¿Qué es la selectividad de los disyuntores + principios para calcular la selectividad?
La selectividad o selectividad de los disyuntores es clave para garantizar el funcionamiento confiable de un circuito eléctrico. Esta función ayuda a prevenir situaciones de emergencia y eleva la seguridad a un nivel superior.
En caso de sobrecarga o cortocircuito de la línea, solo se protege la línea con daños, el resto de la instalación eléctrica permanece en condiciones de funcionamiento. Analizaremos en detalle por qué sucede esto en este artículo, consideraremos las principales tareas de protección selectiva, diagramas de conexión y sus características.
También prestaremos atención al cálculo de la selectividad y a las reglas para la creación de un mapa, dotando al material de diagramas visuales, tablas y fotografías. Y complementaremos el artículo con explicaciones detalladas en vídeos.
El contenido del artículo:
El significado y las principales tareas de la protección selectiva.
El funcionamiento seguro y estable de las instalaciones eléctricas son las tareas asignadas a la protección selectiva. Calcula y corta instantáneamente el área dañada sin interrumpir el suministro de energía a las áreas sanas. La selectividad reduce la carga de la instalación y reduce las consecuencias de un cortocircuito.
Con el buen funcionamiento de los disyuntores, las solicitudes de suministro de energía ininterrumpida y, como consecuencia, el proceso tecnológico se satisfacen al máximo.
Cuando el automatismo que realiza la apertura sufre un fallo como consecuencia de un cortocircuito, gracias a la selectividad, los consumidores recibirán alimentación normal.
La regla que establece que la cantidad de corriente que pasa a través de todos los interruptores de distribución instalados detrás del disyuntor de entrada es menor que la corriente designada de este último es la base de la protección selectiva.
En total estos denominaciones puede haber más, pero cada uno individual debe estar al menos un paso por debajo del introductorio. Entonces, si se instala un disyuntor de 50 amperios en la entrada, junto a él se instala un interruptor con una corriente nominal de 40 A.
Usando la palanca, puede encender o apagar la entrada actual a los terminales. Los contactos están conectados a los terminales y fijos. El contacto móvil con el resorte sirve para una apertura rápida y el circuito está conectado a él a través de un contacto fijo.
El desacoplamiento, si la corriente excede su valor umbral, se produce debido al calentamiento y flexión de la placa bimetálica, así como del solenoide.
Las corrientes de disparo se ajustan mediante un tornillo de ajuste. Para evitar la aparición de un arco eléctrico durante la apertura del contacto, se introdujo en el circuito un elemento como una rejilla de extinción de arco. Hay un pestillo para asegurar el cuerpo de la máquina.
La selectividad, como característica de la protección del relé, es la capacidad de detectar una unidad del sistema defectuosa y desconectarla de la parte activa del EPS.
La selectividad de los autómatas es su capacidad para trabajar alternativamente. Si se viola este principio, tanto los disyuntores como el cableado eléctrico se calentarán.
Como resultado, puede producirse un cortocircuito en la línea, quemaduras de los contactos fusibles y del aislamiento. Todo esto provocará averías en los aparatos eléctricos e incendios.
Digamos que hay una emergencia en una línea eléctrica larga. Según la regla principal de selectividad, la máquina más cercana al lugar del daño se activa primero.
Si se produce un cortocircuito en un tomacorriente de un apartamento común, se debe activar en el panel la protección de la línea de la que forma parte este tomacorriente. Si esto no sucede, le toca el turno al disyuntor en el panel, y solo detrás de él, el de entrada.
Selectividad absoluta y relativa de protección.
El concepto de selectividad se define. GOSTotm IEC 60947-1-2014. Hay dos tipos de selectividad: absoluta y relativa. Si la protección está coordinada de tal manera que opera exclusivamente dentro del área protegida, esto indica su absoluta selectividad.
En estas circunstancias, la corriente de selectividad máxima llega a ser la misma que la capacidad de corte máxima del disyuntor ubicado debajo.
La activación como respaldo, cuando no se ha producido un apagado en el área del problema, se denomina protección relativamente selectiva.En este caso, los interruptores ubicados arriba están apagados.
Si se excede el valor de corriente especificado del disyuntor, es decir En ausencia de grandes sobrecargas, la protección selectiva funciona casi sin fallas. Es mucho más difícil conseguirlo con cortocircuitos.
Las empresas publican datos sobre los productos fabricados en el cuerpo del dispositivo y en sus sitios web. Es importante leer correctamente. marcado de maquinas — los paquetes de interruptores se forman únicamente según las tablas de un fabricante específico. Hay que tener en cuenta que los grupos organizados de forma relativa tienen un gran número de funciones.
Para verificar la selectividad entre la máquina arriba y abajo, busque la intersección de la vertical y la horizontal. Garantizar la selectividad es una tarea muy importante a la hora de alimentar a los consumidores que pertenecen a una categoría especial.
En su ausencia, el proceso de producción puede detenerse, dañarse las líneas, apagarse los sistemas de aire acondicionado, sistemas de eliminación de humos y otros.
Tipos de esquemas de conexión selectiva.
Además de la selectividad absoluta y relativa, existen 7 tipos más de protección selectiva:
- zona;
- tiempo actual;
- energía;
- temporario;
- lleno;
- parcial;
- actual
Para garantizar la selectividad requerida de autoprotección de redes eléctricas con disyuntores, se utilizan diferentes métodos. Pero de todos modos es importante instale el interruptor correctamente, siguiendo el esquema seleccionado y las reglas de instalación.
Tipo #1: protección total y parcial
Protección total significa que si se conectan en serie un par de disyuntores, la aparición de sobrecorrientes provoca que se apague el que se encuentra cerca de la zona de falla.
La protección parcial funciona según el mismo principio que la protección total, pero solo después de que la corriente alcanza el umbral establecido.
Si se garantiza la selectividad al menor de los valores actuales de dos AV, hay motivos para hablar de selectividad completa entre ellos. En este caso, el valor máximo de la corriente de cortocircuito estimada de la instalación será en ningún caso igual o inferior al valor de la corriente de los dos disyuntores.
Tipo #2 - tipo de selectividad actual
El principal indicador de la selectividad actual es la marca actual máxima. Desde el objeto hasta la entrada, los valores se organizan en orden ascendente. El funcionamiento de esta selectividad de protección se basa en las mismas bases que el de la selectividad temporal.
La única diferencia es que la velocidad de obturación se basa en el valor actual: a medida que el punto de cortocircuito se acerca a la entrada, las lecturas de corriente de cortocircuito aumentan. El tiempo de apagado puede ser el mismo.
La zona dañada debido a un cortocircuito está determinada por la configuración de disparo para diferentes valores de corriente. La selectividad total solo se puede lograr en condiciones donde la corriente de cortocircuito es baja y en el espacio entre dos disyuntores hay equipos con una resistencia eléctrica considerable.En esta situación, las corrientes de cortocircuito diferirán significativamente.
Este tipo de selectividad se utiliza principalmente en cuadros finales. Esto combina una corriente nominal de valor insignificante y una corriente de cortocircuito con una alta impedancia de los cables de conexión.
Esta opción de selectividad es económica, sencilla y funciona al instante. Sin embargo, muchas veces la selectividad indicada puede ser parcial porque la corriente más alta suele ser pequeña.
Cuando los valores de Isd1 e Isd2 son iguales o extremadamente cercanos, entonces Is: la corriente de selectividad máxima es igual a Isd2. Si estos valores son muy diferentes, Is = Isd1.
La condición para asegurar la selectividad actual son las siguientes desigualdades: Ir1/Ir2 > 2 e Isd1/Isd2 > 2. En este caso, la selectividad máxima es Is = Isd1.
Las desventajas incluyen el rápido aumento en el nivel de configuración de protección contra altas corrientes. Es imposible desconectar rápidamente una cadena dañada si una de las máquinas resulta defectuosa.
Al calcular los ajustes de protección actuales, es necesario tener en cuenta las corrientes reales que pasan a través de los disyuntores que funcionan en modo automático.
Tipo #3: opción de tiempo y tiempo actual
Cuando en un circuito hay varios disyuntores que tienen características de corriente idénticas, pero diferentes tiempos de mantenimiento, en caso de mal funcionamiento se aseguran entre sí. El que se encuentra muy cerca del lugar del daño funcionará inmediatamente, el siguiente funcionará después de un tiempo, etc.
En el caso de la selectividad tiempo-corriente, los dispositivos de protección no sólo reaccionan a la corriente, sino también a la duración de la reacción. A un cierto valor de corriente, después de un tiempo de retardo, la protección se activa, la distancia desde la cual hasta el lugar de la falla es menor. La parte operativa de la instalación no se apaga.
La combinación de selectividad de corriente y tiempo aumenta la eficiencia de disparo. Cuando Isc B< Irm A, la selectividad se completa y la operación ocurre instantáneamente. AB, ubicado arriba, está equipado con dos configuraciones: Im A y Ii A. La primera es un corte selectivo de corriente, la segunda es una respuesta instantánea.
Tipo #4: selectividad energética de las máquinas
En caso de selectividad energética, las paradas se producen dentro del cuerpo de la máquina. La duración del proceso es tan corta que la corriente de cortocircuito no tiene tiempo de acercarse a su valor límite.
El sistema de protección tiempo-corriente se considera complejo. Esto implica no sólo la reacción a la corriente, sino también el tiempo durante el cual ocurre.
A medida que aumenta la corriente, el tiempo de respuesta de la máquina disminuye. La base de este tipo de selectividad es la regulación de la protección de tal manera que, por parte del objeto protegido, funcione más rápido en todos los valores de corriente umbral, en comparación con el disyuntor en la entrada.
Tipo #5 - esquema de defensa de zona
El método de zonas es complejo y caro, por lo que se utiliza principalmente en la industria.Tan pronto como los umbrales actuales alcanzan su máximo, los datos se envían al centro de control y se activa la máquina seleccionada. Una red eléctrica con este tipo de selectividad incluye relés electrónicos especiales.
Cuando se detecta una infracción, se envía una señal desde el interruptor ubicado debajo al dispositivo ubicado arriba. La primera máquina debe responder en un segundo. Si no reacciona, se activa el segundo.
Al comparar este tipo de selectividad con la selectividad temporal, se puede ver que el tiempo de respuesta en este caso es mucho menor, a veces cientos de milisegundos. Se reduce tanto el porcentaje de intervención en el sistema como el porcentaje de daño del mismo. Se reducen las influencias térmicas y dinámicas en partes de la instalación. El número de niveles de selectividad está aumentando.
En el caso de selectividad de zona, se activa la protección situada en el lado de la fuente de alimentación, si tomamos como punto de partida el lugar del cortocircuito. Hasta que se activa la máquina, se ejerce control para garantizar que el dispositivo de protección del lado cargado no emita una señal similar.
Pero tal selectividad requiere la presencia de una fuente de energía adicional. Por tanto, el uso racional de este tipo de selectividad es en sistemas con parámetros de corriente de cortocircuito elevados y una corriente significativa. Estos son dispositivos de conmutación y distribución ubicados en el lado de carga de generadores y transformadores.
Cálculo de selectividad de máquinas.
Alfabetizado selección de máquina y la configuración correcta es el principio básico para mantener la selectividad de los disyuntores. La selectividad para el interruptor ubicado cerca de la fuente garantiza el cumplimiento del requisito: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.
Aquí Iс.о último. - el valor actual que activa la protección. Yo k.pred. — corriente de cortocircuito en el punto final de la zona cubierta por la acción de la máquina, situado lejos de la fuente de energía. Kno.o. — coeficiente de fiabilidad. Su valor depende de la dispersión de los parámetros.
La alineación tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t demuestra selectividad en el caso del ajuste AV dependiente del tiempo. tс.о.last, tк.prev. — intervalos de tiempo para el funcionamiento de interruptores ubicados a gran distancia de la fuente de energía y ubicados cerca. ∆t es un parámetro tomado del catálogo y denota el grado temporal de selectividad.
Mapa de selectividad y reglas para su creación.
Las características tiempo-corriente de todos los dispositivos incluidos en el circuito de la red eléctrica se representan en un mapa de selectividad. El objetivo de su elaboración es garantizar la máxima protección de las máquinas. La base de la protección de interruptores es el principio según 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 fuente de voltaje.
- Todos los puntos importantes del diseño deben ser claramente visibles. Teniendo en cuenta este requisito, es necesario elegir una escala.
- El mapa indica las propiedades protectoras, los parámetros mínimos y máximos de cortocircuito en puntos del sistema.
A menudo se violan las normas de diseño y faltan mapas de selectividad en los proyectos. Esto puede provocar interrupciones en el suministro de energía a los consumidores.
El mapa ofrece una imagen completa de la coordinación de los escenarios. Brinda la oportunidad de comparar el funcionamiento de las máquinas en función de características tales como la selectividad.
Las variedades de ejes tiempo-corriente son la base no solo para construir mapas de selectividad para la protección actual en forma de disyuntores, sino también para sus otros tipos: fusibles, relé. Normalmente una tarjeta contiene 2-3 características AB. El eje de abscisas muestra el valor actual en kV y el eje de ordenadas muestra el tiempo en segundos.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Problemas con el funcionamiento de los disyuntores y su eliminación:
Dibujar un mapa de selectividad usando un programa especial:
Un uso fiable y seguro del cableado eléctrico es imposible sin tener en cuenta la selectividad de las máquinas. Conociendo los puntos principales de la creación de protección selectiva, podrá seleccionar de manera competente el equipo para su proyecto técnico.
¿Se dedica profesionalmente a trabajos de instalación eléctrica y desea complementar el material presentado anteriormente? ¿O notó una inconsistencia o un error en este artículo? ¿O tal vez quieras hacerles una pregunta a nuestros expertos? Por favor escriba sus comentarios en el bloque a continuación.
Pregunta: cómo construir un mapa de selectividad cuando se utilizan, por ejemplo, fusibles al comienzo de la línea de suministro y un disyuntor al final de la línea, si en la característica tiempo-corriente de los fusibles se trazan las corrientes de carga en A En el eje de abscisas, y en la característica del interruptor, las corrientes de disparo se representan como múltiplos de las corrientes nominales del interruptor en kA.