В этой статье:
При проектировании систем электроснабжения одна из ключевых задач — обеспечение надежности и бесперебойности работы. В контексте защиты от сверхтоков и токов утечки понятие селективности хорошо известно. Однако, когда речь заходит о дифференциальных защитах, требования к селективности становятся тоньше.
Цель селективной дифференциальной защиты — не просто отреагировать на аварийную ситуацию, а сделать это точечно, отключив только поврежденный участок цепи, сохранив работоспособность всей остальной системы. Это напрямую влияет на качество и надежность электроснабжения объекта.
Существует два основных вида селективности дифференциальных защит. Рассмотрим их подробнее.
Селективность «по вертикали»
Этот вид селективности обеспечивает корректную работу каскадно соединенных устройств дифференциальной защиты — обычно на вводе и на отходящих линиях. Для ее выполнения должны одновременно соблюдаться два условия.
Условие по току. Чувствительность (уставка по дифференциальному току I∆n) вышестоящего устройства дифференциальной защиты (например, на вводе) должна быть как минимум в 3 раза больше, чем у нижестоящего (на отходящей линии). Это перестраховывает систему от ложных срабатываний. Хотя нормативное требование гласит о соотношении не менее 2, на практике закладывают коэффициент 3 для повышенной надежности.
Условие по времени. Минимальное время срабатывания (t) вышестоящего устройства должно превышать максимальное время срабатывания нижестоящего на всех диапазонах токов. Это гарантирует, что первым всегда сработает устройство, ближайшее к месту повреждения.
Важный нормативный аспект: время срабатывания устройств дифференциальной защиты, особенно мгновенных, регламентировано стандартами для обеспечения защиты от косвенного прикосновения.
Существует два основных типа временных характеристик:
- кривая G (мгновенное срабатывание). Стандартные устройства без выдержки времени;
- кривая S (селективное срабатывание). устройства с выдержкой времени, предназначенные для установки на верхней ступени каскада.
Нормативные значения времени срабатывания для этих типов приведены в таблице ниже.
Нормативные значения времени срабатывания:
| Тип | In A | I∆n А | Нормативные значения времени срабатывания и несрабатывания (с) при: | ||||
| I∆n | 2I∆n | 5I∆n | 500 A | ||||
Стандарт без выдержки времени | Все значения | Все значения | 0,3 | 0,15 | 0,04 | 0,04 | Макс. время срабатывания |
| Селективный | >25 | >0,030 | 0,5 | 0,2 | 0,15 | 0,15 | Макс. время срабатывания |
| 0,13 | 0,06 | 0,05 | 0,04 | Макс. время срабатывания | |||
Селективность «по горизонтали»
Этот подход предлагает альтернативное и часто более экономичное решение. Он предполагает установку устройств дифференциальной защиты на каждой отходящей линии в распределительном щите. При этом устройство на вводе не устанавливается.
При повреждении на одной из линий сработает только устройство этой конкретной линии, не затрагивая соседние цепи. Это позволяет локализовать аварию и минимизировать последствия отключения, что критически важно для систем с непрерывным циклом работы (серверные, производственные линии, операционные).
Селективность дифференциальных защит — не просто теоретическое требование, а мощный инструмент в руках проектировщика для создания отказоустойчивой и надежной системы электроснабжения. Для многоуровневых систем рекомендуется применять селективность «по вертикали». Для компактных решений (распределительных щитов с множеством групповых линий) будет эффективной селективность «по горизонтали». Она избавляет от необходимости подбирать каскад и обеспечивает максимальную локализацию повреждений.
Грамотное применение этих принципов позволит спроектировать систему, которая не только защищает людей и оборудование, но и обеспечивает максимальную непрерывность электроснабжения, что и является высшим пилотажем в работе проектировщика.
