Яка проблема з каскадними відключеннями у електричних розподільчих щитах
Дуже часто нижчий рівень автоматичного вимикача не спрацьовує, але верхній (вищий) рівень — так! Це призводить до масштабних відключень електроенергії! Чому це трапляється? Сьогодні ми обговоримо цю проблему.
Основні причини каскадного (непланованого верхнього) відключення
Способність головного автоматичного вимикача до навантаження менша за загальну способність до навантаження всіх підрядних гілок.
Головний вимикач оснащений пристроєм залишкового струму (RCD), тоді як підрядні вимикачі — ні. Коли течія струму прилада досягає або перевищує 30 мА, головний вимикач спрацьовує.
Несумісність координації захисту між двома рівнями вимикачів — завжди коли можливо, використовуйте вимикачі одного виробника.
Часте використання головного вимикача під навантаженням призводить до карбонізації контакту, що веде до поганого контакту, збільшення опору, збільшення струму, перегріву і остаточного відключення.
Підрядний вимикач не має правильних налаштувань захисту для правильного визначення дефектів (наприклад, однофазне заземлення без нуль-послідовного захисту).
З постарінням вимикачів тривалість дії шунт-трипу збільшується; замініть їх вимикачами, чий реальний час відключення коротший за час верхнього вимикача.
Рішення для каскадного відключення
Якщо верхній автоматичний вимикач відключається через каскад:
Якщо працював реле захисту гілки, але вимикач не відключився, спочатку вручну відкрийте цей вимикач гілки, а потім відновіть верхній вимикач.
Якщо жоден з підрядних захистів не працював, перевірте всі прилади в затронутій зоні на наявність дефектів. Якщо дефектів не знайдено, закрийте верхній вимикач і послідовно відновіть живлення кожного підрядного контуру. Коли живлення певної гілки призводить до повторного відключення верхнього вимикача, цей вимикач гілки є дефектним і повинен бути відокремлений для ремонту або заміни.
Щоб автоматичний вимикач відключився, повинні бути задоволені два умови:
Струм дефекту повинен досягнути встановленого порогу.
Струм дефекту повинен тривати встановлений час.
Отже, щоб запобігти каскадному відключенню, налаштування струму та часу повинні бути правильно скординаційовані між рівнями вимикачів.
Наприклад:
Перший рівень (верхній) вимикача має налаштування захисту від надмірного струму 700 А з затримкою 0,6 секунди.
Другий рівень (підрядний) вимикача повинен мати нижче налаштування струму (наприклад, 630 А) та коротшу затримку (наприклад, 0,3 секунди).
У цьому випадку, якщо дефект відбувається в зоні захисту другого рівня вимикача, навіть якщо струм дефекту перевищує поріг верхнього вимикача, підрядний вимикач виправить дефект за 0,3 секунди — до того, як 0,6-секундний таймер верхнього вимикача завершиться, таким чином запобігаючи його відключенню і уникненню каскаду.
Це приводить до кількох ключових моментів:
Той же принцип застосовується до всіх типів дефектів — будь то коротке замикання або заземлення — координація залежить від величини струму та тривалості часу.
Координація часу часто важливіша, оскільки струми дефектів можуть одночасно перевищувати налаштування включення декількох вимикачів.
Навіть якщо налаштування здаються правильно скординаційованими на папері, реальна продуктивність все ще може призвести до каскадних відключень. Чому? Оскільки загальний час виправлення дефекту включає не лише час роботи реле захисту, але й механічний час відкриття самого вимикача. Цей механічний час змінюється від виробника до виробника та моделі. Оскільки часи захисту вимірюються мілісекундами, навіть невеликі відмінності можуть порушити координацію.
Наприклад, у вищезазначеному прикладі, другий рівень вимикача має виправити дефект за 0,3 секунди. Але якщо його механічний механізм повільний і займає 0,4 секунди для повного переривання струму, верхній вимикач може вже виявити, що дефект тривав 0,6 секунди, і відключитися, призводячи до каскаду.
Отже, для забезпечення правильного координаційного захисту та запобігання каскадних відключень, фактичні часи роботи вимикачів повинні бути перевірені за допомогою тестового обладнання для реле захисту. Координація повинна базуватися на реальних виміряних загальних часах виправлення, а не лише на теоретичних налаштуваннях.
