowej wyłączników W1 i W2, gdzie: IK – prąd zwarcia, IG1, IG2 – początkowy prąd zwarcia wyłączników W1 i W2, IK1min, IK2min – minimalne prądy zwarcia, prądów zwarcia odpowiednio IK1 lub IK2, IK1max – maksymalny prąd zwarciowy IK1, tW1, tW2 – czasy własne wyłączników odpowiednio W1 i W2, przy wyłączaniu prądów zwarciowych; rys. A Klajn Rys. 2. Ilustracja zasady selektywności czasowej wyłączników W1 i W2, sieci promieniowej, gdzie: IG2(1) – pierwszy stopień początkowy prądu zwarcia wyłącznika W2, IG2(2) – drugi stopień początkowy prądu zwarcia wyłącznika W2, td – margines czasu bezpieczeństwa drugiego stopnia między tW1 a tW2, IK1 – prąd zwarcia dla wyłącznika W1, IK2 – prąd zwarcia dla wyłącznika W2; pozostałe oznaczenia jak na
rys. 1.; rys. A Klajn
Rys. 3. Zasada selektywności czasowej trzech zabezpieczeń nadprądowych w układzie szeregowym promieniowym, gdzie: tz – czas pobudzenia i zadziałania wyzwalacza, ts – czas uzyskania metalicznej przerwy styków, to – czas otwarcia styków wyłącznika, ta – czas łukowy, tw – czas własny wyłącznika, od chwili powstania zakłócenia do chwili wyłączenia prądu, td – zwłoka czasowa wyzwalacza, tst – opóźnienie czasowe dla danej strefy; cyfry dotyczą czasów w kolejnych stopniach zabezpieczenia
Rys. 3. Zasada selektywności czasowej trzech zabezpieczeń nadprądowych w układzie szeregowym promieniowym, gdzie: tz – czas pobudzenia i zadziałania wyzwalacza, ts – czas uzyskania metalicznej przerwy styków, to – czas otwarcia styków wyłącznika, ta – czas łukowy, tw – czas własny wyłącznika, od chwili powstania zakłócenia do chwili wyłączenia prądu, td – zwłoka czasowa wyzwalacza, tst – opóźnienie czasowe dla danej strefy; cyfry dotyczą czasów w kolejnych stopniach zabezpieczenia; rys. A Klajn

Na rys. 1. przedstawiono wyjaśnienie zasady selektywności prądowej dwóch wyłączników w sieci promieniowej (brak ustawienia czasu wyzwolenia). Zastosowanie tej metody jest dopuszczalne, o ile znane są minimalne (IK1min, IK2min) i maksymalne (IK1max, IK2max) wartości prądów zwarciowych za każdym z wyłączników.

Wyłącznik W1 wyłącza prąd zwarciowy o natężeniu między wartościami IK1min a IK1max, natomiast wyłącznik W2 wyłącza prąd zwarciowy o natężeniu między wartościami IK2min a IK2max.

Wartość natężenia prądu zwarciowego IG2 dla wyłącznika W2 znajduje się pomiędzy wartościami natężeń prądów IK1max i IK2min.

Podstawową trudnością tej metody jest prawidłowe nastawienie wartości natężenia prądu zwarciowego IG2 pomiędzy wartościami prądów IK1max i IK2min.

Problemem jest również to, że wprowadzenie nawet małych zmian w instalacji powoduje konieczność wyznaczania wartości prądów zwarciowych:

  • IK1min,
  • IK1max,
  • IK2min
  • i IK2max

i ponownego nastawiania wartości IG1 i IG2.

Wyłącznik – wyłącznik, selektywność czasowa

Na rys. 2. pokazano wyjaśnienie selektywności czasowej dwóch wyłączników W1 i W2 sieci promieniowej.

Wyłącznik W1 ma jednostopniowy prąd zwarcia, lecz wyłącznik W2 ma dwustopniowy prąd zwarcia – początkowy prąd zwarcia IG2(1) dla pierwszego stopnia i IG2(2) dla drugiego stopnia.

Margines czasu bezpieczeństwa td jest to czas, w którym powinien zadziałać wyłącznik W1 i wyłączyć prąd zwarcia IK1, nie dopuszczając jednocześnie do zadziałania wyłącznika W2.

Na rys. 2. zamieszczono wartości czasu td w zależności od rodzaju wyzwalacza, w który wyposażony jest wyłącznik W2. Wyłącznik W2 powinien wyłączyć dopiero prąd zwarcia IK2.

Na rys. 3. pokazano zasadę selektywności czasowej wyłączników W1, W2 i W3 w sieci promieniowej.

Wyłącznik W1 nie ma wyzwalacza elektromagnetycznego z nastawialną zwłoką czasową, a wyłączniki W2 i W3 mają wyzwalacze elektromagnetyczne z nastawialną zwłoką czasową.

 

Dla wyłącznika W1 czas własny wyłącznika tw1, od chwili powstania zakłócenia do chwili wyłączenia prądu, jest sumą czasów:

  • tz1 – czasu pobudzenia i zadziałania wyzwalacza W1,
  • ts1 – czasu uzyskania metalicznej przerwy styków W1,
  • ta1 – czasu łukowego styków W1.

Dla wyłącznika W2 zwłoka czasowa wyzwalacza td2 jest sumą czasów:

  • ts1 – czasu uzyskania metalicznej przerwy styków wyłącznika W1
  • i opóźnienia czasowego tst2 dla strefy 2.

Dla wyłącznika W2 czas własny wyłącznika tW2 jest sumą czasów:

  • zwłoki czasowej wyzwalacza td2,
  • czasu pobudzenia i zadziałania wyzwalacza tz2,
  • czasu ts2 uzyskania metalicznej przerwy styków W2
  • i czasu łukowego styków W2 ta2.

Dla wyłącznika W3 analogicznie zwłoka czasowa wyzwalacza td3 jest sumą:

  • czasu ts1 uzyskania metalicznej przerwy styków wyłącznika W1,
  • opóźnienia czasowego tst2 dla strefy 2
  • i opóźnienia czasowego tst3 dla strefy 3.

Dla wyłącznika W3 czas własny wyłącznika tw3 jest sumą:

  • zwłoki czasowej wyzwalacza td3,
  • czasu pobudzenia i zadziałania wyzwalacza tz3,
  • czasu ts3 uzyskania metalicznej przerwy styków W3
  • i czasu łukowego styków W3 ta3.

W praktyce czas opóźnienia strefy tst dobiera się następująco:

  • tst ³ 70 ms dla wyłączników wyposażonych w wyzwalacze elektroniczne,
  • tst ³ 150 ms dla wyłączników wyposażonych w wyzwalacze elektromagnetyczne (mechanizmowe).

Literatura

1. H. Markiewicz, Instalacje elektryczne, WNT, Warszawa 2008.
2. H. Markiewicz, Instalacje elektryczne przemysłowe, Gdańskie Dni Elektryki, 2006.
3. G.G. Seip, Electrical installations handbook, John Wiley & Sons, Publics MCD Verlag, Third Edition, 2000.
4. PN-EN 60269:2010 Bezpieczniki topikowe niskonapięciowe, Część 1: Wymagania ogólne.
5. PN-HD 60269:2010 Bezpieczniki topikowe niskonapięciowe, Część 3: Wymagania dodatkowe dotyczące bezpieczników przeznaczonych do wymiany przez osoby niewykwalifikowane (bezpieczniki głównie dla gospodarstw i podobnych zastosowań).
6. PN-HD 60269:2014 Bezpieczniki topikowe niskonapięciowe. Część 2: Wymagania dodatkowe dotyczące bezpieczników przeznaczonych do wymiany przez osoby wykwalifikowane (bezpieczniki głównie do stosowania w przemyśle).
7. PN-EN 60947:2010 Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa, Część 1: Postanowienia ogólne.
8. PN-EN 60947:2009 Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa, Część 2: Wyłączniki.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Liga specjalistów - konkurs

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać szafy sterownicze
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl