หัวกะทิของการป้องกันในการติดตั้งไฟฟ้าคืออะไร

เมื่อใช้งานและออกแบบวงจรไฟฟ้า จะต้องให้ความสนใจกับปัญหาการใช้งานอย่างปลอดภัยเสมอ เพื่อจุดประสงค์นี้ อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดได้รับการปกป้องด้วยอุปกรณ์พิเศษที่เลือกและวางอย่างเคร่งครัดตามความสัมพันธ์แบบลำดับชั้น

ตัวอย่างเช่น เมื่อโทรศัพท์มือถือกำลังชาร์จ กระแสไฟจะถูกควบคุมโดยการป้องกันในตัวแบตเตอรี่ โดยจะตัดกระแสไฟชาร์จเมื่อสิ้นสุดการสะสมความจุ เมื่อเกิดการลัดวงจรภายในแบตเตอรี่ ฟิวส์ที่ติดตั้งในเครื่องชาร์จจะระเบิดและตัดการเชื่อมต่อวงจร

หากสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้นด้วยเหตุผลบางอย่าง ความผิดปกติในเต้าเสียบจะถูกควบคุมโดยเบรกเกอร์บนแผงอพาร์ตเมนต์และการทำงานของเครื่องนั้นได้รับการประกันโดยเครื่องหลัก ลำดับของการดำเนินการทางเลือกของการป้องกันนี้สามารถพิจารณาเพิ่มเติมได้

แบบจำลองถูกกำหนดโดยหลักการของการเลือก ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการเลือก โดยเน้นที่ฟังก์ชันของการเลือกหรือกำหนดตำแหน่งของข้อบกพร่องที่จะปิดใช้งาน

ประเภทของหัวกะทิ

วิธีการคัดเลือกการป้องกันทางไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างการสร้างโครงการและได้รับการบำรุงรักษาระหว่างการดำเนินการในลักษณะที่สามารถระบุตำแหน่งที่เกิดความผิดปกติในอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ทันทีและแยกออกจากวงจรการทำงานโดยมีความสูญเสียน้อยที่สุด

ในกรณีนี้พื้นที่คุ้มครองจะแบ่งตามการเลือกเป็น:

1. แน่นอน;

2. ญาติ

การป้องกันประเภทแรกจะควบคุมพื้นที่ทำงานอย่างสมบูรณ์และซ่อมแซมความเสียหายในพื้นที่นั้นเท่านั้น เครื่องใช้ไฟฟ้าในตัวใช้งานได้กับรุ่นนี้ เบรกเกอร์วงจร.

อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานสัมพัทธ์ทำหน้าที่ได้มากขึ้น พวกเขาไม่รวมข้อบกพร่องในโซนของพวกเขาและบริเวณใกล้เคียง แต่เมื่อการป้องกันแบบสมบูรณ์ไม่ได้ผลในพวกเขา

การป้องกันที่ได้รับการปรับแต่งอย่างดีกำหนด:

1. ตำแหน่งและประเภทของความเสียหาย

2. ความแตกต่างระหว่างโหมดผิดปกติแต่อนุญาตจากสถานการณ์ที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่ออุปกรณ์ของการติดตั้งไฟฟ้าในพื้นที่ควบคุม

อุปกรณ์ที่กำหนดค่าในการดำเนินการครั้งแรกเท่านั้นมักจะทำงานบนเครือข่ายที่ไม่สำคัญถึง 1,000 โวลต์ สำหรับ การติดตั้งไฟฟ้าแรงสูง ลองนำหลักการทั้งสองไปใช้ เพื่อจุดประสงค์นี้ ต่อไปนี้จะรวมอยู่ในการป้องกัน:

• แผนการปิดกั้น

• อุปกรณ์วัดความแม่นยำ

• ระบบแลกเปลี่ยนข้อมูล

• อัลกอริทึมลอจิกพิเศษ

การป้องกันกระแสไฟเกินที่เกินโหลดที่กำหนดไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามมีไว้ระหว่างเซอร์กิตเบรกเกอร์สองตัวที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมในกรณีนี้ สวิตช์ที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้ที่มีความผิดปกติมากที่สุดจะต้องปิดความผิดปกติโดยการเปิดหน้าสัมผัส และสวิตช์ระยะไกลจะต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังส่วนของสวิตช์ต่อไป

ในกรณีนี้จะพิจารณาการเลือกสองประเภท:

1. เสร็จสิ้น;

2. บางส่วน

หากการป้องกันที่ใกล้เคียงกับความผิดปกติมากที่สุดสามารถกำจัดข้อบกพร่องในช่วงการตั้งค่าทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ต้องสั่งงานสวิตช์ระยะไกล ก็จะถือว่าสมบูรณ์

การเลือกบางส่วนมีอยู่ในการป้องกันระยะทางสั้นที่กำหนดค่าให้ทำงานได้ถึงการจำกัดการเลือกบางส่วนคือ หากเกินจากนั้นสวิตช์ระยะไกลจะทำงาน

โซนโอเวอร์โหลดและไฟฟ้าลัดวงจรในการป้องกันแบบเลือก

ขีดจำกัดปัจจุบันที่ระบุสำหรับการดำเนินการ สวิตช์นิรภัยอัตโนมัติแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

1. โหมดโอเวอร์โหลด

2. บริเวณลัดวงจร

เพื่อให้ง่ายต่อการอธิบาย หลักการนี้ใช้กับคุณลักษณะปัจจุบันของเซอร์กิตเบรกเกอร์

มีการตั้งค่าให้ทำงานในเขตโอเวอร์โหลดที่มีกระแสไฟสูงสุด 8 ÷ 10 เท่า

ในบริเวณนี้ การป้องกันความร้อนหรือเทอร์โมแมกเนติกจะทำงานเป็นหลัก กระแสลัดวงจรไม่ค่อยตกอยู่ในโซนนี้

โซนที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรมักจะมาพร้อมกับกระแสที่เกินพิกัดโหลดของเบรกเกอร์ 8 ÷ 10 เท่า และมีลักษณะความเสียหายร้ายแรงต่อวงจรไฟฟ้า

ในการปิดจะใช้การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์

วิธีการสร้างหัวกะทิ

สำหรับช่วงกระแสเกิน การป้องกันจะถูกสร้างขึ้นที่ทำงานบนหลักการของการเลือกกระแสเวลา

โซนลัดวงจรขึ้นอยู่กับ:

1. ปัจจุบัน;

2. ชั่วคราว

3. พลังงาน

4. การเลือกพื้นที่

การเลือกเวลาถูกสร้างขึ้นโดยการเลือกการหน่วงเวลาที่แตกต่างกันสำหรับการดำเนินการป้องกัน วิธีนี้ใช้ได้กับอุปกรณ์ที่มีการตั้งค่าปัจจุบันเท่ากันแต่ตั้งเวลาต่างกัน ดังรูป

ตัวอย่างเช่น การป้องกันหมายเลข 1 ที่อยู่ใกล้อุปกรณ์ที่สุดถูกตั้งค่าให้ทำงานในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรโดยใช้เวลาเกือบ 0.02 วินาที และการดำเนินการนั้นถูกกำหนดโดยหมายเลข 2 ที่อยู่ห่างไกลกว่าด้วยการตั้งค่า 0.5 วินาที

การป้องกันที่ไกลที่สุดพร้อมเวลาปิดเครื่องหนึ่งวินาทีรองรับการทำงานของอุปกรณ์ก่อนหน้าในกรณีที่เกิดความล้มเหลว

หัวกะทิปัจจุบันถูกควบคุมสำหรับการทำงานเมื่อเกินภาระที่อนุญาต สามารถอธิบายหลักการนี้อย่างคร่าว ๆ ด้วยตัวอย่างต่อไปนี้

การป้องกันสามชุดในซีรีส์จะตรวจสอบกระแสลัดวงจรและกำหนดค่าให้ทำงานด้วยเวลา 0.02 วินาที แต่มีการตั้งค่ากระแสต่างกันที่ 10, 15 และ 20 แอมป์ ดังนั้น อุปกรณ์จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากอุปกรณ์ป้องกันหมายเลข 1 ก่อน และหมายเลข 2 และหมายเลข 3 จะเลือกประกันอุปกรณ์ดังกล่าว

การรับรู้เวลาหรือการเลือกกระแสในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุดจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์หรือรีเลย์กระแสและเวลาที่มีความละเอียดอ่อน ในกรณีนี้วงจรไฟฟ้าที่ค่อนข้างซับซ้อนถูกสร้างขึ้นซึ่งในทางปฏิบัติมักจะรวมหลักการทั้งสองเข้าด้วยกันและไม่ได้ใช้ในรูปแบบที่บริสุทธิ์

หัวกะทิของการป้องกันเวลาปัจจุบัน

เพื่อป้องกันการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์ จะใช้สวิตช์อัตโนมัติซึ่งมีลักษณะรวมของเวลาและกระแสให้เราตรวจสอบหลักการนี้โดยใช้ตัวอย่างของเครื่องที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสองเครื่องซึ่งอยู่ที่ส่วนท้ายของบรรทัดในด้านโหลดและด้านอุปทาน

การเลือกเวลากำหนดว่าเบรกเกอร์ถูกตั้งค่าให้ทำงานอย่างไรเมื่ออยู่ใกล้ผู้บริโภคมากกว่าที่ส่วนท้ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

กราฟด้านซ้ายแสดงกรณีของเวลาการสะดุดที่ยาวที่สุดของเส้นโค้งการป้องกันด้านบนที่ด้านโหลด และกราฟด้านขวาแสดงเวลาที่สั้นที่สุดของเบรกเกอร์วงจรที่ปลายแหล่งจ่ายไฟ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแสดงการเลือกของการป้องกัน

สวิตช์ «B» ซึ่งอยู่ใกล้กับอุปกรณ์ที่ให้มา เนื่องจากใช้การเลือกเวลาปัจจุบัน ทำงานได้เร็วกว่าและเร็วกว่า และสวิตช์ «A» จะคงไว้ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด

การเลือกการป้องกันในปัจจุบัน

ในวิธีนี้ ความสามารถในการคัดเลือกสามารถเกิดขึ้นได้จากการสร้างการกำหนดค่าเครือข่ายบางอย่าง เช่น รวมอยู่ในวงจรของสายเคเบิลหรือสายไฟเหนือศีรษะซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้า ในกรณีนี้ค่าของกระแสลัดวงจรระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผู้บริโภคจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของความผิดปกติ

ที่ปลายสายไฟจะมีค่าสูงสุดที่ 3 kA และที่ปลายด้านตรงข้ามจะมีค่าต่ำสุดที่ 1 kA

ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรใกล้กับสวิตช์ A การป้องกันปลาย B (I kz1kA) ไม่ควรทำงาน จากนั้นควรถอดแรงดันไฟฟ้าออกจากอุปกรณ์ สำหรับการทำงานที่ถูกต้องของการป้องกันจำเป็นต้องคำนึงถึงขนาดของกระแสจริงที่ผ่านสวิตช์ในโหมดฉุกเฉิน

ควรเข้าใจว่าเพื่อให้มั่นใจถึงการเลือกอย่างเต็มที่ด้วยวิธีนี้จำเป็นต้องมีความต้านทานขนาดใหญ่ระหว่างสวิตช์ทั้งสองซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจาก:

• สายไฟขยาย

• การวางขดลวดของหม้อแปลง

• รวมอยู่ในการแตกหักของสายเคเบิลด้วยส่วนตัดขวางที่ลดลงหรือด้วยวิธีอื่น

ดังนั้นด้วยวิธีนี้หัวกะทิมักจะเป็นบางส่วน

การเลือกเวลาในการป้องกัน

วิธีการคัดเลือกนี้มักจะเสริมวิธีการก่อนหน้าโดยคำนึงถึงเวลา:

• การกำหนดโดยการคุ้มครองสถานที่และจุดเริ่มต้นของการพัฒนาความผิด

• ทริกเกอร์เมื่อปิดเครื่อง

การก่อตัวของอัลกอริทึมของการดำเนินการป้องกันนั้นดำเนินการเนื่องจากการบรรจบกันของการตั้งค่าปัจจุบันอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเวลาที่กระแสลัดวงจรเคลื่อนไปยังแหล่งพลังงาน

ความสามารถในการเลือกเวลาสามารถสร้างขึ้นโดยเครื่องจักรที่มีพิกัดปัจจุบันเท่ากัน เมื่อมีความสามารถในการปรับความล่าช้าในการตอบสนอง

ด้วยวิธีการป้องกันสวิตช์ B นี้ ความผิดปกติจะถูกปิด และสวิตช์ A จะควบคุมกระบวนการทั้งหมดและพร้อมสำหรับการทำงาน หากในช่วงเวลาที่กำหนดสำหรับการทำงานของการป้องกัน B การลัดวงจรไม่ถูกตัดออก ความผิดปกติจะถูกกำจัดโดยการกระทำของการป้องกันด้าน A

การเลือกพลังงานของการป้องกัน

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดใหม่พิเศษ ซึ่งผลิตในกล่องขึ้นรูปและสามารถทำงานได้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อกระแสลัดวงจรไม่มีเวลาถึงค่าสูงสุดด้วยซ้ำ

ออโตมาตาประเภทนี้ทำงานเป็นเวลาสองสามมิลลิวินาทีในขณะที่ส่วนประกอบชั่วคราวตามระยะเวลายังคงทำงานอยู่ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว เนื่องจากไดนามิกสูงของการไหลของโหลด จึงเป็นเรื่องยากที่จะประสานลักษณะเวลาและปัจจุบันของการป้องกันที่ใช้งานจริง

ผู้ใช้ปลายทางมีลักษณะการเลือกใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ผู้ผลิตจัดทำในรูปแบบของกราฟโปรแกรมการคำนวณตาราง

วิธีนี้ต้องคำนึงถึงสภาวะการทำงานเฉพาะสำหรับการปลดปล่อยเทอร์โมแมกเนติกและอิเล็กทรอนิกส์ที่ด้านจ่ายไฟ

การเลือกโซนของการป้องกัน

หัวกะทิประเภทนี้เป็นลักษณะชั่วขณะชนิดหนึ่ง สำหรับการใช้งานอุปกรณ์วัดกระแสในแต่ละด้านจะมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบเวกเตอร์ปัจจุบัน

การเลือกโซนสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี:

1. สัญญาณจากปลายทั้งสองด้านของพื้นที่ตรวจสอบจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ตรวจสอบการป้องกันลอจิกพร้อมกัน มันเปรียบเทียบค่าของกระแสอินพุตและกำหนดเบรกเกอร์เพื่อเปิด

2. ข้อมูลเกี่ยวกับค่าที่ประเมินเกินจริงของเวกเตอร์ปัจจุบันทั้งสองด้านมาในรูปแบบของสัญญาณการปิดกั้นไปยังส่วนลอจิกของการป้องกันในระดับที่สูงขึ้นของด้านแหล่งจ่ายไฟ หากมีสัญญาณปิดกั้นด้านล่าง แสดงว่าสวิตช์ดาวน์สตรีมปิดอยู่ เมื่อไม่ได้รับข้อห้ามตัดด้านล่าง แรงดันไฟฟ้าจะถูกลบออกจากการป้องกันด้านบน

ด้วยวิธีการเหล่านี้ การปิดเครื่องจะเร็วกว่าการเลือกเวลามาก สิ่งนี้รับประกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าน้อยลง โหลดไดนามิกและโหลดความร้อนในระบบลดลง

อย่างไรก็ตาม วิธีการแบ่งเขตแบบหัวกะทิจำเป็นต้องมีการสร้างระบบทางเทคนิคที่ซับซ้อนเพิ่มเติมสำหรับการวัด ลอจิก และการแลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งจะเพิ่มต้นทุนของอุปกรณ์ ด้วยเหตุนี้ เทคนิคการปิดกั้นความถี่สูงเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ในสายส่งและสถานีย่อยไฟฟ้าแรงสูง ที่ส่งกระแสพลังขนาดใหญ่อย่างต่อเนื่อง

เบรกเกอร์เซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ น้ำมัน หรือ SF6 ความเร็วสูงที่สามารถสลับกระแสโหลดขนาดใหญ่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้