Давайте розберемося, що таке селективність автоматичних вимикачів. При перевантаженні або короткому замиканні в лінії електромережі повинен спрацювати автоматичний вимикач. При цьому нам хочеться, щоб відключилася мінімальна частина споживачів, а інші продовжували працювати. При правильно налаштованої селективності, повинен спрацювати тільки автомат аварійної лінії, а груповий автомат повинен залишитися включеним. Таким чином, селективність автоматичних вимикачів - це такий підбір пристроїв в одній системі, при якому в разі аварійної ситуації на будь-якому її ділянці, відключення вироблялося одним автоматом, який відповідає тільки за дану ділянку, а інші автомати при цьому не спрацьовували. Іншими словами, селективність - узгодження роботи встановлених послідовно захисних апаратів таким чином, щоб у разі перевантаження або короткого замикання відключалася тільки та частина установки, в якій виникла несправність.

Яка може бути селективність при захисті, побудованої на звичайних модульних автоматичних вимикачах? Ми маємо в своєму розпорядженні вибором номінального струму і характеристики спрацьовування: B, C і D. Невеликий вибір, але не у всіх є можливість навіть цим набором розташовувати: автомати типів B і D продаються далеко не у всіх магазинах. Ще одна проблема - далеко не скрізь струми КЗ досягають величини, достатньої для спрацьовування автоматів з характеристикою D. Якщо промислові автомати можуть мати фіксовану або регульовану витримку часу при спрацьовуванні, то модульні автомати такої розкоші не дозволяють. Розглянемо типовий приклад щитка квартири або невеликого будинку:

Тут ми бачимо загальний вступної автомат на 25А з характеристикою спрацьовування С, дві відходять лінії на розетки, захищених автоматами С16, і одну лінію на освітлення, захищену автоматом В10. У зоні перевантаження зазвичай селективність дотримується, а ось в зоні короткого замикання не все так просто. Струм спрацьовування миттєвого розчеплювача у автоматів типу В знаходиться в межах (3 ÷ 5) In, а в автоматів типу С в межах (5 ÷ 10) In. Причому заздалегідь невідомо, яка буде кратність спрацьовування у конкретного автомата.

Наприклад, у одного вимикача з характеристикою З вона може дорівнювати 5, в іншого з цієї ж коробки - 8 або 10. Припустимо, миттєвий расцепитель АВ0 спрацьовує при 5In, АВ1 - при 5In, АВ2 - при 10Inа струм короткого замикання в точках К2 К4 дорівнює 150А. При замиканні в точці К2 ток буде достатній для спрацьовування як АВ1, так і АВ0, з точкою К4 ситуація аналогічна. Який з двох автоматів спрацює раніше, або вони спрацюють обидва - невідомо, як вийде. При замиканні в точці К3 автомат АВ2 по відсіченні взагалі не спрацює, АВ0 відключиться раніше. Тобто селективності при короткому замиканні у нас немає взагалі.

При струмі замикання 100А ситуація буде кращою, тому що миттєвий расцепитель АВ0 при цьому струмі не спрацьовуватиме. АВ1 і АВ3 спрацюють миттєво, а ось більш грубий АВ2 так само, як і АВ0 буде працювати в зоні перевантаження. Звернемося до графіка . Для АВ0 кратність струму дорівнює 4, час спрацьовування від 2 до 6 секунд. Для АВ2 кратність дорівнює 6, час спрацьовування від 1 до 3.5 секунд. Теж є ймовірність того, що АВ0 спрацює раніше. Теж немає повної селективності.

Ми розглянули досить малі струми короткого замикання, які зазвичай бувають у слабких, сильно перевантажених мережах, або на віддалених розетках, в удлинителях і т.п. Найчастіше вони мають більш високі значення, і при цьому все автомати працюють в зоні відсічення. І який з них спрацює раніше, який пізніше - це як пощастить. Хороший варіант - поставити груповий автомат (АВ0 в нашому прикладі) з невеликою затримкою при спрацьовуванні (гадаю, було б досить 0.1-0.2с), але таких модульних автоматів в нашому ширвжитку немає. Може бути, якщо є можливість, має сенс АВ0 взяти з характеристикою D. А АВ1 і АВ2 підібрати так, щоб кратність спрацьовування була ближче до мінімальної. Брати АВ0 вищого номіналу не варто, так як він не буде вже виконувати функції підстраховки нижчестоящих автоматів.

У модульних автоматичних вимикачів є ще такий параметр, як клас струмообмеження, який фактично відображає швидкодію електромагнітного розчеплювача. Здавалося б - чим швидше, тим краще, але для селективності має сенс поставити груповий автомат з більш повільним спрацьовуванням, щоб при КЗ на якийсь лінії, що відходить він не спрацьовував разом з автоматом цієї лінії. Хоча немає гарантій того, що автомат з меншим класом струмообмеження спрацює повільніше автомата з більш високим класом. Навряд чи всі виробники дотримуються єдиних норм за цим параметром. Але якщо є можливість поставити автомат з більш високим класом струмообмеження на відходить лінію, то варто так зробити.

При проектуванні розраховуються струми короткого замикання в певних точках електромережі. На цих даних будується захист - так, щоб при короткому замиканні або перевантаженні в максимумі випадків спрацьовував тільки один автомат, а саме той, який розташований найближче з боку джерела живлення. У домашніх умовах такий розрахунок провести не так вже й складно, але зазвичай його не роблять, а просто дотримуються такого правила: номінал автомата, що знаходиться з боку споживача, повинен бути менше, ніж у автомата, що знаходиться з боку джерела. Якщо ви прочитали і нічого не зрозуміли, то можу порекомендувати невеликий відеоролик з ютуба:

Повної селективності на таких автоматах майже ніколи не вдається домогтися, тому зазвичай приходять до якогось розумного компромісу. Але виробники знають про таку проблему, і розробляють селективні модульні автомати. Наприклад, ABB вже кілька років виробляє селективні модульні автоматичні вимикачі S750DR номіналом від 0,5 до 63А, зовні дуже схожі на звичайні автомати, але з істотними відмінностями всередині. В каталозі АВВ наводить таку схему:

Чесно кажучи, я очікував побачити трохи інше. У моєму уявленні, пристрій автомата повинно було відрізнятися від звичайного лише механізмом уповільнення спрацьовування електромагнітного розчеплювача. На ділі виявилося все складніше. У кожному полюсі автомата S750DR два струмових шляху, відповідно і два силових контакту. При появі сверхтока в ланцюзі, головний контакт розмикається моментально, але струм через автомат проходить по додатковому шляху, через верхній за схемою контакт. У цьому ланцюзі варто резистор 0.5 Ом. Природно, він не розрахований на тривале протікання струму, але частки секунди він витримає. За цей час повинен разомкнуться нижчий автомат. Якщо цього не відбувається, то швидкодіючий селективний теплової расцепитель розірве ізолюючий контакт і селективний автомат виявляється в відключеному стані. Інакше - селективний біметал остигає і головний контакт автоматично переходить у включений стан. Я не знаю, звідки у автомата беруться сили на повернення головного контакту у включений стан, але виробник стверджує, що автомат працює саме так. Ціна таких автоматів чимала: близько 4-5 тис. Рублів за полюс. Називаються автомати S751DR, S752DR, S753DR, S754DR, де остання цифра означає кількість полюсів.

Також на вітчизняному ринку пропонуються модульні селективні автомати від Hager. Наприклад, ось така модель Hager HTS350E. 3 полюса, 50А, характеристика Е . Варто близько 28 тис. Рублів.