Selektivita – výjimečné vlastnosti výkonových jističů
 |
| Inovace, technologie, projekty Selektivita – výjimečné vlastnosti výkonových jističů Martin Dostál, V předchozích číslech časopisu ELEKTRO byla zmíněna tzv. energetická selektivita jističů a teorie této problematiky. Mnozí čtenáři se jistě ptají, jak lze takovéto techniky realizovat u výkonových jističů. Dnešní pokračování tohoto seriálu by mělo přiblížit realizaci, výhody a využití těchto technik i některé další možnosti. Technika vypínání jističů Compact NS
Začátkem devadesátých let, dnes již minulého století, přišel přední světový výrobce přístrojů pro distribuci elektrické energie, firma Merlin-Gerin (v současné době je součástí firmy Schneider Electric, která si ponechala renomované jméno Merlin-Gerin jako obchodní značku např. pro prvky výkonového jištění), s „revoluční“ technikou vypínání zkratových proudů pomocí rotoaktivního systému hlavních kontaktů jističe nn (obr. 1). Z této teorie a na základě požadavků zvýšit možnosti omezování zkratových proudů a selektivity se zrodila řada jističů Compact NS100-630A. Tlakový vypínací systém a energetická selektivita dávají jističům Compact NS specifické vlastnosti:
Pomocí tohoto systému je rozšířena možnost použít techniku „kaskádování“ a tak dosáhnout výraznějších ekonomických úspor z důvodu použití podřazeného jističe s vypínací schopností menší, než by zpravidla bylo zapotřebí. Rotoaktivní vypínací systém
Tato technika omezení vysokých zkratových proudů využívá vypínací energie tlaku. Každý hlavní pól jističe je tvořen komorou s rotačním kontaktem (tvarově připomíná logo Schneider Electric), ve které se při průchodu zkratového proudu vytvářejí dva elektrické oblouky v sérii (důsledek elektromagnetického odpuzování pevného a pohyblivého kontaktu). Přesáhne-li zkratový proud prahovou hodnotu nastavení vypínacího systému, píst a pružinový mechanismus využijí tlak vzniklý při hoření oblouku k vypnutí jističe systémem „reflex“ (obr. 2), tj. zhruba 3 ms po odpojení hlavních kontaktů. Proudy, které nedosáhnou prahové hodnoty, jsou nedostatečné pro aktivaci systému a zkratový proud je omezován impedancí elektrického oblouku. Při překročení prahové hodnoty je vypínání velmi rychlé (1 ms) a omezuje rozvíjející se zkratový proud. Jističe nižší jmenovité hodnoty (In) omezují zkratový proud mnohem výrazněji. Všechny jističe a odpínače Compact NS100/630 mají vypínací systém „reflex“. Tím je zajištěna ochrana vlastního přístroje, vyšší záruka rychlého vypnutí a navíc přirozená úplná selektivita. Každý jistič je samozřejmě vybaven termomagnetickou (mechanickou) nebo elektronickou jednotkou spouští zvolenou pro ochranu v konkrétní aplikaci (ochrana vedení, transformátoru, motoru, generátoru). Ta zajišťuje ochranu proti přetížení a impedančním zkratům. Vypínací charakteristiky (obr. 4) systému „reflex“ jsou výlučně funkcí proudové velikosti jističe. Výhody omezujících jističů pro elektrickou instalaci
Omezující jističe výrazně zmenšují negativní důsledky zkratových proudů na elektrický rozvod. Tepelné účinky – menší nárůst teploty ve vodičích znamená jejich delší životnost. Mechanické účinky – omezení elektrodynamických sil, a proto menší riziko, že budou deformovány nebo zlomeny elektrické kontakty nebo přípojnice. Elektromagnetické účinky – menší rušení měřicích zařízení umístěných v blízkosti elektrického rozvodu. Přirozená selektivita jističů Compact NS Díky rotoaktivní technice vypínání, která je použita v jističích Compact NS, zajišťují kombinace jističů Schneider Electric výjimečně dobrou vzájemnou selektivitu (obr. 4). To je výsledkem sladění tří rozdílných technik:
Ochrana proti přetížení – proudová selektivita  Ochrana proti nízkým zkratům – časová selektivita Ochrana proti vysokým zkratům – energetická selektivita Při přiřazování jednotlivých jisticích prvků je nutné použít tabulky selektivity, které jsou definovány výrobcem a ověřeny zkouškami. Podle nich lze posoudit možnosti selektivity jednotlivých kombinací jisticích prvků (tabulky selektivity jsou na extranetu www.design.schneider-electric.cz, popř. v některém z katalogů jisticích prvků této firmy). Pro výkonové jističe Schneider Electric platí tato pravidla:
Doplňkové techniky – selektivita zónovým blokováním (ZSI)
Jednou z technik, které je možné využít při zajišťování selektivity mezi jisticími přístroji, je zónové blokování jednotlivých stupňů rozvodu elektrické energie (také známé jako logická selektivita). Tato technika je velmi často využívána a doporučována např. v USA. Díky jejímu použití se výrazně snižuje namáhání elektrického rozvodu. ZSI je využívána především v hlavních rozváděčích nn. Selektivitu zaručuje i mezi jističi podobných jmenovitých hodnot. Princip funkce
Pro ZSI neplatí žádná speciální pravidla. Při nastavování jističů by mělo být dodrženo přirozené nastavení jednotlivých spouští, včetně jejich časového zpoždění – tzn. nadřazený jistič je nastaven na větší poruchové proudy a má větší časo- vé zpoždění (viz proudová a časová selektivita). ZSI je možná pouze u elektronických jednotek spouští vybavených touto funkcí a je standardním vybavením řídicích jednotek vzduchových jističů Masterpact NW (elektronické jednotky Micrologic A,P,H) a doplňkovou funkcí některých jednotek spouští jističů Compact NS400/630. Její funkce ovlivňuje pouze časové zpoždění zkratové spouště, popř. zemní ochrany. Schneider Electric CZ, s. r. o. Technická podpora Praha – Thámova 13, 186 00 Praha 8 http://www.schneider-electric.cz 1) Vždy záleží na nastavení spouští proti přetížení (LT) a zkratu (ST). |
