Проверка действия расцепителей автоматических выключателей. Методика проверка и испытание автоматических выключателей Контроль положения автоматического выключателя

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.

После замены или вновь проложенной электропроводки необходимо установить приборы учета и все автоматы для нормальной работы бытовой техники и обеспечения бесперебойной работы всех типов подключенного оборудования. Установленное оборудование нужно проверить на срабатывание или как это еще принято называть — прогрузить. В этой статье мы подробно рассмотрим, как делается проверка автоматических выключателей напряжением до 1000 В.

Кратко об автоматах защиты

Автоматические выключатели предназначены выполнять роль коммутационных аппаратов, необходимых для проведения нагрузочного тока в режиме нормальной работы оборудования и размыкания электрической цепи в аварийном режиме при повышенном или пониженном напряжении.

Широкое применение АВ получили благодаря простоте установки, надежности в эксплуатации, безопасности при замене и обслуживании, быстроте срабатывания при токах короткого замыкания или ненормальных режимах. Такие автоматы устанавливают в электроустановках как с малой, так и с большой мощностью.

Существуют устройства с ручным и дистанционным управлением. При ненормальных режимах выключатель срабатывает автоматически. Все аппараты снабжены расцепителем максимального тока. Некоторые модели оснащены, кроме максимального и расцепителем по минимальному току. Такие автоматы предназначены заменять рубильники или плавкие вставки в пробочных предохранителях, что обеспечивает более надежную защиту бытовых приборов и подключенного оборудования.

АВ выпускаются в основном на ампераж от 6,3А до 6300А для установок переменного тока до 1 кВ, с разным числом полюсов. Это могут быть одно-, двух-, трех- и четырехполюсные автоматические выключатели.

Подробнее об вы можете узнать в нашей соответствующей статье. Сейчас бы хотелось дополнительно рассказать лишь о том, что защиту от ненормальных режимов осуществляет электромагнитный расцепитель, благодаря которому происходит отключение аппарата.

Существует два вида расцепителей:

• электромагнитный или максимальный расцепитель от токов КЗ и перегрузки (без выдержки времени);
• тепловой (электронный), срабатывающий при токах значительно превышающих номинальные значения нагрузочные токи (с выдержкой времени).

Оба вида защиты должны соответствовать нормативным документам завода-изготовителя (ПТЭЭП в Приложении 3). Для того чтобы устройство работало нормально перед его необходимо проверить. Эта операция называется прогрузкой автомата, на чем мы сейчас и остановимся более подробно.

Методика прогрузки

При прогрузке измеряются основные характеристики автоматов (номинальный ток, ток срабатывания защиты, время срабатывания защиты при ненормальных режимах) на специальной установке. Все работы по проверке работоспособности проводит специальный персонал, имеющий допуск к таким испытаниям, с удостоверением с отметкой о допуске к специальным работам по испытаниям электрооборудования.

В удостоверении должна быть указана группа по Технике Безопасности, и напряжение, при котором работник может проводить проверки (до или выше 1000в). Удостоверение должно быть подписано главным энергетиком предприятия, которое проводит проверочные работы. Методика прогрузки АВ в заводских условиях должна соответствовать ГОСТу по низковольтной аппаратуре управления и распределения.

Оборудование

Для того чтобы проверить (прогрузить) автоматический выключатель нужно собрать довольно простую схему в которую входит необходимое для испытания оборудование:

• соединительные провода;
• КУ — ключ управления;
• ЛАТР — лабораторный автотрансформатор, для изменения нагрузки;
  трансформатор нагрузки или нагрузочный трансформатор (НТ);
• амперметр в качестве шунта;
• ТТ — трансформатор тока.

Схема устройства для проверки АВ:

Методика прогрузки требует частичного демонтажа аппарата, после проверки исправности — обратного монтажа. Устройство для проведения испытания может быть другого типа, главное чтобы на АВ подавался ток искусственного короткого замыкания с измерением его значения, и учетом времени срабатывания защиты автомата в электрической сети.

Существуют даже специальные комплекты для проверки АВ, например СИНУС-1600, показанный на фото:

Сам процесс

Прогрузка автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем осуществляется для определения времени в пределах защищаемой зоны по заводским характеристикам. Для этого на устройстве для испытания выставляется ток нагрузки, который равняется максимальному амперажу для данного типа АВ и время, согласно заводским характеристикам.

Для проведения проверки теплового расцепителя на испытательной установке выставляется трехкратный ток нагрузки и максимальное время срабатывания на отключение, согласное заводским характеристикам. Обычно это время от 5 сек. до 0,5мин.

Подробно все действия по проверке автомата рассмотрены на видео:

Как прогрузить АВ первичным током

Испытания в домашних условиях

Все результаты проводимых работ заносятся в протокол. В документе отражается величина наводимого ампеража и время срабатывания автомата. Протокол прогрузки подписывается лицом, проводящим испытания. Образец заполнения протокола проверки предоставлен ниже:

Сроки испытаний

Периодичность испытаний должна быть оговорена в сопроводительных нормативных документах завода-изготовителя, но рекомендуемая проверка — раз в три года при нормальной эксплуатации автоматического выключателя при номинальном токе нагрузки. При аварийных срабатываниях или ненормальной работе АВ периодичность может быть изменена, и должна быть проведена внеплановая проверка. Все рекомендации относятся к бытовым автоматам и выключателям, установленным в производственных помещениях.

Согласно ПУЭ гл.3.2, пункт 1.8.37 прогрузка автоматических выключателей на вводных и секционных аппаратах защиты, сетях аварийного освещения, пожарной сигнализации — 2% АВ групповых сетей. Требования ПУЭ для других электроустановок 1% всех устанавливаемых автоматов.

В случае обнаружения автоматических выключателей, не соответствующих заводским характеристикам, проводится методика проверки всей партии. После проведения прогрузки на каждый аппарат должен быть поставлен штамп с логотипом лаборатории, проводящей испытание, датой проведения и словом «Испытано» или «Годен до … (дата)». Это свидетельствует о том, что автомат прошел проверку и годен к эксплуатации.

Вот по такой методике выполняется проверка автоматических выключателей напряжением до 1000 В. Как вы видите, прогрузить автомат можно даже прибором, собранным в домашних условиях, главное — знать технику безопасности и технологию испытаний. Надеемся, теперь вы знаете, что и как делать, чтобы самостоятельно проверить отключающую способность аппарата защиты.

Электротехническая лаборатория ГК Эколайф оказывает услугу Проверка автоматических выключателей. Прогрузка и испытание автоматов. По результатам испытания составляется протокол в технический отчет ЭТЛ.

Для подтверждения безопасности электрооборудования его требуется проверять на исправность и соответствие установленным требованиям. Ситуации, в которых требуется проверка автоматических выключателей:

• прием в эксплуатацию после установки электроустановки;
• спустя установленный системой ППР срок эксплуатации;
• после проведения капитального ремонта электрических устройств;
• после текущего ремонта;
• в профилактических целях в межремонтный период.

В ходе испытаний проводится проверка соответствия характеристикам, которые задаются оборудованию производителем. Цель проверки — установить, обеспечивает ли оборудование такие параметры:

• предотвращение поражения электрическим током при коротком замыкании (это условие обязательно в том случае, если других защитных мер для полной безопасности недостаточно);
• защиту электросети от возгораний и перегрузок при технологических неисправностях или повреждении изоляции.

Чтобы автоматический выключатель защищал от поражения электрическим током, он должен обеспечивать отключение от питания участка электрической цепи, который зависит от тока одофазного замыкания.

Перед проверкой автоматических выключателей часто задаются следующие вопросы:

1. Сколько автоматических выключателей необходимо испытывать?
2. Требуется ли проведение проверки в ходе эксплуатационных испытаний?
3. Требуется ли периодически повторное проведение проверок?
4. Испытания проводятся в лаборатории или у заказчика?
5. Что делать, если оборудование проверку не прошло?
6. Требуются ли резервные автоматические выключатели?

Проверка работы расцепителей автоматических выключателей

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 DIN-рейку, 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 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.

Таблица 7 Время-токовые рабочие характеристики

Испытание	Тип расцепителя	Испытательный ток	Начальное состояние	Время расцепления или нерасцепления	Требуемый результат	Примечание
a	B, C, D	1,13 In	Холодное	t < 1 ч (при In < 63 А) t < 2 ч (при In> 63 А)	Без расцепления	-
b	B, C, D	1,45 In	Сразу же после испытания	t < 1 ч (при In < 63 А) t < 2 ч (при In> 63 А)	Расцепление	Непрерывное нарастание тока в течение 5 с
c	B, C, D	2,55 In	Холодное	1 с < t < 60 с (при In < 32 А) 1 c < t < 120 c (при In > 32 A)	Расцепление	-
d	B	3 In	Холодное	t< 0,1 с	Без расцепления
	C	5 In
	D	10 In
e	B	5 In	Холодное	t< 0,1 с	Расцепление	Ток создается замыканием вспомогательного выключателя
	C	10 In
	D	20 In (в особых случаях 50 In)

Термин «холодное состояние» означает, что при контрольной температуре калибровки ток предварительно не пропускают.
Примечание - Для выключателей типа D рассматривается возможность дополнительного испытания для промежуточного значения между c и d.
a, b и c — это испытания тепловой защиты, а d и e — соответственно, защиты от короткого замыкания (КЗ).

Как проверяется срабатывание автоматических выключателей?

Порядок проведения проверок утвержден в нормативной документации. Так, срабатывание электромагнитных расцепителей проверяется согласно ПУЭ 1.8.37 путем проведения испытаний, которые рекомендует завод производитель.

Специалисты нашей лаборатории для выполнения испытаний используют специальное оборудование: аппарат «Синус-3600». Этот прибор весит 22 кг и внешне напоминает системный блок ПК. Аппарат позволяет успешно провести испытания расцепителей электромагнитного типа, полупроводниковых и тепловых при условии, что In попадает в диапазон от 16 до 320 А.

Для проведения испытаний выводы аппарата подключают к вводам автоматического выключателя. После этого подается ток и засекается, какое время пройдет до срабатывания механизма расцепления. При этом испытание проводится поэтапно:

1. Сначала на неразогретый прибор подается ток, который превышает номинальный в 1,13 раз. Расцепитель теплового типа не должен срабатывать на протяжении 1 часа номинальный ток меньше 63 А, и минимум в течение 2 часов при значении номинального тока выше 63 А.
2. Сразу посл завершения первого этапа на оборудование подают ток, который превышает номинальное значение в 1,45 раза. Расцепитель должен сработать в течение часа при In<63 А, или в течение 2 часов при In>63 А.
3. После завершения второго этапа с выключателя снимается напряжение, ему дают вернуться в первоначальное «холодное» состояние. Далее на прибор подается ток, больше In в 2,55 раза. Если In<32 А, то сработать тепловой расцепитель должен за 1 минуты, при In>32 А расцепление должно произойти за 2 минуты.

Для проведения всех этапов испытания достаточно включить аппарат «Синус» и установить требуемое значение тока в Амперах. После этого автоматически включается таймер, который отключается после расцепления.

Подобным же образом проводится и испытание автоматических выключателей с электромагнитными расцепителями:

1. На «холодный» автомат подается ток в 3, 5 или 10 А в зависимости от его типа (B, C, D - соответственно). Мгновенный расцепитель должен вызвать отключение за 0,1 секунду или более.
2. Автомат возвращается в холодной состояние, а затем на него подается ток 5, 10 или 20 А, также в зависимости от типа расцепителя. Сработать устройство должно менее, чем за 0,1 секунды.

При выполнении испытания ток, который подается на прибор, возрастает от минимального значения до верхней границы. Происходит это практически мгновенно. Во время срабатывания расцепителя фиксируется величина тока в этот момент и время, которое прошло с достижения током необходимого значения.

Сколько автоматических выключателей требуется проверить?

Даже на среднем объекте автоматических выключателей может быть сотни, поэтому проверить все может быть достаточно проблематично. К тому же это вызовет дополнительные траты.

Согласно ПУЭ (ПУЭ, п. 1.8.37, пп. 3) проверять необходимо определенную часть от всех выключателей. В жилых, административных, общественных, бытовых зданиях, спортивных сооружениях, клубных учреждениях, на зрелищных мероприятий проверять должно не менее 2% автоматических выключателей распределительного типа и групповых сетей, а также вводные, пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, цепи аварийного освещения, секционные выключатели. В прочих электрических установках возможно снижение количества проверяемых автоматов распределительного типа и групповых сетей до 1% . В остальном — правила те же.

Заказчик сам может решать, где проводить испытания — в лабораторных условиях или непосредственно на объекте. В последнем случае присутствие специалистов лаборатории на объекте может быть достаточно длительным, но это вполне выполнимо, если вы обратитесь в нашу лабораторию. Наши специалисты проведут на объекте столько времени, сколько потребуется.

Если объект еще не эксплуатируется, то проверка в лаборатории будет значительно проще и удобней. Но если объект введен в эксплуатацию, то потребуется замена проверяемых автоматов резервными. В этом случае заказчику потребуется заранее подготовить их а необходимом количестве. Резервные выключатели будут установлены на место проверяемых, чтобы электроустановка продолжала работать во время выполнения испытаний.

Если же заказчик не считает целесообразным приобретать большое количество резервного оборудования, то проводить испытание придется в нерабочие часы — вечером и ночью, а также в выходные дни. В этом случае потребителю не придется испытывать неудобства от отключения сети.

Заказчики могут выбрать вариант проведения испытаний, которые предложат наши специалисты. Окончательное решение всегда остается за ответственным лицом: инженером по технической безопасности или владельцем.

Необходимость эксплуатационной проверки и прогрузки автоматов

Требуется ли проведение проверку автоматических выключателей в ходе эксплуатационных испытаний, может решать технический руководитель объекта. В нормативной документации не указано точно, с какой периодичность должны проводиться проверки, поэтому их частота полностью в компетенции лица, ответственного за техническую безопасность объекта.

Специалисты все же рекомендую время от времени проводит проверку исправности автоматов. Это объясняется тем, что любой прибор со временем изнашивается и может выйти из строя. Чтобы убедиться в том, что автоматы выполняют свою защитную функцию, стоит установить определенную периодичность, с которой будут проводится эксплуатационные испытания.

Для установления периодичности лучше всего опираться на рекомендации производителя приборов. Как правило, приборы европейского производства можно проверять относительно редко. А вот если в системе установлены автоматы, изготовленные в Китае или на отечественном заводе, то рекомендуется проводить проверки чаще. В любом случае окончательное решение остается за заказчиком.

Результаты проверки автоматических выключателей

Результаты проведения испытательных работ заносятся в специальный протокол. В документе фиксируется срабатывание или несрабатывание автомата, время срабатывания и ток в момент срабатывания.

Выключатель должен быть исключен из сети и заменен аналогичным в следующих случаях:

• при токе несрабатывания происходит расцепление;
• при токе срабатывания расцепление не происходит;
• автомат срабатывает, но этот момент не вписывает в допустимый интервал времени срабатывания.

Если в ходе испытаний был выявлен хотя бы один выключатель, который подлежит замене, то по требованиям ПУЭ необходимо дополнительно проверить такое же количество приборов, которое было отправлено на первичную проверку.

Чаще всего выявление неисправных выключателей происходит при эксплуатационных испытаниях. Если проверка осуществляется в рамках передачи объекта в эксплуатацию, то вероятность обнаружения неисправности значительно ниже. Использование надежного оборудования и строгое соблюдение регламента испытаний позволяет нам выявить дефектные выключатели с высокой точностью. Это позволяет максимально защитить электросеть, объект и людей, которые проживают на нем, работают или посещают его. И хотя замена выключателя может быть достаточно затратной, повышение безопасности этого стоит.

Обслуживание
электроустановок
Слаботочные
системы и сети Испытание
электроустановок

Автоматический выключатель – это аппарат отсечки по сверхтоку и току перегрузки, защищающий электроустановку при возникновении замыкания накоротко, либо при длительном увеличении перегрузочного тока на линии и в цепи аппарата.

Про замыкание накоротко (другое название: короткое замыкание или КЗ) сказано и написано много, но про причины, вызывающие КЗ стоит написать отдельно. Дело в том, что состояние изоляции электроприборов и проводки электроустановки напрямую влияет на вероятность возникновения КЗ. Изоляция, в свою очередь, подвержена термическому воздействию извне, говоря по-простому изоляция разрушается при нагреве до определенной температуры, а при перегреве она просто расплавляется, разрушая защитный барьер между проводниками тока и электроустановкой. Минусовые температуры также ведут к разрушению изоляции проводников и оборудования.

Таким образом, перегрузочный ток проводников в электроустановке ведет к постепенному разрушению изоляции и возникновению КЗ, способного вызвать пожар.

Основное отличие автоматического выключателя от обычного выключателя состоит в том, что у первого имеются вместе или по отдельности активные элементы отсечки , которых нет у второго:

• мгновенная отсечка (или электромагнитный расцепитель), срабатывает практически мгновенно (t≤0,1 c) при появлении сверхтока/ударного тока верхней кратности отсечки (например, при отсечке 3*Iном≤Iотсечки≤5*Iном, мгновенное срабатывание произойдет при кратности 5*In);
• термическая отсечка (или тепловой расцепитель), срабатывает тем быстрее, чем больше перегрузочный ток;

Максимальное значение отсечки по перегрузочному току составляет 2,55*Iноминала. То есть, для прибора с Iном = 16А, уставка отработает при I =16*2,55=40,8А.

Термическая отсечка начинает работать только при величине тока 1,13*In, до этого значения срабатывание данного типа защиты (уставки) не происходит!

При увеличении тока до 1,45*In, термическая отсечка сработает при:

• для Iном≤63А – 1 час.
• для Iном>63А – 2 часа.

Мгновенная отсечка (электромагнитная) , для большинства случаев, соответствует обозначению B*/C*/D* Iном:

B* – времятоковая зависимость с номиналом токовой отсечки 3*Iном≤Iотсечки≤5*Iном.
C* – времятоковая зависимость с номиналом токовой отсечки 5*Iном≤Iотсечки≤10*Iном.
D* – времятоковая зависимость с номиналом токовой отсечки 10*Iном≤Iотсечки≤20*Iном.

Причем при нижней кратности электромагнитной отсечки время срабатывания будет отличаться от минимального (t≤0,1 c):

B*нижняя кратность тока = 3*Iном:

• для Iном≤32А – 0,1с
• для Iном>32А – 0,1с

C*нижняя кратность тока = 5*Iном.

• для Iном≤32А – 0,1с
• для Iном>32А – 0,1с

D*нижняя кратность тока = 10*Iном.

• для Iном≤32А – 0,1с
• для Iном>32А – 0,1с

Например, для номинала аппарата D20, отсечка по току в диапазоне от 200-400А, при этом при значении Iотсечки=400А он сработает практически мгновенно (t≤0,1 c); при значении Iотсечки=200А, он сработает за 4 секунды.

Ниже представлен для аппаратов с термической и мгновенной отсечкой В/С/D:

Испытание или прогрузка аппаратов отсечки по сверхтоку и току перегрузки (автоматы) проводится при помощи прибора (или ), который позволяет создавать ток отсечки 50-6 000А и прогружать аппараты отсечки по току с Iном=25-400А.

Прогрузка однополюсного автоматического выключателя С16

Для испытания мгновенной отсечки прогрузочный прибор создает импульсное замыкание накоротко в цепи проверяемого аппарата отсечки по току, в результате которого тот должен сработать. Если он не сработал или сработал слишком быстро такой аппарат отсечки по току бракуют.

Для проверки термической отсечки прогрузочный прибор создает длительное КЗ по максимальной отсечке 2,55*Iноминала. Прибор срабатывает за время:

• для Iном≤35А – 1-60 сек.
• для Iном>35А – 1-120 сек.

Если отключения цепи аппарата отсечки по току не произошло в указанных временных рамках или произошло быстрее 1с такой прибор бракуют.

Испытаниям подвергаются (ПУЭ):

• все секционные аппараты отсечки по току;
• все вводных аппараты отсечки по току;
• все аппараты отсечки по току цепей аварийного освещения;
• все аппараты отсечки по току пожарной сигнализации;
• ≥2% аппаратов отсечки по току распределительных и групповых сетей.

1. Введение

Настоящие методические указания определяют порядок проверки срабатывания расцепителей автоматических выключателей в режимах перегрузки и короткого замыкания с целью оценки качества автоматических выключателей и сравнением с нормами ПУЭ п.1.7.79, 1.8.34; СНиП 3.06.06-85, раздел 4 и данных завода-изготовителя. Методика выполнена на основании требований ГОСТ Р 50571.16- 2007 и ПУЭ и обязательна к использованию специалистами электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае ООО "Энерго Альянс".

2. Общие положения

2.1 Измерение изоляционных характеристик проводится в соответствии с методическими указаниями по проведению измерения сопротивления изоляции.

2.2 Объемы и сроки проведения различных видов испытаний, допустимые значения характеристик испытываемого оборудования, устанавливаются на основании РД 34.45-51.300-97 и утвержденных многолетних графиков.

2.3 Знание настоящих методических указаний обязательно для следующих работников Службы изоляции и испытаний и измерений: начальник, инженер, электромонтёр по испытаниям и измерениям.

3. Метод испытаний автоматических выключателей

3.1 Измеряемой величиной является время отключения автоматического выключателя (АВ) при заданной величине тока, превышающей номинальное значение.

3.2 Испытания работоспособности АВ выполняются методом прогрузки их первичным током путем создания искусственного короткого замыкания с регулируемым значением тока в цепи проверяемого автоматического выключателя с измерением времени отключения.

3.3 Для осуществления защитных функций АВ имеют максимальные расцепители от токов перегрузки и токов короткого замыкания. Защита от перегрузки осуществляется тепловыми или электронными устройствами. Защита от токов короткого замыкания осуществляется электромагнитными или электронными расцепителями.

3.4 Перед проведением измерения времени отключения проверяется:

· соответствие типов и параметров АВ проекту или паспорту на электроустановку;

· соответствие токов уставки АВ проекту;

· отсутствие видимых повреждений АВ,

· надежность затяжки контактных зажимов АВ;

· измерение изоляционных характеристик;

· измерение сопротивления постоянному току контактов выключателя.

3.5 До проведения измерения временных характеристик необходимо 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.

3.6 Измерение характеристик однофазного АВ проводятся по схеме рис. 1.

Проверяемый расцепитель АВ подключается к прогрузочному трансформатору в цепи которого устанавливается трансформатор тока ТА1 с подключенным амперметром. Второй трансформатор тока ТА2 подключается к токовому реле РТ, контакты которого разрывают цепь секундомера. Первичная обмотка прогрузочного трансформатора через регулировочный трансформатор подключается к сети 220В. Путем изменения напряжения на регулировочном трансформаторе устанавливается ток соответствующий уставке тока данного типа расцепителя АВ. При токе К.З. и перегрузке расцепитель должен отключиться. Время срабатывания АВ определяется по шкале секундомера.

3.7 Измерение характеристик трехфазного АВ проводятся по схеме рис. 2.

Проверяемый расцепитель АВ подключается к прогрузочному трансформатору в цепи которого устанавливается трансформатор тока ТА1 с подключенным амперметром. Первичная обмотка прогрузочного трансформатора через регулировочный трансформатор подключается в сеть 220В. Путем изменения напряжения на регулировочном трансформаторе устанавливается ток соответствующий уставке тока данного типа расцепителя АВ.

Время срабатывания АВ определяется по шкале секундомера, в качестве выключателя которого используется свободный контакт АВ.

3.8 При проверке характеристик теплового и электромагнитного расцепителей автоматических выключателей применяется комплектное испытательное устройство «Сатурн-М» или «Сатурн-М1» и нагрузочный трансформатор НТ-12 с диапазоном 30-12000 А.

3.9 Работу с устройством типа «Сатурн-М» производить согласно «Техническому описанию и инструкции по эксплуатации» данного прибора.

3.10 При проверке характеристик автоматических выключателей могут применяться другие комплекты оборудования соответствующие заданному току, напряжению проверяемого автоматического выключателя и с классом точности не менее 0,5

4. Оценка состояния по результатам измерений

4.1 Испытания автоматических выключателей производятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50345-92 путем проверки время - токовых характеристик.

4.2 При проверке теплового расцепителя через все полюса пропускается ток нерасцепления АВ. При этом автоматический выключатель не должен расцепиться. Затем в течение 5 секунд ток постепенно повышается до величины условного тока расцепления. Автоматический выключатель должен расцепляться в пределах условного времени. Значения токов и времени приведены в таблице 1.

4.3 При испытаниях АВ из «холодного» состояния через все полюса пропускается ток, равный 2,55 In. Время размыкания должно составлять не менее 1 с. и не более чем: 60 с. при номинальных токах до 32 А включительно, и 120 с. при номинальных токах выше 32 А.

4.4 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «В» через все полюса пропускается ток, равный 3 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 5 In и автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.

4.5 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «С» через все полюса пропускается ток, равный 5 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 10 In и автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.

4.6 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «D» через все полюса пропускается ток, равный 10 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 50 In автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.

Таблица 1.

Тип защитной характеристики	Ток, I н	Начальное состояние	Пределы времени расцепления или нерасцепления	Требуемые результаты
B,C,D	1.13	Холодное	t ³ 1 ч (при I н £ 63 А) t ³ 2 ч (при I н >63 А)	Без расцепления
B,C,D	1.45	Немедленно после первого испытания. Непрерывное нарастание тока в течение 5 с	t <1 ч (при I н £ 63 А) t <2 ч (при I н >63 А)	Расцепление
B , C , D	2.55	Холодное	1 с < t < 60 с (при I н £ 32 А) 1 с < t < 120 с (при I н >32 А)	Расцепление
	3.00	Холодное	t ³ 0, 1 с	Без расцепления
	5.00
	10.00
	5.00	Холодное	t <0. 1 с	Расцепление
	10.00
	50.00

5. Расчет погрешности испытаний

Абсолютная погрешность измерения времени отключения при измерении устройством «Сатурн» не превышает (0,01хТизм + 0,01) секунд.

6. Меры безопасности и охрана окружающей среды

6.1 К работе по проверке срабатывания АВ допускается лица электротехнического персонала обученные и аттестованные на знание ПОТЭЭ и методики измерений, не моложе 18 лет, обеспеченные инструментом, индивидуальными защитными средствами, спецодеждой.

6.2 Перед работой должны быть оформлены организационные и выполнены технические мероприятия.

6.3 Измерения производятся по распоряжению или наряду бригадой из 2 человек с группой по электробезопасности не ниже 3.

6.4 Переносные приборы и оборудование должны быть заземлены. Заземление может быть выполнено непосредственным подключением к заземляющему устройству или через заземляющую шину передвижной лаборатории гибким медным проводом сечением не менее 4 мм2.

6.5 Работу по подключению приборов к объекту измерения выполнять, отключив электроприемник от сети. Если это невозможно, то подключать прибор следует в диэлектрических перчатках, защитных очках, стоя на диэлектрическом ковре.

7. Оформление результатов измерений

По результатам проверки электролаборатория в Краснодаре ООО "Энерго Альянс" составляет протокол и выдает заказчику в установленный срок.