Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловые потери автоматических выключателей

Что такое прогрузка автоматических выключателей

При работе энергосистемы, зачастую необходимо включать или выключать различные цепи (например, линии электропередач, распределительные устройства, генераторные установки) как в нормальных, так и в аварийных условиях. Ранее эту функцию выполняли переключатели и предохранители, расположенные последовательно с цепью. Однако такое средство контроля имеет два недостатка. Во-первых, когда предохранитель перегорает, требуется довольно много времени, чтобы заменить его и восстановить подачу тока. Во-вторых, предохранитель не может качественно прерывать сильные токи замыкания, возникающие в результате неисправностей в современных цепях высокого напряжения.

С развитием энергосистемы, требуется использование более надежных средств защиты, таких как автоматические выключатели. Данный прибор может замыкать или размыкать цепь вручную или автоматически при любых условиях, в том числе во время короткого замыкания.

Принцип работы автоматического выключателя

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов, называемых электродами. При нормальных условиях работы, эти контакты остаются замкнутыми и не будут автоматически открываться до тех пор, пока система не выйдет из строя. Конечно, контакты могут быть открыты вручную или с помощью пульта дистанционного управления, когда это необходимо. При возникновении неисправности в какой-либо части системы, отключающие катушки выключателя срабатывают автоматически, а движущиеся контакты раздвигаются механизмом, тем самым размыкая цепь.

Когда контакты автоматического выключателя разъединяются в условиях неисправности, между ними возникает электрическая дуга. Таким образом, ток может проходит до тех пор, пока разряд не прекратится. Появление дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но и генерирует огромное количество тепла, которое может привести к повреждению системы или самого выключателя. Поэтому основная задача автоматического выключателя состоит в том, чтобы погасить дугу в кратчайшие сроки, дабы выделяемое тепло не достигло опасного значения. Это основной принцип работы автоматического выключателя.

Зачем нужен этот прибор

Автоматические выключатели выполняют три основные задачи:

  • они должны проводить ток максимально эффективно, когда отключены;
  • будучи включенными, они должны надежно изолировать контакты друг от друга;
  • в случае короткого замыкания, устройства должны отключать ток как можно быстрее и надежнее, тем самым защищая все последующее оборудование.

Почему важно проверять устройство

Автоматический выключатель может простаивать годами, но при возникновении короткого замыкания он должен тут же, в течение нескольких миллисекунд, защитить электрические цепи. Основными ошибками, возникающими в приборах, являются: неправильное соединение, короткие замыкания в катушках, повреждение/износ механических соединений или изоляционного материала. Поэтому автоматы должны регулярно и тщательно проверяться на исправность работы.

Автоматические выключатели выполняют жизненно важную роль в защите дорогостоящего оборудования от повреждений из-за неисправностей, то есть надежно подключают и отключают электроэнергию. Это требует подтверждения их надежности с помощью полевых испытаний во время монтажа и регулярных эксплуатационных испытаний в течение всего срока службы, чтобы предотвратить неполадки и проблемы, которые могут поставить под угрозу безопасность подстанции. Поэтому регулярное тестирование производительности является важной и экономически эффективной частью любой стратегии технического обслуживания.

Как определить, что автоматический выключатель неисправен

Автоматический выключатель может испортиться преждевременно, например, из-за летней жары. Если это произойдет, устройство перестанет сработать, даже если через эту цепь проходит слишком много электричества. Проще говоря, возникнет серьезная проблема, потому что она может в конечном итоге привести к пожару в доме. Стоит отметить, что в домашних условиях можно только визуально проверить устройство. Тесты и замену стоит предоставить профессионалам.

Причины выхода устройства из строя:

  1. Короткое замыкание. Обычно возникает, когда некоторые провода случайно соприкасаются.
  2. Перегрузка электрической цепи. Прибор пропускает больше тока, чем предусмотрено производителем.

Типичные признаки неисправного автомата:

  • запах гари в щитке, исходящий от электрического оборудования;
  • прибор горячий на ощупь;
  • видны сгоревшие детали, оборванные провода и явные признаки износа.

Если при проверке автоматического выключателя наблюдается какой-либо из вышеперечисленных признаков, значит пришла пора вызывать электриков с просьбой замены устройства.

Этапы заводского тестирования автоматических выключателей

Типовые испытания организуются с целью проверки возможностей и обеспечения точной номинальной характеристики автоматического выключателя. Такие испытания проводятся в специально построенной испытательной лаборатории в соответствие с ПУЭ.

Механическое испытание — это испытание типа механической способности, включающее повторное отключение и включение устройства. Автоматический выключатель должен закрываться и открываться с надлежащей скоростью, и выполнять свою работу и функцию без каких-либо сбоев.

Тепловые испытания проводятся для проверки теплового поведения автоматов. Из-за протекания номинального тока через его полюс в номинальном состоянии, испытуемый выключатель подвергается установившемуся повышению температуры. Повышение температуры для номинального тока не должно превышать 40 °C.

Диэлектрические испытания. Эти тесты проводятся для проверки мощности частоты и импульсного напряжения выдерживаемой емкости. Испытания частоты мощности проводятся на новом устройстве. Испытательное напряжение изменяется с номинальным напряжением выключателя. При импульсных испытаниях на выключатель подается импульсное напряжение определенной величины. Для наружного контура проводятся сухие и влажные испытания.

Испытание на короткое замыкание. Электроустановка подвергается внезапным коротким замыканиям в испытательных лабораториях, и осциллограммы используются, чтобы знать поведение автоматических выключателей во время включения, во время разрыва контакта и после гашения дуги. Осциллограммы изучаются с особым учетом токов возбуждения и размыкания, как симметричных, так и несимметричных напряжений рестрикции, а распределительное устройство иногда испытывается в номинальных условиях.

Регламент испытания автоматического выключателя

Плановые испытания проводятся на основании и со стандартами ПУЭ. Эти тесты проводятся на территории завода-изготовителя. Обычные и плановые испытания подтверждают правильность функционирования автоматического выключателя. Некоторые руководящие принципы и рекомендации по этим испытаниям включают регулярное техническое обслуживание и проверку того, что производительность автоматического выключателя соответствует калибровочным кривым производства. Крайне важно, чтобы испытания автоматических выключателей проводились в стабильных условиях при подходящей температуре, чтобы не было никаких отклонений в данных.

Профилактическое обслуживание автомата защиты цепи, осмотр и испытание

Профилактическое обслуживание зависит от условий эксплуатации. Первичные проверки будут направлены на выявление твердых частиц, загрязняющих внутреннюю работу устройства. Накопление твердых частиц обычно можно утилизировать, щелкнув на выключателе «Выкл» и «Вкл», чтобы очистить накопившуюся пыль.

Испытание отключения автоматического выключателя

Анализируя ток, потребляемый катушкой отключения во время работы выключателя, можно определить, имеются ли механические или электрические проблемы. Во многих случаях такие проблемы могут быть локализованы, и с помощью них можно найти первопричину.

Читайте так же:
Тепловой выключатель своими руками

Испытание сопротивления изоляции

Для испытания сопротивления выключателя, проводники нагрузки и линии должны быть предварительно отключены. Если их не отсоединить, то тестовые значения будут также включать характеристики подключенной цепи. Испытание на сопротивление имеет решающее значение для проверки того, что изоляционный материал работает корректно. Для проверки сопротивления изоляции используется прибор, известный как мегаомметр. Прибор подает напряжение постоянного тока на провод в течение заданного периода времени, чтобы проверить сопротивление внутри изоляции на конкретном проводе или обмотке. Следует также отметить, что если включить напряжение, которое слишком высоко для того, чтобы эта изоляция выдержала, то потенциально можно повредить изоляцию.

Испытания соединения

Проверка соединения важна для того, чтобы убедиться в наличии соответствующего электрического соединения и распознать следы перегрева. Важно, чтобы электрические соединения были установлены по правилам — это предотвращает и уменьшает перегрев.

Испытание контактного сопротивления

Нормальный износ контактов возникает после длительного использования. Простой способ определить следы ослабления внутри выключателя — это оценить сопротивление на каждом полюсе. Признаки аномальных отклонений внутри устройства, таких как эрозия и загрязнение контактов, очевидны, если на выключателе имеются чрезмерные падения милливольт. Проверка контактного сопротивления важна для определения того, пригоден ли прибор к работе.

Испытание на срабатывание при перегрузке

Компоненты отключения от перегрузки можно проверить, введя 300 % номинальной мощности выключателя в каждый полюс автоматического выключателя, чтобы определить, будет ли он автоматически реагировать на срабатывание. Цель состоит в том, чтобы убедиться, что автоматический выключатель работает корректно.

Как проводится прогрузка автоматического выключателя

В современной электронике используются различные устройства для проверки автоматических выключателей. Также проверка проводится с помощью разных методов тестирования и типов тестеров. При выполнении прогрузки делается частичный демонтаж прибора, а по окончанию тестов — возврат выключателя на место.

Чтобы начать проверку, требуется глубокое знание самого устройства, а именно надо:

  • понимать, как оно работает;
  • ознакомиться с ПУЭ;
  • знать исходные значения предыдущих тестов;
  • иметь начальные значения, с которыми сравниваются фактические результаты;
  • иметь установленные настройки или начальные характеристики, заданные производителем.

Для тестов используются специальные устройства, например, анализатор, микроомметр, а для проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В — СИНУС-1600 или Сатурн-М.

Прогрузка с помощью анализатора автоматических выключателей

Испытание с помощью анализатора — это эффективный способ проверки выключателя. Тестер анализирует не только время срабатывания, но и существенную синхронность полюсов в различных операциях. Это показывает время открытия или закрытия каждого полюса в одиночных или комбинированных операциях, а также проверяет возможную разницу между полюсами или время рассогласования, которое может привести к опасному отсутствию синхронизации.

Способ тестирования автоматического выключателя с помощью анализатора может выявить и дополнительные проблемы, что приводит к проверке других характеристик, таких как время сопротивления, время хода, время скорости, состояние катушек и механический анализ.

Прогрузка с помощью микроомметра

Автоматические выключатели обычно несут огромную величину тока. Большее контактное сопротивление вызывает большие потери и низкую пропускную способность тока, также высокую температуру. Так что тестирование сопротивления с помощью микроомметров является другим способом проверки прибора для выявления и предотвращения предстоящих проблем.

Синус-1600

Синус-1600 — достаточно функциональный прибор для испытаний, причем он безопасен и прост в эксплуатации. Его применение эффективно и рационально при предъявлении к форме испытательного тока повышенных требований относительно параметра нелинейных искажений.

Сатурн-М

Сатурн-М применяется для прогрузки автоматических выключателей с тепловыми и электромагнитными расцепителями. Применяется также и в лабораторных условиях в целях контроля тока, протекающего по прибору.

Видео по теме

ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, дорогие друзья!

Сегодня расскажу как надо испытывать автоматические выключатели.

Испытания автоматических выключателей проводятся:

• перед приемкой электроустановки в эксплуатацию

• в процессе эксплуатации в сроки, устанавливаемые системой ППР;

• «к» — после капитальных ремонтов электрооборудования;

• «т» — после текущих ремонтов электрооборудования;

• «м» — межремонтные профилактические испытания.

Нормируемые величины.

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

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

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

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

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

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

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

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

При этом необходимая кратность испытательного тока ориентировочно определяется по формуле:

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

tx — заданное время срабатывания;

IХ — ток, при котором время срабатывания будет соответствовать заданно

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

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

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

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

Читайте так же:
Тепловое действие тока механизм применение

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

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

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

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

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

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

Электромагнитный расцепитель не должен сработать.

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

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

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

Принципиальная схема проверки тепловых и электромагнитных расцепителей автоматического выключателя предусматривает:

• проверка каждого полюса в отдельности ;

• проверка при одновременной нагрузке всех полюсов .

Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей выключателей бытового и аналогичного назначения.

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

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

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

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

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

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «В»:

Пропустить через каждый полюс ток, равный 3 In.

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

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «С»

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

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

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «D»

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

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

Пропустить через каждый полюс ток, равный 50 In.

• Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

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

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

Контрольная температура калибровки — 30°С.

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

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

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

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

Проверка расцепителей перегрузки

Расцепители перегрузки рассматриваемых выключателей подразделяются на:

· расцепители мгновенного действия;

· расцепители с независимой выдержкой времени;

· расцепители с обратнозависимой выдержкой времени (тепловые).

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

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

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

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

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

При этом расцепитель должен сработать в течение:

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

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

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

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

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

Проверка расцепителей короткого замыкания

Расцепители токов короткого замыкания рассматриваемых выключателей подразделяются на:

· расцепители мгновенного действия;

· расцепители с независимой выдержкой времени.

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

Расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

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

Читайте так же:
Устройство провода для теплого пола

Пропустить испытательный ток, равный 120 % уставки расцепителя.

Расцепитель должен сработать в течение:

· 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;

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

14 мыслей о “Проверка автоматических выключателей.”

Откуда взята первая таблица, нормирующая время срабатывания расцепителя?

Из ПУЭ Правила устройства электроустановок

Каким приборов Вы проводите испытания автоматов?

Прибором Сатурн-М1 или собираю схему из амперметра, вольтметра, ЛАТРа, прогрузочного трансформатора, УТТ, таймера. Но второе скорее для релейной защиты.

Каким нормативным документом нормируется периодичность проверки автоматического выключателя на кратность КЗ ?
В ПТЭЭП нету, в ПУЭ нету. Где есть?

Владимир, добрый вечер.
Ответом на Ваш вопрос будет моя новая статья от сегодня или завтра. Это будет зависеть от вашего часового пояса.

Добрый день!
Ищу компанию по Северо-Западу по поверке прибора УПТР-2МЦ. Но все как-то отнекиваются, ссылаясь на большие токи (14кА).
Скажите а могу ли я получить документ на это устройство, но с указанной поверкой на заниженные хар-ки?

Добрый день.
Думаю можете, но тогда в свидетельстве о поверке будет указан уже заниженный диапазон токов. И Вы не сможете этим прибором прогружать автоматы например с током отсечки 14 000 А.
У меня была такая проблема с микроомметром Ф4104. Не могли они его поверить в диапазоне до 100 мкОм.
Неужели у Вас в местном ЦСМ не могут поверить данный прибор.
Рекомендую обратиться на завод производитель. Может там Вам подскажут организации которые смогут поверить указанный вами прибор. Или вышлют методику поверки. Возможно никто не берется потому что не знают как его поверить.
Желаю удачи.

Доброго времени суток.
При прогрузке одного полюса, на трех полюсном автомате, у теплового расцепителя не достаточно механического давления на общий расцепитель. И как результат от перегрева он выходит из строя.
А в схеме одновременной прогрузки всех полюсов автомата испытательным током все проходит на отлично.
Завод изготовитель также указывает на необходимость одновременной прогрузки!
Как в таком случае увязать с ГОСТ, ПЭУ, .
(Исп. автомат АЕ 2046-10Б-00 У3 25А, Прибор Сатурн М3)
Спасибо.

Доброе утро Максим.
Следует конечно учитывать требования производителей.
Но нагрузка может быть и на трехполюсном автомате однофазная. Поэтому автомат должен срабатывать при возникновении тока перегруза на каждом из полюсов. А при одновременной подаче испытательного тока на все три полюса нельзя однозначно понять что защита каждого полюса исправна.
Вот такой мой ответ.
Желаю удачи.

Т.е. в данном случае я могу сказать ,что автомат неисправен? Понимая, что для однофазных сетей существуют однополюсные автоматы! Просто, я так хочу! И выбрать другого производителя?

Можете если вы испытываете автоматы в соответствии с ГОСТ а результаты не соответствуют номинальным параметрам.
Кстати ГОСТ р 50030.2-2010 при проверке тепловых расцепителей рекомендует полюсы соединить последовательно. Но этот ГОСТ не распространяется на автоматы из категории бытового и аналогичного назначения.
Возможно ваши автоматы соответствуют этому ГОСТу

Кстати согласно ПУЭ п.1.8.37 проверка действия автоматических выключателей производится в соответствии с указаниями завода изготовителя.
Прошу прощения за то что возможно ввел Вас в заблуждение Максим.
Редко в работе касаюсь данной темы.

Тепловые потери автоматических выключателей

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.

Читайте так же:
Тепловые потери переменного тока

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.

Автоматические выключатели. Выбор, расчет автоматического выключателя.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для:

— проведения тока цепи в нормальных режимах;

— автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока, возникновения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.)

— нечастой коммутации номинальных токов (6–30 раз в сутки). Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности.

Примечание. Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.

Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) — автоматически. Каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения.

Выключатель состоит из:

— расцепителей максимального тока;

— корпуса; контактной системы;

— механизма свободного расцепления;

— регулятора тока несрабатывания теплового расцепителя;

— дополнительных расцепителей и других вспомогательных узлов.

Независимый расцепитель устанавливается вместо теплового или электромагнитного расцепителя.

Контактная система состоит из подвижных и неподвижных контактов, обеспечивает одинарный разрыв цепи в каждой фазе.

Дугогасительное устройство представляет собой камеру с деионной решеткой, состоящей из стальных дугогасительных пластин.

Коммутационное положение выключателя указано знаками: «1» — включенное, «0» — отключенное.

В качестве указателя коммутационного положения используется рукоятка управления. Узел регулировки тока несрабатывания теплового расцепителя представляет собой термоэлемент с термобиметаллом температурной компенсации и регулировочное устройство.

Регулировочное устройство состоит из системы рычагов и регулировочного винта.

Термины и определения

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя предназначен для защиты цепей от тока короткого замыкания, представляет собой электромагнит, который при определенном токе мгновенно притягивает якорь, в результате чего происходит отключение автоматического выключателя. Многие современные выключатели имеют полупроводниковый расцепитель, который выполняет функции электромагнитного расцепителя.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя — тепловое реле, реагирующее на количество тепла, выделяемое в его нагревательном элементе и защищающее цепи от перегрузки.

Комбинированный расцепитель — расцепитель, осуществляющий защиту от перегрузки и коротких замыканий, представляет собой комбинацию из двух расцепителей: теплового и электромагнитного.

Расцепитель минимального напряжения — электромагнит, срабатывающий при исчезновении напряжения, или при снижении его до уставки срабатывания расцепителя.

Независимый расцепитель — электромагнит, срабатывающий и отключающий автоматический выключатель при подаче импульса от ключа или кнопки управления.

Нерегулируемый автоматический выключатель — автоматический выключатель, у которого отсутствует возможность регулирования уставки расцепителя в процессе эксплуатации. Расцепитель автоматического выключателя отрегулирован заводом-изготовителем в расчете на определенный номинальный ток.

Регулируемый автоматический выключатель — аппарат, у которого имеется возможность воздействуя на механическую систему или специальное устройство, отрегулировать время срабатывания расцепителя.

Селективный автоматический выключатель — аппарат, срабатывающий с выдержкой времени и позволяющий осуществлять селективную защиту сетей путем установки автоматических выключателей с разной выдержкой времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

Параметры автоматических выключателей

Номинальный ток — ток, прохождение которого допустимо в течении неограниченного времени.

Номинальное напряжение — напряжение, при котором может применяться выключатель данного типа.

Предельно отключаемый ток — ток, который может быть отключен автоматическим выключателем без каких-либо его повреждений.

Номинальный ток расцепителя — ток, прохождение которого в течении неограниченного времени не вызывает срабатывания расцепителя.

Читайте так же:
Переменный ток сравнивают с постоянным по тепловому действию

Ток уставки расцепителя — наименьший ток, при прохождении которого расцепитель срабатывает.

Уставка тока — настройка автоматического выключателя на заданный ток срабатывания.

Отсечка тока — уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание.

Принцип действия

Операция включения и отключения выключателей осуществляется перемещением рукоятки соответственно в положение «1» и в положение «0». При токах перегрузки или короткого замыкания, превышающих уставку по току срабатывания, контактная система автоматически отключается.

Отключение выключателей под действием расцепителей происходит независимо от того, удерживается или нет рукоятка вручную во включенном положении. Механизм свободного расцепления обеспечивает мгновенное замыкание и размыкание контактной системы при автоматическом и ручном управлении.

Включение выключателя после автоматического срабатывания производится перемещением рукоятки в положение «0», при этом осуществляется взвод, а затем поворотом в положение «1» — включение.

Защитные характеристики автоматических выключателей

Согласно ГОСТ Р 50345-99, автоматические выключатели делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:

B: от 3·In до 5·In (где In — номинальный ток);

Рис. 26. Диаграммы отключения автоматических выключателей разных типов (закрашена область токов мгновенного расцепления)

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (от 2·In до 3·In). У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения. Например, у АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K и Z.

Автоматический выключатель аБ25

Однополюсные установочные автоматические выключатели марки АБ25 предназначены для автоматического отключения электрических цепей или отдельных приемников при перегрузках и коротких замыканиях.

Устройство. В пластмассовом корпусе (рис. 27) неподвижно закреплена металлическая скоба с контактом и винтовым зажимом для подключения провода. Подвижный контакт смонтирован на латунном рычаге, который в центре отжимается пружиной, а концом упирается в биметаллическую пластинку. Эта пластинка приварена к выводу с закрепленным на ней винтовым зажимом для подключения второго провода. Для создания надежного контакта биметаллическая пластинка и рычаг соединены гибким медным проводником.

Рис. 27. Устройство автоматического выключателя АБ-25

При включении автомата рукоятку устанавливают в верхнее положение и ее выступ освобождает рычаг, который под действием пружины поворачивается и замыкает контакты.

Отключение. Когда происходит короткое замыкание или перегрузка, автомат отключается следующим образом. Ток нагревает биметаллическую пластинку и она, отгибаясь книзу, высвобождает конец рычага, который под действием пружины поворачивается и размыкает контакты.

Возникающая между контактами искра гасится в дугогасительной камере.

Повторное включение. При автоматическом отключении АБ25 рукоятка остается в положении «включено», поэтому для повторного включения автомата необходимо сначала опустить ее в положение «отключено», а затем снова перевести в верхнее положение.

В связи с такой конструкцией привода автомат снабжен указателем срабатывания (пластмассовый стерженек с пружинкой). При включенном автомате, а также при выключении вручную указатель утоплен в корпусе. При автоматическом отключении концом рычага он выталкивается из гнезда и становится хорошо заметным.

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится по номинальным напряжению и току с соблюдением следующих условий:

Uном.а.Uном.с.; Iном. аIдлит;

где Uном.а. — номинальное напряжение автоматического выключателя; Uном.с. —номинальное напряжение сети; Iном.а.— номинальный ток автоматического выключателя; Iдлит — длительный расчетный ток цепи.

Кроме того, должны быть правильно выбраны: номинальный ток расцепителей Iном.расц.; ток уставки электромагнитного расцепительного элемента комбинированного расцепителя Iуст.эл.магн.; номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя — Iном.уст.тепл..

Номинальные токи электромагнитного, теплового или комбинированного расцепителя должны быть не меньше номинального тока двигателя:

Iном.расц.Iном. дв.

Ток уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) или электромагнитного элемента комбинированного расцепителя с учетом неточности срабатывания расцепителя и отклонений действительного пускового тока от католожных данных выбирается из условия:

Iуст.эл.магн. ≥ 1,25Iпуск.;

где Iпуск. — пусковой ток двигателя.

Для группы двигателей:

, где — сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей и других элементов создающих ток в цепи, защищена выключателем, до момента пуска двигателя (группы двигателей), дающего наибольший прирост пускового тока; Iпуск — пусковой ток двигателя (или группы двигателей, пускаемых одновременно), дающего наибольший прирост пускового тока.

Номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя:

Iном.уст.тепл.Iном. дв.

Так же выбираются уставки расцепителей автоматических выключателей и для защиты цепей других электроприемников системы электропитания, например, цепей контрольно-измерительных приборов и др. Разумеется, если в этом возникает необходимость, так как в большинстве случаев для защиты приборов и других подобных электроприемников малой мощности по соображениям чувствительности оказывается необходимым применять плавкие предохранители.

Надо учитывать, что если автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем устанавливается в цепях электроприемников, при включении которых не возникают броски пускового тока, то надобности в отстройке от этих бросков нет. Ток уставки электромагнитного расцепителя в этом случае должен выбираться минимально возможным.

Эксплуатация аппаратов защиты

Автоматические выключатели осматривают не реже 1 раза в год или через каждые 2000 включений, а также после каждого автоматического отключения. Нагар и копоть с внутренней стороны выключателя удаляют смоченной ацетоном салфеткой.

При осмотре проверяют затяжку винтов, целость пружин, состояние контактов, смазывают шарниры. Обращают внимание также на исправность защитных кожухов, в которых находятся пусковые аппараты. При нарушении уплотнения в аппарат могут попасть пыль и грязь, которые увеличивают сопротивление контактных поверхностей и вызывают их нагрев и коррозию, а такие ухудшают состояние изоляции, что приводит к ее старению, пробою, а, следовательно, к аварии.

Периодически проверяют правильность срабатывания реле и отключения автоматов от действия тепловых или электромагнитных расцепителей. Предохранители требуют постоянного наблюдения, замены перегоревших плавких вставок и своевременного ремонта. От их исправности, правильного подбора вставки зависит надежная и безопасная работа электроустановок. Применять следует только калиброванные плавкие вставки. Использование случайных проволок для вставки может привести к авариям и пожарам. Для ускорения подбора и замены перегоревшей вставки на каждом предохранителе должна быть обозначена четкая цифра величины силы номинального тока. При техническом обслуживании электрических аппаратов очень часто проводится мелкий ремонт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector