Введение в избирательную координацию
Селективная координация часто упоминается просто как координация. Координация определяется в NEC® 240.2 следующим образом: «Правильная локализация состояния неисправности для ограничения перебоев в обслуживаемом оборудовании, выполняемая выбором селективных защитных устройств».
Селективная координация с автоматическими выключателями (фото: enerprom.si)
Важно отметить, что выбранный тип устройства защиты от перегрузки по току часто определяет, будет ли система избирательно координироваться.
На рисунке ниже показана разница между системой без избирательной координации и системой с избирательной координацией. На рисунке слева показана система без избирательной координации. В этой системе могут возникать ненужные потери мощности для незатронутых нагрузок, поскольку ближайшее к нему устройство не может устранить неисправность перед открытыми устройствами вверх.
Система справа показывает выборочно координированную систему.
С избирательной координацией и без нее
В этом случае неисправность очищается устройством максимального тока, ближайшим к неисправности, до того, как будут открыты все другие восходящие устройства, и избежать ненужных потерь мощности для незатронутых нагрузок.
Селективная координация - NEC®
NEC® обсуждает выборочную координацию в 240.12 и заявляет:
Если для минимизации опасности (опасности) персонала и оборудования требуется упорядоченное закрытие, допускается система координации, основанная на следующих двух условиях:
- Координированная защита от короткого замыкания
- Индикация перегрузки на основе системы мониторинга или устройств.
Система мониторинга может привести к тому, что состояние перейдет в аварийный режим, что позволит исправить действие или упорядоченное выключение, тем самым минимизируя опасность для персонала и повреждение оборудования.
Кроме того, требуется координация в медицинских учреждениях (по NEC® 517.17) и нескольких лифтовых цепях (на NEC® 620, 62).
Хорошая практика проектирования учитывает непрерывность обслуживания, стоимость простоя, потери производительности труда и безопасность жителей.
Методы проведения координационного исследования
Два метода чаще всего используются для проведения координационного исследования:
- Наложения кривых времени-тока, в которых используется световая таблица и опубликованные данные производителей.
- Компьютерные программы, которые используют ПК / ноутбук и позволяют дизайнеру выбирать кривые времени, опубликованные производителями. (Например, Schneider Electric имеет превосходную часть программного обеспечения «Прямые кривые», предназначенную для проведения исследования дискриминации на основе кривых отключения устройства защиты.)
Независимо от того, какой метод используется, глубокое понимание временных характеристик характеристик сверхтоковых защитных устройств имеет важное значение для обеспечения избирательно скоординированной системы.
Для систем плавких предохранителей проверка избирательной координации выполняется быстро и просто, просто придерживайтесь коэффициентов номинального тока плавких предохранителей, как указано изготовителем.
Следует отметить, что изучение кривых времени-тока указывает на производительность при перегрузках и условиях низкого уровня неисправности. Производительность устройств перегрузки по току, работающих в условиях аварийного состояния среднего и высокого уровня, не отражается на стандартных кривых времени-тока. Должны использоваться другие инженерные методы.
Селективная координация - Автоматические выключатели
На приведенной ниже кривой показан автоматический выключатель на 90 ампер и автоматический выключатель на 400 ампер с мгновенным отключением 5 (5 раз 400 А = 2000 А).
90-амперный выключатель и автоматический выключатель 400 ампер с мгновенным отключением 5 (5 раз 400 А = 2000 А)
Минимальный мгновенный ток размыкания для автоматического выключателя 400А может быть настолько низким, как 2000A раз.75 = 1500A (диапазон ± 25%). Если на стороне нагрузки 90-амперного выключателя возникает ошибка выше 1500 ампер, оба выключателя могут открыться. 90-амперный выключатель обычно размыкается перед выключателем на 400 ампер.
Однако, прежде чем 90-амперный выключатель может очистить ток повреждения, 400-амперный выключатель может быть разблокирован и открыт для открытия.
Пример ниже иллюстрирует этот момент
Предположим, что на стороне нагрузки 90-кратного автоматического выключателя существует короткое замыкание на 4000 ампер. Последовательность событий будет следующей:
- Размыкатель размыкания 90 ампер (точка A).
- Размыкатель 400 ампер отключается (точка B). Как только размыкатель отключится, он откроется. В момент разблокировки процесс невосприимчив.
- В точке C прерыватель на 90 ампер будет полностью прерван ток повреждения.
- В точке D автоматический выключатель на 400 ампер также будет полностью открыт.
Следовательно, это неселективная система, вызывающая затемнение других нагрузок, защищенных выключателем 400А.
Это типично для автоматических выключателей с формованным корпусом (MCCB) из-за мгновенного отключения и широкого диапазона работы при средних и высоких условиях отказа. Кроме того, это может повлиять на другие автоматические выключатели, расположенные выше по потоку, в зависимости от размера и мгновенной установки выключателей вверх по течению и величины тока повреждения.
Автоматические выключатели с коротким временем задержки и мгновенным переключением
Некоторые электронные выключатели с автоматическим отключением (MCCB) и большинство изоляционных автоматических выключателей (ICCB) предлагают кратковременную задержку (STD). Это позволяет автоматическому выключателю отсрочить отключение в течение определенного периода времени, обычно от 6 до 30 циклов.
Настройки защиты выключателя низкого напряжения
Однако с электронными автоматическими выключателями и автоматическими выключателями с изолированным корпусом имеется встроенный механизм мгновенного переопределения.
Это называется мгновенной функцией переопределения и будет перекрывать STD для ошибок среднего и высокого уровня. Мгновенная настройка переопределения для этих устройств, как правило, в 8-12 раз превышает рейтинг автоматического выключателя и будет « срабатывать » при ошибках, равных или превышающих настройку переопределения.
Из-за этого мгновенного переопределения может существовать неселективное отключение, похожее на автоматические выключатели с формованным корпусом и автоматические выключатели с изолированным корпусом без кратковременной задержки.
Таким образом, хотя кратковременная задержка в формованном корпусе и изолированном корпусе автоматические выключатели могут улучшить координацию в областях перегрузки и низкого уровня неисправности, возможно, он не сможет обеспечить координацию для условий неисправности среднего и высокого уровня.
Низковольтные силовые автоматические выключатели (LVPCB) с кратковременной задержкой
Кратковременная задержка с настройками от 6 до 30 циклов также доступна на низковольтных силовых выключателях. Однако при использовании низковольтных силовых выключателей мгновенное переопределение не требуется. Таким образом, силовые выключатели низкого напряжения с кратковременной задержкой могут удерживать до отказа до 30 циклов.
Это позволяет устройству, расположенному ниже по потоку, открывать неисправность до того, как откроется верхний высоковольтный силовой выключатель.
Однако, если неисправность находится между нижестоящим устройством и силовым выключателем низкого напряжения, электрооборудование может подвергаться излишне высокой механической и термической нагрузке.
Ссылка // Обзор электрического плана - защита от перегрузки по току и устройства, расчеты короткого замыкания, защита компонентов, избирательная координация и другие соображения - COOPER Bussmann (Скачать здесь)