06.10.2016, Selektivita jističů: teorie a praxe, Blog – KEAZ

Při návrhu nové elektrické sítě nebo rekonstrukci stávající je důležité dodržet požadavky, které vytvářejí podmínky pro spolehlivý provoz. Hovoříme o selektivitě – koordinaci charakteristik ochranných zařízení v jednotlivých fázích distribuce elektřiny. Tato vlastnost zajišťuje činnost ochranného zařízení, v jehož obvodu došlo k přetížení nebo zkratu (zkratu). Přitom zbytek elektroinstalace musí nadále fungovat.

Například v případě zkratu v jedné z kuchyňských zásuvek by měl fungovat skupinový spínač (ve schématu – kategorie „B“ se jmenovitým proudem 10 A). To znamená, že by měla být vypnuta pouze linka „kuchyňská zásuvka“, nikoli automatické vstupní zařízení, které vypne celý byt.

Pokud se ochranné zařízení z nějakého důvodu nevypne, spustí se předřazený jistič bytového panelu.

Definice

Selektivita — koordinaci charakteristik ochranných zařízení instalovaných v sérii tak, aby v nouzové situaci bylo vypnuto pouze to elektrické vedení nebo část obvodu, ve kterém došlo k poruše.

Kompletní selektivita – taková koordinace činnosti ochranných zařízení, kdy je zařízení vypnuto na straně spotřebitele dříve, než je zařízení vypnuto na straně zdroje. Odpojení se provádí v celém rozsahu možného zkratového proudu v této síti až do hodnoty nejvyšší vypínací schopnosti navazujícího ochranného zařízení.

Částečná selektivita – taková koordinace provozu ochranných zařízení, kdy zařízení na straně spotřebitele poskytuje ochranu pouze do hodnoty Is (limit selektivity proudu). Kromě toho by zařízení na straně zdroje napájení nemělo fungovat.

Zóna přetížení — nadproudový rozsah, ve kterém je činnost jističe řízena tepelnou spouští.

Oblast zkratu – rozsah proudu překračující jmenovitý proud, ve kterém je k vypínání použita elektromagnetická spoušť.

Selektivní provoz ochranných zařízení je zajištěn koordinací časově-proudových charakteristik. Selektivní provoz zařízení je možné zavést v případě přetížení, kdy jmenovitý proud jističe na straně napájení je alespoň o jeden stupeň vyšší než proud jističe na straně zátěže.

Metody zajištění selektivity

V zóně proudového přetížení se zpravidla používá časově proudový způsob vytváření selektivity. V oblasti zkratových proudů lze použít jiné metody. Pojďme se na ně podívat blíže.

Časová selektivita

Tento typ selektivity je zajištěn různými dobami odezvy ochranných zařízení. K tomu je zavedeno časové zpoždění, se kterým musí zařízení pracovat.

Doba odezvy spínače č. 1, který je nejblíže chráněnému zařízení, je nastavena na 0,02 s. Ve druhém stupni ochrany, aby se deaktivovala porucha v proudovém obvodu, je doba odezvy stroje nastavena na 0,5 s. V poslední fázi je doba odezvy zařízení nastavena na 1 sekundu. Ochrana č. 3 je potřebná pro zálohování dvou ochran nižší úrovně (č. 1 a 2).

Tento způsob je implementován především ve vstupních zařízeních a rozvodných deskách mezi vzduchovými jističi vybavenými spouštěmi ochrany proti zkratu, které pracují s časovým zpožděním.

Současná selektivita

U všech tří ochran je zpoždění odezvy minimální a činí 0,02 s. Ale aktuální indikátory odezvy (nastavení) jsou odlišné:

• pro spínač č. 1 – 200 A;
• pro stroj č. 2 – 300 A;
• pro ochranu č. 3 – 400 A.

Pokud dojde ke zkratu v chráněné síti, proud se rychle zvýší. V důsledku toho se spustí ochrana a dojde k vypnutí. Při proudové selektivitě jističů, pokud nebude fungovat ochrana č.1, bude zálohována další – č.2.

Selektivita čas-proud

Pro konfiguraci ochrany elektrických instalací s napětím do 1000 V se používá jiný způsob – přizpůsobení časově-proudových charakteristik, které mají použité jističe.

Například je možné dosáhnout selektivity provozu ochrany volbou časově-proudové charakteristiky jističe B ​​tak, aby byla v dané vzdálenosti pod charakteristikou spínače A. Tuto zónu lze určit experimentálně a výpočtem s přihlédnutím k zohledněte chyby ochranné operace. S přihlédnutím k této zóně jsou sestaveny tabulky selektivity.

Moderní výrobci spolu se stroji poskytují zákazníkům již hotové selektivní tabulky. Umožňují vybrat všechny spínače s úplnou selektivitou a zajišťují maximální bezpečnost objektu.

Při výběru ochranných zařízení s přihlédnutím k požadavkům na selektivitu získáte dvě výhody najednou – zvýšení spolehlivosti elektroinstalace a zjednodušení práce při detekci poškození v obvodech pro tok proudu. Vezměte prosím na vědomí: selektivitu ochrany je obtížné zajistit, pokud se používají zařízení od různých výrobců. Proto je lepší instalovat automatické stroje jeden výrobce a spoléhat na tabulky selektivity.

Autor publikace Kirill Golubnichy

Selektivita jističů — je princip, který umožňuje izolovat vadnou část sítě v nouzových situacích, aby se zabránilo úplné ztrátě napájení. To je důležité pro domácí i průmyslové instalace. Správně nakonfigurovaná selektivita umožňuje elektrickým systémům fungovat spolehlivě a bezpečně a minimalizovat riziko vypnutí zařízení v případě zkratu nebo přetížení.

Princip činnosti jističů

Jistič je zařízení, které automaticky přeruší elektrický obvod, když dojde ke zkratu (SC) nebo přetížení, aby se zabránilo poškození vodičů a připojených zařízení. Jističe mají dva hlavní typy vypínacích zařízení:

1. Tepelná spoušť – reaguje na zvýšení teploty při přetížení. Pokud proud po určitou dobu překročí jmenovitou úroveň, spustí se spoušť.
2. Elektromagnetická spoušť – zajišťuje okamžité odpojení obvodu při prudkém proudovém rázu (zkrat).

Automatické spínače se dělí na modulární (používané v domácích panelech a ovládacích skříních) a průmyslové (instalované ve velkých zařízeních). Používají se k ochraně obvodů před zkraty a přetížením a také k zajištění bezpečnosti uživatelů.

Co je selektivita jističe?

Selektivita je schopnost elektrického systému vypnout pouze tu část sítě, kde došlo k problému, aniž by to ovlivnilo zbytek. Použití selektivity umožňuje vyhnout se úplné ztrátě napájení a zajišťuje nepřetržitý provoz systému.

Selektivita se dělí na úplnou a částečnou:

• Plná selektivita znamená, že v případě nouze bude fungovat pouze následný jistič, zatímco předřazený jistič zůstane zapnutý.
• Částečná selektivita umožňuje v určitých případech vypnout předřazený jistič.

Typy selektivity

V závislosti na situaci a vybavení se používá několik typů selektivity:

1. Proudová selektivita je založena na rozdílu jmenovitých provozních proudů jističů. Například předřazený jistič má vyšší jmenovitý výkon než následný jistič. To umožňuje, aby se následné zařízení vypnulo dříve, když je překročen proudový limit.
2. Časové selektivity je dosaženo úpravou doby odezvy strojů. Spínač po proudu se vypne rychleji než spínač proti proudu.
3. Energetická selektivita – závisí na schopnosti strojů odolávat různým úrovním zkratové energie.
4. Zónová selektivita – používá se v systémech s elektronickými relé a řídicími jednotkami, kde je možné konfigurovat odezvu po zónách.

Každý typ má své vlastní charakteristiky a používá se v závislosti na vlastnostech sítě a bezpečnostních požadavcích.

Příklady implementace selektivity

Podívejme se na typické schéma zapojení jističe:

• V systémech napájení domácností: jističe se používají v panelech umístěných v bytech a soukromých domech. Selektivita umožňuje vyhnout se úplnému vypnutí domu, pokud dojde ke zkratu například v jedné ze zásuvek.
• V průmyslových systémech: jističe, relé a stykače jsou instalovány ve výrobních zařízeních, kde je důležité zajistit nepřerušitelné napájení klíčových vedení. V takových případech se pro řízení sítě používají složitá schémata se zónovou a časovou selektivitou.

Doporučení pro výběr a seřízení jističů

Pro správný výběr jističů je nutné vzít v úvahu několik parametrů:

1. Jmenovitý proud – měli byste vybrat jistič se jmenovitým proudem, který je vhodný pro chráněnou část obvodu.
2. Typ cesty – zvažte, jaké typy zátěží plánujete připojit. Například motory mohou vyžadovat tepelnou spoušť, která se vypne při dlouhodobém přetížení.
3. Doba odezvy – nastavení časových charakteristik pro zajištění selektivity.
4. Výrobci a značení – věnujte pozornost spolehlivosti výrobku a splnění požadavků. V katalogu výrobců jako Schneider Electric, ABB, Legrand a dalších můžete najít vhodná řešení pro jakýkoli typ instalace.

Je také důležité vzít v úvahu pravidla instalace a připojení, aby byla zajištěna správná funkce jističů. Je nutné dodržovat doporučení výrobců a správně instalovat stroje do panelu nebo skříní.

Chyby v návrhu a instalaci

Nesprávné nastavení nebo nesprávný výběr jističů může vést k vážným následkům:

• Nesprávný jmenovitý proud – může způsobit vypnutí předřazeného jističe, což má za následek úplnou ztrátu napájení.
• Nezohlednění selektivity může způsobit vypnutí celého systému, pokud dojde k poruše v jedné ze sekcí.

Aby k takovým chybám nedocházelo, je důležité správně zvolit parametry a pomocí výpočtových tabulek určit optimální hodnoty.

Závěr

Selektivita jističů je klíčovým prvkem bezpečnosti a spolehlivosti moderních napájecích systémů. Umožňuje minimalizovat následky zkratů a přetížení, zajišťuje nepřetržité napájení spotřebitelů a snižuje nouzová rizika. Pro výběr správných jističů je nutné vzít v úvahu mnoho faktorů, jako jsou jmenovité hodnoty, typy vypínání, parametry vypínání a pravidla instalace.

Elektrolaboratoř „LABSIZ“ – Nastavíme selektivitu strojů pro maximální spolehlivost provozu!

Další zdroje a literatura

Pro návrh a instalaci napájecích systémů s přihlédnutím k selektivitě jističů je nutné dodržovat určité normy a regulační dokumenty. Různé země mají různé požadavky, ale mezi hlavní mezinárodní a národní normy patří:

1. GOST R 50030.2 – Národní norma Ruské federace pro jističe, definující požadavky na bezpečnost, zkoušení a vlastnosti zařízení. Tato norma vychází z mezinárodních norem a upravuje použití jističů v sítích nízkého napětí.
2. GOST 50571.2 / GOST IEC 60364 – Soubor norem pro nízkonapěťové instalace, včetně pravidel pro navrhování a provoz elektrických systémů v budovách a konstrukcích, včetně hledisek bezpečnosti a selektivity.
3. IEC 60947 – Mezinárodní norma pokrývající nízkonapěťová spínací zařízení, včetně vypínačů. Zahrnuje požadavky na funkčnost a bezpečnost strojů a také doporučení pro zajištění selektivity.
4. IEC 61009 a IEC 61008 – Normy pro proudové chrániče (RCD) a jističe s integrovanou ochranou proti úniku. Popisují pravidla pro používání takových zařízení v elektrických sítích.
5. IEC 60364-5-53 – Norma pro řídicí a spínací zařízení v nízkonapěťových systémech, která upravuje aspekty návrhu, výběru a instalace jističů, včetně pravidel pro dosažení selektivity.

Tyto regulační dokumenty stanovují základní pravidla pro návrh a instalaci elektrických systémů, jejich spolehlivý a bezpečný provoz a také požadavky na výběr zařízení pro zajištění úplné nebo částečné selektivity.

Často kladené dotazy

Selektivita může být dosažena různými způsoby, mezi které patří proudová, časová a energetická selektivita. Proudové selektivity je dosaženo správnou volbou jmenovitých proudových hodnot jističů, časové selektivity je dosaženo nastavením doby odezvy a energetické selektivity je dosaženo schopností odolávat různým úrovním nadproudové energie. Kromě toho je možné použít diferenciální metodu ochrany proti netěsnostem a zkratům.

Při výběru jističů je nutné vzít v úvahu jmenovité proudy, maximální hodnoty vybavovacích proudů, časové charakteristiky a typ spouští. Kromě toho je důležité vzít v úvahu kategorie sítě a místo instalace přepínačů, aby se dosáhlo co nejúčinnější selektivity.

Konvenční jističe nemusí poskytovat plnou selektivitu, zejména pokud mají stejné jmenovité hodnoty a vypínací doby. Pro vytvoření spolehlivého systému se doporučuje použít speciální selektivní jističe s promyšleným nastavením časové a proudové charakteristiky.

Proudová selektivita znamená, že každý jistič v obvodu má různé jmenovité proudy, takže se vypne ten, jehož hodnota proudu byla překročena. Časové selektivity je na druhé straně dosaženo nastavením časových zpoždění jističů, kde navazující zařízení pracují rychleji než předřazená. To snižuje pravděpodobnost vypnutí celého systému.

Selektivita je zvláště důležitá pro ochranu skupin zařízení, jako jsou serverovny, čerpací jednotky, osvětlovací systémy a domácí zásuvky. Pro každou skupinu je důležité správně nakonfigurovat systém tak, aby se vypnul pouze problematický úsek, zatímco zbytek sítě pokračoval v provozu.

Pro vstup do systému je lepší volit automatické spínače s možností nastavení časových a proudových charakteristik. Tato zařízení často obsahují programovatelná relé a elektronické spínače, které lze přesně nastavit pro zajištění správného fungování systému.

Není-li možná plná selektivita, lze zvážit možnost částečné selektivity, kdy předřazený jistič vypne pouze při výrazném překročení jmenovitého proudu. Je také možné použít diferenciální relé a další ochranné metody ke snížení pravděpodobnosti spuštění jističů předřazených obvodů.

V obytných budovách se ve většině případů používají klasické modulární jističe, které neposkytují plnou selektivitu. U sítí s vysokými požadavky na spolehlivost a bezpečnost však lze instalovat selektivní jističe, aby se minimalizovalo riziko odpojení celého systému v případě zkratu nebo přetížení.

Klíčovým přínosem je, že selektivita může zlepšit spolehlivost a bezpečnost elektrických systémů minimalizací výpadků a lokalizací poruchových oblastí. Výběr a nastavení jističů závisí na mnoha faktorech, jako jsou jmenovité proudy, časové charakteristiky, typy vybavovacích zařízení a síťové vlastnosti.

Ano, moderní programovatelné jističe a relé umožňují přesné nastavení časových a proudových charakteristik, což z nich dělá vynikající volbu pro systémy s vysokými požadavky na selektivitu. Díky takovým zařízením je možné dosáhnout nejefektivnějšího rozložení zátěže a ochrany.

Ano, instalace strojů a seřízení systémů selektivity jsou regulovány národními a mezinárodními normami, jako jsou GOST a IEC. Je důležité vzít v úvahu tyto normy při návrhu a instalaci, aby byla zajištěna bezpečnost a soulad.

Při výpočtu selektivity je důležité vzít v úvahu jmenovité proudy jističů, časová zpoždění provozu a maximální hodnoty proudu, při kterých budou zařízení pracovat. Použijte tabulky a grafy od výrobců pro výběr správných charakteristik a zajištění správného fungování systému.

Záleží na hodnocení a době odezvy strojů. Pokud je správně nastavena časová a proudová selektivita, měl by jako první vypadnout následný jistič.

Typicky jsou do bytů vhodné modulární jističe s proudovou selektivitou, aby byla zajištěna bezpečnost při přetížení a zkratu.

Naše elektrolaboratoř „LABSIZ“ je certifikovaná a má potřebná povolení k provádění elektrických zkoušek, funguje v souladu s regulační dokumentací a požárně bezpečnostními předpisy. Zaměstnáváme specialisty s dlouholetými zkušenostmi více než 10 let. Pracujeme v Moskvě a Moskevské oblasti. Při naší práci používáme pouze moderní vysoce přesné měřicí zařízení!

Děkujeme, že jste si přečetli náš článek! Pokud se vám to líbilo, můžete to sdílet na sociálních sítích: