Прогрузка автоматов

Прогрузка автоматов

Прогрузка автоматических выключателей

Прогрузка автоматов Сегодня очень важную роль при электромонтаже оборудования занимает проверка работоспособности всех устройств по защите от тока короткого замыкания на землю или перегрузок сети. Это в первую очередь связано с тем, что большинство электрооборудования выпускается разными производителями, с разными требованиями к качеству и для этого проводится прогрузка автоматических выключателей с целью проверки на соответствие номинальным параметрам дает гарантию безопасной работы.

Устройство для прогрузки автоматов различных типов позволяет применять их для проверки вольтамперных характеристик автоматических выключателей специалистами электролаборатории. Так, в соответствии с руководством ПУЭ п. 3.1.8 защита электрических сетей от коротких замыканий (КЗ) обеспечивает требования селективности и минимальное время отключения. В требованиях ПУЭ п. 1.7.79 и п. 7.3.139 представлены значения отношений минимального расчетного тока КЗ к Iноминальному току плавкой вставки или расцепителя, которые обеспечивают надежное отключение поврежденной электрической сети.

В системе TN максимальное время автоматического защитного отключения не должно быть больше 2 и 4 десятых секунд соответственно для 380 и 220В (ПЭУ п. 1.7.79 табл. 1.7.1).

Для автоматического отключения сети в электроустановках до 1000 Вольт с глухозаземлённой нейтралью, проводимость защитных нулевых проводников выбирается с учетом максимального короткого замыкания и должна быть такой, чтобы при возникновении аварийной ситуации возникал ток превышающий в 4 раза Iноминального плавкой вставки и в 6 раз I расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой характеристикой (ПЭУ п. 7.3.139).

Автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем (без временной выдержки), при защите сетей, используют кратность тока КЗ согласно требований ПЭУ п.1.7.79.

Для вновь смонтированных электроустановок или после их реконструкции используется методика прогрузки автоматов и испытаний на основании ПУЭ 1.8.37 п.п. 3.1, 3.2. Так, у выключателей с Iноминальным 400 Ампер и выше, проводится проверка сопротивления изоляции, которое должно быть не меньше 1Мом (ПУЭ 1.8.37 п. 3.1). Кроме того, проводится проверка действия расцепителя с мгновенным действием (электромагнитным расцепителем), и должно обеспечивать срабатывание выключателя при токе не более 1,1 номинального тока отключения, рекомендуемого заводом-изготовителем (ПЭУ 1.8.37 п. 3.2). Прогрузка автоматов

Объёмы испытаний автоматических выключателей

Если электроустановка смонтирована в соответствии с главами 7.1 и 7.2 раздела 6 ПУЭ, тогда проверяют все секционные и вводные выключатели, автоматы цепей автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, автоматы аварийного освещения, а так же не менее 2% выключателей групповых и распределительных сетей. В других электроустановках проверка аналогичная, но не менее 1% выключателей. В случае обнаружения автоматических выключателей (АВ) с не соответствием характеристик требованиям завода изготовителя, проводится проверка всех автоматов.

Для электроустановок находящихся в эксплуатации, периодичность прогрузки автоматов осуществляется каждые три года. Проверка действий расцепителей автоматов проводится согласно ПТЭЭП приложения 3 табл. 28 п. 28.6.

Методика прогрузки автоматических выключателейи определение различных видов испытаний, в заводских условиях, представлены в ГОСТ Р50030.2-99 по автоматическим выключателям и низковольтной аппаратуре управления и распределения.

Прогрузка автоматовТак, для проверки характеристик выключателей, проводят типовые, контрольные или выборочные испытания (п. 8.1.1). Изготовитель проводит типовые испытания, которые включают: превышение температуры, характеристики и пределы расцепления, электроизоляционные свойства, работоспособность при эксплуатации, перегрузках и со встроенными плавкими предохранителями, максимальную отключающую способность, выдерживаемый кратковременный ток. Контрольные и выборочные испытания включают: механическое срабатывание, выдерживаемый кратковременный ток и электрическую прочность изоляции.

Изготовитель автоматического выключателя, в соответствии с требованиями ГОСТ Р50345-99 (п. 6.1) по защите автоматических выключателей от сверхтоков различного назначения, наносит маркировку, которая необходима для сверки и подготовки протокола прогрузки автоматических выключателей. При этом указываются: наименование (товарный знак); тип и № каталога (серии); Uноминальное; тип мгновенного расцепления (B, C, D) и Iноминальный (например, В16); отключающая номинальная способность (в амперах); коммутационная схема; степень защиты (если не IP20). Вольтамперная характеристика представляется по запросу. Если выключатель использует не нажимные кнопки, то разомкнутое положение обозначается – О, а замкнутое — | или красным цветом, который не используют для других кнопок. При одной кнопке, для замыкания контактов, ее вдавливают или обозначают дополнительным указателем. Входные выводы обозначают направленными к выключателю стрелками, а выходные – стрелками от выключателя. Выводы для нейтрали обозначают – N. По ГОСТ 25874, выводы для защитного проводника указывают символом 1.

Силами нашей электролаборатории проводится прогрузка автоматов специальным устройством — прибором для прогрузки автоматов УПТР-1МЦ. Данный прибор предназначен для определения характеристик тепловых, электронных и электромагнитных расцепителей выключателей постоянного и переменного тока со значением до 350 Ампер и Iвых.= 0-5000Ампер, а также для замера времени его срабатывания.

После проведения работ, все результаты испытаний заносятся в протокол прогрузки автоматов. в котором требуется иметь данные об испытании, как минимум, 10% автоматов от их общего количества.

*****

Электротехнический журнал

Content Header

Стенд для прогрузки автоматов. Прогружаем автоматы. Часть 1 (из 4)

Как проверить срабатывание автоматического выключателя по заданной уставке? При помощи чего можно проверить характеристику срабатывания? В этой статье постараемся изложить принципы проверки автоматических выключателей, а так же рассмотрим устройства, с помощью которых можно данную проверку провести.

Для справки: автоматические выключатели (или автоматы) — это механические коммутационные аппараты, способные, во включённом положении, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение времени заданного уставкой и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких например, как токи короткого замыкания или токи перегрузки.

Время срабатывания при различных токах перегрузки или токах короткого замыкания, т.е. зависимость времени срабатвания (отключения) автоматического выключателя, называется характеристикой автомата (ещё её называют время-токовой характеристикой). Данную характеристику можно снять, имя подручные средства.

Стенд для проверки характеристик срабатывания автоматического выключателя конструктивно состоит из:

    1. Источника переменного тока.
    2. Контрольно-измерительной аппаратуры.
    3. Соединительных кабелей, колодок и пр.
    4. Столешницы из диэлектрических материалов или специально оборудованного рабочего места.
    5. Диэлектрического коврика для защиты оператора стенда.

Такой стенд может стать неотъемлемой частью магазина электротехнических материалов, который будет служить для того, чтобы отбраковывать неисправные устройства ещё на стадии получения товара и избежать дальнейших проблем с покупателями.

В данной статье рассмотрим возможность самостоятельной сборки такого стенда, так как предлагаемые готовые устройства на электротехническом рынке дороги для среднестатистического предпринимателя, а также рассмотрим несколько комплексов проверки характеристик срабатывания автоматических выключателей для понимания того, какими качествами должен обладать данный проверочный стенд.

Владельцам испытательных стендов и комплексов для проверки характеристик срабатывания автоматических выключателей следует помнить, что протоколы проверки может выдавать специально аттестованная электролаборатория, имеющая в своём арсенале аттестованную методику проведения таких измерений, лицензию ростехнадзора на выполнение таких измерений, специально обученный и прошедший проверку знаний персонал. Вы же можете выдавать потребителю только акты о том, что автоматы прошли проверку характеристик срабатывания, эти характеристики соответствуют заводским, и устройства в целом пригодны для использования по назначению. Т.е. вы выдаёте АКТ о проверке соответствия автоматического выключателя заводским характеристикам срабатывания, но не протокол.

Рассмотрим специально разработанные комплексы, выпускаемые промышленностью для целей проверки характеристик автоматов.

Вот, например, изображение устройства для проверки характеристик срабатывания автоматических выключателей Сатурн М2, производства компании Радиус-Автоматика. Таким устройстом можно проверять автоматические выключатели с уставкой отключения до 2500А.
Прогрузка автоматов
Конструктивно устройство состоит из нагрузочного трансформатора, измерительного трансформатора тока и блока управления. Блок управления, в свою очередь, содержит в себе тиристорный регулятор испытательного тока, органы измерения и органы управления программой проверки. Вся проверка автоматизирована. От оператора требуется собрать схему подключения проверяемого автомата, ввести необходимые параметры проверки, запустить саму процедуру проверки автоматического выключателя, которая происходит по специальной программе. Результаты проверки отобразятся на жидкокристаллическом дисплее устройства. Сатурн-М2 позволяет проводить проверку срабатывания индуктивного (мгновенного), а также теплового расцепителя автоматического выключателя, с фиксацией тока и времени срабатывания защитного устройства.

На рисунке ниже изображено устройство АП-0,2к — аппарат прогрузочный (до 63 А).
Прогрузка автоматов
Этот аппарат попроще. Предназначен для проверки автоматических выключателей на ток до 63А.

Кстати, цена такого «простого» устройства на рынке варьируется в пределах 50 т.руб. Цена, например, того же Сатурн-М2 на момент написания статьи составляет 150 т.рублей, что как бы делает нерентабельным его для приобретения в мелкооптовый магазин. Хотя, хочется сказать, предприниматели разные, и кому то подобное устройство может достаться «по блату» с большой уценкой.

Работу данных устройств для проверки характеристик срабатывания автоматических выключателей можно представить следующим образом:

1. Проверка теплового расцепителя. После включения и подключения проверяемого автомата к устройству проверки оператор включает устройство и вводит параметры проверки автомата. При выборе параметров указывается максимальное время проверки и ток. После запуска программы проверки устройство начинает кратковременно подавать возрастающие по величине токовые импульсы, проверяя таким образом отсутствие ложного срабатывания магнитного расцепителя, после достижения проверочных импульсов велечины проверяемого тока устройство начинает непрерывно подавать ток через автомат. После отключения автоматического выключателя устройство фиксирует время срабатывания и индицирует значение тока, при котором проводилась проверка. Так проверяется каждая точка диаграммы время-токовой характеристики автомата. Исправный автоматический выключатель в пяти произвольных точках проверки на диаграмме должен отключаться с небольшой погрешностью, иначе выключатель бракуется.

Диаграмма время-токовой характеристики имеет вид:
Прогрузка автоматов
На данном рисунке представлены характеристики срабатывания автоматических выключателей класса «В» и «С». Есть ещё характеристики «А» и «D», но об этом поговорим в одной из следующих статей.

2. Проверка магнитного расцепителя мгновенного действия. Как видно на рисунке выше (по характеристике класса «С», например), начиная с 5 номинальных значений тока характеристика срабатывания по времени резко изменяется. Это граница между действием теплового и магнитного расцепителя. Соответственно, чтобы проверить именно магнитный расцепитель необходимо подавать короткие импульсы длительностью до 100 миллисекунд, иначе произойдёт нагрев и срабатывания по теплу. Поэтому оператор выберает другую программу проверки, которая не подразумевает длительной подачи испытательного тока. Устройство с постоянным шагом подаёт увеличивающиеся по значению токовые импульсы, в конечном итоге какого то импульса хватает для срабатывания магнитного расцепителя, автомат отключается, устройство фиксирует ток отключения (т.е. ток последнего токового импульса). Время срабатывания сдесь не критично, так как срабатывание автомата менее одной секунды после подачи испытательного тока считается мгновенным.

Данные устройства проверки предназначены для проверки автоматических выключателей переменного тока частотой 50 Гц, так как испытательный получается преобразованием тока бытовой сети без преобразования частоты.

Для справки: Практически все бытовые автоматические выключатели производятся для работы в сетях переменного тока 50Гц напряжением 220В(380В). Вряд ли Вам придётся иметь дело с автоматическими выключателями постоянного тока. В быту им не находится практического применения.

Теперь поговорим о технической реализации нашего проверочного стенда.

Но для начала отвлечёмся от темы. Так как автор статьи утверждает, что нам подойдёт любой источник переменного тока 50Гц с напряжением 5-10 вольт, некоторые скажут, а как же напряжение сети 220В? Отвечу — напряжение источника не играет никакой роли, за исключением того, что слишком маленький потенциал (напряжение) между его выводами не сможет «продавить» большой ток на автоматический выключатель для проверки его срабатывания. Почему же напряжение источника тока не влияет на снятие характеристик срабатывания автоматического выключателя? Всё просто — в цепи с источником переменной ЭДС и сопротивлением нагрузки автоматический выключатель включен последовательно. А значит решающее значение здесь имеет его собственное сопротивление, т.е. сопротивление контактной группы, пластины теплового и катушки индуктивного расцепителя. По закону Ома для участка цепи получаем постоянное падение напряжения на самом автоматическом выключателе, при нектором постоянном значении протекающего тока (которое, как вы понимаете, никак не равно 220В).

Источник переменного тока.

Это самый ответственный узел нашего с вами стенда. От его правильного выбора будет зависеть качество проверки характеристик автоматических выключателей, а также максимальный предел проверяемых характеристик по току.

Исходя из изображений готовых устройств можно понять основной функционал, назначение блоков и техническую реализацию данных дорогостоящих устройств.

Функционально схему испытательного устройства можно представить в виде следующих блоков:
Прогрузка автоматов

Источником переменного тока будет служить бытовая сеть

220В. Регулирующим органом может послужить школьный реостат на 1000 Ом. Прогрузочным трансформатором может послужить переделанный трансформатор блока питания старого телевизора, в котором переделывается вторичная обмотка под провод большого сечения с малым количеством витков. Идеально подойдёт сварочный трансформатор (не инвертор). В качестве амперметра может (если не удалось найти стрелочный амперметр) подойдёт многофункциональный измерительный прибор типа Мастер .

Кстати, при использовании сварочного трансформатора не нужно будет придумывать регулирующий реостат. Трансформатор конструктивно содержит в себе регулятор тока. Согласитесь, стоимость сварочного трансформатора куда ниже даже самого дешёвого проверочного устройства. Единственное конструктивное изменение, которое придется сделать, это намотать проводом большого сечения несколько витков в качестве вторичной обмотки трансформатора. Благодаря таким преобразованиям ток с такого сварочного можно получить до 1000А. Мы не будем приводить здесь точное количество витков, так как все сварочные трансформаторы разные по мощности, соответственно имеют разное количество ампер-витков.

Пример того, как выглядит стандартный сварочный трансформатор до 200А.
Прогрузка автоматов

Для измерения протекающего тока по вторичной обмотке необходимо использование измерительных трансформаторов тока.

Пример того, как выглядит измерительный трансформатор тока.
Прогрузка автоматов

Рекомендации по поводу выбора коэффициента трансформации трансформаторов тока выдавать не будем. Всё зависит от максимально возможного тока устройства. Для примера, со сварочным трансформатором переделанным под ток 1000А необходимо использовать трансформаторы тока 1000/5. Трансформаторы тока могут работать с перегрузкой, но так как практически все они измерительные и имеют высокий класс точности, вольт-амперная характеристика их рано изгибается, что говорит об их раннем насыщении, а значит измерить ток превышающий номинальный будет невозможно.

В следующей статье поговорим о схематичной реализации данного стенда. В третьей статье из цикла рассмотрим приёмы техники безопасности при работе с данным стендом. В четвёртой статье попробует измерить характеристики срабатывания автоматического выключателя 63А.

Надеюсь, статья вам понравилась. Пишите в комментариях свои замечания и предложения. Возможно, основываясь на ваших замечаниях устройство удасться сделать лучше.

Просмотров всего: 904, Просмотров за день: 1

Primary Sidebar

Content Footer

Page Footer

*****

Прогрузка автоматических выключателей

Автоматические выключатели устройства, предназначенные для включения, проведения тока, выключения, а также защиты пользователей и проводников от сверхтоков, то есть от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

В случае возникновения внештатной ситуации автоматический выключатель должен отключаться быстро и безопасно, не допуская появления языков пламени и искр, которые могут повредить устройство рядом, что создает опасность возникновения пожара. Использование высококачественных устройств защиты оправдано.

Принципиальная схема работы модульного автоматического выключателя

Электрический ток протекает с одной клеммы на катушку магнитного расцепителя, затем на систему контактов и через биметаллическую пластину на вторую клемму.

Прогрузка автоматов

  1. Электромагнитный расцепитель – электромагнит моментального срабатывания для защиты от токов короткого замыкания. Время срабатывания — несколько миллисекунд.
  2. Тепловой расцепитель – биметаллическая пластина, срабатывающая при возникновении токов перегрузки. Время срабатывания может достигать продолжительной величины до 2-ух часов.
  3. Рычаг управления – элемент, с помощью которого можно осуществить включение-отключение автоматического выключателя
  4. Механизм свободного расцепления – связывает рукоятку управления с подвижным контактом. Он же обеспечивает автоматическое отключение при перегрузке и КЗ.
  5. Дугогасительная камера – эл. магнитная энергия выделяется в виде дугогасительной дуги

Основные расцепители применяемые в модульном автоматическом выключателе

1. Электромагнитный расцепитель

Прогрузка автоматов

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным сердечником и пружины.

В случае протекания тока короткого замыкания сердечник моментально втягивается, создавая силу превосходящую силу натяжения возвратной пружины, что приводит в действие рычаг отключения.

При размыкании контактов образуется электрическая дуга проходящая через отражающую пластину и выступ в дугогасительную камеру. Здесь она разделяется на отдельные мелкие дуги, это приводит к быстрому снижению тока до нуля. Этот процесс длится от 2-ух до 4-ех миллисекунд.

2. Тепловой расцепитель

Прогрузка автоматов

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину состоящую из двух соединенных между собой металлов, имеющих разные коэффициенты расширения.

Прохождение тока через автоматический выключатель сопровождается нагревом биметаллической пластины, а при увеличении величины тока в цепи выше номинального значения или другими словами перегрузке, пластина деформируется и воздействует на механизм свободного расцепления, таким образом, отключая автоматический выключатель.

В связи с участившимися случаями подделки автоматических выключателей Вы можете обратиться для испытания новых купленных автоматов в нашу лабораторию. Срок выполнения испытаний до 1 часа.

Прибор для проверки автоматических выключателей

Проверка автоматических выключателей осуществляется прибором Сатурн-М1, путем создания искусственного замыкания с плавным регулированием значения тока в цепи проверяемого автомата с измерением его значения и времени отключения аппарата.

Прогрузка автоматов

Этапы проверки автоматических выключателей

  1. Проверяем маркировку автоматического выключателя
  2. Уточняем ток срабатывания, характеристику срабатывания от сверхтоков, времятоковую характеристику
  3. Испытания электромагнитного расцепителя (на примере автомата С16А):
    — подключаем прибор для испытания автоматов Сатурн-М1 к прогружаемому автомату
    — задаем на приборе максимальный ток срабатывания автоматического выключателя в соответствии с его времятоковой характеристикой
    — подаем нарастающий ток, автомат С16 А должен сработать в соответствии с времятоковой характеристикой в диапазоне от 80А до 160 А.
    — автомат сработал на значении тока 155 А, значит электромагнитный расцепитель исправен.
  4. Испытания теплового расцепителя (на примере автомата С16А):
    — подключаем прибор для испытания автоматов Сатурн-М1 к прогружаемому автомату
    — задаем интервал времени воздействия трехкратного номинального тока на тепловой расцепитель.
    — подаем трехкратный номинальный ток на автомат, который должен сработать в соответствии с время-токовой характеристикой не более чем за 60 секунд
    — автомат сработал через 11,16 секунд, значит тепловой расцепитель исправен
  5. Записываем измеренные значения тока срабатывания электромагнитного расцепителя и времени срабатывания теплового расцепителя и делаем заключение о пригодности автоматического выключателя
    По итогам испытаний составляется Протокол проверки автоматических выключателей

Прогрузка автоматов

Стоимость проверки автоматических выключателей

Базовая стоимость проверки выключателя с электромагнитным, тепловым или комбинированным расцепителем в нашей электролаборатории не дорогая и составляет от 120 рублей. за 1 шт. Более подробная информация по стоимости в разделе Цены .

*****

Проверка автоматических выключателей

В этой статье мы расскажем о таком противоречивом виде испытаний, как проверка или, как её еще называют, прогрузка автоматических выключателей. При обсуждении технического задания на проведение измерений этот вид работ чаще прочих вызывает вопросы и споры. В данной статье мы постараемся не только рассказать в общих чертах о прогрузке автоматов, но и ответить на наиболее часто встречающиеся вопросы.

  • Сколько автоматов нужно прогружать?
  • Нужно ли прогружать автоматы при проведении эксплуатационных испытаний?
  • Существует ли какая-то периодичность проверки?
  • Проходит ли проверка на территории Заказчика или в лаборатории?
  • Что если автомат не прошел проверку?
  • Нужны ли резервные автоматы и т.д.

Расцепители автоматических выключателей

Проверка автоматических выключателей — есть не что иное, как проверка срабатывания их расцепителей. Конечно, при проверке нужно проверять и соответствие установленных аппаратов защиты проектной документации, и качество монтажа, и затяжку контактов, но самое главное — срабатывание расцепителей.

Разновидностей исполнения автоматов много: модульные, в литом корпусе, автоматы защиты двигателей, воздушные выключатели. Мы в данной статье будем говорить о наиболее распространенных автоматических выключателях — в модульном исполнении (с устанавкой на DIN-рейку).

Прогрузка автоматов

Аппарат защиты отключает участок цепи в результате срабатывания одного из расцепителей — теплового или электромагнитного. Наибольшее применение получили устройства, обеспечивающие комбинированную защиту, в которых присутствуют оба типа расцепителей. Хотя бывают автоматы только с тепловым расцепителем или только с электромагнитным, но они встречаются гораздо реже, а область их применения гораздо уже.

  • тепловой расцепитель (1) предохраняет электрооборудование от перегрузки линии. Тепловой расцепитель представляет собой двухслойную пластину из биметалла. При возникновении перегрузки, пластина начинает нагреваться. В следствие различных коэффициентов температурного расширения сплавов, из которых выполнена пластина, она начнает изгибаться и приводит в действие механизм расцепления.
  • электромагнитный расцепитель (2) защищает линию от разрушительного воздействия тока КЗ. В основе конструкции электромагнитного расцепителя — соленоид с подвижным сердечником. При токах КЗ сердечник втягивается магнитным полем и приводит в действие механизм расцепления.

Прогрузка автоматов

Существует несколько стандартных типов мгновенных расцепителей, каждому из которых соответствует определенная время-токовая характеристика. Обозначается они заглавной латинской буквой: А, В, С, D, Е, G Н, L, К, Z, AM, TM. Мы будем рассматривать описанные в ГОСТ Р 50345-2010 характеристики B, C и D. Они же являются наиболее распространенными среди модульных автоматов, остальные — скорее экзотика.

Отличаются они стандартными диапазонами мгновенного расцепления:

  • для «B» ток срабатывания расцепителя будет в диапазоне от 3-кратного до 5-кратного номинального тока;
  • для «С» ток срабатывания расцепителя будет в диапазоне от 5-кратного до 10-кратного номинального тока;
  • для «D» ток срабатывания расцепителя будет в диапазоне от 10-кратного до 20-кратного номинального тока.

Прогрузка автоматов

Автоматы с характеристикой «В» целесообразно использовать для защиты линий с низкими пусковыми токами. Автомат с характеристикой «С» при этом может использоваться как вводной — это позволит сохранить селективность. Также автоматы с характеристикой «С» подходят для защиты нагрузки с умеренными пусковыми токами. Автоматы с характеристикой «D» применяются для защиты линий с высокими пусковыми токами.

Выбор номиналов и характеристик автоматов осуществляется на этапе разработки проекта электроснабжения и входит в зону ответственности проектирующей организации.

На этом закончим описание того, какие бывают автоматы (это очень обширная тема и даже при желании в одной статье все не опишешь) и поговорим об их испытаниях.

Проверка срабатывания расцепителей

Для начала нужно понять какие испытания нужны и как они проводятся. В ПУЭ, а именно в пункте 1.8.37, подпункт 3 говорится о необходимости испытания электромагнитных расцепителей в соответствии с указаниями заводов изготовителей. Мы еще вернемся к этому пункту чуть позже, когда будем говорить о том, какие именно автоматы нужно испытывать. В ГОСТ Р 50571.16-2007 тоже нет никакой конкретики.

Ответ на вопрос мы найдем в ранее упомянавшемся ГОСТ Р 50345-2010 «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения». таблица 7:

a . b и c — это испытания тепловойзащиты, а d и e — соответственно, защиты от КЗ. Для прогрузки автоматов в нашей лаборатории используется комплект для испытания автоматических выключателей переменного тока «Синус-3600». Внешне прогрузочный комплект очень напоминает системный блок персонального компьютера, но то, что это не «системник» становиться понятно, как только берешь его в руки — прибор весит 22 килограмма. «Синус» позволяет испытывать электромагнитные, тепловые и полупроводниковые расцепители автоматов с In от 16 А до 320 А. Как это происходит на практике?

Прогрузка автоматов Прогрузка автоматов

Комплект для испытания автоматических выключателей переменного тока «Синус-3600», вид спереди и сзади

Выводы «Синуса» соединяют с вводами автомата при помощи испытательных проводников, а затем подают ток, и измеряют время срабатывания.

a. На автомат, находящийся в «холодном» состоянии подают ток в 1,13 раза превышающий номинальный ток In. Тепловой расцепитель не должен сработать как минимум в течение 1 часа если In < 63А или 2 часов если In > 63А.

b. Сразу после окончания испытания a на тот же автомат подают ток в 1,45 раза превышающий In. На этот раз тепловой расцепитель должен сработать менее чем за 1 час если In < 63А и менее чем за 2 часа если In > 63А.

c. После окончания испытания b снимаем напряжение, даем автомату остыть и вернуться в «холодное» состояние. Затем снова подаем на него ток, на этот раз превышающий номинальный в 2,55 раза. Если In < 32А. то тепловая защита должна в интервале от 1 до 60 секунд; если In > 32А, то расцепление должно произойти в диапазоне от 1 секунды до 120 секунд.

Все испытания проводятся однотипно: при помощи элементов управления задается испытательный ток в амперах, и после начала испытания таймер на дисплее «Синуса» начинает отсчитывать время. В момент расцепления таймер останавливается.

d. На автоматический выключатель, находящийся в «холодном» состоянии, в зависимости от его характеристики — «B», «C» или «D» — подается ток, равный 3, 5 или 10 In, соответственно. Мгновенный расцепитель должен сработать за 0,1 секунды или более.

e. На автоматический выключатель, находящийся в «холодном» состоянии, в зависимости от его характеристики — «B», «C» или «D» — подается ток, равный 5, 10 или 20 In, соответственно. Мгновенный расцепитель должен сработать менее чем за 0,1 секунды.

В реальной жизни силу тока увеличивают от нижней границы диапазона срабатывания до верхней, причем очень быстро, практически мгновенно. В момент срабатывания электромагнитного расцепителя сила тока и время срабатывания фиксируются на дисплее.

Сколько выключателей нужно прогрузить

Теперь, когда мы в общих чертах разобрались с вопросом «как проверить выключатель?» перейдем к другому, не менее важному вопросу «сколько автоматов проверять?» Действительно, на крупном и даже среднем объекте выключателей может быть не одна сотня, а испытание каждого устройства стоит денег, поэтому данный вопрос актуален в первую очередь с экономической точки зрения.

В ПУЭ на этот счет сказано следующее:

Проверка действия расцепителей. Проверяется действие расцепителя мгновенного действия. Выключатель должен срабатывать при токе не более 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, указанного заводом-изготовителем.

  • электро­установки освещения зданий, помещений и строений
  • электро­установки жилых, общест­венных, админи­стративных и бытовых зданий
  • электро­установки зрелищных представ­лений, клубных учреждений и спортивных сооружений

вводные и секционные выключатели, выключатели цепей аварийного освещения, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения

2% выклю­чателей распреде­лительных и групповых сетей

1% выклю­чателей распреде­лительных и групповых сетей

Испытание выключателей может потребовать длительного пребывания инженеров лаборатории на объекте. По желанию Заказчика работы могут проводиться не на объекте, а непосредственно в нашей лаборатории.

В случае с объектом, еще не введенным в эксплуатацию такой подход удобнее и проще. Однако при выполнении эксплуатационных испытаний, чтобы сохранить работоспособность электроустановки, необходимо будет заменить проверяемые выключатели на аналогичные. Это означает, что Заказчику необходимо заранее иметь резервные выключатели. Если нужно проверить большое количество выключателей, а «резервного фонда» на объекте не предусмотрено, то едва ли затраты на закупку подменных автоматов будут оправданы и проводить испытания придется «по старинке» — в ночное время и нерабочие дни, когда можно отключить потребителей от сети.

Так или иначе, мы всегда можем предложить несколько альтернативных вариантов, а окончательный выбор остается за техническим руководителем потребителя или владельцем электроустановки.

Эксплуатационная проверка выключателей (быть или не быть)

На вопрос «Проводить или не проводить прогрузку автоматов при эксплуатационных испытаниях?» мы можем ответить так: в ПТЭЭП нет указаний насчет периодичности проверки срабатывания расцепителей, поэтому решение остается исключительно за техническим руководителем потребителя.

Наша субъективная позиция состоит в том, что время от времени проверять автоматы все-таки нужно. И мы даем такую рекомендацию не потому, что оказываем данные услуги и зарабатываем на этом деньги, а потому, что любое устройство имеет ограниченный ресурс, со временем стареет и перестает выполнять возложенные на него функции.

При принятии решения о периодичности проверки можно и нужно руководствоваться информацией заводов-изготовителей и здравым смыслом. К сожалению, выключатели отечественных и китайских производителей зачастую отстают от своих европейских и американских аналогов по части качества сборки и надежности, поэтому такие устройства мы рекомендуем проверять чаще. Будет ли это 1 раз в 3 года или 1 раз в 10 лет (или никогда) — решать Вам и только Вам.

Результаты испытаний выключателей

Информация полученная в ходе испытаний, а именно испытательный ток срабатывания и несрабатывания расцепителя, фактический результат (сработал/не сработал) вместе со всеми необходимыми сопутствующими данными заносятся в протокол проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В стандартной формы ЭЛ-6.

Если в результате прогрузки выяснилось, что:

  • выключатель срабатывает при токе несрабатывания,
  • или не срабатывает при токе срабатывания,
  • или срабатывает, но не укладывается во временные рамки,

то его дальнейшая эксплуатация не допустима и он должен быть заменен на другое аналогичное изделие. Более того, в соответствии с ПУЭ п. 1.8.37, пп. 3, при выявлении выключателей, не отвечающих установленным требованиям, дополнительно проверяется удвоенное количестве выключателей.

Да, это печально, но иногда оказывается, что выключатель использовать нельзя. При приемо-сдаточных испытаниях такое бывает реже, при эксплуатационных — чаще. Автоматические выключатели могут быть очень и очень недешевыми, мы это прекрасно понимаем, но такова наша работа — выявлять дефекты. Поэтому все не сработавшие выключатели будут перечислены в дефектной ведомости.

И хорошо, если дефект проявится на испытательном стенде. Гораздо хуже, если короткое замыкание выведет из строя, например, дорогостоящее вентиляционное оборудование или станок с ЧПУ за несколько миллионов рублей.

На этом все. Надеемся, что нам удалось раскрыть данную тему, но если остались вопросы или Вы не согласны с содержанием статьи — напишите нам в комментариях. Мы обязательно ответим.

Любое копирование текста статьи или его отдельных частей возможно только с письменного разрешения правообладателя (ООО «ЭлектроЗамер»). Текст имеет подтверждение 100%-ой уникальности портала TEXT.RU с фиксаций времени, а также нотариальное заверение времени представления документа. Выявление фактов незаконного копирования неминуемо приведет к судебному преследованию!

Добавить комментарий

*****

Устройство и проверка автоматических выключателей

Прогрузка автоматов

После обсуждения многочисленных вопросов по темам устройства автоматических выключателей мы решили в отдельной статье детализировать некоторые аспекты работы этого класса устройств. Нам кажется, что такая статья, не являясь схемой вопрос-ответ, поможет в понимании основных принципов работы автоматов.

Для начала заметим, что если подключить автоматический выключатель можно и своими руками, то собрать его самому нельзя. Точнее можно, но заниматься этим не стоит. Вы получите не защиту – жучок, слабое место, которое гарантирует короткое замыкание и проблемы электропроводки даже при наличии других защитных устройств.

Каскадная схема, что это и для чего нужна?

Начнём с азов. Устройство автоматического выключателя первый уровень каскадной защиты:

  • Тепловое отключение;
  • Электромагнитный расцепитель;
  • Механический рубильник.

При такой схеме выключатель обрывает питание при перегреве линии, при превышении токов в цепи или при ручном выключении. Электронные автоматы менее надёжны, но зато дешевле и могут входить в контур защиты как резервные устройства, имея ряд функций, схожих с принципом действия УЗО. На практике такие автоматы не используют как основные.

Наличие в цепи нескольких типов автоматов, это второй уровень каскада – защита сети с применением дополнительных средств отслеживания состояния нагрузок и токов.

Прогрузка автоматов

Третьим уровнем будет комплексная защита всей энергосети объекта (многоквартирный дом), работа которой может и не привести к отключению отдельных потребителей.

Смысл такой иерархии прост – каждый уровень защиты поднимает проблему выше, отключая проблемную зону. При этом защита уровнем выше сама решает отключать участок или пока нет. Результат очевиден – отсутствие необоснованных отключений потребителей, у которых нет проблем.

Т акая схема защиты известна всем. Прижившийся термин – «веерные отключения электричества». Это тот самый «каскад», при котором устройства, известные нам как «автоматические выключатели», отключают участки перегруженных цепей, защищая всю сеть. Обратный процесс, аналогичное отключение участков сети при недостатке мощности вырабатываемой генерацией. Если автоматы не справляются, происходит «локаут», когда энергетики вручную отключают целые районы, чтобы сохранить в рабочем состоянии парк трансформаторов и защитных устройств или сохранить рабочее напряжение хотя бы на наиболее важных участках.

Таким образом, очевидно, что главная задача автомата выключить питание. Без контроля человека при этом не обойтись, иначе мы каждый день будем оставаться длительное время без света.

Прогрузка автоматов

Теперь поговорим о том, что делается для того, чтобы питание у нас не отключалось просто так, при первом подозрении автомата, что есть проблема.

Последовательные уровни защиты автоматов выключения

Перед тем как говорить об уровнях защиты, напомним о том, что такое испытание автоматических выключателей, предназначенных для бытовых целей.

  • Крайне низкие температуры на пределе работы использованных материалов.
  • Токи, превышающие номинальные значения по всем параметрам.
  • Проверка работоспособности расключателя в условиях открытого горения и при высоких температурах (с обязательной проверкой на сопротивление заливанию водой).
  • Обязательная проверка автоматических выключателей на работоспособность в условиях несоответствия классу защиты данного автомата.
  • Прогрузка автоматических выключателей в перегруженном контуре для исключения эффекта «передачи нагрузки внутри щитка», что может приводить к возгораниям даже на рейке с работоспособными автоматами защиты.
  • Механические испытания, в том числе прочности корпуса, и остальные мелочи с винтиками-болтиками, про которые покупатель никогда и не подумает.

Вся эта катавасия попыток вывести из строя автомат, это не прихоть производителя, им-то, чем проще, тем дешевле. Это точное соответствие требованиям ПУЭ.

ПУЭ – друг или враг?

П УЭ, в настоящий момент, в России единственный документ, в котором детально описано всё, что касается не только устройства автоматического выключателя, но и всех стандартов относительно проверки, допуска к производству и применению в быту. И не только в отношении автоматов защиты.

Для того чтобы проникнутся деталями этого мощного документа (ПУЭ это Правила Устройства Электроустановок) можно почитать одну из его свежих редакций .

Не самое простое чтиво, но оно даёт понимание банальности: «Электричество своих не бьет».

Эти Правила действительно самый полный каталог ошибок электриков и тех, кто делает электроприборы. Сохраните эту ссылку, она поможет сдать собранный своими руками щиток или просто помочь разобраться в том, как выбрать правильный электроприбор.

Тщательность документа хорошо отражает раздел 3.2.15 ПУЭ. Он как раз описывает, как правильно должна проводиться прогрузка автоматических выключателей с учётом наличия или отсутствия резерва по защите. Фактически этот документ запрещает сертификацию на российском рынке защитных устройств, которые при отсутствии резерва не способны самостоятельно отключать питание при броске напряжения без возгорания.

Пытливый читатель немедленно заметит, что половина пожаров как раз из-за таких автоматов. Мы не спорим, просто напомним, что 40% автоматов в нашей стране это по-прежнему пробки с плавкими (а плавкий, значит плавящийся и хорошо горящий проводник) предохранителями. К сожалению, а может и к счастью, сертификация не имеет обратного хода, и если Ваш щиток принят и работает, никакие бумаги не позволят энергетикам отказать Вам в питании дома или квартиры. Энергетики просто подождут, пока ваш дом с несертифицированными и устаревшими автоматами защиты потушат огнеборцы.

Такая вот проверка автоматических выключателей жизненными условиями и предусмотрена теми самыми ПУЭ. Например, пункт 3.2.18, 3.2.19 и ряд пунктов из раздела 2 и 5 предусматривают подачу замыкающего напряжения, превышающего номинал на 50%.

Если Вы решили, что это короткое замыкание (КЗ), то Вы совершенно правы. Правда в этом случае речь идёт о подаче на автомат с номиналом 230В напряжения в 380. Согласитесь, неплохой способ убедиться в том, что такие автоматы не загорятся в силовом щитке. Прогрузка автоматов

Но это ещё не все издевательства, которые придумала жизнь, и которые описали электрики. Аппаратная защита сети это фактически предохранитель, в том числе плавкий. Тот самый, который, сгорая, обеспечит отключение питания. Но при этом прекратит работать автоматика. А перед тем, как она перестанет работать, она может загореться сама. Трудно придумать проверку автоматических выключателей, после которых нужно провести разборку и замену плавкого элемента для восстановления работоспособности. В ПУЭ на эту тему есть отдельный раздел, в котором прямо указано, как время и качество работы автоматики защиты связаны между собой.

Принципы действия автоматов

Для того чтобы понять этот абзац, вернёмся назад и рассмотрим устройство автоматического выключателя.

Первый уровень защиты – это фактически реле, которое приводит в действие размыкатель при неверных токах в участке цепи. Принцип действия второго уровня – подстраховка на случай с виду правильных соотношений параметров в цепи, но при резком росте температур. Например, одновременно растёт сила тока и сопротивление. Физика соотношений говорит, что соотношения одинаковы, но по факту мы имеем КЗ.

Допустим на автомате мороз, а значит, термодатчик не может своевременно успеть отреагировать (в квартире уже горит, а в щитке на улице ещё плюс 10 градусов). Тогда мощной рукой электрик отключит рубильник.

Или, если нет электрика у щитка, и внутри автоматические выключатели, испытания которых не были проведены должным образом, Вас встретит пожарный инспектор.

Почему нельзя экономить на автоматах защиты

Теперь небольшой фрагмент из ПУЭ, который должен отрезвить желающих купить автомат защиты «точно такой же, как немецкий только дешевле в пять раз»!

Теперь небольшой фрагмент из ПУЭ, который должен отрезвить желающих купить автомат защиты «точно такой же, как немецкий только дешевле в пять раз»!

«При оценке чувствительности основных защит необходимо исходить из того, что должны обеспечиваться следующие наименьшие коэффициенты их чувствительности:

  • Максимальные токовые защиты с пуском и без пуска напряжения, направленные и ненаправленные, а также токовые одноступенчатые направленные и ненаправленные защиты, включенные на составляющие обратной или нулевой последовательностей:
    • Для органов тока и напряжения — около 1,5;
    • Для органов направления мощности обратной и нулевой последовательности — около 2,0 по мощности и около 1,5 по току и напряжению;
    • Для органа направления мощности, включенного на полные ток и напряжение, не нормируется по мощности и около 1,5 по току.
    • Для максимальных токовых защит трансформаторов с низшим напряжением 0,23-0,4 кВ наименьший коэффициент чувствительности может быть около 1,5.

Вам всё ясно? Если перевести на русский язык, то испытание автоматических выключателей предназначенных для бытовых сетей нельзя проводить в бытовых сетях. Слишком малы перегрузки. При таких условиях прогрузка автоматических выключателей может быть недостаточной, отчего на рынок попадут некачественные изделия.

Надеемся, мы Вас окончательно не запугали. Теперь давайте вернёмся в наши квартиры к нашим щиткам и защитным автоматам из магазина.

Как термометр работает в автомате

Современное устройство автоматического выключателя — это довольно совершенный набор нескольких приборов в одном корпусе. Мы не говорим про УЗО, мы говорим о банальном автомате. Несмотря на контактную группу, в которой применяются новейшие технологии искрогашения (гашения дуги) при размыкании контактов или специальную электронику, способную изменять магнитные поля контактера для ускорения отключения, физика никуда не делась.

По-прежнему, самым надёжным размыкателем в автомате защиты является тепловой. Эта с виду обычная термопара, которая при перегреве физически размыкает линию, отключая ток, до сих пор самый надёжный выключатель, который уже горит, синим пламенем. Стоимость таких автоматов невелика – достаточно вдумчиво подумать, как выбрать производителя и посмотреть характеристики.

Можно обратить внимание на то, что некоторые уже стали предлагать устройство автоматического выключателя, которое способно реагировать на внешние параметры сети, а не на внутренние. Это позволяет уберечь тонкие приборы от скачков напряжения без трансформаторов.

Но в любом случае, приобретая защитный автомат, посмотрите на его характеристики, маркировку. Почитайте наши статьи, посвященные этим элементам, выбирайте те, в которых кроме электроники есть тепловые реле. Они отключат энергию даже тогда, когда всё остальное уже сгорит, не заметив перегрева и КЗ.





Внимание, только СЕГОДНЯ!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *