Uno de los conceptos clave en el campo de la ingeniería eléctrica es la selectividad. No es ningún secreto que la seguridad del funcionamiento de las redes eléctricas es extremadamente importante y se puede garantizar de muchas maneras. Selectividad - Esta es una función especial de protección de relé, gracias a la cual es posible evitar daños a los dispositivos y aumentar su vida útil.
Contenido
Concepto general de selectividad
Como ya se mencionó, la selectividad se entiende como una característica de la protección del relé. Está determinado por la capacidad de buscar un elemento defectuoso en toda la red eléctrica y apagar la sección de emergencia, y no todo el sistema.
La protección selectiva puede ser absoluta y relativa.
- La protección absoluta implica el funcionamiento preciso de los fusibles en la sección de la red donde ocurrió un cortocircuito o avería.
- La selectividad relativa provoca el apagado de los autómatas, que también se encuentran cerca del lugar de la avería, si no funciona la protección en esas zonas.
Funciones principales
Las tareas clave de la protección selectiva son garantizar el funcionamiento ininterrumpido del sistema eléctrico y la inadmisibilidad de quemar mecanismos cuando aparecen amenazas. La única condición para el correcto funcionamiento de este tipo de protección es la coherencia de las unidades de protección entre sí.
Tan pronto como surge una situación de emergencia, la sección dañada se identifica instantáneamente y se apaga con la ayuda de la protección selectiva. Al mismo tiempo, los lugares útiles continúan funcionando y los discapacitados no interfieren con esto de ninguna manera. La selectividad reduce significativamente la carga en las instalaciones eléctricas.
El principio básico para disponer este tipo de protección radica en el equipamiento de máquinas automáticas con una corriente nominal inferior a la del dispositivo en la entrada. En resumen, pueden exceder el valor nominal de la máquina grupal, pero individualmente, nunca. Por ejemplo, al instalar un dispositivo de entrada de 50 A, el siguiente dispositivo no debe tener una clasificación superior a 40 A. La unidad que esté lo más cerca posible del lugar de la emergencia siempre funcionará primero.
¡NOTA! La elección de los dispositivos automáticos, incluidos los de protección con selectividad absoluta, depende de sus características nominales y de operación, que se designan como B, C y D. A menudo, los dispositivos que protegen el sistema eléctrico son varios tipos de dispositivos automáticos, fusibles, RCD.
Así, las principales funciones de la protección selectiva incluyen:
- velar por la seguridad de los aparatos eléctricos y de los trabajadores;
- rápida identificación y apagado de la zona del sistema eléctrico donde se produjo la avería (al mismo tiempo, las zonas de trabajo no dejan de funcionar);
- reducción de las consecuencias negativas para las partes de trabajo de los electromecanismos;
- reduciendo la carga en los mecanismos de los componentes, evitando averías en la zona defectuosa;
- Garantía de proceso de trabajo ininterrumpido y fuente de alimentación constante de alto nivel.
- soporte para el funcionamiento óptimo de una determinada instalación.
Tipos de protección selectiva
Completo y parcial
La protección completa está destinada a la conexión en serie de dispositivos. En caso de accidente, la unidad de protección más cercana al lugar de la avería actuará con la mayor rapidez posible. La protección selectiva parcial es similar en muchos aspectos a la protección total, pero solo funciona hasta cierto valor actual.
Hora y hora actual
La selectividad de tiempo es cuando los dispositivos conectados en serie con características de corriente idénticas tienen un retardo de tiempo de funcionamiento diferente (con un aumento secuencial desde el área del problema hasta la fuente de alimentación). La protección temporal se utiliza para que las máquinas puedan asegurarse entre sí en caso de avería. Por ejemplo, el primero debería funcionar después de 0,1 segundos, si está defectuoso, después de 0,5 segundos entra en juego el segundo, y si es necesario, el tercero funcionará después de 1 segundo.
La selectividad tiempo-corriente se considera lo más difícil posible. Para ello, se utilizan equipos de 4 grupos: A, B, C y D. Cada uno de ellos tiene una reacción personal a la corriente eléctrica y se apaga en el momento adecuado. La mejor protección se consigue en el grupo A, que se utiliza principalmente para circuitos eléctricos. El tipo de unidades más popular es C, pero los expertos no recomiendan instalarlas en todas partes y sin pensar.
Selectividad actual
Esta variedad es similar en su forma de funcionamiento a la de tiempo, pero la diferencia es que el criterio principal es el valor máximo de la marca actual. Los valores actuales se organizan en orden descendente desde la fuente de alimentación hasta los objetos de carga.
Si ocurre un cortocircuito cerca del interruptor A, la protección del extremo B no debería funcionar y el interruptor mismo debe eliminar el voltaje del dispositivo. Para que la selectividad de corriente garantice la selectividad total, se requeriría una alta resistencia entre ambos interruptores. Se obtiene con:
- líneas eléctricas extendidas;
- insertos de devanado de transformadores;
- inclusión en el espacio de un cable con una sección transversal más pequeña.
Energía
Este esquema implica la velocidad de la selectividad de los conmutadores automáticos. Donde corrientes de cortocircuito (KZ) no son capaces de alcanzar sus valores máximos.
Estos autómatas de "disparo rápido" funcionan literalmente durante un par de milisegundos. Debido al alto dinamismo de las cargas, es extremadamente difícil coordinar los parámetros reales de protección de tiempo-corriente.
El usuario promedio no tiene la capacidad de rastrear las características de este tipo de selectividad. El fabricante está obligado a proporcionarlos en forma de gráficos y tablas.
Selectividad de zona
Dichos esquemas se utilizan a menudo en instalaciones industriales. Esto no sólo es una forma de protección muy complicada, sino también extremadamente costosa. Para usar la selectividad de zona, debe comprar dispositivos de seguimiento especiales.
Todos los datos obtenidos durante el funcionamiento de los dispositivos se concentran en el centro de control. Determina qué máquina debe usarse para deshabilitarlo.
Estos dispositivos utilizan comunicados electrónicos. Su esquema de trabajo es el siguiente: cuando ocurre una emergencia, el dispositivo inferior envía una señal al de arriba. Si después de 1 segundo el dispositivo inferior no funciona, el segundo toma el relevo.
Cálculo de la selectividad de autómatas
En la mayoría de los casos, los dispositivos de protección no son dispositivos complicados, sino interruptores automáticos estándar y bien conocidos. Para proporcionarles la selectividad correcta, solo necesita elegir la configuración de parámetros correcta. El funcionamiento de dichas unidades se basa en la siguiente condición:
Ic.o.last ≥ Kn.o.* I k.prev., donde:
- Iс.о.posled - corriente a la que comienza a funcionar la protección;
- I k.prev. — corriente de cortocircuito al final de la zona de protección;
- Kn.o. — coeficiente de fiabilidad, que depende de una serie de ajustes.
Es posible calcular la selectividad en el control de tiempo de los dispositivos utilizando el siguiente esquema:
tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t, donde:
- tс.о.last y tк.prev. - intervalos de tiempo a través de los cuales se disparan los cortes de los autómatas en orden de proximidad a la fuente de energía;
- ∆t es el paso de tiempo de la selectividad.
Mapa de Selectividad
Para garantizar el mayor nivel posible de protección del interruptor automático, se requiere un mapa de selectividad o su representación visual. El mapa es una especie de esquema que muestra todos los complejos de parámetros actuales en la red eléctrica.
Para crear un mapa de selectividad correcto, debe cumplir con las siguientes disposiciones:
- las instalaciones eléctricas deben estar conectadas a una sola fuente de alimentación;
- es necesario elegir la escala correctamente para que todos los puntos calculados encajen en ella;
- además de las cualidades de los autómatas, es necesario designar los valores máximos y mínimos de cortocircuito en los puntos del sistema.
Los parámetros de las unidades se trazan en el mapa a su vez, que está determinado por el orden de su conexión. Para construir diagramas correctamente, debe usar ejes con indicadores clave. Un mapeo adecuado es la clave para una fácil comparación de los parámetros del dispositivo de protección y la selectividad general.
¡NOTA! Para hacer un mapa más rápido, debe usar un programa especial. Se puede encontrar fácilmente en la World Wide Web.
Conclusión
A menudo, en las redes eléctricas domésticas se utiliza la selectividad de corriente o de tiempo. La mejor manera de hacer esto es instalación de RCDcuando hay un interruptor común y varios más están ubicados en el bucle. La protección selectiva contribuye al funcionamiento correcto e ininterrumpido del equipo.
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