Настройка тепловых расцепителей автоматических выключателей

Выбор ВА47-29 и настройка РТИ в схеме управления асинхронным электродвигателем (2009)

Как подобрать и настроить защитную аппаратуру асинхронного двигателя?

В цепи обмоток электромотора, помимо короткого замыкания, возможен режим перегрузки, возникающий из-за:

• обрыва фазы;
• повышения/снижения напряжения;
• возрастания момента на валу свыше 1,1 Мном.

Ток двигателя при перегрузке увеличивается на 20. 50%, нагрев обмоток — пропорционально квадрату тока, соответственно на 40. 125%. Если перегрузка кратковременна 2-3 минуты, ею можно пренебречь. Но если более продолжительна, то возрастает вероятность пробоя изоляции обмоток двигателя. Слежением за величиной перегрузки и отключением двигателя занимается тепловое реле. Время его отключения должно быть тем меньше, чем больше ток перегрузки, и пропорционально квадрату отношения величины рабочего тока к току перегрузки.

Рассмотрим типовую схему включения асинхронного электродвигателя. В нее входят: трехполюсный автоматический выключатель, контактор серии КМИ, кнопочная станция, тепловое реле серии РТИ, электродвигатель (см. Рис. 1).

Рисунок 1. Типовая схема включения асинхронного электродвигателя

При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать пропускание пускового тока двигателя:

Для двигателя 4А100S2У3 (Рном = 4,0 кВт, пном=2880 об/ мин, КПД=86,5%, CoS9=0,89, Iпуск/Iном=7,5 номинальный ток Іном=Рном/ 380.Cos9 КПД=4000/1, 73.380.0, 89Ю,865=7,9А, пусковой ток Іпуск=7,5.Іном=59,3А) при условии, что пусковой ток 59,3А меньше нижней границы диапазона тока срабатывания ЭМ расцепителя, выбираем ВА47-29 с характеристиками В20, С13 или D8.

Сопоставим выбранные выключатели. По загрузке В20/С13/ D8 соотносятся, как 0,4/0,62/1; В20 загружен на 40%, С13 — на 62%, D8 — на 99%. По тепловыделению в20/С13/ D8 соотносятся как 0,16/0,38/0,98. Мощность тепловых потерь на В20 составляет 1,7 Вт, на С13 — 4 Вт, на D8 — 10,3 Вт. Что выбрать? Вариант с меньшим тепловыделением и загрузкой!

Приведем еще пример расчета и выбора вводного автоматического выключателя ВА47-29 для электродвигателей серии АОП2 (с повышенным пусковым моментом).

При определении пускового тока принимаем его кратность для двигателей 1500 об/мин равной 7,5; для 1000 об/мин — 7, и для 750 об/мин — 6. Расчетный номинальный ток вводного автомата определяем делением пускового тока на кратность нижней границы диапазона настройки расцепителя. Для характеристик: В-3, для С — 5, для D — 10. Второе условие выбора вводного автомата: номинальный ток автомата должен быть больше номинального тока двигателя.

В результате, например, для двигателя АОП2-42-4 мощностью 5,5 кВт и частотой вращения 1440 об/мин (номинальный ток 11,7 А, пусковой ток 88 А), наиболее подходящим с точки зрения надежности будет вариант автоматического выключателя с характеристикой В 32, а не D13 или С18!

Настройка уставки теплового реле

Проведение пуско-наладочных работ предусматривает настройку тепловой защиты. Наиболее верно проводить настройку уставки теплового реле «на горячем двигателе», при установившемся температурном режиме работающего двигателя и теплового реле.

Настройка теплового реле проводится поэтапно. Перед пуском двигателя уставку ставят на максимальное значение. При установившемся температурном режиме, спустя 25. 40 минут непрерывной работы при номинальном рабочем режиме, уставку плавно уменьшают до срабатывания теплового реле и отключения электродвигателя.

Слегка «загрубив» уставку, повторно запускают двигатель и проверяют правильность настройки. Если реле опять отключит двигатель, то уставку увеличивают, если не отключит — то, уменьшая уставку, снова проверяют срабатывание теплового реле во второй, и в третий раз.

Оптимальным считается вариант настройки при совпадении теплового режима окружающей среды щитового оборудования и двигателя. Например, при размещении в одном помещении.

Положительным фактором является встроенная термокомпенсация теплового реле. Но если ее нет, необходимо, в зависимости от температуры окружающей среды (лето/зима — день/ночь), проводить корректировку уставки.

Тепловые реле серии РТИ торговой марки IEK имеют термокомпенсацию. Это рычаг между эксцентриком уставки и механизмом переключения контактов, который изготовлен из биметалла.

Более сложный вариант настройки тепловой защиты двигателя — при размещении пускозащитной аппаратуры в щитовом помещении, а двигателя — на открытом воздухе. Именно в летний период при максимальной дневной температуре повышается вероятность перегрузки двигателя. В таких случаях применяют встроенную температурную защиту двигателя. В статорной обмотке двигателя (при его изготовлении) размещают позисторы (резисторы с нелинейной зависимостью сопротивления от температуры), автоматически контролирующие температурный режим обмоток и отключающих питание двигателя при достижении максимально-допустимой температуры обмотки.

Гарантией наиболее верного способа защиты от перегрузки будет правильный выбор мощности приводного двигателя. И если нормы проектирования СССР рекомендовали выбирать двигатель с загрузкой 0,75.0,9 (то есть запас составлял 10-25%), то при выборе мощности двигателя с загрузкой на половину номинала проблем с тепловой защитой будет гораздо меньше.

Итак, подведем итоги:

• Защита силовой цепи асинхронных электродвигателей автоматическими выключателями серии ВА47-29 с заменой характеристики электромагнитного расцепителя D на В или С, снижает тепловыделение, и, соответственно, температуру в щите управления;
• Анализ характеристик автоматических выключателей для питания электродвигателей серии АОП2 показывает, что возможна замена автоматического выключателя ВА47-29 с характеристикой D для электродвигателей мощностью до 13 кВт на В, и до 22 кВт на автоматический выключатель ВА47-29 с характеристикой С;
• Настройку тепловой защиты двигателей необходимо проводить «на горячем двигателе» в установившемся температурном режиме двигателя и теплового реле, подбирая уставку последнего согласно вышеприведенной методике.

Проверка автоматических выключателей напряжением до 1000 В

1. Общие положения.

Данная методика предназначена для производства измерений времени срабатывания аппаратов защиты с тепловыми и электро­магнитными 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. Проводится инженерами электролаборатории.

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

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.

2 Методы измерения.

Для определения времени срабатывания аппаратов защиты используется испытательное устройство «Сатурн-М».

Принцип действия испытательного устройства основан на соз­дании искусственного замыкания за местом установки проверяемого аппарата защиты с плавным регулированием значения тока, изме­рением его эффективного значения и измерением времени от нача­ла возникновения заданного тока короткого замыкания до момента срабатывания аппарата защиты. Устройство «Сатурн-М» имеет циф­ровую индикацию значений указанных величин.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

1.Заземлить корпус устройства «Сатурн-М» с помощью клеммы «Корпус» медным проводом с сечением не меньшим, чем подводящие провода, но не менее 4 кв.мм.

2.При использовании силового блока соединить разъем его ка­беля с розеткой на базовом блоке. При автономной работе базового блока вставить в розетку разъем-заглушку.

З. Собрать схему испытаний устройств защиты и согласно схеме рис. 1 закрыть клеммы изоляционной крышкой.

Рис. 1. Применение устройства «Сатурн-М» для проверки непо­средственно от сети 380 В постоянно подключенного к сети (АВ1) и подключаемого на время проверки (АВ2) автоматического выключа­теля. Тумблер «Останов.» должен быть в положении «Внутр.».

4.Подключить сетевую вилку к розетке 220 В, 50 Гц.

5.Включить тумблер питания устройства. При этом должны пройти начальные тесты. Состояние «0000» и включенные светодиоды «Тепл.», «2500», «Ввод», «Ток» соответствуют готовности к рабо­те.

б.Подать входное напряжение, при этом должен загореться светодиод «U вход».

ВЫБОР РЕЖИМА

1.Устройство имеет 4 режима работы:

— проверка тепловых расцепителей тока и РЗ с выдержкой вре­мени:

— проверка электромагнитных расцепителей и РЗ без выдержки времени:

— ручной режим проверки,

— непрерывный режим в качестве тиристорного регулятора мощности.

Выбор режима осуществляется кнопкой «Режим» путем их по­следовательного циклического перебора с индикацией включенного режима.

2.Устройство имеет 4 предела измерения действующего значе­ния тока: 25 А, 250 А, 2500 А и работа с внешним измерительным трансформатором тока — ТТ, кА.

Выбор предела осуществляется кнопкой «Предел» аналогично кнопке «Режим».

З.Для ввода любого из пяти параметров необходимо выбрать режим «Ввод», нажать кнопку соответствующего параметра и затем ввести его числовое значение.

При этом первая цифра появится в правой позиции индикатора, а при вводе следующей цифры сдвигается на одну позицию влево. Соответственно, при вводе пятой цифры первая пропадает, что по­зволяет исправлять ошибки ввода параметров.

Ввод параметров можно производить в любой последователь­ности.

4.В устройстве предусмотрен ввод следующих параметров:

— «Ток А» — предельное эффективное значение тока для провер­ки тепловой и электромагнитной отсечки автоматов;

— «Длит. с » — предельная длительность вьючения тиристоров при автоматической и ручной проверке;

— «Ток ТТ кА» — значение первичного тока применяемого внешне­го измерительного трансформатора тока для последующего автома­тического пересчета результата при выводе на индикатор;

— «Откр. %° — угол открытия тиристоров, задаваемый в ручном и непрерывном режимах;

— «Шаг откр., %» — ступень роста угла открытия тиристоров для автоматических режимов работы.

5.По включению питания производится автоматический ввод наиболее оптимальных значений параметров:

Ток, А — 0000

Длит., с — 00.02

Ток ТТ, кА — 25.00

Откр., % — 0000

Шаг откр., % — 0002

В случае необходимости они заменяются оператором другими.

6.При работе с параметрами предусмотрено два режима рабо­ты — ввод и просмотр результата, выбираемые либо вручную, либо автоматически.

В режиме «Ввод» можно присваивать всем параметрам любые значения.

В режиме «Результат» можно только просматривать значение соответствующего параметра без возможности его изменения.

При этом имеются следующие особенности:

— параметры «Ток» и «Длит.» в режиме «Результат» являются ре­зультатом измерения и могут отличаться от своих значений в режи­ме «Ввод»‘

— параметры «Ток ТТ и «Шаг» могут только вводиться операто­ром и никогда сами не изменяются в любых режимах работы;

— параметр «Откр.» может вводиться оператором в режиме «Ввод», но может и изменяться при автоматических режимах работы, так как ему присваивается значение текущего угла открытия тиристоров при наборе заданного значения тока. В режиме «Ввод» и «Результат» высвечивается одинаковое значение угла открытия. При автоматических режимах работы можно для справки посмотреть угол открытия тиристоров после окончания режима «Пуск». Если при этом перейти в ручной режим, то угол открытия останется от предыдущего автоматического режима.

7.В устройстве предусмотрены следующие ограничения при вводе параметров;

-длительность тока 0,01 . 99,99 с:

-задаваемое значение тока при 25 А, 250 А, 2500 А,

автоматических режимах проверки 99,99.кА;

-задаваемый угол открытия тиристоров 0. 100%;

-задаваемый шаг угла открытия тиристоров 1. 10%.

8.В случае неправильного задания параметров по нажатию кнопки «Пуск» индикатор будет мигать, показывая неправильно вве­денный параметр.

В случае задания значения тока на одном пределе, при перехо­де на другой число будет смещаться, и, если левая цифра выйдет за границу индикатора, то он будет мигать. При этом ввод первой же цифры сразу отменит ранее введенное значение.

В случае просмотра результата измеренного тока переключе­ние пределов аналогично смещает выводимое на индикатор число вместе с запятой. При выходе левой значащей цифры за границу индикатора также будет его мигание.

9.Работа с нагрузочным трансформатором требует примене­ния внешнего сигнала «Останов.» для фиксирования времени отклю­чения автомата.

При испытании обычных автоматов используются свободные контакты одного из размыкателей, которые будут разомкнуты при срабатывании аппарата. Их подключают к клеммам «Останов.» уст­ройства и переводят тумблер в положение «Внешн»

В других случаях при использовании нормально разомкнутых контактов проверяемого аппарата, тумблер устанавливают в поло­жение «Внутр.».

10.Если при включении питания на индикаторе высвечивается число с символом t в левой позиции, то работа с устройством не

возможна. Диагностика неисправностей приведена в Приложении 1 описания устройства.

ПРОВЕРКА ТЕПЛОВОГО РАСЦЕПИТЕЛЯ И РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ

1.Выбрать предел измерения и ввести значение проверочного тока.

2.Ввести длительность протекания тока на 30 — 50 % больше ожидаемого времени срабатывания аппарата.

З.Ввести шаг угла открытия тиристоров (типичное значение 2%).

4.Нажать кнопку «Пуск».

Периодически в течение 0,5 с на индикаторе будет высвечи­ваться измеренное за 0,02 с значение тока до достижения им задан­ного, а затем будет работать секундомер до истечения заданной длительности.

В случае отключения автомата на индикаторе останется время отключения, а измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку «Ток» в режиме «Результат».

В случае перегрузки входных цепей предел автоматически пе­реключится на более грубый.

В любой момент можно прервать процесс измерения, нажав кнопку «Стоп».

При достижении угла открытия, равного 100%, процесс набора тока прекратится, так и не достигнув заданного значения. Необходи­мо перейти на схему измерения по рис. 2 с нагрузочным трансфор­матором тока.

Схема

Рис. 2. Применение устройства «Сатурн-М» для проверки авто­матических выключателей с нагрузочным трансформатором и оста­новом секундомера от резервных контактов АВ2 при использовании встроенного (а) и внешнего (б) трансформаторов тока. Тумблер «Останов.» должен быть в положении «Внешн.». Резистор R=50-100 0м, 500 -150 Вт.

ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЦЕПИТЕЛЯ И ТОКОВОЙ ОТСЕЧКИ

1.Выбрать предел измерения и ввести значение тока через ав­томат на 20-30% больше ожидаемого тока отсечки.

2.Ввести длительность проверочного импульса тока (типичное значение — 0,02 с).

З.Ввести шаг угла открытия тиристоров (типичное значение 2 %).

4. Нажать кнопку «Пуск».

Периодически в течение 0,5 с на индикаторе будет высвечи­ваться измеренное на заданную длительность значение тока, сопро­вождаемое включением светодиодов «Ток», «Результат», пока оно не достигнет заданного значения тока.

В случае отключения автомата на индикаторе останется время отключения, а измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку «Ток» в режиме «Результат».

Можно установить ручной режим проверки.

1.Ввести длительность протекания тока.

2.Ввести желаемый угол открытия тока.

3.Выбрать ожидаемый предел измерения тока.

4. Нажать кнопку «Пуск».

На индикаторе будет работать секундомер до истечения за­данного времени или до отключения автомата.

Измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку «Ток» в режиме «Результат»

Если предел измерения выбран неправильно, то при перегрузке входных цепей устройства индикатор будет мигать, высвечивая не­корректно измеренное значение тока, требуя перевода на более гру­бый предел. Можно установить непрерывный режим работы.

1.Ввести желаемый угол открытия тиристоров.

2.Нажать кнопку «Пуск».

На индикаторе будут высвечиваться минуты, секунды до оста­новки по кнопке «Стоп» или при срабатывании подключенного авто­мата.

Предел автоматически установится на 2500 А. Для работы с внешним трансформатором тока:

1.Подключить вторичную обмотку трансформатора тока к клеммам «12=5 А» устройства.

2. Выбрать предел «ТТ, кА».

3.Ввести значение первичного тока применяемого ТТ. При этом все дальнейшие показания тока будут пересчитаны и отображаться на индикаторе в кА.

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

1.При работе с устройством «Сатурн-М», «Сатурн-MI» необхо­димо строго соблюдать общие требования техники безопасности, распространяющиеся на устройства релейной защиты и автоматики энергосистем.

2.К эксплуатации допускаются лица, изучившие настоящую ме­тодику, инструкцию по эксплуатации и прошедшие проверку знаний правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций.

3.Подключение входных клемм устройства к токоведущим це­пям должно производиться после проверки отсутствия напряжения.

4.При проверке автоматических выключателей непосредствен­но от сети 380 В подключение входных клемм должно производиться через автоматический выключатель с уставками большими, чем у проверяемого.

5.Рекомендуется входное напряжение подавать после включе­ния питания устройства, а снимать -до его выключения.

б.Соединительные провода надо сначала подключать к уст­ройству, а затем уже к токоведущим цепям.

7.На все время измерения входные клеммы устройства должны быть закрыты изоляционной крышкой.

8.Перед работой с устройством клемму «Корпус» устройства «Сатурн-М» необходимо соединить с контуром заземления.

9.При работе необходимо следить за допустимой длитель­ностью протекания тока через тиристоры для предотвращения пробоя тиристоров:

Почему срабатывают автоматические выключатели

Основные неисправности автоматических выключателей, их причины возникновения и способы устранения. Что делать, если автомат не включается или выбивает.

Если в квартире погас свет, отключились розетки, или перестала работать электроплита, то любой мало-мальски знакомый с электротехникой человек идет на площадку проверять в электрощите состояние автоматических выключателей. Чаще всего, устранение неисправности сводится к повторному включению автомата.

Факт срабатывания современного модульного автоматического выключателя определяется легко: ручка находится в положении «вниз», на ней отчетливо виден круглый знак – «ноль». Для включения достаточно повернуть эту ручку вверх, тогда появится горизонтальная черта, и можно будет считать, что миссия выполнена.

Многие квартиры на постсоветском пространстве оборудованы щитками с автоматами немного другого образца. Автоматические выключатели серии АЕ и им подобные имеют немного большие габариты, крепятся к основанию длинными винтами и обладают неприятным свойством: при срабатывании их ручка остается в прежнем, верхнем положении. Это затрудняет поиск сработавшего автомата, который необходимо выключить и снова включить, чтобы вновь подать напряжение.

Но все это, по большому счету, мелочи. Сработавший автомат говорит о какой-то неисправности, а нам надо разобраться, о какой именно.

Расцепители автоматических выключателей

Для начала надо выяснить хотя бы в общих чертах, что такое автоматический выключатель, и как он работает. Многим известно, что автомат разрывает «фазу». Многополюсный автомат может разрывать и нулевой рабочий проводник. Но разрывать цепь автомат может не только по желанию владельца, поворачивающего ручку вниз. На то это и «автоматический» выключатель, что выключиться он может и автоматически.

Необходимо это для того, чтобы защитить проводники и квартирное электрооборудование от повышенного электрического тока, способного вызвать пожар и разрушения. Причиной же возрастания тока может стать:

1. Перегрузка сети. Ее может вызвать включение неисправных электроприемников, или электроприемников, суммарная мощность которых превышает возможности сети. Последнее может быть связано и с неправильной электрической разводкой по квартире, когда на одну группу приходится большое количество штепсельных розеток. Каждая розетка в отдельности вполне может быть и не перегружена, но суммарный их ток может достигать недопустимых для одного автомата значений.

Для защиты от токов перегрузки в автоматических выключателях применяется тепловой расцепитель – биметаллический контакт, состояние которого зависит от температуры, которая, в свою очередь, зависит от протекающего электрического тока. Уставку, то есть, ток срабатывания теплового расцепителя обычно можно регулировать в небольших пределах.

2. Короткое замыкание в сети. Оно может быть вызвано неисправностью электропроводки или выходом из строя какого-либо электроприемника. Для новой электропроводки короткое замыкание может стать результатом ошибки в монтаже, например, при соединении проводов в ответвительной коробке. Физически короткое замыкание – это электрическое соединение фазного и нулевого проводника помимо нагрузки. Поскольку сопротивление цепи в этом случае ограничивается только сопротивлением проводов, то электрический ток мгновенно достигает очень большого значения.

Для защиты от сверхтоков короткого замыкания тепловой расцепитель автомата неэффективен: пока нагреется и разорвется биметаллический контакт, провода уже практически наверняка будут повреждены, а электрическая дуга вызовет возгорание. Поэтому в модульных автоматических выключателях всегда применяетсяэлектромагнитный расцепитель, скорость срабатывания которого составляет доли секунды с момента возрастания тока.

Итак, если в вашем квартирном щитке сработал автоматический выключатель, то можно, конечно, включить его вновь. Однако систематическое срабатывание говорит о какой-то проблеме, которую придется решать.

Короткое замыкание в цепи розеток

При мгновенном срабатывании автомата после его включения есть все основания полагать, что мы имеем дело с коротким замыканием – тепловой расцепитель так быстро не сработает. Убедиться в наличии замыкания можно при помощи мультиметра – сопротивление между нулевой рабочей шиной N и выводом автоматического выключателя при коротком замыкании должно быть близко к нулю. Разумеется, проводить подобные измерения можно, только при выключенном автомате.

Коль скоро мы убедились, что причина срабатывания – короткое замыкание, то необходимо выяснить, где именно оно произошло. Автоматические выключатели в щитке должны быть подобраны в соответствии с принципами селективности, а это значит, что сработать должен именно автомат, расположенный ближе всего к месту короткого замыкания. При этом выключатель реагирует только на замыкания в той части цепи, которая расположена после него относительно линии.

Поэтому, скажем, если срабатывает только вводной автоматический выключатель, то место замыкания с большой долей вероятности расположено прямо во вводном щите. При замыкании в пределах квартиры срабатывает групповой выключатель и зачастую вместе с ним – вводной автомат. В этом случае вводной аппарат можно смело включить вновь и выяснить, какая именно группа электроприемников подключена к проблемному проводу – эта группа не будет работать.

Выяснив этот вопрос, можно отключить все эти электроприемники и вновь ввести групповой автомат в работу. Если он не сработал, то причина состоит в неисправности одного из отключенных электроприборов. Найти конкретного виновника можно либо поочередным включением всех электроприемников, либо измерением их входного сопротивления. Второй способ не подходит для приборов, имеющих электронное управление. Неисправный прибор, разумеется, подлежит ремонту.

Если все приборы исправны, необходимо приступить к осмотру розеток, входящих в состав группы: пластиковые корпуса разобрать, проверить и подтянуть клеммные зажимы. После розеток наступает черед коробок. Их придется вскрыть. И если осмотр не выявит явных неисправностей, то провода надо разъединить, чтобы проверить сопротивление между жилами кабелей по отдельности. Такая проверка уже точно позволит определить, в каком именно из кабелей имеется замыкание. Поврежденная линия подлежит замене, а жилы в коробке необходимо вновь соединить с применением сертифицированных зажимов.

Короткое замыкание в цепи освещения

Если срабатывающий автоматический выключатель защищает цепи освещения, то проверку можно начать с введения автомата при выключенных выключателях. Не сработал автомат – можно поочередно щелкать выключателями для того, чтобы выяснить, в цепи какого именно из них имеется короткое замыкание. Таким образом сужаем область поиска до цепи группы светильников, вводимых с одного выключателя.

В этой группе следует тщательно осмотреть каждый светильник, выкрутив лампы и рассмотрев клеммные зажимы. Мультиметром можно измерить сопротивление между фазным и нулевым проводом со стороны каждого светильника. При этом можно определить светильник или кабельную линию, в которой произошло замыкание.

Если же короткое замыкание выявляется на всех светильниках группы, или присутствует в сети вне зависимости от положения выключателя, то местом замыкания, скорее всего, является ответвительная коробка освещения. Ее необходимо вскрыть и проверить точно так же, как в случае с замыканием розеточной сети. Ну, а если и в коробке полный порядок, то прозваниваем отдельные кабельные линии, разъединив их концы.

Перезагрузка

Перегрузка сети — Как уже говорилось, в случае перегрузки сети по току автоматическому выключателю требуется некоторое время для срабатывания. Обычно речь идет о нескольких минутах. Поэтому если автомат вышибает время от времени, то очень может быть, что вы имеете дело именно с перегрузкой.

Перегрузка цепи освещения — явление достаточно редкое, и чтобы его избежать, используйте только лампы, подходящие по мощности к вашим светильникам, а модернизацию цепи освещения производите с учетом резерва по мощности. Ведь цепи освещения отдельных квартир часто бывают защищены одним автоматом на десять ампер. Этого часто бывает и достаточно, но при установке большого количества дополнительных светильников в щитке необходимо предусмотреть дополнительный автомат освещения для их питания, особенно, если светильники галогеновые или с обычными лампами накаливания.

Перегрузка розеточной сети — это совсем не редкость. Во время проектирования и монтажа электропроводки в доме невозможно точно определить нагрузку на каждую группу. Поэтому для удобства жильцов на группу, включаемую одним автоматическим выключателем, приходится по три-четыре розетки. И, несмотря на то, что номинал автоматического выключателя обычно подбирается по сечению питающей жилы и не превышает 25 ампер, номинальный ток розеток может составлять 16 ампер.

Здесь есть все предпосылки для перегрузки, если все мощные электроприемники, такие как чайник, утюг, микроволновая печь и тому подобное, включить в розетки одной группы. Тут уж, разумеется, сработает автоматический выключатель. И чтобы подобного не происходило, необходимо равномерно распределять мощную нагрузку между группами, а при отсутствии такой возможности – не включать в сеть одновременно несколько мощных электроприемников.

Случается, что неисправный электроприбор потребляет повышенный ток, который приводит к перегрузке сети и срабатыванию автоматического выключателя. Замерить ток в бытовых условиях не всегда возможно, но если срабатывание теплового расцепителя происходит только при включении какого-то одного электроприемника, а номинальная мощность этого прибора не превышает 2,5 кВт, то следует произвести его ревизию на предмет наличия неисправностей.

Неисправность автоматического выключателя — не так уж и редко причиной постоянного срабатывания автоматических выключателей является неисправность последних. Даже среди новых автоматов допускается некоторое количество бракованных экземпляров. Их неспособность держать уставку (а касается это, в основном, тепловых расцепителей) часто выявляется только в ходе эксплуатации.

Поэтому при систематическом срабатывании теплового расцепителя автомата, прежде чем приступать к радикальным методам решения проблемы, можно просто произвести пробную замену автомата на схожий по номиналу и характеристике.

В заключение

В статье мы умышленно обошли стороной моменты, когда срабатывание автомата вызвано повреждением линии в ходе ремонтных работ – это тема отдельного разговора. По той же причине мы не стали касаться ситуации, когда срабатывает дифференциальный автоматический выключатель.

Но напоследок хотелось бы напомнить, что самый популярный способ решения проблемы срабатывающего автомата – замена его на автомат большего номинала – не допустим категорически. Автоматические выключатели – это аппараты, обеспечивающие защиту от пожара и повреждений. Их номинал подбирается именно с целью обеспечения безопасности. Произвольно выбранный автомат не выполнит своих функций и не защитит от опасных режимов работы электрической сети.

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

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

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

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

Стенд для проверки характеристик срабатывания автоматического выключателя конструктивно состоит из:

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

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

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

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

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

Вот, например, изображение устройства для проверки характеристик срабатывания автоматических выключателей Сатурн М2, производства компании Радиус-Автоматика. Таким устройстом можно проверять автоматические выключатели с уставкой отключения до 2500А.

Конструктивно устройство состоит из нагрузочного трансформатора, измерительного трансформатора тока и блока управления. Блок управления, в свою очередь, содержит в себе тиристорный регулятор испытательного тока, органы измерения и органы управления программой проверки. Вся проверка автоматизирована. От оператора требуется собрать схему подключения проверяемого автомата, ввести необходимые параметры проверки, запустить саму процедуру проверки автоматического выключателя, которая происходит по специальной программе. Результаты проверки отобразятся на жидкокристаллическом дисплее устройства. Сатурн-М2 позволяет проводить проверку срабатывания индуктивного (мгновенного), а также теплового расцепителя автоматического выключателя, с фиксацией тока и времени срабатывания защитного устройства.

На рисунке ниже изображено устройство АП-0,2к — аппарат прогрузочный (до 63 А).

Этот аппарат попроще. Предназначен для проверки автоматических выключателей на ток до 63А.

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

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

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

Диаграмма время-токовой характеристики имеет вид:

На данном рисунке представлены характеристики срабатывания автоматических выключателей класса «В» и «С». Есть ещё характеристики «А» и «D», но об этом поговорим в одной из следующих статей.

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

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

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

Теперь поговорим о технической реализации нашего проверочного стенда.

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

Источник переменного тока.

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

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

Функционально схему испытательного устройства можно представить в виде следующих блоков:

Источником переменного тока будет служить бытовая сеть

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

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

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

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

Пример того, как выглядит измерительный трансформатор тока.

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

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

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