Проверка автоматических выключателей на срабатывание: Проверка автоматических выключателей. Прогрузка и испытание автоматов – Методика проверки расцепителей автоматических выключателей ВА57-31

Методика проверки расцепителей автоматических выключателей ВА57-31

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Принесли мне сегодня в электролабораторию два автоматических выключателя типа ВА57-31 с номинальным током 100 (А), чтобы проверить исправность их расцепителей.

У заказчика имеется подозрение, что данные автоматы «не держат» нагрузку и даже при токе около 100 (А) уже отключаются.

Одно из таких отключений повлекло за собой технологическую остановку, что привело к большим проблемам. Сами знаете, технологический процесс — это святое.

На основании проверки необходимо сделать заключение об исправности расцепителей автоматов и оформить официальный протокол для дальнейшего разбора полетов, но это уже другая история.

Несколько слов об автоматических выключателях ВА57-31.

Автоматы ВА57-31 применяются в цепях переменного тока промышленной частоты напряжением до 690 (В) для защиты при возникающих перегрузках и коротких замыканиях, а также для проведения тока в нормальном режиме. С помощью автоматов допускается коммутировать (включать и отключать) нагрузку до 30 раз за сутки.

Расшифруем обозначение испытуемых автоматов ВА57-31-340010:

• ВА57-31 — тип автоматического выключателя
• 3 — трехполюсный с тремя расцепителями максимального тока
• 4 — наличие расцепителей токов короткого замыкания и токов перегрузки
• 00 — без дополнительных контактов
• 1 — ручное включение, способ установки — стационарный
• 0 — отсутствуют данные для дополнительных контактов

Чуть ниже шифра идет обозначение:

Затем указаны:

• 100 (А) — номинальный ток расцепителей
• 690 (V), 50 (Hz) — номинальное рабочее напряжение переменного тока
• 1200 (А) — уставка расцепителя токов короткого замыкания
• Ics и Icu — рабочая и максимальная отключающие способности

Да, к слову вспомнил про постоянные споры среди электриков о том, с какой стороны необходимо подводить питание на автомат. Свое мнение с обоснованными доказательствами я высказал здесь, а почитав паспорт на автомат ВА57-31, еще раз убедился в этом. Дело вот в чем. Производитель четко заявляет о том, что если питание будет подключено на подвижные контакты автомата (нижние выводы 2, 4 и 6), то его рабочая и максимальная отключающие способности уменьшатся на 50%. Так что учтите данный факт.

Сразу же внесу ясность в терминологию расцепителей.

Существует два типа расцепителей (ГОСТ Р 50030.2-2010, п.4.7.1):

1. независимый расцепитель
2. максимальный расцепитель тока

С помощью независимого расцепителя можно дистанционно отключать автоматический выключатель. В корпусе автомата установлено реле напряжения. При подаче напряжения на катушку реле оно срабатывает и, воздействуя своим сердечником на планку отключения, отключает автомат. Напряжение на катушку должно быть приложено кратковременно, иначе она может выйти из строя (сгореть). Кратковременность осуществляется, например, путем разрыва цепи питания катушки через нормально-открытый блок-контакт автомата (этот вариант показан на схеме ниже). Еще вариант, это взять питание для реле с нижних выводов силовой цепи автомата. В таком случае, при отключении автомата с катушки расцепителя одновременно будет снято и напряжение питания.

Напряжение питания независимого расцепителя у разных типов автоматов может находиться в пределах от 12 до 400 (В), как переменного, так и постоянного тока (см. паспорт).

Вот принципиальная электрическая схема автомата ВА57-31 с независимым расцепителем.

У испытуемых автоматов независимый расцепитель отсутствует.

Максимальный расцепитель тока делится на:

• расцепитель мгновенного действия
• расцепитель с независимой выдержкой времени
• расцепитель с обратнозависимой выдержкой времени (зависимой или независимой от предварительной нагрузки)

Максимальные расцепители тока, предназначенные для защиты от токов короткого замыкания, в нормативных документах называют расцепителями токов короткого замыкания или электромагнитными расцепителями. Лично я (да и не только я) привык называть их электромагнитными, поэтому в статье чаще всего будет встречаться именно такой термин. Защиту с помощью электромагнитных расцепителей называют электромагнитной защитой автомата или «отсечкой».

Максимальные расцепители тока, предназначенные для защиты от перегрузок в нормативных документах называют расцепителями токов перегрузки или тепловыми расцепителями, которые могу иметь, как независимую, так и обратнозависимую выдержку времени. Такие расцепители я привык называть тепловыми, поэтому в статье чаще всего буду применять именно такой термин. Защиту с помощью тепловых расцепителей называют тепловой защитой автомата или защитой от перегруза.

Итак, с определениями расцепителей разобрались. Теперь перейдем к их проверке.

Методика проверки действия расцепителей автоматических выключателей ВА57-31

Перед началом работ по проверке расцепителей необходимо произвести внешний осмотр автоматического выключателя на наличие сколов, трещин и прочих повреждений корпуса, а затем проверить сопротивление изоляции токоведущих частей.

Требование по измерению сопротивления изоляции (ПУЭ, п.1.8.37.3) относится к автоматам с номинальными токами свыше 400 (А), но я никогда не пренебрегаю им.

В других своих статьях я уже рассказывал, что в нашей электротехнической лаборатории имеются в наличии несколько типов мегаомметров с разными номиналами по напряжению:

• М4100/5 напряжением 2500 (В)
• ЭСО202/2 напряжением от 500-2500 (В)
• Ф4102/1-1М напряжением от 500-2500 (В)
• MIC-2500 напряжением от 50-2500 (В)

Для нашего случая необходим мегаомметр с напряжением от 1000-2500 (В). Лично мне по душе, либо M4100/5, либо MIC-2500.

Автомат должен быть закреплен на заземленное металлическое основание (панель, плита). Измерение сопротивления изоляции производится при отключенном автомате между полюсами и между каждым полюсом и «землей».

Согласно ПУЭ (п.1.8.37.3), сопротивление изоляции должно быть не менее 1 (МОм), а согласно ПТЭЭП (Приложение 3.1, таблица 37) — не менее 0,5 (МОм).

Проверку действия расцепителей автоматических выключателей раньше мы проводили с помощью самодельного испытательного стенда. Об этом я упоминал в статье про прогрузку автоматического выключателя ВА47-29.

Вот упрощенная схема нашего испытательного стенда и его внешний вид.

На этом стенде мы можем поднимать ток до 50 (А), т.е. прогружать автоматические выключатели с небольшим номинальным током.

Если необходимо было навести ток побольше, то мы собирали приведенную выше схему, только с более мощным нагрузочным трансформатором (нагрузочником).

С помощью этого «нагрузочника» мы могли поднимать ток до 1200 (А).

Но в настоящее время для прогрузки автоматических выключателей (и не только) мы активно используем испытательный прибор РЕТОМ-21.

Через его встроенный нагрузочный трансформатор можно поднимать ток до 200 (А) в течение длительного времени, 300 (А) в течение 1 минуты, 500 (А) в течение 5 секунд и даже 700 (А) в течение 0,5 секунд.

Если необходим ток побольше, то к РЕТОМу подключается нагрузочный трансформатор РЕТ-3000, который позволяет увеличить ток аж до 3500 (А).

А вот весь приобретенный нами комплект: испытательный прибор РЕТОМ-21, измерительно-трансформаторый блок РЕТ-ВАХ-2000, нагрузочный трансформатор РЕТ-3000 и измерительный токовый преобразователь РЕТ-ДТ.

О приборе РЕТОМ-21 я еще напишу отдельный пост, где поделюсь своими впечатлениями о нем.

Как мы уже знаем из расшифровки, автомат ВА57-31 имеет электромагнитный и тепловой расцепители. Вот их время-токовая характеристика с холодного состояния при контрольной температуре 30°С и одновременной нагрузке всех полюсов. Цифрой 1 обозначена граница работы теплового расцепителя. Но мы к ней еще вернемся.

Автоматы ВА57-31 относятся к оборудованию промышленного назначения, поэтому проверка их расцепителей осуществляется, согласно требований ГОСТа Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2:2006).

Проверка электромагнитного расцепителя (расцепителя тока короткого замыкания)

Срабатывание электромагнитного расцепителя автоматического выключателя проверяют путем прогрузки его током, равным 80% и 120% от его тока уставки (ГОСТ Р 50030.2-2010, п.8.3.3.1.2).

Уставка электромагнитного расцепителя для рассматриваемого в данной статье автомата ВА57-31 составляет 1200 (А). Таким образом получается, что электромагнитный расцепитель:

• при испытательном токе 960 (А) должен сработать за время более 0,2 (сек.)
• при испытательном токе 1440 (А) должен сработать за время не более 0,2 (сек.)

Прогрузка током осуществляется по любым двум полюсам автомата, соединенных последовательно. В процессе испытаний полюса комбинируют.

Но лично я так не делаю и проверяю каждый полюс по отдельности. Таким образом я буду на 100% уверен в работоспособности именно того полюса автомата, который был прогружен. А при прогрузке сразу двух полюсов есть вероятность, что какой-нибудь один из полюсов не сработает и останется не проверенным, или вовсе неисправным.

Кстати, полюса у автоматов с электронными (полупроводниковыми) расцепителями необходимо проверять по отдельности (ГОСТ Р 50030.2-2010, п.8.3.3.1.2).

Собираем схему для проверки электромагнитного расцепителя.

Подключаем к источнику 3 (разъем U6) первичную обмотку нагрузочного трансформатора РЕТ-3000.

Затем по таблице Е.1 (из руководства по эксплуатации РЕТОМ-21) определяем необходимое количество витков и число параллельных кабелей вторичной обмотки. В качестве вторичной обмотки используются силовые кабели (8 перемычек) из комплекта к РЕТ-3000.

Для нашего примера нам нужно намотать на тороидальный нагрузочный трансформатор два витка вторичной обмотки, использовав 4 кабеля в параллель. Выглядеть это будет примерно так.

Свободные концы силовых кабелей с помощью струбцин необходимо подключить к полюсам автомата через промежуточные шинки.

Таким образом мы можем поднять ток до 2000 (А) на время не более 25 (сек.), что нам будет вполне достаточно.

Срабатывание автомата будем фиксировать по обрыву тока в цепи. Обрыв можно контролировать:

• отсутствием тока в силовой цепи источника питания
• с помощью секундомера и свободного полюса автомата
• с помощью токового преобразователя РЕТ-ДТ

Для нашего случая я использую третий способ, т.е. с помощью токового преобразователя РЕТ-ДТ.

Теперь обхватываем четыре параллельных кабеля с помощью синего измерительного кольца (его еще называют поясом Роговского или катушкой Роговского с воздушным сердечником). Для этого у него имеется специальный фиксирующийся замок.

С помощью измерительного кольца будет происходить измерение тока в силовой цепи. Измерительное кольцо соединено с интегратором, который преобразует измеренный ток в низковольтное напряжение 3 (В).

На интеграторе устанавливаем переключатель на диапазон измерений «3кА (1В/кА)» и включаем его. Выходной кабель с интегратора подключаем к РЕТОМу-21 (канал PV1).

Теперь включаем автомат, затем РЕТОМ-21 и начинаем проверять электромагнитный расцепитель.

Здесь вдаваться в подробности работы с РЕТОМ-21 я не буду. Скажу лишь то, что повышать значение тока необходимо короткими импульсами, чтобы не вызвать срабатывание теплового расцепителя. Длительность импульса должна быть на 20-50% больше, чем время срабатывания электромагнитного расцепителя.

После отключения автомата его ручка будет находиться в промежуточном положении. Чтобы снова включить автомат, необходимо сначала сделать движение рукоятки вниз (в сторону «О»), а потом снова взвести ее.

Затем электромагнитный расцепитель каждого полюса необходимо дополнительно проверить током, указанным в паспорте на конкретный тип автомата. Открываем паспорт и смотрим, что для ВА57-31 этот ток составляет 1,3 от тока уставки электромагнитного расцепителя, а значит нам необходимо прогрузить каждый полюс в отдельности током 1560 (А) и он должен отключится за время не более 0,2 сек.

Электромагнитные расцепители у испытуемых автоматов в этот раз я не проверял, т.к. изначальной задачей была проверка только лишь тепловых расцепителей. Так уж мы договорились с заказчиком, да и времени, как всегда, было мало — очень срочный заказ.

Проверка теплового расцепителя (расцепителя токов перегрузки)

Проверку теплового расцепителя автоматического выключателя необходимо проводить при контрольной температуре, которая равна 30°С, иначе в значение номинального тока придется вводить поправочный коэффициент, согласно приведенного ниже графика.

Во время испытаний температура в помещении электролаборатории была около 25-26°С, а значит номинальный ток теплового расцепителя необходимо умножить на коэффициент (примерно К=1,03), т.е. номинальный ток теплового расцепителя с учетом температуры в помещении нужно принимать, как 103 (А).

Разница между значениями не существенная, поэтому принимаю номинальный ток теплового расцепителя за 100 (А). Если в процессе испытаний возникнут сомнения по измеренным значениям, то перепроверю автомат уже с учетом поправочного коэффициента.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя ВА57-31 имеет обратнозависимую выдержку времени и проверяется согласно ГОСТ Р 50030.2-2010 (п.8.3.3.1.3.b и п.7.2.1.2.4.b).

Сначала тепловой расцепитель проверяют при токе 1,05-кратным от его тока уставки.  Это значит, что при токе 105 (А) автомат должен отключиться за время не ранее, чем 2 часа. Если у Вас номинальный ток автомата меньше или равен 63 (А), то не ранее, чем через час.

Прогружают одновременно три последовательно-подключенных полюса автомата.

По сути, 1,05 от номинального тока — это и есть условный ток не расцепления.

Затем ток быстро поднимают до 1,3-кратного значения тока уставки. Автомат должен отключиться не позднее, чем через 2 часа. Здесь аналогично, если у Вас номинальный ток автомата меньше или равен 63 (А), то не позднее, чем через час.

Как видите, такие испытания занимают массу времени (как минимум 3-4 часа на один автомат).

Поэтому первые две проверки теплового расцепителя по условным токам нерасцепления и расцепления, мы опускаем, а переходим непосредственно к дополнительной проверке, предусмотренной производителем.

Каждый полюс автомата необходимо прогрузить током, указанным в паспорте завода-изготовителя. В паспорте на ВА57-31 указано, что прогрузка автомата осуществляется 2-кратным током для каждого полюса по отдельности. При этом автомат должен сработать за время от 30 до 500 (сек.).

Таким образом получается, что при токе 200 (А) автомат должен отключиться за время от 30 до 500 сек.

Итак, собираем схему для проверки теплового расцепителя.

Схема аналогичная предыдущей, только без внешнего нагрузочного трансформатора РЕТ-3000. Для проверки тепловых расцепителей мне будет достаточно встроенного источника тока (про характеристики внутреннего нагрузочного трансформатора я говорил выше по тексту) и кабеля меньшего сечения из стандартного комплекта РЕТОМ-21.

Подключаем одни концы кабеля к источнику 3 (выход I5 переменного тока), а другие — к первому полюсу (1-2) автоматического выключателя.

Срабатывание автомата, как и в предыдущей схеме, будем фиксировать по обрыву тока в цепи с помощью измерительного преобразователя РЕТ-ДТ. Обхватываем жилу силового кабеля с помощью измерительного кольца и защелкиваем замок.

Выставляем на интеграторе переключатель в диапазон измерений «300А (10мВ/А)» и включаем его.

Выходной кабель с интегратора подключаем к РЕТОМу-21 (канал PV1).

Готово. Можно приступать к измерениям.

Наводим ток 200 (А) и отсчитываем время отключения автомата.

Автомат отключился за время 191,9 (сек.).

Измеренные значения по всем полюсам:

• полюс (1-2) — 191,9 (сек.)
• полюс (3-4) — 188,1 (сек.)
• полюс (5-6) — 151,3 (сек.)

Пределы работы теплового расцепителя ВА57-31 соответствуют заводским данным, ПУЭ (п.1.8.37.3.2), ПТЭЭП (п.28.6) и требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010 (п.8.3.3.1.3).

По результатам измерений оформляем протокол утвержденной формы.

Для наглядности процесс проверки теплового расцепителя по одному полюсу я снял на видео (к сожалению, на остальные полюса не хватило заряда аккумулятора, так что как-нибудь в другой раз):

P.S. Вот таким образом проводятся проверки действия расцепителей автоматических выключателей промышленного назначения. Автоматы бытового назначения проверяются несколько иначе. Об этом я расскажу Вам в ближайшее время. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Как проверить исправность автоматического выключателя при покупке

Вступление

Проверить исправность автоматического выключателя при покупке задача не из простых. Вы не сможете воспользоваться никакими контрольно измерительными приборами и единственно доступный способ определить исправность, или лучше сказать подлинность автомата защиты это визуальный осмотр.

Лабораторная проверка и проверка автоматов защиты по месту

Точная проверка работоспособности автоматического выключателя возможна только в лаборатории на стандартном тестовом оборудовании. Называется такая проверка – прогрузка.

В лаборатории можно точно проверить автомат защиты по трем основным характеристикам:

• Номинальному току работы;
• Току, при котором срабатывает защита;
• Времени защитного срабатывания при перегрузке (уставка теплового расцепителя)  и коротком замыкании (уставка электромагнитного расцепителя).

Лабораторная (точная) проверка автоматических выключателей делается перед их монтажом, в специализированных лабораториях и стоит денег.

По понятным причинам, лабораторная проверка автоматического выключателя делается в исключительных случаях и уж точно не подходит для проверки выключателя при покупке.

Есть более простая технология проверки автоматов, это тестовая прогрузка автоматического выключателя. Она делается или вернее, должна делаться, перед установкой автомата защиты в электрический щиток. Для местечковой подгрузки автоматов защиты выпускаются специальные подгрузочные устройства.

Если вы делаете электрику своими руками, то для спокойного сна, можно взять в аренду подгрузочное устройство и проверить подгрузкой  все автоматы защиты своего электрического щита квартиры или дома (коттеджа).

Но опять-таки, этот вид проверки автомата защиты не подходит для проверки автомата при покупке. Что же делать?

При покупке автомата защиты придется довольствоваться визуальной и механической проверкой автомата.

Кстати, не стоит быть параноиком и думать, что большинство автоматов защиты потенциально неисправны. Это же относится к «умным» советам в Интернет, что автоматы такой фирмы  «га-но», а вот эти просто класс. Все это бред. Бракованные автоматы могут быть любой фирмы.

Нет никакой гарантии, что купленный дорогой, шведский автомат ABB, будет на 100% исправным и выдержит, заявленные, 2000 срабатываний.

У меня в доме 10 лет назад бесплатно установили автоматы ИЭК, была такая программа, за это время срабатывали раз 20-30, и я не вижу причин их менять.

Нормативная ссылка

ГОСТ Р 50345-2010: Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. (Скачать напрямую в формате DOC)

Как проверить исправность автоматического выключателя при покупке без контрольных приборов

• Посмотрите нанесение маркировки на корпус автомата. Она должна быть явно заводской и четко различимой;
• Проверьте правильность маркировки: название фирмы производителя должно быть написано латинскими буквами и точно соответствовать (побуквенно) логотипу производителя;

Например, маркировка автоматов фирмы ИЭК ранее наносилось русскими буквами. Такое обозначение устарело. С 2006 года автоматы этого производителя маркируются IEK. Отсюда вывод. Видим при покупке на автомате ИЭК, а не IEK, значит автомат старой партии. Или вместо ABB видим ABBB явная подделка.

• Проверьте автомат на вес. Поддельные автоматы легче «родных»;
• Взведите автомат рукой и после отключите его. При отключении должен быть характерный щелчок.

Хочется отметить, что чаще всего я читал о подделке автоматов защиты ИЭК (IEK). Поэтому приведу отличительные признаки настоящего автомата защиты ИЭК.

Проверка автомата защиты IEK на подлинность

Вес автомата ИЭК;

• ИЭК ВА 47-29 — 87 гр.
• ИЭК ВА 47-29М вес 97 гр.
• ИЭК ВА 47-60 вес 105 гр.

Для сравнения: Пачка сигарет весит 22-23 грамма. Тонкий смартфон-130-140 грамм, «толстый» смартфон весит 170-180 горамм.

Маркировка ИЭК обязательно латинская IEK;

Старая маркировка автомтов защиты ИЭК

Цвет полоски под логотипом IEK должен точно совпадать с цветом рычага взвода;

Новая, правильная маркировка автомата защиты ИЭКВелика вероятность поддельности автомата ИЭК

На корпусе должна быть нанесена информация об автомате и адрес сайта производителя методом штамповки;

Надписи и схема автомата должны четко просматриваться на фасадной части корпуса.

Выводы

К сожалению, выводы неутешительны. Визуально проверить исправность автоматического выключателя при покупке на 100% нельзя. Но это не значит, что этого не нужно делать. Обязательно покупайте автоматические устройства электроцепей в специализированных магазинах, исключите хозяйственные и гипермаркеты. При покупке произведите визуальный осмотр автомата и по явным признакам, описанным в этой статье, проверьте автомат на подлинность.

©Ehto.ru

Статьи по теме

• Записи не найдены

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

Похожее

Проверка автоматических выключателей: когда необходима и как проводят?

Основная часть испытаний автоматов — это проверка исправной работы их расцепителей. Дополнительно проверяется качество монтажа выключателей, затяжка контактов, соответствие защитного оборудования проектной документации, но эти параметры уже второстепенны.

Существует большое количество модификаций автоматических выключателей: воздушные, модульные, предназначенные для защиты двигателей, в литом корпусе. Самыми распространенными являются модульные автоматические выключатели, устанавливаемые на монтажную рейку (DIN-рейка), поэтому целесообразно будет рассмотреть ход проверки на их примере.

После срабатывания одного из расцепителей автоматически выключатель выполняет свою функцию — отключает питание определенного участка цепи. Расцепители по типу могут быть тепловыми или электромагнитными, но в современном оборудовании чаще всего используют оба типа для наиболее надежной защиты. Автоматы с одним типом расцепителей имеют гораздо более узкую сферу применения.

Автоматы с тепловыми расцепителями обеспечивают защиту электросети от перегрузки линии. Такой расцепитель представляет собой двухслойную биметаллическую пластинку. Когда возникает перегрузка, этот элемент выключателя нагревается. Под воздействием температуры происходит деформация пластины, что и приводит к расцеплению.

Электромагнитные расцепители нужны для защиты линии от разрушительного воздействия тока короткого замыкания (КЗ). Этот элемент прибора представляет собой соленоид с подвижным сердечником. Механизм расцепления приводится в действие сердечником, который втягивается магнитным полем, созданным под воздействием токов КЗ.

В свою очередь электромагнитные расцепители подразделяются на типы в зависимости от временных и токовых характеристик, то есть от того, за какое время и токи какой силы приводят выключатель в действие. Обозначаются типы электромагнитных расцепителей заглавными латинскими буквами. К наиболее распространенным относятся типы, соответствующие буквам B, C, D.

В этих элементах мгновенное расцепление происходит при таких стандартных диапазонах:

B — в диапазоне от 3-кратного до 5-кратного номинального тока;
С — в диапазоне 5-10-кратного номинального тока;
D — 10-20-кратного номинального тока.

При низких пусковых токах в системе допустимо использовать автоматы с расцепителями типа B. В этой же сети целесообразно установить входной автомат с характеристиками C. Эти же устройства допустимо устанавливать в сети с умеренными пусковыми токами. Для защиты линии с высокими пусковыми токами подходят автоматы типа D.

ГОСТ Р 50345-2010 “Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения” регламентирует, как и какие именно автоматы нужно испытывать.

Проверка автоматических выключателей. | ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, дорогие друзья!

Сегодня расскажу как надо испытывать автоматические выключатели. 

Испытания автоматических выключателей проводятся:

• перед приемкой электроустановки в эксплуатацию

• в процессе эксплуатации в сроки, устанавливаемые системой ППР;

• «к» — после капитальных ремонтов электрооборудования;

• «т» — после текущих ремонтов электрооборудования;

• «м» — межремонтные профилактические испытания.

Нормируемые величины.

Параметры срабатывания автоматических выключателей должны соответствовать данным завода-изготовителя и обеспечивать:

• защиту от поражения электрическим током (в случае недостаточности других защитных мер) при коротких замыканиях;

• защиту сетей от перегрузок и пожаров, вызванных технологическими перегрузками или повреждениями изоляции.

Обеспечение требований защиты от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях путем автоматического отключения питания достигается нормированным временем отключения поврежденного участка цепи, зависящего от тока однофазного замыкания.

Время срабатывания автоматического выключателя проверяется в случае, когда измеренный или расчетный ток однофазного замыкания меньше верхнего предела диапазона токов мгновенного расцепления этого выключателя и разброс времени срабатывания выключателя по времятоковой характеристике выходит за пределы нормированного времени отключения, приведенные в таблице 2.

При этом расцепители автоматических выключателей испытываются током, равным измеренному или расчетному значению тока однофазного замыкания.

При проверке защиты сетей от перегрузок для автоматических выключателей допустимое время срабатывания в зависимости от кратности номинального тока и температуры окружающей среды определяется по паспортным данным.

При проверке времени срабатывания автоматического выключателя кратность тока испытания должна приниматься такой, чтобы время срабатывания было не менее 5 секунд.

При этом необходимая кратность испытательного тока ориентировочно определяется по формуле:

I7t7 — семикратный ток испытаний и время срабатывания теплового расцепителя при этом токе;

tx — заданное время срабатывания;

IХ — ток, при котором время срабатывания будет соответствовать заданно

Расцепители регулируют и калибруют на заводе-изготовителе, после чего их крышки пломбируют. Открывать крышки и регулировать расцепители не допускается.

При наружном осмотре проверяют отсутствие повреждении основания кожуха и крышки автомата, производят несколько включений и отключений вручную, проверяя действие расцепителей.

На заводе-изготовителе тепловые расцепители ( расцепители с обратнозависимой выдержкой времени) калибруют по начальному току срабатывания. Проверка этого тока требует больших затрат времени.

Поэтому при приемосдаточных и эксплуатационных испытаниях проверку согласно ГОСТ 50345-2010 производят в форсированном режиме: при 2-х или 3-х кратном номинальном токе расцепителя.

Для каждого типа выключателя и расцепителя время срабатывания при 2-3-кратной нагрузке не должно превышать указанного заводом. Заводские данные даются для случая одновременной нагрузки испытательным током всех полюсов выключателя, соединенных последовательно.

Однако при одновременной нагрузке всех полюсов проверка не дает гарантии исправности каждого расцепителя. Поэтому, кроме проверки при одновременной нагрузке всех полюсов выключателя, целесообразно проверить каждый тепловой расцепитель в отдельности.

При испытании тепловых расцепителей необходимо помнить, что если тепловой элемент не сработает и не произойдет отключения автомата за максимально допустимое для него время, то необходимо отключить испытательный ток во избежание перегрева и порчи расцепителя.

Максимально допустимое время равно примерно двойному времени срабатывания при форсированном режиме испытания.

Электромагнитные расцепители проверяются только при поочередной нагрузке испытательным током каждой фазы автомата .

При этом нагрузочный ток повышают до 0,8 значения тока отсечки, указанного в паспортных данных выключателя, или до нижнего предела тока мгновенного расцепления для выключателей типов В, С, D и аналогичных (классификация согласно ГОСТ 50345-2010).

Электромагнитный расцепитель не должен сработать.

После этого нагрузочный ток увеличивается до 1,2 тока отсечки или до верхнего предела тока мгновенного расцепления для выключателей типов В, С, D. Электромагнитный расцепитель должен сработать. Это означает, что ток отсечки находится в допустимых пределах.

При проверке комбинированных расцепителей (с тепловыми и электромагнитными элементами) нагрузочный ток необходимо повышать быстро, чтобы не успел сработать тепловой расцепитель.

Чтобы убедиться в том, что тепловой расцепитель не сработал, сразу после отключения выключатель включают вручную, при срабатывании теплового расцепителя повторное его включение не произойдет.

Принципиальная схема проверки тепловых и электромагнитных расцепителей автоматического выключателя предусматривает:

• проверка каждого полюса в отдельности ;

• проверка при одновременной нагрузке всех полюсов .

.

Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей выключателей бытового и аналогичного назначения.

Собрать схему проверки в соответствии с инструкцией изготовителя используемого нагрузочного устройства.

Для проверки тепловых расцепителей пропустить через каждый, находящийся в холодном состоянии, полюс выключателя ток, равный 2,55 In.

Время расцепления должно составлять не менее 1 с и не более:

• 60 с — при номинальных токах выключателей до 32 А;

• 120с —при номинальных токах выключателей выше 32 А.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «В»:

Пропустить через каждый полюс ток, равный 3 In.

• Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «С»

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

• Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «D»

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

• Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 50 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Также, как и при проверке тепловых расцепителей, полюса выключателей перед каждым испытанием должны находиться в холодном состоянии.

Термин «холодное» означает: «Без предварительного пропускания тока при контрольной температуре калибровки» (ГОСТ Р 50345-2010).

Контрольная температура калибровки — 30°С.

Испытания проводят при любой температуре, а результаты корректируют к температуре 30°С на основании поправочных коэффициентов изготовителя.

При отсутствии данных изготовителя испытательные токи устанавливают отличными от указанных на 1,2% на каждый градус изменения температуры, при которой проводятся испытания.

Пример: при проведении испытаний при температуре 20°С испытательные токи следует увеличивать на 12%.

Проверка расцепителей выключателей, не относящихся к категории «бытового и аналогичного назначения» (по ГОСТ Р 50030.2-2010)

Проверка расцепителей перегрузки

Расцепители перегрузки рассматриваемых выключателей подразделяются на:

· расцепители мгновенного действия;

· расцепители с независимой выдержкой времени;

· расцепители с обратнозависимой выдержкой времени (тепловые).

При проверке расцепителей мгновенного действия или с независимой выдержкой времени через каждый полюс выключателя пропустить испытательный ток, равный 90 % уставки по току перегрузки.

При этом расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

· удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 110 % уставки по току нагрузки.

При этом расцепитель должен сработать в течение:

· 0,2 с для расцепителей с независимой выдержкой времени;

· удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей мгновенного действия.

При проверке расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени (тепловых) при контрольной температуре (30 ± 2) °С (холодное состояние полюсов) через последовательно соединенные полюса выключателя пропускают ток, равный 1,05 уставки расцепителя в течение 1 часа. В течение этого времени расцепитель сработать не должен.

По истечении этого времени значение испытательного тока в течение 5 с повышают до 1,3 уставки расцепителя. При протекании этого тока расцепитель должен сработать в течение 2 часов с момента увеличения испытательного тока. Данные испытания требуют больших затрат времени, поэтому проверку соответствия параметров расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени данным изготовителя при массовых испытаниях производят в форсированном режиме при условии, что время расцепления должно быть не менее 5 с.

При этом кратность тока, обеспечивающая данное условие, определяется по паспортным данным выключателя по формуле (1) настоящей методики. При проведении испытаний при температуре, отличной от контрольной, результаты необходимо корректировать к температуре 30 °С по указаниям изготовителя.

Проверка расцепителей короткого замыкания

Расцепители токов короткого замыкания рассматриваемых выключателей подразделяются на:

· расцепители мгновенного действия;

· расцепители с независимой выдержкой времени.

При проверке параметров указанных расцепителей через каждый полюс необходимо пропустить испытательный ток, равный 80 % уставки расцепителя.

Расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

· удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Пропустить испытательный ток, равный 120 % уставки расцепителя.

Расцепитель должен сработать в течение:

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

· удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Проверка времени срабатывания автоматических выключателей

В большинстве случаев защита кабельной линии выполняется автоматическими выключателями (или как их обычно называют, автоматами). Автоматический выключатель защищает кабельную линию двумя способами: от перегрузки (тепловая отсечка) и от короткого замыкания (электромагнитная отсечка).

И если перед вами стоит проблема правильного выбора автоматического выключателя, то выбрать его по перегрузке достаточно просто. Вы знаете (или можете посчитать) ток нагрузки. Номинал автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки. С этим всё просто.

С номиналом автомата разобрались, осталось выбрать его характеристику срабатывания. Всего бывает пять характеристик срабатывания автомата: B, C, D, K, Z. Автоматы с кривыми срабатывания K и Z очень редко используются, в основном применяются автоматы с характеристиками срабатывания B, C, D. Наиболее распространены автоматы с характеристикой C. Кривые срабатывания имеют схожую форму и отличаются только величиной электромагнитной отсечки или кратностью срабатывания. Кратность срабатывания — отношение величины аварийного тока, при котором происходит отключение автомата, к номинальному току автомата. Iк/Iном. Для автоматов с характеристикой B эта величина колеблется в пределах 3…5. Для автоматов с характеристикой C — 5…10. Для автоматов с характеристикой D — 10…20.

Рассмотрим автомат с характеристикой C. Производитель гарантирует, что автомат сработает, если ток короткого замыкания превысит номинальный ток автомата в 10 раз. Но может сработать и при превышении в 5 раз. Это зависит от внешних условий: температуры окружающей среды; был ли автомат под нагрузкой, когда произошло КЗ, или был отключен и его включили на КЗ из «холодного» состояния.

Что будет, если величина тока короткого замыкания меньше отсечки? Автомат всё равно может отключиться, т.к. уже сработает тепловая отсечка. Но это произойдёт не мгновенно, а спустя некоторое время. Допустимое время срабатывания автомата строго регламентировано Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ) и зависит от величины фазного напряжения. Согласно требованиям п.1.7.79  наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения при фазном напряжении 220/230 В для системы заземления TN  не должно быть более 0,4 с.

Итак, необходимо проверить время срабатывания автоматического выключателя. Еще данный расчет называют «расчет петли фаза-нуль». Для примера выполним проверку автомата с номинальным током 16 А с характеристикой C. Автомат установлен в групповом щите. Щит питается от ГРЩ, а ГРЩ от трансформаторной подстанции.

Параметры трансформатора:
Номинальная мощность трансформатора S_н = 630 кВА,
Напряжение короткого замыкания трансформатора U_к% = 5,5%,
Потери короткого замыкания трансформатора P_к = 7,6 кВт.

Параметры питающей линии:
Гр.27 от ЩО 1.2 – 60 м кабель 1х[ВВГнг LS 3×2,5],
ЩО 1.2 от ГРЩ3 – 80 м кабель 1х[АВВГнг LS 5×50],
ГРЩ3 от ТП 1126 – 217 м кабель АВВГнг 2x (4×185).

Параметры выключателя:
Номинальный ток автоматического выключателя I_ном = 16 А
Кратность отсечки K = 10.

Реактивное сопротивление трансформатора:

X_т = 13,628 мОм

Активное сопротивление трансформатора:

R_т = 3,064 мОм

Активное сопротивление кабеля:

R_к = 580,38 мОм

Реактивное сопротивление кабеля:

X_к = 17,36 мОм

Сопротивление энергосистемы:
X_c = 1,00 мОм

Суммарное реактивное сопротивление участка:
X_Σ=X_c+X_т+X_к=31,984 мОм

Суммарное активное сопротивление участка:
R_Σ=R_т+R_к=583,444 мОм

Полное суммарное сопротивление:

R_Σ=583,444 мОм

Ток однофазного короткого замыкания:

I_K1=190 А > I_минК1 = 10×16 = 160 А
Следовательно, автоматический выключатель отключится мгновенно (сработает электромагнитная отсечка, время отключения.

Чтобы скачать пример расчета в Word, нажмите на кнопку: СКАЧАТЬ ПРИМЕР

Чтобы не считать каждый раз вручную на калькуляторе и переносить цифры в Microsoft Word, я реализовал эти расчет прямо в Word. Теперь надо только ответить на вопросы, которые он задаёт. Вот так это выглядит:

Весь расчет занял две с половиной минуты.

---

Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Читайте также:

Проверка автоматических выключателей по току короткого замыкания: методика

Содержание статьи:

После замены электропроводки в помещении важно грамотно и надежно установить приборы учета и все необходимые автоматы для бесперебойной и корректной работы подключенного оборудования. После установки все электрические устройства нужно проверить на работоспособность – прогрузить.

Кратко об автоматах защиты

Автоматические автоматы необходимо проверять на работоспособность, чтобы избежать аварийной ситуации

Автоматы защиты или автоматические выключатели – это электрические механизмы, основная задача которых при появлении нештатных или аварийных ситуаций обесточить проблемную линию или все помещение. Он отслеживает в режиме реального времени напряжение в электрической цепи.

Автоматические выключатели получили широкое распространение благодаря приемлемой цене, надежности и простоте использования, установки и обслуживания. Большое количество модификаций позволяет устанавливать устройство в электроустановки большой и малой мощности. Также выключатели бывают оснащены ручным и дистанционным управлением.

Методы прогрузки

При проведении прогрузки изменяются все основные характеристики устройства – время срабатывания защиты при появлении аварийных ситуаций, номинальный ток и ток срабатывания защиты. Проверка автоматических выключателей должна проводиться квалифицированным персоналом, после чего в удостоверении оставляют отметку с разрешением на дальнейшую эксплуатацию.

В удостоверении обязательно указывают группу по технике безопасности и напряжению, при котором сотрудники могут проводить проверку электрического оборудования. Подписывается бумага главным энергетиком предприятия.

Оборудование для проверки автоматов на отключающую способность

Чтобы проверить дифавтомат на работоспособность, предварительно требуется собрать простую схему, в состав которой входит следующее оборудование:

• трансформатор тока – ТТ;
• соединительные провода;
• амперметр, выполняющий роль шунта;
• ключ управления – КУ;
• лабораторный автотрансформатор для наблюдения за изменениями нагрузки – ЛАТР или нагрузочный трансформатор – НТ.

Проверка дифавтомата требует частичного демонтажа устройства, а после проверки обратной установки.

Как проверить автоматический выключатель на работоспособность

Для полноценной проверки на пригодность требуется использовать специальное оборудование. Его прогрузка осуществляется для вычисления времени срабатывания в пределах защищаемых пределов по заводским характеристикам. На испытуемом устройстве выставляется параметр тока нагрузки, который равен максимальному амперажу для конкретной модели.

При проверке теплового расцепителя на автоматическом выключателе выставляется трехкратный ток нагрузки и максимальное время срабатывания. Как правило, этот временной интервал колеблется в пределах 5 секунд – 0,5 минуты.

Результаты проводимых испытаний обязательно должны быть занесены в специальный протокол. В нормативном документе должны быть отображены величины времени срабатывания электрического устройства и наводимый ампераж. Образец заполнения документа находится в интернете в свободном доступе.

Необходимость эксплуатационной проверки

В нормативных документах нет четких указаний о сроках и периодичности производимых проверок, поэтому частота полностью зависит от человека, который отвечает за полную техническую безопасность жилплощади.

Электрики, полагаясь на свой опыт, рекомендуют время от времени проверять электрическое оборудование на пригодность. Обусловлено это тем, что каждый прибор с течением времени и изнашивается и может работать некорректно или вовсе не выполнять поставленные перед ним задачи.

Задавая определенную периодичность, лучше руководствоваться рекомендациями изготовителя устройства. Как правило, оборудование европейского производства нет необходимости проверять слишком часто. Если же автоматический выключатель был изготовлен в Китае или на одном из отечественных заводов, проверки лучше проводить как можно чаще. В любом случае у владельца есть право выбора.

При разработке алгоритмов проверки используется нормативный документ – ГОСТ 50345-2010: Автоматические выключатели бытового назначения для защиты от сверхтоков.

Результаты проверки

Результаты проверки обязательно должны быть занесены в специальный протокол. Обязательно фиксируются сведения о срабатывании или, напротив, несрабатывании устройства, время и сила тока в момент срабатывания.

Устройство подлежит утилизации и замене новым автоматическим выключателем в следующих случаях:

• оборудование срабатывает, но по истечении допустимого промежутка времени;
• при токе срабатывания не происходит расцепления;
• при токе несрабатывания фиксируется расцепление.

Строгое соблюдение регламента испытаний исключает вероятность дальнейшего использования неисправного оборудования. Дефектные автоматические выключатели вычисляются с высокой точностью.

Сроки испытаний

С какой частотой должны проводиться проверки, написано в сопроводительных нормативно-правовых документах, но рекомендуемая периодичность – один раз в три года при соблюдении всех правил эксплуатации. При некорректной работе или регулярных аварийных срабатываниях периодичность должна изменяться, проводится внеплановая проверка. Данная рекомендация относится ко всем бытовым автоматическим выключателям.

Часто из-за короткого замыкания наблюдается поломка других рабочих элементов электрической цепи, например, вентиляционной системы. Это приводит к большим финансовым растратам. Чтобы предотвратить подобные ситуации и в долгосрочной перспективе сэкономить, рекомендуется регулярно подвергать испытаниям автоматические выключатели и в случае выявления проблемы заменять их новыми. Чтобы убедиться, что автоматические выключатели выполняют свою защитную функцию, требуется на дисплее установить определенную периодичность, с которой будут проводиться испытания на пригодность.

Проверка автоматических выключателей.

В цепях с любым напряжением может произойти сбой из-за утечки короткого замыкания или перегрева. Поэтому установка автоматов защиты – обязательный атрибут, который поможет сохранить в целости проводку и подключенное оборудование. Для бытовых сетей достаточно приобрести аппараты с номиналом до 1000 Вольт. Но чтобы точно убедиться, что механизм исправно работает, необходимо провести проверку автоматических выключателей или как ее еще называют – прогрузку.

Подробнее о выключателях.

Для начала разберемся, как работает прибор, какая у него конструкция и какие вообще бывают автоматы. Это поможет понимать все этапы проверки и выполнить ее качественно.

Эти механизмы предназначены для дистанционного управления напряжением, его можно включать и отключать по несколько раз в сутки. Каждое устройство имеет свой номинальный ток и, как только по цепи проходит напряжение, которое его превышает – автомат срабатывает. При слишком низком напряжении действует та же схема. При коротком замыкании прибор сработает в течение нескольких минут, но в целом время срабатывания зависит от температуры окружающей среды и температуры самого оборудования. Автоматы защиты широко применяются в быту и отличаются простотой в монтаже, надежностью в эксплуатации и долговечностью.

Управлять самим аппаратом можно в ручном или дистанционном режиме. Размыкает цепь он автоматически, а вот замыкать придется самостоятельно. У каждого автомата есть максимальный номинальный ток, о чем уже говорилось выше. Но не во всех есть минимальный номинал. Если эта функция предназначена, аппарат можно использовать как рубильник. Кроме того, в конструкцию включены расцепители, которые бывают двух видов:

1. Электромагнитный (отсутствует выдержка времени, срабатывает при перегрузках линии и КЗ)
2. Тепловой (с выдержкой времени, срабатывает при аварийных режимах, когда напряжение значительно превышает номинальный ток)

Конструкция аппарата защищена от внутреннего перегрева и других поломок, в этом ему помогают дугогасительные камеры.

Основные шаги испытаний.

Во-первых, необходимо провести внешний осмотр корпуса. На нем не должно быть сколов, царапин и так далее. Все детали плотно прилегают друг к другу, защелки на din-рейку свободно открываются и закрываются. На лицевой стороне табличка со схемой подключения и всей необходимой маркировкой.

Во-вторых, нужно вручную произвести проверку отключения и включения аппарата. Исправный автомат во включенном положении надежно фиксируется и легко выключается.

Если внешний осмотр дал удовлетворительные результаты, можно приступать непосредственно к тестированию характеристик. В целом, проверяется работоспособность расцепителей. Но кроме этого измеряют, соответствуют ли заявленные в паспорте устройства характеристики реальным. Проверяют:

— номинальный ток;
— время срабатывания выключателя при аварийных режимах;
— ток действия защиты.

Провести тест самостоятельно не получится, поскольку для этого необходимо специальное оборудование. Для проверки необходимо обратиться к профессионалам, у которых есть удостоверение, подтверждающее их квалификацию и допуск к подобным испытаниям. В документе указывают группу по ТБ (технике безопасности), а также цифру напряжения, при котором работник может проводить проверку (некоторые работают с оборудованием до 1000 Вольт, другие с тем, у которого ток выше). Обратите внимание на подписи, свое согласие обязательно должен обозначить главный энергетик фирмы. Все работы проводятся в соответствии с ГОСТом.

Необходимые инструменты.

Во время проверки автоматических выключателей понадобятся:

— трансформатор тока;
— автоматический трансформатор (лабораторный), который поможет измерить нагрузку;
— соединительные кабели;
— ключ управления;
— амперметр.

Обычно для более надежной и быстрой проверки применяют специальные комплекты. В процессе выключатель частично демонтируют, а после вновь соберут к исходному состоянию.

Прогрузка.

Прибор помещают в специальную установку и подают несколько видов тока. Таким образом, проверяется время срабатывания выключателя при разных условиях.

При превышении номинального тока должен сработать тепловой расцепитель. В его основе – биметаллическая пластина, которая под воздействием сильных температур прогибается. При этом она задевает механизмы, отвечающие за разрыв цепи. После чего автоматический выключатель отключается. Насколько быстро среагирует пластина, зависит от мощности проходящего через нее тока. Нужно учитывать, что времятоковые характеристики отличаются у разных классов выключателей.

Для теплового расцепителя пускают разное по мощности напряжение, а затем фиксируют время срабатывания детали. Температуру окружающей среды подстраивают под стандартную для бытовых помещений. После полученные данные сверяют с заявленными характеристиками. Обычно в паспорте время срабатывания указывают для температуры в 25 градусов по Цельсию. Если значение повышается – аппарат среагирует медленнее, если понижается – наоборот.

Все результаты вносят в протокол, за оформление и достоверность которого отвечает работник, проводивший испытание.

Сроки.

Сам процесс прогрузки не займет много времени, но на составление всех сопутствующих документов и прочего могут уйти примерно сутки. Иногда это время сокращается, в зависимости от занятости организации.

Что касается периодичности таких проверок, то это указано в заводских данных выключателя, а они уже зависят от производителя, качества деталей и так далее. Обычно достаточно раз в три года относить аппарат на тестирование, если не возникло серьезных сбоев. При частых срабатываниях регулярность необходимо увеличить. Для бытовых помещений необязательно проводить столь серьезные процедуры, а вот для промышленных объектов – это главное условие безопасности.