15.10.2009

15.10.2009.

SELEKTIVNOST ZAŠTITNIH UREĐAJA U SELEKTIVNOST ZAŠTITNIH UREĐAJA U

NISKONAPONSKIM ISTOSMJERNIM RAZVODIMANISKONAPONSKIM ISTOSMJERNIM RAZVODIMA

dr. J. ŠKARE i A. LÖVEIdr. J. ŠKARE i A. LÖVEI

U REFERATU JE RAZRAĐENO SLJEDEĆE:U REFERATU JE RAZRAĐENO SLJEDEĆE:

1.1. Električni zaštitni uređaji u istosmjernim Električni zaštitni uređaji u istosmjernim razvodima;razvodima;

2.2. Metode za postizanje selektivnosti zaštitnih Metode za postizanje selektivnosti zaštitnih uređaja;uređaja;

400/230V, 50Hz

AB1

I RAZINA

I1

III RAZINA

SUSTAV IROSMJ ERNOG NAPAJ ANJ A IGLAVNI ISTOSMJ ERNI RAZVOD

PODRAZVOD 1

III RAZINA

PODRAZVOD 2

POTROŠAÈI

POTROŠAÈI

ODVODI ZA DRUGE PODRAZVODE

PREKIDAÈ

LEGENDA:

RASTAVLJ AÈ

SERVISNU BATERIJ UPRIKLJ UÈAK ZA

II RAZINA

ELEKTRIČNI ZAŠTITNI UREĐAJI U ISTOSMJERNIM ELEKTRIČNI ZAŠTITNI UREĐAJI U ISTOSMJERNIM RAZVODIMARAZVODIMA

Niskonaponski rastalni osiguračiNiskonaponski rastalni osigurači

Niskonaponski prekidačiNiskonaponski prekidači

Električni zaštitni uređaji u istosmjernim razvodima su:Električni zaštitni uređaji u istosmjernim razvodima su:


• Mogućnost eksplozije osigurača pri prekidanju malog Mogućnost eksplozije osigurača pri prekidanju malog istosmjernog preopterećenja te kod prekidanja kratkog istosmjernog preopterećenja te kod prekidanja kratkog spoja u istosmjernim strujnim krugovima s velikom spoja u istosmjernim strujnim krugovima s velikom vremenskom konstantom (T > 10 ms),vremenskom konstantom (T > 10 ms),

• potreba za zamjenom umetaka osigurača svaki put nakon potreba za zamjenom umetaka osigurača svaki put nakon pregaranja,pregaranja,

• složena, skupa i nepouzdana signalizacija isklopljenog složena, skupa i nepouzdana signalizacija isklopljenog stanja,stanja,

• u praksi su česte zamjene umetaka neodgovarajućim,u praksi su česte zamjene umetaka neodgovarajućim,• velika ovisnost točke prekidanja o temperaturi,velika ovisnost točke prekidanja o temperaturi,• mogućnost neselektivnog isklopa osigurača u više mogućnost neselektivnog isklopa osigurača u više

ponavljanjaponavljanja• itd.itd.

N.N. RASTALNI OSIGURAČI N.N. RASTALNI OSIGURAČI

U suvremenim istosmjernim razvodima n.n. rastalni U suvremenim istosmjernim razvodima n.n. rastalni osigurači se rjeđe koriste, a razlozi su:osigurači se rjeđe koriste, a razlozi su:


NISKONAPONSKI PREKIDAČI NISKONAPONSKI PREKIDAČI

Dijele se,Dijele se,

a) prema načinu mehaničke izvedbe na:a) prema načinu mehaničke izvedbe na:

Zračne (800 A – 6300 A)Zračne (800 A – 6300 A)

Kompaktne (16 A – 3200 A) iKompaktne (16 A – 3200 A) i

““male” (0,5 A – 100 A)male” (0,5 A – 100 A)



b) prema ugrađenim isklopnim jedinicama na:b) prema ugrađenim isklopnim jedinicama na:

termo-magnetske ili samo termo-magnetske ili samo magnetske imagnetske i

Elektroničke Elektroničke (mikroprocesorske),(mikroprocesorske),

hidro-magnetske.hidro-magnetske.


fiksnifiksni utični iutični i izvlačiviizvlačivi


Ostale podjele,Ostale podjele,

c) Prema načinu ugradnje:c) Prema načinu ugradnje:

d) prema načinu prekidanja struje kratkog spoja:d) prema načinu prekidanja struje kratkog spoja:

prekidači koji prekidaju struju kratkog spoja pri prolasku prekidači koji prekidaju struju kratkog spoja pri prolasku struje kroz nulu. (kategorija B, IEC 60947-2)struje kroz nulu. (kategorija B, IEC 60947-2)

prekidači koji ograničavaju ‘’limitiraju’’ struju kratkog spoja prekidači koji ograničavaju ‘’limitiraju’’ struju kratkog spoja (prekidaju I(prekidaju IKSKS prije nego dostigne najvišu vrijednost, prije nego dostigne najvišu vrijednost,

kategorija A)kategorija A)


Danas se u istosmjernim razvodima najčešće koriste kompaktni i Danas se u istosmjernim razvodima najčešće koriste kompaktni i mali prekidači (kategorije A) s termo-magnetskim okidačima!mali prekidači (kategorije A) s termo-magnetskim okidačima!

1. razina kompaktni prekidač 250 A1. razina kompaktni prekidač 250 A

3. razina mali prekidač 6 A3. razina mali prekidač 6 A

2. razina kompaktni prekidač 40 A2. razina kompaktni prekidač 40 A



U području djelovanja termičke U području djelovanja termičke zaštite vladanje prekidača kroz koji zaštite vladanje prekidača kroz koji protječe istosmjerna ili izmjenična protječe istosmjerna ili izmjenična struja je isto!struja je isto!

1 10 100

x In1000

0,01

0,10

1,00

10,0

100

1000

10000t (s)

podruèje djelovanja termièke zaštite

prijelazno podruèje

magnetske zaštitepodruèje djelovanja

Prijelazno područje prekidača u Prijelazno područje prekidača u slučaju istosmjerne struje pomiče se slučaju istosmjerne struje pomiče se za 10-40% u desno u odnosu na za 10-40% u desno u odnosu na izmjeničnu struju!izmjeničnu struju!

U području djelovanja magnetskog U području djelovanja magnetskog okidača istosmjerna i izmjenična okidača istosmjerna i izmjenična struja se vladaju slično uz uvjet da struja se vladaju slično uz uvjet da vremenska konstanta istosmjernog vremenska konstanta istosmjernog kruga nije iznimno visoka (T>10 ms)!kruga nije iznimno visoka (T>10 ms)!

I-t karakteristika nn prekidača s TM okidačemI-t karakteristika nn prekidača s TM okidačem


SELEKTIVNOST ISKLOPA ZAŠTITNIH SELEKTIVNOST ISKLOPA ZAŠTITNIH UREĐAJAUREĐAJA

. . .

Odabirom pravilnog rasporeda zaštitnih uređaja postiže Odabirom pravilnog rasporeda zaštitnih uređaja postiže se selektivnost isklopa.se selektivnost isklopa.

Selektivnost je ostvarena kada zaštitni uređaj koji se Selektivnost je ostvarena kada zaštitni uređaj koji se nalazi najbliže mjestu kvara isklopi struju kratkog spoja u nalazi najbliže mjestu kvara isklopi struju kratkog spoja u dovoljno kratkom vremenu, a svi ostali uređaji koji se dovoljno kratkom vremenu, a svi ostali uređaji koji se nalaze u nizu počevši od izvora napajanja ostanu nalaze u nizu počevši od izvora napajanja ostanu uključeni.uključeni.

Selektivnost između zaštitnih uređaja može biti :Selektivnost između zaštitnih uređaja može biti :

- potpuna (od struje malog preopterećenja pa do - potpuna (od struje malog preopterećenja pa do prekidne struje kratkog spoja zaštitnog uređaja) iliprekidne struje kratkog spoja zaštitnog uređaja) ili

- djelomična (do neke granične vrijednosti struje kratkog - djelomična (do neke granične vrijednosti struje kratkog spoja).spoja).

. . .

Vrste selektivnosti:Vrste selektivnosti:

Vremenska (usporedba I-t krivulja)Vremenska (usporedba I-t krivulja) --s

100007000

5000

3000

700

500

1000

2000

300

200

70

30

50

100

710

3

2

5

20

1075432A

437 10543210 2754

0.7

0.3

0.5

0.070.1

0.2

0.03

0.02

0.010.007

0.003

0.005

0.05

21105 732

0.002

1

0.001

4 3

1

NS100/TM40C32H-DC-C10A

SELEKTIVNOST ISKLOPA ZAŠTITNIH UREĐAJASELEKTIVNOST ISKLOPA ZAŠTITNIH UREĐAJA


Prividno-strujna selektivnostPrividno-strujna selektivnostStrujna selektivnostStrujna selektivnost

0

t

i

Str

ujn

a se

lekt

ivno

st

Vre

me

nsk

a s

ele

ktiv

nost

Pre

kida

č 1

Pre

kida

č 2

0

t

Pre

kida

č 2

Pre

kida

č 1

Vre

men

ska

sele

ktiv

nost

Pse

udo-

stru

jna

sele

ktiv

nost

i

. . . .


Ukupno vrijeme prekidanja struje kratkog spoja n.n. prekidača sastoji se od:

1. Vremena trajanja naloga potrebnog za početak procesa prekidanja, po isteku kojeg se prekidanje više ne može zaustaviti.

2. Vremena potrebnog za okidanje magnetskog okidača, odnosno za oslobađanje energije pohranjene u opružnom mehanizmu.

3. Vremena razvijanja električnog luka nakon otvaranja kontakata.

4. Vremena gašenja električnog luka.

Prividno strujna selektivnostPrividno strujna selektivnost

i (A)

t (ms)t 1

t a

IK

Ik (1-e-tT )i =

Io

T

I0 -Ua

R

porast struje prekidanje

t 2 t 3 t 4

t t

t (ms)

U (A)a prije luka trajanje luka

Prividno-strujna selektivnost će postojati samo ako je ukupno vrijeme prekidanja prekidača određene razine kraće od vremena trajanja naloga prekidača prethodne razine.

. . .

.


0,001

0,002

0,003

0,004

0,0060,008

0,01

0,02

0,030,04

0,060,08

0,1

0,2

0,30,4

0,60,8

1

2

3

4

68

10

20

3040

6080

100

200

300400

600

vrijeme (s)

100 1000200 500 100002000 5000 30000 struja (A)

vrijeme trajanjanaloga

max. vrijemeprekidanja

prekidna moc

Vrijeme trajanja naloga i ukupno vrijeme Vrijeme trajanja naloga i ukupno vrijeme prekidanja kompaktnog prekidača 400 Aprekidanja kompaktnog prekidača 400 A

Energetska selektivnost (SELLIM)

Ova metoda obično je konstrukcijski razrađena od strane proizvođača s ciljem da se ostvari selektivnost između različitih tipova prekidača, ali i da se osigura kaskadnost te smanje mehanička i termička naprezanja u instalaciji.

Ovo je poseban oblik “prividno-strujne" selektivnosti.

U ovom slučaju prekidač ograničava struju kratkog spoja te je prekida dovoljno brzo tako da tokom prekidanja ne propušta dovoljnu ’’energiju” (u stvari Jouleov integral ) za davanje naloga za početak prekidanja zaštitnog uređaja smještenog u višem nivou zaštite.


Zonska selektivnostZonska selektivnost

Zonska selektivnost (blokiranje isklopa Zonska selektivnost (blokiranje isklopa prethodne razine) koristi se kod prekidača koji prethodne razine) koristi se kod prekidača koji među sobom vrše razmjenu podataka. Zbog među sobom vrše razmjenu podataka. Zbog toga je preduvjet za primjenu ove vrste toga je preduvjet za primjenu ove vrste selektivnosti korištenje prekidača opremljenih selektivnosti korištenje prekidača opremljenih mikroprocesorskim okidačima.mikroprocesorskim okidačima.

Okidači prekidača, čim "prepoznaju" struju Okidači prekidača, čim "prepoznaju" struju kratkog spoja, šalju signal prekidačima kratkog spoja, šalju signal prekidačima smještenim u prethodnim razinama koji smještenim u prethodnim razinama koji blokiraju proradu njihovih okidača.blokiraju proradu njihovih okidača. Ova metoda primjenjiva je za glavne strujne Ova metoda primjenjiva je za glavne strujne krugove s ugrađenim velikim n.n. prekidači krugove s ugrađenim velikim n.n. prekidači kategorije B opremljenim mikroprocesorskim kategorije B opremljenim mikroprocesorskim okidačima i rijetko se koristi u istosmjernim okidačima i rijetko se koristi u istosmjernim razvodima.razvodima.


U ovom referatu opisani su zaštitni uređaji koji se koriste u istosmjernim

razvodima.

Dat je opis metoda za provjeru selektivnosti između zaštitnih

uređaja.

ZAKLJUČAKZAKLJUČAK

Korištenjem opisanih metoda mogu se provesti odgovarajući proračuni,

a kojih rezultati značajnije ne odstupaju od vrijednosti koje su

dobivene mjerenjem u realnom postrojenju. Međutim, tek ispitivanjem selektivnosti u realnom postrojenju moguće

je sa sigurnošću utvrditi stvarno postojanje selektivnosti.

HVALA NA PAŽNJI!HVALA NA PAŽNJI!

Documents

15.10.2009