इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये संरक्षणाची निवडकता काय आहे

इलेक्ट्रिकल सर्किट चालवताना आणि डिझाइन करताना, नेहमी त्याच्या सुरक्षित वापराच्या समस्यांकडे लक्ष दिले जाते. या उद्देशासाठी, सर्व विद्युत उपकरणे विशिष्ट उपकरणांसह संरक्षित आहेत जी विशिष्ट श्रेणीबद्ध संबंधानुसार निवडली जातात आणि काटेकोरपणे ठेवली जातात.

उदाहरणार्थ, मोबाइल फोन चार्ज होत असताना, त्याचा प्रवाह बॅटरीमध्ये तयार केलेल्या संरक्षणाद्वारे नियंत्रित केला जातो. हे क्षमतेच्या बिल्ड-अपच्या शेवटी चार्जिंग करंट बंद करते. जेव्हा बॅटरीमध्ये शॉर्ट सर्किट होते, तेव्हा चार्जरमध्ये स्थापित केलेला फ्यूज उडतो आणि सर्किट डिस्कनेक्ट करतो.

काही कारणास्तव असे होत नसल्यास, आउटलेटमधील दोष अपार्टमेंट पॅनेलवरील सर्किट ब्रेकरद्वारे नियंत्रित केला जातो आणि त्याचे ऑपरेशन मुख्य मशीनद्वारे विमा उतरवले जाते. संरक्षणाच्या पर्यायी क्रियांचा हा क्रम पुढे विचारात घेता येईल.

त्याचे मॉडेल निवडकतेच्या तत्त्वाद्वारे निर्धारित केले जातात, ज्याला निवडकता देखील म्हटले जाते, अक्षम करण्याच्या दोषाचे स्थान निवडण्याच्या किंवा निर्धारित करण्याच्या कार्यावर जोर देते.

निवडकतेचे प्रकार

इलेक्ट्रिकल प्रोटेक्शन सिलेक्टिव्हिटी पद्धती प्रकल्पाच्या निर्मिती दरम्यान तयार केल्या जातात आणि ऑपरेशन दरम्यान अशा प्रकारे राखल्या जातात की इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये बिघाड होण्याचे ठिकाण त्वरित ओळखले जाऊ शकते आणि त्यास सर्वात लहान नुकसानासह कार्यरत सर्किटपासून वेगळे केले जाते.

या प्रकरणात, संरक्षण कव्हरेज क्षेत्र निवडकतेनुसार विभागले गेले आहे:

1. निरपेक्ष;

2. नातेवाईक.

पहिल्या प्रकारचे संरक्षण पूर्णपणे कार्यरत क्षेत्रावर नियंत्रण ठेवते आणि केवळ त्यातच नुकसान दुरुस्त करते. अंगभूत विद्युत उपकरणे या मॉडेलवर कार्य करतात. सर्किट ब्रेकर.

सापेक्ष आधारावर तयार केलेली उपकरणे अधिक कार्ये करतात. ते त्यांच्या झोनमधील आणि शेजारच्या दोषांना वगळतात, परंतु जेव्हा संपूर्ण प्रकार संरक्षण त्यांच्यामध्ये कार्य करत नाही.

चांगले-ट्यून केलेले संरक्षण परिभाषित करते:

1. स्थान आणि नुकसान प्रकार;

2. नियंत्रित क्षेत्रामध्ये इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनच्या उपकरणांना खूप गंभीर नुकसान होऊ शकते अशा परिस्थितीतून असामान्य परंतु परवानगीयोग्य मोडमधील फरक.

केवळ पहिल्या कृतीमध्ये कॉन्फिगर केलेली उपकरणे सामान्यतः 1000 व्होल्ट्सपर्यंत नॉन-क्रिटिकल नेटवर्कवर कार्य करतात. च्या साठी उच्च व्होल्टेज इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्स दोन्ही तत्त्वे लागू करण्याचा प्रयत्न करा. यासाठी, संरक्षणामध्ये खालील गोष्टी समाविष्ट केल्या आहेत:

• ब्लॉकिंग योजना;

• अचूक मोजमाप साधने;

• माहिती विनिमय प्रणाली;

• विशेष तर्कशास्त्र अल्गोरिदम.

मालिकेत जोडलेल्या दोन सर्किट ब्रेकर्समध्ये कोणत्याही कारणास्तव रेटेड लोडपेक्षा जास्त ओव्हरकरंटपासून संरक्षण प्रदान केले जाते.या प्रकरणात, फॉल्ट असलेल्या वापरकर्त्याच्या सर्वात जवळ असलेल्या स्विचने त्याचे संपर्क उघडून फॉल्ट बंद करणे आवश्यक आहे आणि रिमोटने त्याच्या विभागात व्होल्टेज पुरवणे सुरू ठेवले पाहिजे.

या प्रकरणात, दोन प्रकारचे निवडक मानले जाते:

1. पूर्ण;

2. आंशिक.

जर फॉल्टच्या सर्वात जवळचे संरक्षण रिमोट स्विचला ट्रिगर न करता संपूर्ण सेटिंग श्रेणीतील दोष पूर्णपणे काढून टाकण्यास सक्षम असेल, तर ते पूर्ण मानले जाते.

आंशिक निवडकता काही मर्यादित निवडकतेपर्यंत ऑपरेट करण्यासाठी कॉन्फिगर केलेल्या लहान-अंतर संरक्षणांमध्ये अंतर्निहित आहे. जर ते ओलांडले असेल, तर रिमोट स्विच कार्यात येतो.

निवडक संरक्षणांमध्ये ओव्हरलोड आणि शॉर्ट सर्किट झोन

ऑपरेशनसाठी वर्तमान मर्यादा निर्दिष्ट केल्या आहेत स्वयंचलित सुरक्षा स्विच, दोन गटांमध्ये विभागलेले आहेत:

1. ओव्हरलोड मोड;

2. शॉर्ट सर्किट क्षेत्र.

स्पष्टीकरणाच्या सुलभतेसाठी, हे तत्त्व सर्किट ब्रेकर्सच्या वर्तमान वैशिष्ट्यांवर लागू होते.

ते 8 ÷ 10 वेळा रेट केलेल्या प्रवाहांसह ओव्हरलोड झोनमध्ये काम करण्यासाठी सेट केले आहेत.

या भागात, थर्मल किंवा थर्मोमॅग्नेटिक संरक्षणात्मक प्रकाशन प्रामुख्याने कार्य करतात. शॉर्ट-सर्किट प्रवाह फार क्वचितच या झोनमध्ये येतात.

शॉर्ट-सर्किट घटना झोनमध्ये सामान्यत: प्रवाहांसह असतो जे ब्रेकर्सच्या रेट केलेल्या भारापेक्षा 8 ÷ 10 पट जास्त असतात आणि इलेक्ट्रिकल सर्किटला गंभीर नुकसान होते.

त्यांना बंद करण्यासाठी, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक किंवा इलेक्ट्रॉनिक प्रकाशन वापरले जातात.

निवडकता तयार करण्याच्या पद्धती

ओव्हरकरंट श्रेणीसाठी, संरक्षणे तयार केली जातात जी वेळ वर्तमान निवडीच्या तत्त्वावर कार्य करतात.

शॉर्ट-सर्किट झोन यावर आधारित आहे:

1. वर्तमान;

2. तात्पुरते;

3. ऊर्जा;

4. क्षेत्र निवडकता.

संरक्षणात्मक ऑपरेशनसाठी भिन्न वेळ विलंब निवडून वेळ निवडकता तयार केली जाते. ही पद्धत आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे समान वर्तमान सेटिंग असलेल्या परंतु भिन्न वेळ असलेल्या उपकरणांवर देखील लागू केली जाऊ शकते.

उदाहरणार्थ, उपकरणाच्या सर्वात जवळ असलेले संरक्षण क्रमांक 1 हे शॉर्ट सर्किट झाल्यास 0.02 सेकंदाच्या जवळच्या वेळेस ऑपरेट करण्यासाठी सेट केले जाते आणि त्याचे ऑपरेशन अधिक दूर असलेल्या क्रमांक 2 द्वारे 0.5 s च्या सेटिंगसह प्रदान केले जाते.

एका सेकंदाच्या शटडाउन वेळेसह सर्वात दूरचे संरक्षण संभाव्य बिघाड झाल्यास मागील डिव्हाइसेसच्या ऑपरेशनला समर्थन देते.

जेव्हा परवानगीयोग्य भार ओलांडला जातो तेव्हा ऑपरेशनसाठी वर्तमान निवडकता नियंत्रित केली जाते. ढोबळमानाने हे तत्व खालील उदाहरणाने स्पष्ट केले जाऊ शकते.

मालिकेतील तीन संरक्षणे शॉर्ट-सर्किट करंटचे निरीक्षण करतात आणि 0.02 s वेळेसह ऑपरेट करण्यासाठी कॉन्फिगर केले जातात, परंतु 10, 15 आणि 20 amps च्या भिन्न वर्तमान सेटिंग्जसह. म्हणून, उपकरणे प्रथम संरक्षक उपकरण क्रमांक 1 पासून डिस्कनेक्ट केली जातील, आणि क्रमांक 2 आणि क्रमांक 3 निवडकपणे त्याचा विमा काढतील.

वेळ किंवा वर्तमान निवडकता त्याच्या शुद्ध स्वरूपात ओळखण्यासाठी संवेदनशील वर्तमान आणि वेळ सेन्सर्स किंवा रिले वापरणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, एक ऐवजी जटिल इलेक्ट्रिकल सर्किट तयार केले जाते, जे सहसा विचारात घेतलेल्या दोन्ही तत्त्वांना एकत्र करते आणि त्याच्या शुद्ध स्वरूपात लागू केले जात नाही.

वेळ वर्तमान संरक्षण निवड

1000 व्होल्ट पर्यंतच्या व्होल्टेजसह विद्युत प्रतिष्ठापनांचे संरक्षण करण्यासाठी, स्वयंचलित स्विच वापरले जातात, ज्यात एकत्रित वेळ-वर्तमान वैशिष्ट्य असते.लोड आणि पुरवठ्याच्या बाजूला असलेल्या ओळीच्या शेवटी असलेल्या दोन मालिका-कनेक्टेड मशीनचे उदाहरण वापरून हे तत्त्व तपासूया.

सर्कीट ब्रेकर जनरेटरच्या शेवटी न जाता ग्राहकाजवळ असताना ते कसे वळते हे वेळ निवडकता ठरवते.

डावा आलेख लोड बाजूच्या वरच्या संरक्षण वक्रचा सर्वात लांब ट्रिपिंग वेळ दर्शवितो आणि उजवा आलेख पुरवठ्याच्या शेवटी सर्किट ब्रेकरचा सर्वात कमी वेळ दर्शवितो. हे संरक्षणाच्या निवडकतेच्या प्रकटीकरणाचे अधिक तपशीलवार विश्लेषण करण्यास अनुमती देते.

पुरवठा केलेल्या उपकरणाच्या जवळ स्थित "B" स्विच, वर्तमान निवडक वेळेच्या वापरामुळे, पूर्वी आणि जलद कार्य करते आणि स्विच "A" अयशस्वी झाल्यास ते राखून ठेवते.

संरक्षणाची वर्तमान निवडकता

या पद्धतीमध्ये, विशिष्ट नेटवर्क कॉन्फिगरेशन तयार करून निवडकता तयार केली जाऊ शकते, उदाहरणार्थ केबल किंवा ओव्हरहेड पॉवर लाइनच्या सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जाते, ज्यामध्ये विद्युत प्रतिरोध असतो. या प्रकरणात, जनरेटर आणि ग्राहक यांच्यातील शॉर्ट-सर्किट प्रवाहाचे मूल्य फॉल्टच्या स्थानावर अवलंबून असते.

केबलच्या पॉवर एंडवर त्याचे कमाल मूल्य 3 kA असेल आणि विरुद्ध टोकाला किमान 1 kA असेल.

स्विच ए जवळ शॉर्ट सर्किट झाल्यास, शेवटचे बी (I kz1kA) चे संरक्षण कार्य करू नये, नंतर ते उपकरणांमधून व्होल्टेज काढून टाकले पाहिजे. संरक्षणाच्या योग्य ऑपरेशनसाठी, आपत्कालीन मोडमध्ये स्विचमधून जाणाऱ्या वास्तविक प्रवाहांची परिमाण विचारात घेणे आवश्यक आहे.

हे समजले पाहिजे की या पद्धतीसह संपूर्ण निवडकता सुनिश्चित करण्यासाठी, दोन स्विचमध्ये मोठा प्रतिकार असणे आवश्यक आहे, जे यामुळे तयार होऊ शकते:

• विस्तारित पॉवर लाइन;

• ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग प्लेसमेंट;

• केबलच्या ब्रेकमध्ये कमी क्रॉस-सेक्शनसह किंवा इतर मार्गांनी समावेश करणे.

म्हणून, या पद्धतीसह, निवडकता बहुतेकदा आंशिक असते.

संरक्षणाची वेळ निवडकता

निवडकतेची ही पद्धत सहसा वेळ लक्षात घेऊन मागील पद्धतीला पूरक असते:

• ठिकाणाच्या संरक्षणाद्वारे निर्धार आणि दोषाच्या विकासाची सुरुवात;

• शटडाउनवर ट्रिगर.

संरक्षणात्मक ऑपरेशनच्या अल्गोरिदमची निर्मिती वर्तमान सेटिंग्जच्या हळूहळू अभिसरण आणि शॉर्ट-सर्किट प्रवाह उर्जा स्त्रोताकडे जाण्याच्या वेळेमुळे केली जाते.

वेळ निवडकता समान वर्तमान रेटिंग असलेल्या मशीनद्वारे तयार केली जाऊ शकते जेव्हा त्यांच्याकडे प्रतिसाद विलंब समायोजित करण्याची क्षमता असते.

स्विच बी संरक्षित करण्याच्या या पद्धतीसह, दोष बंद केला जातो आणि A स्विच - ते संपूर्ण प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवतात आणि ऑपरेशनसाठी तयार असतात. संरक्षण B च्या ऑपरेशनसाठी दिलेल्या वेळेत, शॉर्ट सर्किट काढून टाकले नसल्यास, A बाजूच्या संरक्षणाच्या कृतीद्वारे दोष दूर केला जातो.

संरक्षणाची ऊर्जा निवडकता

ही पद्धत विशेष नवीन प्रकारच्या सर्किट ब्रेकर्सच्या वापरावर आधारित आहे, जे मोल्डेड केसमध्ये बनविलेले आहे आणि शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांना त्यांच्या कमाल मूल्यांपर्यंत पोहोचण्यासाठी देखील वेळ नसताना शक्य तितक्या लवकर कार्य करण्यास सक्षम आहे.

या प्रकारचा रेट ऑटोमेटा काही मिलिसेकंदांसाठी कार्य करतो जेव्हा क्षणिक एपिरिओडिक घटक अजूनही सक्रिय असतात.अशा परिस्थितीत, भारांच्या प्रवाहाच्या उच्च गतिशीलतेमुळे, संरक्षणाच्या वास्तविक ऑपरेटिंग वेळ-वर्तमान वैशिष्ट्यांमध्ये समन्वय साधणे कठीण आहे.

अंतिम वापरकर्त्याकडे ऊर्जा निवडक वैशिष्ट्यांचा फारसा किंवा कोणताही ट्रेस नसतो. ते आलेख, गणना कार्यक्रम, सारण्यांच्या स्वरूपात निर्मात्याद्वारे प्रदान केले जातात.

ही पद्धत पुरवठा बाजूला थर्मोमॅग्नेटिक आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रकाशनांसाठी विशिष्ट ऑपरेटिंग परिस्थिती विचारात घेणे आवश्यक आहे.

संरक्षण क्षेत्र निवडकता

या प्रकारची निवडकता हा एक प्रकारचा ऐहिक वैशिष्ट्य आहे. त्याच्या ऑपरेशनसाठी, प्रत्येक बाजूला वर्तमान मापन उपकरणे वापरली जातात, ज्या दरम्यान माहितीची सतत देवाणघेवाण केली जाते आणि वर्तमान वेक्टरची तुलना केली जाते.

झोन निवडकता दोन प्रकारे तयार केली जाऊ शकते:

1. निरीक्षण केलेल्या क्षेत्राच्या दोन्ही टोकांचे सिग्नल एकाच वेळी लॉजिक प्रोटेक्शन मॉनिटरिंग डिव्हाइसवर पाठवले जातात. हे इनपुट प्रवाहांच्या मूल्यांची तुलना करते आणि ब्रेकर उघडण्यासाठी निर्धारित करते;

2. दोन्ही बाजूंच्या वर्तमान व्हेक्टरच्या अवाजवी मूल्यांबद्दलची माहिती पॉवर सप्लाय बाजूच्या उच्च स्तरावरील पदानुक्रमाच्या संरक्षणाच्या लॉजिक भागास ब्लॉकिंग सिग्नलच्या स्वरूपात येते. खाली ब्लॉकिंग सिग्नल असल्यास, डाउनस्ट्रीम स्विच बंद आहे. जेव्हा खालच्या ट्रिपचा प्रतिबंध प्राप्त होत नाही, तेव्हा वरच्या संरक्षणातून व्होल्टेज काढून टाकले जाते.

या पद्धतींसह, वेळेच्या निवडीपेक्षा शटडाउन खूप वेगवान आहे. हे इलेक्ट्रिकल उपकरणांचे कमी नुकसान, सिस्टममधील कमी डायनॅमिक आणि थर्मल लोडची हमी देते.

तथापि, निवडक झोनिंग पद्धतीमध्ये मोजमाप, तर्कशास्त्र आणि माहितीच्या देवाणघेवाणीसाठी अतिरिक्त जटिल तांत्रिक प्रणाली तयार करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे उपकरणांची किंमत वाढते. या कारणांमुळे, या उच्च-फ्रिक्वेंसी ब्लॉकिंग तंत्रांचा वापर ट्रान्समिशन लाइन आणि उच्च-व्होल्टेज सबस्टेशनमध्ये केला जातो. जे सतत मोठ्या शक्तीचा प्रवाह प्रसारित करतात.

या कारणासाठी प्रचंड वर्तमान भार स्विच करण्यास सक्षम हाय स्पीड हवा, तेल किंवा SF6 सर्किट ब्रेकर्स वापरले जातात.