Nadprúdová ochrana
Keď dôjde ku skratu v elektrickom systéme, vo väčšine prípadov prúd stúpne na hodnotu oveľa vyššiu ako je maximálny prevádzkový prúd. Ochrana reagujúca na toto zvýšenie sa nazýva prúdová ochrana. Nadprúdové ochrany sú najjednoduchšie a najlacnejšie. Preto sú široko používané v sieťach do 35 kV vrátane.
Nastavuje prúd na napájacej strane linky, sú inštalované ochrany na vypnutie spínačov 1, 2, 3. V prípade poruchy v niektorej zo sekcií siete prechádza poruchový prúd cez všetky relé. Ak prúd skratuje väčším ochranným prúdom, tieto ochrany sa prejavia. Podľa podmienok selektivity by však mala fungovať iba jedna nadprúdová ochrana a vypínať istič – ten, ktorý je najbližšie k miestu poruchy.
Tento ochranný účinok možno dosiahnuť dvoma spôsobmi. Prvý je založený na skutočnosti, že poruchový prúd klesá so vzdialenosťou od miesta poruchy.
Ochranný pracovný prúd sa volí väčší ako maximálna hodnota prúdu v tejto sekcii pre prípad výpadku ďalšej, vzdialenejšej od zdroja energie.Druhým spôsobom je vytvorenie oneskorenia v čase odozvy ochrany, čím bližšie je ochrana k zdroju napájania.
V čase t1 je skrat... V čase t2 sa spustí nadprúdová ochrana (MTZ) a vypne spínač. Motory skratované v dôsledku poklesu napätia sa oneskorili a ich prúd sa zvýšil po obnovení napätia. Preto sa zavádza koeficient kz - koeficient samoštartu motorov. Zavádza sa aj faktor spoľahlivosti kn, ktorý zohľadňuje rôzne typy chýb – prúdové transformátory atď. Po odpojení vonkajšieho maximálneho skratového prúdu sa ochrana musí vrátiť do pôvodného stavu. Spätný prúd je daný nasledujúcim výrazom:
Zberný a poklesový prúd by mal byť blízko. Zadajte mieru návratnosti:
Pri zohľadnení resetovacieho faktora sa prevádzkový prúd určí takto:
Pre "ideálne" relé je koeficient návratnosti 1. Reálne ochranné relé majú koeficient reštitúcie menší ako 1 v dôsledku trenia v pohyblivých častiach atď. Čím vyšší je návratový faktor, tým nižší prevádzkový prúd je možné zvoliť pri danej záťaži, preto je citlivejšia maximálna prúdová ochrana.
Časové oneskorenia ochrán sú zvolené tak, aby každá nasledujúca ochrana na zdroj mala čas odozvy väčší ako maximálne časové oneskorenie predchádzajúcej o veľkosť kroku selektivity.
Stupeň selektivity závisí od chýb meracích ochranných zariadení a od rozloženia doby prevádzky spínačov.
Existuje niekoľko typov nadprúdových ochranných charakteristík – nezávislých a závislých. Je vhodné kombinovať charakteristiky závislej odozvy s ochrannými charakteristikami poistiek a vykurovacími charakteristikami chránených spojov, napríklad elektromotorov. Najčastejšie používané charakteristiky závislé od IEC sú:
kde A, n — koeficienty, k — prúdová multiplicita k = Azrob/Icp.