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:

• 20 — степень защиты корпуса IP20 (см. )
• УХЛ3 — климатическое исполнение
• А — категория размещения

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 , 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 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 .

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.

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.

Автоматические выключатели служат для защиты электрических цепей напряжением до 1000 В от аварийных режимов работы. Надежная защита электрических цепей данными электрическими аппаратами обеспечивается только в том случае, если автоматический выключатель находится в исправном техническом состоянии, а его фактические рабочие характеристики соответствуют заявленным. Поэтому проверка автоматических выключателей является одним из обязательных этапов работ при вводе в работу электрических щитов различного назначения, а также при периодической их ревизии. Рассмотрим особенности проверки автоматических выключателей.

В первую очередь необходимо произвести визуальный осмотр аппарата. На корпусе автоматического выключателя должна быть нанесена необходимая маркировка, не должно быть видимых дефектов, неплотного прилегания частей корпуса. Необходимо произвести несколько операций включения и отключения аппарата вручную.

Автомат должен фиксироваться во включенном положении и свободно отключаться. Также необходимо обратить внимание на качество зажимов автоматического выключателя. При отсутствии видимых повреждений переходим к проверке его рабочих характеристик.

Автоматический выключатель конструктивно имеет независимый, тепловой и электромагнитный расцепители. Проверка автоматического выключателя заключается в проверке работоспособности перечисленных расцепителей при различных условиях. Данный процесс называется прогрузкой.

Прогрузка автоматических выключателей осуществляется на специальной испытательной установке, при помощи которой можно подать на испытуемый аппарат необходимый ток нагрузки и зафиксировать время его срабатывания.

Независимый расцепитель осуществляет замыкание и размыкание контактов автоматического выключателя при выполнении операций включения и отключения аппарата вручную. Также данный расцепитель автоматически отключает защитный аппарат в случае воздействия на него двух других расцепителей, осуществляющих защиту от сверхтоков.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту от превышения тока нагрузки, протекающего через автоматический выключатель, выше номинального значения. Основной конструктивный элемент данного расцепителя – это , которая нагревается и деформируется в случае протекания через нее тока нагрузки.

Пластина, отклоняясь до определенного положения, осуществляет воздействие на механизм свободного расцепления, который обеспечивает автоматическое отключение выключателя. Причем время срабатывания теплового расцепителя зависит от тока нагрузки.

Каждый тип и класс автоматического выключателя имеет свою времятоковую характеристику, в которой прослеживается зависимость тока нагрузки от времени срабатывания теплового расцепителя данного автоматического выключателя.

При проверке теплового расцепителя берется несколько значений тока, фиксируется время, за которое произойдет автоматическое отключение автоматического выключателя. Полученные значения сверяют со значениями из времятоковой характеристики для данного аппарата. Следует учитывать, что на время срабатывания теплового расцепителя влияет температура окружающей среды.

В паспортных данных к автоматическому выключателю приводятся времятоковые характеристики для температуры 25 0С, при повышении температуры время срабатывания теплового расцепителя снижается, а при снижении температуры – увеличивается.

Электромагнитный расцепитель служит для защиты электрической цепи от токов короткого замыкания, токов, которые значительно превышают номинальный. Величину тока, при котором срабатывает данный расцепитель, показывает класс автоматического выключателя. Класс показывает кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя к номинальному току автомата.

Например, класс «C» показывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинального тока в 5-10 раз. Если номинальный ток автоматического выключателя 25 А, то ток срабатывания его электромагнитного расцепителя будет в пределах 125-250 А. Данный расцепитель, в отличие от теплового, должен сработать мгновенно, за доли секунды.

Проверку действия расцепителей производят у автоматических выключателей с номинальным током 200 А и выше. Выключатели с меньшим током проверяются по требованию заказчика.

Пределы действия расцепителей должны соответствовать заводским данным.

Действие расцепителя минимального напряжения (для большинства автоматов) проверяют в следующих режимах: он должен отключать автомат при снижении напряжения до 30 % номинального и ниже; не должен препятствовать включению автомата с рукояткой или рычажным приводом при напряжении 70 % номинального и выше, а автомата с электромеханическим приводом - при напряжении 85 % номинального и выше.

Независимый расцепитель должен надежно отключать автомат при напряжении, которое не должно превышать 50 % номинального.

Значительно более трудоемкой является работа по проверке электромагнитных полупроводниковых и тепловых расцепителей. Перед проведением испытаний следует убедиться, что номинальные токи расцепителей соответствуют особенностям работы защищаемого оборудования.

Электромагнитные расцепители проверяют поочередно испытательным током каждого полюса выключателя.

Проверка электромагнитных расцепителей у выключателей, не имеющих тепловых элементов, не представляет сложности, так как испытательный ток может быть увеличен от нуля до значения срабатывания расцепителя.

При проверке электромагнитных элементов комбинированных расцепителей следует учитывать, что тепловой элемент может отключить автомат раньше, чем сработает электромагнитный элемент. Кроме того, длительное прохождение испытательного тока через тепловой элемент может вызвать порчу последнего.

Проверку электромагнитных расцепителей, не имеющих тепловых элементов, осуществляют следующим образом: автомат включают вручную и к одному из полюсов присоединяют нагрузочное устройство. С помощью регулирующего устройства, включенного последовательно с проверяемым электромагнитным элементом, устанавливают испытательный ток на 15...30 %* ниже значения тока уставки автомата. При этом токе автомат не должен отключаться. Затем испытательный ток поднимают до значения (указанного в инструкции), при котором автомат отключится. После отключения автомата испытательный ток уменьшают до нуля, и в том же порядке проверяют электромагнитные элементы в остальных полюсах автомата.

Поскольку автоматические выключатели по току отсечки калибруются на переменном токе, ток отсечки автоматического выключателя в цепи постоянного тока будет на 30 % больше при том же значении кратности. Поэтому для того чтобы автоматический выключатель на постоянном токе срабатывал при расчетном токе уставки, необходимо кратность тока отсечки устанавливать на 30 % меньше по сравнению с автоматическими выключателями, работающими в цепях переменного тока.

Точнее это значение тока устанавливается инструкциями заво-дов-изготовителей.

Проверка электромагнитных элементов комбинированных расцепителей проводится следующим образом: к нагрузочному устройству подключают эквивалентное сопротивление, равное полному сопротивлению одного полюса испытываемого автомата (имеется в виду суммарное сопротивление теплового элемента, электромагнитного элемента и коммутирующих проводников). При помощи регулирующего устройства и амперметра, включенного в цепь эквивалентного сопротивления, значение тока устанавливают на 15-30 % ниже значения тока уставки автоматов.

Не изменяя значения установленного испытательного тока, отключают от нагрузочного устройства эквивалентное сопротивление и вместо него поочередно включают все полюсы автомата. При этом автомат не должен отключаться. После этого эквивалентное сопротивление вновь присоединяют к нагрузочному устройству и устанавливают значение испытательного тока на 15...30 % выше значения тока уставки автомата. Затем повторяют испытание с током отключения. При этом от воздействия каждого электромагнитного элемента автомат должен отключаться.

Чтобы убедиться, что отключение происходит от действия электромагнитных элементов, а не от тепловых, необходимо после каждого отключения незамедлительно (пока не остыли тепловые элементы) вручную включить автомат. Если автомат включается нормально, следовательно, он был отключен от действия электромагнитного элемента.

При срабатывании теплового элемента повторное включение автомата не произойдет.

Для испытания тепловых расцепителей собирают схему, изображенную на рис. 4.3. В каждом полюсе автоматического выключателя смонтирован свой тепловой элемент, воздействующий на общий расцепитель выключателя. Проверяют тепловые элементы двух-, трехкратным током. Если тепловой элемент не сработает и не произойдет отключение автомата за максимально допустимое время, определяемое время-токовой характеристикой, то необходимо незамедлительно отключить испытательный ток. Такой выключатель к эксплуатации непригоден и дальнейшим испытаниям не подлежит.

Проверка характеристики тепловых элементов при одновременной нагрузке всех полюсов выключателя испытательным током производится для уменьшения времени испытаний при большом количестве выключателей, подлежащих испытанию. Для этого

Рис. 4.3. Схемы включения полюсов автоматического выключателя для проверки тепловых расцепителей: а - включение одного полюса выключателя; 6 - включение фазы при одновременной нагрузке всех полюсов выключателя; 5" - рубильник; РІІ - плавкий предохранитель; ТУ - автотрансформатор; Т - нагрузочный трансформатор; ТА - трансформатор тока; РА - амперметр; БР - автоматический выключатель; КК - электротепловой расцепитель

все полюсы соединяют последовательно, автомат включают вручную и все его тепловые элементы нагружают испытательным током.

Если время отключения автомата находится в пределах, указанных в характеристике, то можно считать, что он пригоден к нормальной эксплуатации. В противном случае тепловые элементы проверяют на начальный ток срабатывания.

Иногда при отсутствии специальных нагрузочных устройств тепловую защиту можно проверить с помощью асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Подбирают различные двигатели (например, из резерва или вышедшие из строя из-за повреждения механической части); пусковой ток должен быть несколько ниже уставки мгновенных расцепителей. Для проверки тепловой защиты двигатель кратковременно включают через автомат на две фазы. Длительность включения рекомендуется ограничивать с помощью реле времени, настраиваемого примерно на 2 с. Такая длительность протекания пусковых токов (рав-нътх 5-7 номинальным) лежит в пределах термической устойчивости двигателя.

Проверка тепловых элементов на соответствие техническим условиям завода-изготовителя по току несрабвтывания проводится, если при испытании двух-, трехкратным током время срабатывания автомата получилось меньше допустимого.

В этом случае автомат нагружают испытательным током, равным 1,1 номинального. Если автомат не отключится в течение 1 ч, то его характеристика удовлетворяет техническим условиям завода и такой автомат пригоден к эксплуатации. В противном случае его бракуют.

Автоматы, у которых время срабатывания при испытании получилось выше допустимого, проверяют в зависимости от серии и типа автомата испытательным током, равным 1,2-1,45 номинального, на срабатывание.

Если автомат отключится за время, не более указанного в заводских инструкциях, то основная характеристика его тепловых элементов - начальный ток срабатывания - находится в пределах, гарантируемых заводом. Такой автомат пригоден к эксплуатации.

МЕТОДИКА

Проверка и испытание автоматических выключателей

№ М/06

1. Общие положения.

Данная методика предназначена для производства измерений времени срабатывания аппаратов защиты с тепловыми, электро­магнитными и полупроводниковыми расцепителями с целью проверки выполнения требова­ний пункта 413 ГОСТ Р50571.3-94, обеспечивающего безопасность косвенного прикосновения к нетоковедущим металлическим частям оборудования в момент замыкания фазного проводника.

Время отключения для распределительных цепей не должно превышать 5 с, если сопротивление защитного заземления меньше:

(50/U0)*Z0

где Uo- номинальное фазное напряжение, Zo - сопротивление цепи фаза-нуль, т. е. достаточно мало, чтобы обеспечить безопасное напряжение прикосновения на металлических час­тях оборудования, и 0,4 с для цепей, питающих передвижное и пере­носное оборудование и для распределительных цепей, в которых не выполняется вышеуказанное условие для сопротивления защитного заземления.

Объектом измерений являются автоматические выключатели, которые служат для защиты распределительных сетей переменного тока и электроприемников в аварийных случаях при повреждении изоляции. Для осуществления защитных функций автоматические выключатели имеют максимальные расцепители от токов перегрузки и токов короткого замыкания. При прохождении через автоматический выключатель токов больше номинальных не менее 20%, последний должен отключаться. Защита от перегрузки осуществляется тепловыми или электронными устройствами. Защита от токов короткого замыкания осуществляется электромагнитными или электронными расцепителями.

Измеряемой величиной является время отключения АВ при заданной величине тока, превышающей номинальное значение тока АВ.

2. Объем и нормы испытаний

Согласно ПУЭ 7 изд. п.1.8.37, ПТЭЭП 2003 г.(приложение 1 §26) и Правил технического обслуживания устройств РЗ и А эл. сетей 0кВ (РД 34.35.613-89 §58) Электрические аппараты до 1 кВ испытываются при вводе в эксплуатацию, а также в процессе ее в следующем объеме:

2.1. Измерение сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции аппаратов должно соответствовать величинам, указанным в табл. 1.8.37 ПУЭ и табл.37 ПТЭЭП, но не менее 0,5 МОм. Периодичность проверки при вводе в эксплуатацию и в процессе ее не реже1 раза в 6 лет.

2.2. Испытательное напряжение для автоматических выключателей, магнитных пускателей и контакторов - 1кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения - 1мин.

Испытательное напряжение 1000 В промышленной частоты может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500В. В этом случае измерение сопротивления изоляции мегаомметром на В по п.1.1 можно не проводить (см. п. п.28.3, приложения 3 ПТЭЭП; п.1.8.37 ПУЭ).

2.3. Проверка действия максимальных, минимальных или независимых расцепителей автоматических выключателей (АВ).

Проверка действия (работоспособности) максимальных (тепловых, электромагнитных и комбинированных) расцепителей АВ, тепловых расцепителей магнитных пускателей (ПМ) производится первичным током от постороннего источника тока как при вводе электроустановок (или отдельного аппарата АВ или ПМ) в эксплуатацию, так и в процессе их эксплуатации в сроки, определяемые графиком ППР электрооборудования предприятия.

Плавкие вставки предохранителей должны проверяться в те же сроки, что и другие защитные аппараты. При этом проверяется их соответствие номинальным параметрам защищаемого оборудования, отсутствие трещин на корпусах предохранителей, наличие заполнителя.

2.4. Проверка работы автоматических выключателей и контакторов при пониженном и номинальном напряжениях оперативного тока.

Значения напряжения и количества операций при испытании автоматических выключателей и контакторов многократными включениями и отключениями

приведены в табл. 18.40 ПУЭ.

При профилактических испытаниях указанная проверка производится не реже 1 раза в 12 лет (п. 28.8 приложение 2 ПТЭЭП), кроме случаев, оговоренных выше, для взрывоопасных зон.

3. Условия испытаний.

При проведении испытаний соблюдают следующие условия:

Выключатель устанавливают вертикально.

Выключатели, предназначенные для установки в отдельной оболочке, испытывают в наименьшей оболочке, предписанной изготовителем.

Испытания проводят при частоте (50 ±5) Гц.

Во время испытаний не допускается обслуживание или разборка АВ.

Испытания проводят при искусственном или естественном освещении, при температуре 20-25 0С и относительной влажности воздуха до 80%(при 25 0С), и защищают от чрезмерного наружного нагрева или охлаждения.

4. Метод испытаний.

Испытания автоматических выключателей производятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р (п. 8) путем проверки время - токовых характеристик. Стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления в соответствии с ГОСТ Р п.4.3.5 указаны в таблице 1.

Диапазоны токов мгновенного расцепления. Таблица 1.

Времятоковая характеристика (характеристика расцепления) АВ проверяется в соответствии с требованиями ГОСТ Р п.8.6.1 таблица 6.

5. Требования безопасности

5.1. При проверке срабатывания расцепителей АВ работа оформляется распоряжением (заданием) или нарядом.

5.2. Перед работой должны быть оформлены организационные и выполнены технические мероприятия, согласно требований раздела 3 ПОТ РМ.

5.3. Измерение производится звеном из двух специалистов с квалификационной группой не ниже 111 и 1У. Работы выполняются в последовательности, определенной данной методикой. Подключать приборы к объекту измерений необходимо посредством соединительных проводов, поставляемых в комплекте с прибором. Запрещается выполнять работы в дождь и при повышенной влажности.

6. Требования к квалификации операторов

6.1. К выполнению проверки срабатывания расцепителей АВ допускаются лица электротехнического персонала, не моложе 18 лет, прошедшие проверку знаний ПОТ РМ и ПЭЭП, имеющих электротехническое среднее или высшее образование и практический опыт работы с приборами, знающие настоящую методику, обеспеченные спецодеждой, инструментом, индивидуальными защитными средствами.

7. Подготовка к выполнению измерений.

При подготовке к выполнению испытаний проводят следующие работы:

7.1 Перед выполнением испытаний необходимо проверить:

Соответствие типов и параметров АВ проекту или паспорту на электроустановку;

Соответствие токов уставки АВ проекту;

Проверить правильность монтажа АВ (в соответствии с требованием паспорта на АВ),

Проверить отсутствие видимых повреждений АВ,

Проверить соблюдение полярности подключения АВ,

Проверить надежность затяжки контактных зажимов АВ.

7.2 Снять напряжение со всех частей проверяемого АВ и принять меры, препятствующие подаче напряжения на место работы, вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры. Проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях. Оставшиеся под напряжением токоведущие части должны быть ограждены, на ограждениях вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

7.3 Собрать схему нагрузочного устройства, по схеме, приведенной на рис 1.

7.4 Отсоединить внешние проводники от выводов АВ.

8. Устройство прибора.

Структурная схема прибора представлена на рисунке 1.

УПТР состоит из регулировочного (БР) и нагрузочного (БН) блоков. Блок

регулировочный БР содержит автоматический выключатель включения сети ВК, схему

синхронизации СС, автотрансформаторный регулятор напряжения РН и схему измерения

СИ. Блок нагрузочный БН содержит нагрузочный трансформатор ТН и измерительный

трансформатор тока ТТ.

При работе блоки БР и БН соединяются двумя кабелями. Вход ТН через Х2

соединен с выходом РН, выход ТТ через Х1 соединен с входом СИ, проверяемый

расцепитель Р от 25А и выше подключается к шинам Ш1 и Ш2 нагрузочного блока, а

расцепитель Р до 25А подключается к клеммам Кл1 и Кл2.

Выходные параметры УПТР устанавливаются соответствующими переключателями.

Конструктивно блоки БР и БН выполнены в прочных стальных корпусах с ручками

для переноски, предназначенных для размещения при работе на горизонтальных

поверхностях.

Данные в скобках для УПТР-2, 3

Рис. 1. Структурная схема УПТР

9. Порядок работы с УПТР

Краткие замечания

После транспортировки в зимних условиях перед очередным включением необходимо

дать прогреться изделию до комнатной температуры в течение 2-х часов.

Во избежание дополнительных погрешностей измерений при работе следует использовать

только гибкие соединители, поставляемые изготовителем.

Перед началом работы убедитесь в отсутствии механических повреждений изоляции. Все

представлен на рис. 2.

В целях уменьшения погрешностей измерений запрещается использовать в совместной

работе блоки БР и БН разных номеров.

Все кабельные соединения расположены на правой стенке прибора.

Предохранитель ПР1 на ток 0,5А установлен в цепи трансформаторов питания схем СС и

СИ. Предохранитель ПР2 на ток 5А установлен в цепи гнёзд ГН1-2 и ГН3-4.

Примечания:

Для получения больших токов необходимо нагрузочный блок располагать в

непосредственной близости от испытуемого автомата, используя при этом комплект

гибких соединителей, подключив их попарно.

Рис. 2. Вид лицевой панели блока БР с органами управления и индикации. УПТР-1МЦ

10. Последовательность выполнения измерений.

10.1. Проверка токовых отсечек .

10.1.1. Переключатель предела измерений прибора УПТР ≪Ток срабатывания≫ устанавливается в соответствии с ожидаемым током.

10.1.2. Кнопкой ≪Автоматический≫, со временем длительности пуска равным 200mс, подают ток на испытуемый автомат, после каждого нажатия на кнопку постепенно увеличивая ток переключателями ≪Грубо≫ и ≪Точно≫, приближаясь к ожидаемой уставке. С увеличением номера положения на переключателе – ток выхода увеличивается. Сначала увеличивают ток переключателем грубой регулировки, потом – точной регулировки, до тех пор, пока испытуемый автомат отключится. При этом измеритель тока зафиксирует действующее значение величины тока срабатывания отсечки

10.1.3. Для окончательной оценки тока отсечки и времени срабатывания выключателя, следует сбросить показания приборов отсчёта времени и тока, для чего, спустя 2-3 сек. после последнего измерения нажать на кнопку ≪Сброс≫, после чего снова включить испытуемый автомат подать на него ток, нажав на кнопку ≪ Автоматический ≫.

10.1.4. Примечания :

10.1.4.1. Для получения больших токов необходимо нагрузочный блок располагать в непосредственной близости от испытуемого автомата, используя при этом комплект гибких соединителей, подключив их попарно.

10.1.4.2. Если нагрузочный трансформатор не обеспечивает максимального тока короткого замыкания (см. таблицу 1), то следует проверить сопротивление петли фаза-ноль (фаза-фаза), которое должно быть не более 0,3 Ома, либо ревизовать испытуемый автомат.

10.1.4.3. При больших кратностях тока, подаваемого на автомат, время действия последнего мало и может составлять доли периода (или полупериода) частоты 50Гц.

10.1.4.4. Момент подачи тока, а также его синхронизация с сетью, осуществляется как в режиме автоматического пуска, так и в режиме ручного пуска.

10.1.4.5. Следует обращать внимание на правильность установки переключателя предела измерений измерителей тока и времени.

10.1.4.6. Поскольку ГОСТ регламентирует для различных выключателей различное время их минимального отключения, следует устанавливать переключатель длительности автоматического пуска в соответствии с требованиями ГОСТа, т. е. 200 или 500 мсек.

10.1.4.7. Соединители длиной по 1,5 м. используются для проверки малоамперных (до 32А) автоматов, расположенных на некоторой высоте от пола.

10.1.4.8. Шнур питания УПТР-1МЦ оканчивается ≪евро≫ вилкой с контактом заземления, обеспечивающим безопасность работы на УПТР.

10.1.4.11. Место подключения УПТР к питающей сети должно удовлетворять следующим условиям:

1. Ответная часть сетевого разъёма (розетка) должна обеспечивать контакт соединения вилки шнура УПТР с ≪землёй≫, либо с защитным проводником

2. Провода, подводящие к розетке, сама розетка должны выдерживать мощность, потребляемую УПТР из сети

3. Электрическая сеть в месте подключения должна обеспечивать получение максимальных токов, потребляемых УПТР (см. п10.1.4.2)

8.2.4.12. Подгонку тока по п.10.1.2 выполнять только при времени автоматического пуска - 200 мс.

10.1.4.13. Для проверки времени действия автоматических выключателей с замедлением более 200 мс, при выполнении п.10.13. перейти на время автоматического пуска, равное 500 мс

10.2. Проверка тепловых расцепителей

10.2.1. Выполнить подготовительные мероприятия.

10.2.2. Переключатель предела измерений установить на предел, соответствующий ожидаемому току.

10.2.3. Первоначально ток на автомат подается нажатием на кнопку ≪Автоматический пуск≫ при времени 200 мсек. Переключателями ≪Грубо≫ и ≪Точно≫ устанавливают необходимую величину тока, которая должна быть достаточна для действия теплового расцепителя автомата за определенное время, согласно характеристике теплового расцепителя данного автомата. Затем, когда величина тока установлена, не меняя положение переключателей ≪Грубо≫ и ≪Точно≫, подают ток на автомат, нажав кнопку ≪Ручной пуск≫.

10.2.4. Когда сработает тепловой расцепитель схема пуска отключится автоматически и УПТР зафиксирует показания тока и время срабатывания автомата.

10.2.5. Отключение подачи тока при необходимости может выполнить оператор, нажатием кнопки ≪СТОП≫.

10.2.6. При ощутимом нагреве БН, следует делать перерывы в работе на 5-10 минут.__

11. Техническое обслуживание

Обслуживание изделия во время эксплуатации сводится к очистке поверхности сухой

тканью и проверке отсутствия механических повреждений, могущих повлиять на работу УПТР или безопасность работы с ним.

12.Определение погрешности измерения

По техническим условиям расцепители автоматических выключателей имеют разброс параметров по срабатыванию: + 10 % тепловых расцепителей; + 15 % электромагнитных расцепителей. Исходя из этого, погрешность измерений при испытаниях, которая составляет 5 %, не учитывается.

13. Обработка результатов испытаний

Согласно требованиям ГОСТ Р 50571.16-99 для регистрации и обработки результатов испытаний, должен вестись рабочий журнал, который должен быть пронумерован и прошнурован.

Лица, допустившие нарушение ПОТ РМ и ПЭЭП, а также исказившие достоверность и точность испытаний, несут ответственность в соответствии с законом и Положением о лаборатории.

14. Оформление результатов испытаний

По результатам испытаний составляется протокол.

РАЗРАБОТАЛ:

Начальник электролаборатории

___ . . ______