Інженерна стаття

ПЗІП у ввідно-розподільчих системах: селективність і збереження живлення

ПЗІП може правильно відпрацювати потужну імпульсну перенапругу і залишитися справним, але великий імпульсний струм здатний відключити автоматичний вимикач. Якщо окремого автомата в колі ПЗІП немає, наслідком може стати повне знеструмлення щита.

1. Принцип селективної координації

У багаторівневій системі розподілу електроенергії захисні апарати повинні бути скоординовані так, щоб надмірний струм відключався найближчим до місця події апаратом. Це локалізує відключення і не знеструмлює справні відгалуження.

Ключовий принцип: подія в одному колі не повинна без необхідності відключати весь розподільний щит.

2. Що відбувається під час потужної перенапруги

За нормальної напруги варисторний елемент ПЗІП має високий опір. Під час імпульсної перенапруги його опір різко зменшується, і ПЗІП створює короткочасний низькоомний шлях для відведення імпульсного струму.

Якщо ПЗІП правильно підібраний за робочою напругою, класом і допустимим імпульсним струмом, він може відпрацювати подію без пошкодження. Проте струм, який проходить через коло ПЗІП, за певних умов може спричинити спрацювання автоматичного вимикача.

Це не обов’язково означає, що ПЗІП зруйнований. На практиці можливий сценарій, коли ПЗІП залишається справним, а живлення щита зникає через спрацювання захисного апарата.

3. ПЗІП без окремого автоматичного вимикача

Коли ПЗІП підключений до шин щита без окремого автомата, шлях імпульсного струму проходить через ввідний автоматичний вимикач. Якщо він спрацює, буде відключено весь щит і всі підключені до нього споживачі.

ПЗІП підключені без окремих автоматичних вимикачів у ВРП та розподільчому щиті
Рисунок 1. ПЗІП підключені безпосередньо до шин. Спрацювання QF1 або QF3 може знеструмити відповідний щит.
Практичний ризик: ПЗІП виконує свою функцію, але спрацювання ввідного автомата перетворює короткочасну імпульсну подію на тривале відключення всього об’єкта або його секції.

Важливо: помилка підключення або невідповідність робочої напруги ПЗІП параметрам мережі може призвести до його переходу в провідний стан, спрацювання захисту та подальшого пошкодження при повторних увімкненнях без усунення причини.

4. Окремий автомат у колі ПЗІП

Практичне рішення — підключати ПЗІП через окремий автоматичний вимикач. Тоді ПЗІП утворює самостійне відгалуження від шин, а його автомат є найближчим захисним апаратом.

За належного вибору та координації апаратів відключиться автомат у колі ПЗІП, а ввідний автомат і решта навантажень щита залишаться ввімкненими.

Імпульсна перенапруга на ПЗІП другого рівня без окремого автомата
Рисунок 2. Подія на ПЗІП 2: без окремого автомата можливе відключення апарата QF3 і всього розподільчого щита.
ПЗІП другого рівня підключений через окремий автомат QF4
Рисунок 3. Окремий автомат QF4 локалізує відключення кола ПЗІП 2. Інші відгалуження розподільчого щита залишаються в роботі.

5. Що потрібно перевірити під час проєктування

  • максимально допустимий номінал резервного захисту за документацією виробника ПЗІП;
  • номінал, характеристику спрацювання та відключальну здатність окремого автомата;
  • характеристики ввідного автоматичного вимикача та умови селективності між апаратами;
  • очікуваний струм короткого замикання у точці встановлення;
  • переріз і довжину приєднувальних провідників ПЗІП;
  • можливість сигналізації про відключення автомата або втрату захисної функції ПЗІП.

Сам факт встановлення додаткового автомата ще не гарантує селективність. Його параметри потрібно узгодити з ПЗІП, ввідним апаратом і реальною системою електропостачання.

Для комплектного ВРП з АВР ці перевірки слід розглядати разом зі схемою резервування та розподілом навантажень.

6. Практичний висновок

ПЗІП захищає обладнання від імпульсної перенапруги, але його взаємодію з автоматичними вимикачами потрібно враховувати ще на етапі проєктування.

Якщо ПЗІП підключити безпосередньо після ввідного автомата, потужний імпульсний струм може призвести до відключення всього щита навіть без пошкодження самого ПЗІП. Окремий автомат у колі ПЗІП дозволяє локалізувати відключення і зберегти живлення інших споживачів.

Суть рішення: ПЗІП захищає щит від перенапруги, а правильно скоординований окремий автомат допомагає захистити щит від небажаного загального відключення.

Для підбору ПЗІП для АВР та ВРП підготуйте схему живлення й заземлення та дані про встановлені захисні апарати.