Устройство для прогрузки автоматических выключателей

Электротехнический журнал

Электротехнический журнал. Статьи. Новости. Авторские публикации. Документы.

Content Header

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:

Источника переменного тока.
Контрольно-измерительной аппаратуры.
Соединительных кабелей, колодок и пр.
Столешницы из диэлектрических материалов или специально оборудованного рабочего места.
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.

Устройство для прогрузки автоматических выключателей

Как защитить свой дом, дачу, квартиру, гараж от пожара из-за неисправностей электропроводки?

Согласно Статистическим данным о пожарах в Российской Федерации (абсолютные данные МЧС РФ за 12 месяцев 2017г.) из-за нарушений правил устройства и эксплуатации электрооборудования произошло 40390 пожаров, в которых погибло 1756 человек.

I. Описание конструкции устройства
Как же защитить свой дом, дачу, квартиру, гараж от пожара из-за неисправностей электропроводки? Для защиты электропроводки от перегрузки и коротких замыканий служат автоматические выключатели, автоматические пробки, пробки обыкновенные с плавкими вставками. При правильно подобранных автоматических выключателях при перегрузке, т.е когда включаются в розетки, удлинители, тройники много потребителей, чей суммарный ток потребления превышает допустимый ток в проводах произойдёт (через установленное время заводом изготовителем авт. выключателя, обычно не более 60сек.) отключение тепловым расцепителем авт. выключателя электропроводки, защищаемой данным устройством. При коротком замыканиии в потребителях эл. энергии (если по каким-то причинам не сработала их внутренняя защита-предохранители) и в электропроводке, защищаемой данным авт.выключателем произойдёт (через установленное время заводом изготовителем авт. выключателя, обычно не более 0,1сек.) отключение электромагнитным расцепителем авт. выключателя электропроводки, защищаемой данным устройством. Надёжность электропроводки в доме зависит от качества монтажа, грамотной подборки сечений проводов и кабелей, грамотной подборки аппаратов защиты. Про подборку сечений проводов и кабелей много информации в интернете и я в этой статье не буду на этом останавливаться. Более подробно см. например .

Читать еще: Не работает прикуриватель причины

В этой статье я предлагаю для электриков, монтажников и просто умельцев, которые берегут своих родных и близких простое устройство по проверке исправности автоматических выключателей. Чего греха таить, в большинстве квартир, домов, гаражей никто не проводил и не проводит проверку исправности автоматических выключателей (п.28.4 приложения №3 ПТЭЭП – проверку срабатывания защиты при системе питания с заземлённой нейтралью TNC,TNCS,TNS). Неисправные, неправильно подобранные авт. выключатели – это верный путь к пожару в квартире, т.к. при коротком замыкании или перегрузке электропроводка не будет своевременно отключена. Провода нагреются из-за протекания по ним недопустимого тока, изоляция загорится, поджигая дальше всё на свом пути.

Причин по которым не проводят проверку исправности авт. выключателей несколько.
1. Проверку должны проводить специально акредитованные электролаборатории, оснащённые необходимыми приборами, имеющие грамотных специалистов, но это «удовольствие» стоит немалые деньги.
2. Люди не знают, что необходимо проверять исправность авт. выключателей.
3. Люди знают, но как говорится «гори оно синим огнём», авось обойдётся (Но не обходится! См. начало статьи!).
4. Управлящие компании не хотят проводить проверку, а жильцы от них этого не требуют.

Самый верный путь – заключить договор с электролабораторией и специалисты проведут необходимые проверки, выдадут протоколы проверки с указанием недостатков. Если есть на это деньги то флаг Вам в руки.

Я предлагаю Вашему вниманию изготовленное мною устройство МИШИНТОН для проверки исправности автоматических выключателей номинальным током до 25А (это практически всех авт. выключателей квартирных щитков, гаражей, дач, домов). Предвижу критику , что это просто, примитивно и.т.п. К слову будет сказано, что РЕТОМ -21, прибор, при помощи которого проверяют авт. выключатели стоит 860000 руб.(восемьсот шестьдесят тысяч руб.). Те, у кого есть такие деньги, можете дальше не читать. Источником тока для прогрузки могут быть: силовой трансформатор от неисправной микроволновки, силовой трансформатор от старого лампового цветного телевизора, понижающий трансформатор 220/36В 300-400Вт., самодельный сварочный трансформатор.

У меня была неисправная микроволновка – вышел из строя магнетрон. Выбрасывать было жалко и я использовал электронный блок (с кнопками и дисплеем) и силовой трансформатор. В общеизвестной схеме (см. рис. 1) в качестве кюча управления служат контакты реле на плате электронного блока микроволновки, через которые запитывается ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) или регулятор мощности (тока), а через него первичная обмотка силового торансформатора. В качестве регулятора тока (вместо ЛАТРа) используется регулятор мощности (за 400руб. купил в радиомагазине) регулятор мощности ВМ246 (1000Вт./220В). Может у кого-то есть регулятор РТ-4 (раньше использовались для регулировки яркости светильников). Вообщем у кого что есть. Более удобно для этих целей использовать ЛАТР на 500Вт. Вместо одного штатного переменного резистора регулятора мощности 470кОм. последовательно с ним припаял на 47кОм. («плавно» и «грубо»). Более точно устанавливать ток прогрузки легко при использовании дополнительно ЛАТРа. Симистор регулятора мощности необходимо установить на охладитель (радиатор), изолировав либо сам радиатор, либо подложить под симистор слюдяную прокладку (см. фото 5). Не забываем, что на неизолированном охладителе симистора относительно земли будет потенциал фазы! Вместо трансформатора тока (ТТ) и амперметра применил (у меня их просто нет) мультиметр М266F CLAMP METER с токовыми клещами (попросил на время у сына).

Вместо электронного блока микроволновки можно использовать обыкновенный выключатель.

У силового трансформатора необходимо спилить ручной ножовкой по металлу высоковольтную обмотку, предварительно вставив между сетевой обмоткой и обмоткой накаливания металлическую пластину, чтобы не повредить сетевую обмотку при отпиливании (см. фото 1).

Фото 6
Cлужит лишь для установления необходимого времени работы трансформатора и не может отключить трансформатор при сработке авт. выключателя (все ненужные провода откусил, оставил: 1. Два синих провода на крайнем левом разъёме спаял вместе. 2. На дальнем от зрителя контакте реле оставил сетевой провод (белый) и перемычку (синий), синий и белый вместе на одном контакте. 3. На ближнем от зрителя контакте реле оставил провод (белый) который идёт на питание регулятора мощности. 4. На правом разъёме остались – синяя перемычка с реле и коричневый провод для питания регулятора мощности, к которому припаян чёрный провод – второй сетевой провод. Момент сработки авт. выключателя (при прохождении через него тока прогрузки) я взглядом отслеживаю либо на дисплее электронного блока микроволновки, либо по часам, либо на каком-то другом таймере. Этой точности на практике вполне хватает, т.к. мы с Вами помним, что тепловой расцепитель должен сработать не позже 1 минуты. Нет никакой разницы сработал он через 20 сек. или через 35 сек. Важно, чтобы он сработал. Если кто хорошо разбирается в электронике и может доработать схему остановки таймера дисплея микроволновки и отключение реле при сработке авт. выключателя, то это вообще будет класс. При проверке электромагнитного расцепителя авт. выключателя на срабатывание от токов короткого замыкания время вообще нас не интересует, т.к. он должен сработать практически мгновенно.

Силовые провода оконцевал наконечниками (использовал штыри (папы) от разъёма ШР, а гнёзда (мамы) ШР использую для замыкалки при установлении необходимого тока для прогрузки) (см. фото 7,8,9).

Фото 9. Замыкалка из гнёзд разъёма ШР (мамы)
Для более плавной (и значит более точной) регулировки тока прогрузки лучше выполнить отвод от середины двух витков. Получится: один общий провод, отвод от середины для прогрузки тепловых расцепителей, т.к. при 2 –х витках ток короткого замыкания – 360А, а при одном витке -220А и по этой причине не будет резких скачков тока при настройке, и третий вывод для настройки электромагнитных расцепителей где необходимы большие токи.

Необходимые материалы для изготовления устройства:
– силовой трансформатор от неисправной микроволновки, силовой трансформатор от старого лампового цветного телевизора, понижающий трансформатор 220/36В 300-400Вт., самодельный сварочный трансформатор;
– таймер, часы, электронный блок от микроволновки;
– готовая коробка подходящих размеров или фанера, текстолит, гетинакс и.т.п;
– многопроволочный одножильный провод сечением 25мм.² (2шт. по 2 метра);
– наконечники для провода (медные или латунные трубки), я применил штыри и гнёзда от разъёма ШР, можно выточить специально для этого наконечники;
– держатель предохранителя с плавкой вставкой на 10А – 1шт., на 0,25А – 1шт.;
– регулятор мощности (тока) 1000Вт.;
– если у кого есть ЛАТР 500Вт.;
– пременный резистор номиналом меньше в 10 раз чем штатный в регуляторе мощности (тока);
– гайки, шайбы и прочая мелочь.

На мелких деталях конструкции не буду останавливаться, потому что каждый всё равно будет делать по своему, т.к. предела совершенствованию нет.

II. Процесс проверки автоматических выключателей.
Проверку исправности автоматических выключателей можно проводить до установки их в щитки, а также установленных в щитках освещения.
В случае проверки авт. выключателей в щитках освещения необходимо обесточить щиток, проверить отсутствие напряжения и вывесить на питающем этот щиток коммутационном аппарате плакат «Не включать! Работают люди!», откинуть концы кабеля, питающего щиток освещения, скрутить все концы вместе и заземлить! Эту работу должен выполнять только электрик! Мы с Вами договорились выполнять требования правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, т.к. в противном случае вместо того чтобы Вы конструировали устройство Вам сконструируют деревянный ящик!

Может возникнуть вопрос: от чего питать устройство, если нет напряжения в щитке. Можно запитать устройство от соседа, от бензогенератора, от блока бесперебойного питания ПЭВМ. Провода от авт. выключателей не нужно отсоединять, т.к. вы можете потом их перепутать, обломать, сломать сам выключатель.

Для удобства я наклеил на электронный блок таблицу токов прогрузки в зависимости от время-токовой характеристики и номинального тока авт. выключателей (см. рис. 2).

Проверять необходимо вдвоём. Один прижимает концы кабелей к винтам авт. выключателей, а другой включает ток прогрузки и следит за временем отключения авт. выключателя. Надавливать наконечниками кабелей на винты авт. выключателей необходимо с достаточным усилием, но конечно не с таким, чтобы выдавить щиток в соседнюю квартиру. Для удобства предварительной установки тока прогрузки я высверлил заклёпки неисправного выключателя, разъединил половинки корпуса и заблокировал бумажной пробкой рычаг «вкл-выкл» выключателя (см. фото 10), затем собрал всё на место и соединил половинки винтами. Авторучка показывает место, где вставлена пробка для блокировки выключателя.

Из неисправных авт. выключателей необходимо подобрать типовые представители: 2,5А, 6А, 10А, 16А, 25А и заблокировать у них выключатель, чтобы при установке тока не сработали расцепители. Данные «нагрузки» служат для предварительной установки необходимого тока, затем подключаем проверяемый авт. выключатель и, не сбивая настройки включаем прогрузку, сразу корректируя ток.

Более подробно смотрите видео:

Устройства прогрузки автоматических выключателей и РЗА

МИКРОН 42 – установка, предназначенная для специалистов по разработке, монтажу, наладке, обслуживанию и ремонту оборудования РЗА и ПА, АСУТП, телемеханики.

МИКРОН 47 представляет собой модернизированный вариант установки МИКРОН 42. Основные отличия: напряжения 3х115В, токи 3х16А, погрешность 0,5%, масса 4,8 кг, улучшен дизайн, исключены регуляторы управления, в режиме работы без компьютера выдаются фиксированные напряжения 3х57.7В, токи 3х2.5А

МИКРОН 48 является модификацией установки МИКРОН 47 с увеличенными напряжениями 3х250В и токами 3х18А, погрешность 0,6%, масса 4,9 кг. Увеличение фазных напряжений до 250В позволяет производить диагностику оборудования РЗА, АСУТП, телемеханики, входных преобразователей и счетчиков, рассчитанных на непосредственное подключение к сети 0.4 кВ.

Коплект испытания автоматических выключателей до 1кА

Коплект испытания автоматических выключателей до 2кА

Коплект испытания автоматических выключателей до 6кА

Коплект испытания автоматических выключателей до 12кА

Комплексное устройство для проверки автоматических выключателей и оценки тока КЗ петли фаза-нуль и фаза-фаза присоединений и на шинах 380 В

Читать еще: Электромагнитный газовый клапан ГБО

Комплект СИНУС-1600 рекомендуется использовать при испытании электромагнитных расцепителей с номинальным током от 25 до 125А.

Комплект СИНУС-200 наиболее эффективен в тех случаях, когда необходимо испытывать большое количество АВ с малыми значениями испытательных токов расцепителей (2-200 А), что наиболее часто встречается в системах КИП и автоматики.

Комплект СИНУС-3600 рекомендуется использовать при испытании электромагнитных расцепителей с номинальным током от 10 до 300 А (в некоторых случаях при 10-кратной уставке тока срабатывания – до 350 А), а также при испытании тепловых расцепителей с номинальным током от 10 до 1200 А.

Устройства прогрузки автоматических выключателей и РЗА

Автоматические выключатели, играющие основную роль в вопросе безопасности электросети, нуждаются в периодической проверке. В обязательном порядке их требуется проверять при первичной отладке, а также время от времени проводить испытания.

Самый верный способ проверить их – прогрузка первичным током. Устройства прогрузки автоматических выключателей и релейной защиты и автоматики позволяют проводить такие проверки. Данные устройства подразделяются на множество видов, в зависимости от типа и номинального тока сети.

Возможности устройств прогрузки автоматических выключателей и РЗА

В первую очередь, данные приборы предназначены для определения характеристик и параметров установленных в сети автоматических выключателей. Принцип работы достаточно простой: устройство создает искусственное замыкание непосредственно за тем местом, где установлен выключатель.

Кроме того, с помощью устройства прогрузки можно отрегулировать показатели тока короткого замыкания, а также засечь время отключения АВ, и определить, при каком показателе тока произошло отключение автомата.

Также приборы выдают регулируемый ток, осуществляют автоматический контроль работы ключевых узлов при запуске устройства (подаче питания). Как правило, приборы прогрузки автоматических выключателей и РЗА оснащены памятью устройства, сохраняющей информацию о результатах испытаний.

Тестирование расцепителей автоматических выключателей необходимо для выявления соответствия временных и температурных показателей отключения государственным стандартам. Нагрузка может быть разной, автоматические выключатели работают на сетях с напряжением до 1000 Ватт, соответственно, на устройстве прогрузки необходимо задать показатель тока в соответствии с предельными значениями сети и выключателей, обозначенных заводом-изготовителем.

В случае, если тестирование прогрузкой не будет проводиться регулярно, автоматический выключатель может выйти из строя, или утратить заявленные технические характеристики. Проверка требуется при вводе сетей в эксплуатацию, и при проведении ревизий.

Вы можете заказать продукцию с доставкой или купить онлайн у нас или наших представителей в Екатеринбурге, Санкт-Петербурге, Москве, Новосибирске, Тюмени, ХМАО, ЯНАО, Сургуте и других города России.

620142, г. Екатеринбург, ул. Степана Разина, 76

Что такое прогрузка автоматических выключателей. Когда она выполняется?

Испытание автоматического выключателя на соответствие его рабочим характеристикам, с моделированием реальных цепей электрической установки с помощью специального устройства называется прогрузкой.

Те схемы, которые до сих пор встречаются в интернете с латром, отдельно установленным амперметром, нагрузочным сопротивлением давно не применяются. Хотя и являются довольно наглядными для понимания испытания. Современные комбинированные приборы позволяют провести прогрузку автоматического выключателя со снятием реальной характеристики с заданной точностью в месте его установки или в лаборатории.

Для этого собирается схема с подачей рабочего напряжения от линии питания электроустановки.

С панели управления устройства прогрузки задается испытательный ток короткого замыкания, который обеспечивается тиристорами. Время срабатывания автоматического выключателя фиксируется на устройстве. Так можно снять и оценить любую точку время-токовой характеристики реального выключателя.

Согласно параграфа 1.8.37 ПУЭ « Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1кВ» п. 3.2 «Проверяется действие расцепителя мгновенного действия. Выключатель должен срабатывать при токе не более 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, указанного заводом изготовителем»

Например, для выключателей типа ВА-47-29 с характеристикой С, испытательный ток будет составлять In*10*1,1; при этом время срабатывания должно быть не более 0,4 сек.

Такие испытания обязательно выполняются при сдаче в эксплуатацию вновь построенных или реконструируемых электроустановок. «… проверяются все вводные и секционные выключатели, выключатели цепей аварийного освещения, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, а также не менее 2 % выключателей распределительных и групповых сетей». Это касается жилых, общественных и административных зданий.

При проведении планово-предупредительных работ, текущих ремонтов такие испытания не обязательны.

Статья носит ознакомительный характер, т. к. для проведения испытаний допускаются только подготовленные специалисты в составе лаборатории ЭФИ.

Из опыта могу сказать, что такие испытания нередко выявляют несоответствие выключателей заявленным характеристикам. И если это произошло, то не стоит их менять на выключатели у того же поставщика, из той же партии. Попадались партии, когда из 10 только 3 соответствовали требованиям. Притом, другие партии того же производителя были пригодными на 100%.

Проверка срабатывания автоматических выключателей

Электротехническая лаборатория ООО “ПромЭнергоБезопасность” оказывает услугу – проверка автоматических выключателей. Прогрузка и испытание автоматов. По результатам испытания составляется протокол в технический отчет ЭТЛ.

Содержание:
1. Проверка работы расцепителей автоматических выключателей
2. Как проверяется срабатывание автоматических выключателей?
3. Сколько автоматических выключателей требуется проверить?
4. Необходимость эксплуатационной проверки и прогрузки автоматов
5. Результаты проверки автоматических выключателей

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:

Сколько автоматических выключателей необходимо испытывать?
Требуется ли проведение проверки в ходе эксплуатационных испытаний?
Требуется ли периодически повторное проведение проверок?
Испытания проводятся в лаборатории или у заказчика?
Что делать, если оборудование проверку не прошло?
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

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:

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.
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.

Читать еще: Снятиезамена вакуумного усилителя тормозов Фольксваген Пассат Б5

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.

Случается, что из-за короткого замыкания происходит поломка другого оборудования сети: вентиляционного или промышленного. В результате затраты становятся еще больше, поэтому вклад средств в испытания и замену выявленных неисправных автоматов можно рассматривать как экономию в долгосрочной перспективе.

Методика и схема прогрузки дифференциальных автоматических выключателей

Прогрузка автоматических выключателей – один из методов, используемых для проверки корректности функционирования данного вида устройств и соответствия их установленным госстандартам. Прогрузить выключатель можно установкой, собранной по специальной схеме.

Основы прогрузки автоматов

Главными функциями автоматических переключателей являются активация и размыкание электрических цепей. Последний процесс инициируется, когда напряжение падает серьезно ниже нормы, цепь перегружается или происходит инцидент короткого замыкания. Когда мастера делают прогрузку автоматов, они преследуют цель проверить корректность функционирования расцепителей, пропуская через них электрический ток, идущий от специально сконструированной установки.

К числу ситуаций, в которых рекомендуется производить данную процедуру, относятся:

капремонт выключателя или иного электрооборудования;
приобретение нового прибора;
окончание ремонта электрической установки.

Также производится плановая профилактическая прогрузка с определенной периодичностью, установленной на предприятии. Механизм процедуры основан на воздействии электромагнита на расцепитель, вследствие которого происходит активация последнего и прибор прекращает работать. Корректно организованная процедура позволит выявить, способно ли устройство предохранить сеть от разного рода неприятных инцидентов. Оно должно защищать от возгорания и избыточных нагрузок (частые явления при повреждениях изоляционного материала проводов и перепадах давления) и от получения пользователем удара электротока в короткозамкнутой цепи. Если прибор прошел испытания, он признается исправным и годным для рутинного использования.

Основные характеристики автоматических выключателей

Выключатели-автоматы принадлежат к категории защитных приборов. Они предохраняют электрическую цепь от последствий короткого замыкания: когда случается инцидент, устройство должно сразу же выключиться, чтобы не возникло искрения или горения. Для электрического оборудования используются разные типы автоматов, подходящие по техническим характеристикам. Для работы с напряжением менее 1000 В применяют выключатели с литым корпусом (выдерживают ток до 3,2 кА), воздушные силовые (критический показатель – 6,3 кА), а также устройства с модульным строением.

Все переключатели снабжены двумя защитными расцепителями, помещенными внутри тела электроприбора. Электромагнитный предохраняет от короткозамкнутой ситуации, а тепловой обеспечивает защиту техники и электроцепей от избыточной нагрузки.

К главным характеристикам приборов относятся:

ток срабатывания – значение, при котором активируется переключатель в случае перегрузки или замыкания;
временной интервал, по истечении которого срабатывает устройство;
номинальное значение тока, при котором прибор может функционировать в обычном режиме.

Во время процедуры прогрузки выполняется замер этих показателей. Процедуру нельзя назвать простой, к ее реализации допускается только высококвалифицированный персонал электротехнической лаборатории после прохождения специального обучения.

Устройство для прогрузки АВ

Методика прогрузки автоматических выключателей подразумевает искусственное создание замкнутого контура с опцией постепенной регулировки показателя электротока. Этот принцип использует любой выпускаемый в продажу прогрузочник автоматов. Существуют устройства, рассчитанные на разные значения номинального тока.

Можно собрать установку самостоятельно. Один из примеров – конструкция с использованием трех видов трансформаторных устройств: одно из них отвечает за нагрузку, другое работает с электротоком, третье – лабораторный автоматический прибор. Также в схему входят шунтовой амперметр, управляющий ключ, секундомер и кабели. Функция последних – соединять выключатель, подвергающийся испытаниям, с выводами контролируемого тока. Такая конструкция может создать на вторичной катушке трансформатора нагрузки электроток около 50 А. Можно использовать ее и для тестирования переключателей, рассчитанных на большие значения тока, но тогда потребуются источник питания и нагрузочный прибор с высокой мощностью.

Методика прогрузки автоматов

Прогрузка автоматов делается по единому алгоритму. Сначала нужно изучить техническую документацию прибора и определить характеристики, которые нужно проверить. Затем тестируется функционирование расцепителей: сначала всегда работают с электромагнитным блоком, затем – с тепловым. Затем результаты заносят в подготовленный протокол о проведенных работах.

Пример

Продемонстрировать процедуру можно на примере выключателя от отечественного производителя ВА47-29. Класс защиты этого устройства – С, что соответствует необходимости пятикратного превышения номинального тока (который тут равен 6 А), чтобы электромагнитная защита сработала. Именно такая степень защиты наиболее распространена у выключателей, используемых в обычных бытовых сетях.

Перед подключением прибора к тестировочной установке нужно изучить прилагаемую к нему техническую документацию. В ней присутствует графическая репрезентация время-токовой характеристики срабатывания. Ось абсцисс представляет превышение прогрузочным током номинального показателя. Ось ординат – временной промежуток, по истечении которого включается тепловая защита.

Изучив график, можно понять, что зона, в которой срабатывает электромагнитный расцепитель, охватывает диапазон превышения номинала электротока (6 А) в 5-10 раз. Таким образом, для включения этого рода защиты потребуется ток в 30-60 А. Срабатывает этот механизм практически мгновенно: при исправной работе время не должно превышать 0,02 с. Для практического опыта можно взять восьмикратное превышение (48 А), в этом случае выключение автомата из сети должно произойти не позднее, чем через 0,01 с.

Что касается теплового защитного механизма, на графике интервал включения ограничивается парой кривых, отражающих обычное и нагретое состояния выключателя. Для проверки будет применяться трехкратное превышение номинального тока (18 А). Использование электротока такой кратности для тестирования является традиционным показателем, если нет указаний на иную рекомендуемую кратность в паспорте прибора. Значение времени, по истечении которого произойдет выключение автомата, должно находиться в интервале от 3 до 80 с (это можно узнать по графику).

Когда какой-либо из расцепителей не вырубает прибор в необходимые временные сроки, переключатель признается неисправным и не допускается к последующей эксплуатации. Чтобы было проще прогрузить устройство, на него можно поставить длинные выводы, сделанные из шпилек. К ним подсоединяются кабели.

Протокол и периодичность прогрузки

Перед началом тестировочных испытаний целесообразно сделать шапку протокола, в который будут заноситься результаты. В документе указываются следующие параметры:

заданные значения выдержки времени;
разновидности тестированных расцепителей;
время срабатывания каждой из исследуемых защит;
значения тока короткого замыкания и перегрузки;
время воздействия каждого тока;
значения тока, при которых прибор срабатывает и остается статичным;
особенности реакции защит во время испытательных мероприятий.

Если полученные данные соответствуют установленным нормам, прибор рекомендуется ко вводу в эксплуатацию. Если в процессе прогрузочных работ были выявлены неисправности, подготавливают специальный документ, где указывают характер нарушений и рекомендации по их ликвидации в соответствии с ПУЭ.

Периодичность

Правила устройства электроустановок, а также Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей никак не регламентируют периодичность проведения плановых тестирований. Однако регулярная прогрузка с постоянными интервалами является целесообразной, так как автоматы имеют свойство вырабатывать свой ресурс со временем. В паспорте или иной документации, прилагаемой к устройству, производитель указывает рекомендуемые интервалы между проведениями испытаний. На производствах такие периоды устанавливает технический руководитель. Чаще всего плановые процедуры рекомендуют проводить каждые три года. Это относится к аппаратам, установленным в производственных электросетях, и используемым для бытовых нужд. Дополнительные проверки проводятся при установке нового оборудования или капитальном ремонте старого.

Регулярная прогрузка данных автоматов позволит вовремя определить неисправность аппарата. Это предотвратит нарушения функционирования электросетей.

Источники:

http://www.el-info.ru/stend-dlya-progruzki-avtomatov-progruzhaem-avtomaty-chast-1-iz-4/
http://usamodelkina.ru/10896-ustroystvo-dlya-progruzki-avtomaticheskih-vyklyuchateley.html
http://atlaspro.ru/katalogi/izmeritelnye-pribory/ustroistva-progruzki-avtomaticheskih-vyklyuchatelei-i-rza/
http://zen.yandex.ru/media/id/5cb4ae5a46f7cd00b258d19e/5e0f013686c4a900b11bc27f
http://xn--80abfhcm4aigbedcbkfe0acu4sf.xn--p1ai/article/proverka-avtomatov
http://strojdvor.ru/elektrosnabzhenie/metodika-i-sxema-progruzki-differencialnyx-avtomaticheskix-vyklyuchatelej/

голоса

Рейтинг статьи