Автоматичні вимикачі (автомати) - це електричні апарати, які призначені для нечастих оперативних включень та відключень електричних ланцюгів та захисту електричних установок під час перевантажень, коротких замикань, а також при неприпустимих зниженнях напруги. За родом струму вони класифікуються на автомати постійного струму, змінного струму, постійного та змінного струмів. Бувають струмообмежувальні та нетокообмежуючі. Струмообмежуючі автоматичні вимикачі відключають струм короткого замикання, який ще не встиг досягти встановленого значення. Автомати складаються з наступних основних елементів: головної контактної системи, дугогасної системи, приводу, пристрою, що розчіплює, розчіплювачів і допоміжних контактів.

Автоматичні вимикачі характеризуються:

• номінальною напругою - максимальною напругою мережі, за якої допускається застосовувати вимикач;
• номінальним струмом - максимальним струмом, який витримує вимикач тривалий час;
• власним часом спрацьовування - часом від моменту, коли контрольований параметр перевершив встановлене йому значення до початку розходження контактів. Цей час залежить від способу розчеплення і конструкції пристрою, що розчіплює вимикача, від сили відключаючих пружин, маси рухомої системи і шляхи цієї маси до моменту розмикання контактів;
• Повним часом спрацьовування - власним часом відключення плюс час гасіння дуги, що залежить головним чином ефективності дугогасного пристрою.

Для чого потрібно проводити провантаження автоматичних вимикачів?

Як бачимо, автоматичний вимикач є складним електричним апаратом, який складається з багатьох елементів, що взаємодіють один з одним. Основним елементом будь-якого автомата є розчіплювач, який контролює заданий параметр ланцюга, що захищається і впливає на механізм розчеплення. Несправність або неправильна робота розчіплювача може призвести до тяжких наслідків. Для того, щоб цього не сталося під час введення електроустановки в експлуатацію, а також в ході експлуатації здійснюють провантаження автоматичних вимикачів. При цьому отримані результати порівнюються з ГОСТ та даними заводу виробника.

Використання несправного автомата може призвести до тяжких наслідків. Наприклад, до ураження електричним струмом чи пожежі!

Яким приладом здійснюється перевірка автоматичних вимикачів?

Існує багато різних приладів, призначених для перевірки параметрів розчіплювачів автоматів. Принципи роботи вони схожі. Складаються вони як правило з декількох блоків - навантажувальний, регулювальний та вимірювальний. Навантажувальний блок формує випробувальний струм, силу якого можна змінювати за допомогою регулювального блоку. Відповідно, вимірювальний блок здійснює вимірювання параметрів роботи розчіплювачів. Вимірювальний та регулювальний блок, як правило, виконані в загальному корпусі. Найбільш поширені такі пристрої для перевірки автоматів: "Сатурн", "УПТР", "Ретом", "УПА", "РТ", "АП", "Сінус". Усі прилади представлених вище марок випускаються у різних модифікаціях. Модифікації відрізняються один від одного величиною випробувального струму та наявністю додаткових функцій. Інженери нашої компанії використовують прилади "УПТР-1МЦ" та "УПТР-2МЦ". Перший використовується для перевірки характеристик із номінальним струмом до 350 ампер, другий – до 800 ампер.

Хто може виконувати роботи з випробування автоматів?

Роботи з перевірки розчіплювачів автоматичних вимикачів повинні виконуватись співробітниками спеціалізованих організацій. Дані організації повинні мати свідоцтво про реєстрацію електровимірювальної лабораторії з дозволом на перевірку дії автоматичних вимикачів. Співробітники електролабораторії, які безпосередньо проводять випробування повинні мати відповідні характеру роботи знання та кваліфікацію, мати посвідчення з електробезпеки з групою не нижче III у якому стоїть відмітка про те, що вони мають право проводити випробування обладнання.

Періодичність перевірки автоматичних вимикачів.

Періодичність провантаження автоматів зазначена у ПТЕЕП додаток 3. Відповідно до пункту 28.6 перевірку розчіплювачів автоматичних вимикачів слід проводити при приймально-здавальних випробуваннях, а також після капітального ремонту електроустановки. Однак ця періодичність має рекомендаційний характер, отже технічний керівник або відповідальний за електрогосподарство може скоротити терміни проведення цього виду випробувань. Він може встановити термін планово-попереджувального ремонту (ППР), у яких вказати меншу періодичність. При цьому слід врахувати, що даний вид випробування піддає автомат надмірному навантаженню, що явно не сприяє продовженню терміну служби.

Відповідно до вимог ПУЕ (7-е видання) в електроустановках, виконаних за вимогами розділу 6, глав 7.1 та 7.2, перевіряються всі вступні та секційні вимикачі, вимикачі ланцюгів аварійного освітлення, пожежної сигналізації та автоматичного пожежогасіння, а також не менше 2% вимикачів розподільчих та групових мереж. При виявленні несправного автоматичного вимикача додатково перевіряється подвійна кількість автоматів

Методика перевірки розчіплювачів автоматичних вимикачів.

Згідно з ГОСТ Р 50345-2010 існує близько 14 типових випробувань для автоматичних вимикачів. Нас цікавитиме випробування характеристик розчеплення. Характеристика теплового розчіплювача (із зворотно залежною час-струмової характеристикою) повинна відповідати пункту 8.6.1 та таблиці 7 цього нормативу.

Як видно з таблиці, деякі етапи випробування розчіплювача із зворотно-залежною характеристикою займають дуже багато часу. Якщо до нього додати час, який йде на те, щоб елементи, що перевіряються, охолонули, то можна уявити скільки годин, а то й днів може піти на випробування автоматів в одній невеликій електроустановці. Тому провантаження автоматичних вимикачів, як правило, відразу починають з випробування "с". Пояснимо, як це відбувається. На всі полюси подається випробувальний струм, що дорівнює 2,55 Іном. При цьому розчіплювач повинен спрацювати за час, що дорівнює не більше 60 секунд для автоматів з Iном до 32А включно і за час не більше 120 секунд для автоматів з Iном більше 32А. Далі проводять перевірку розчіплювача миттєвої дії. Для цього через всі полюси автоматичного вимикача пропускають струм, що дорівнює 3Iном/5Iном/10Iном відповідно для автоматів категорії B/С/D. При цьому розчіплювач не повинен спрацювати за час, що дорівнює не більше 0,2 секунди. Наступним етапом пропускають струм, рівний 5Iном/10Iном/20Iном. Розчіплювач повинен спрацювати менш ніж за 0,1 секунду.

Примітка. При перевірці час-струмових характеристик розчіплювача із зворотно-залежною від струму характеристикою, повинні враховуватися рекомендації заводу виробника!

Автоматичні вимикачі служать для захисту електричних ланцюгів напругою до 1000 від аварійних режимів роботи. Надійний захист електричних ланцюгів цими електричними апаратами забезпечується лише в тому випадку, якщо автоматичний вимикач знаходиться у справному технічному стані, а його фактичні робочі характеристики відповідають заявленим. Тому перевірка автоматичних вимикачів є одним з обов'язкових етапів робіт при введенні в роботу електричних щитів різного призначення, а також при їх періодичній ревізії. Розглянемо особливості перевірки автоматичних вимикачів.

Насамперед необхідно провести візуальний огляд апарата. На корпусі автоматичного вимикача має бути нанесене необхідне маркування, не повинно бути видимих ​​дефектів, нещільного прилягання частин корпусу. Необхідно провести кілька операцій увімкнення та вимкнення апарата вручну.

Автомат повинен фіксуватися у увімкненому положенні та вільно відключатися. Також необхідно звернути увагу на якість затискачів автоматичного вимикача. За відсутності видимих ​​ушкоджень переходимо до перевірки його робочих характеристик.

Автоматичний вимикач конструктивно має незалежний, тепловий та електромагнітний розчіплювачі. Перевірка автоматичного вимикача полягає у перевірці працездатності перерахованих розчіплювачів за різних умов. Цей процес називається провантаженням.

Провантаження автоматичних вимикачів здійснюється на спеціальній установці випробування, за допомогою якої можна подати на випробуваний апарат необхідний струм навантаження і зафіксувати час його спрацьовування.

Незалежний розчіплювач здійснює замикання та розмикання контактів автоматичного вимикача при виконанні операцій увімкнення та відключення апарата вручну. Також цей розчіплювач автоматично відключає захисний апарат у разі дії на нього двох інших розчіплювачів, що здійснюють захист від надструмів.

Тепловий розчіплювач здійснює захист від перевищення струму навантаження, що протікає через автоматичний вимикач, вище від номінального значення. Основний конструктивний елемент даного розчіплювача - це , яка нагрівається і деформується у разі протікання через неї струму навантаження.

Пластина, відхиляючись до певного положення, впливає на механізм вільного розчеплення, який забезпечує автоматичне відключення вимикача. Причому час спрацьовування теплового розчіплювача залежить від струму навантаження.

Кожен тип і клас автоматичного вимикача має свою поточну характеристику, в якій простежується залежність струму навантаження від часу спрацьовування теплового розчіплювача даного автоматичного вимикача.

Під час перевірки теплового розчіплювача береться кілька значень струму, фіксується час, протягом якого відбудеться автоматичне відключення автоматичного вимикача. Отримані значення звіряють зі значеннями тимчасової характеристики для даного апарату. Слід враховувати, що час спрацьовування теплового розчіплювача впливає температура навколишнього середовища.

У паспортних даних до автоматичного вимикача наводяться часові характеристики для температури 25 0С, при підвищенні температури час спрацьовування теплового розчіплювача знижується, а при зниженні температури – збільшується.

Електромагнітний розчіплювач служить захисту електричної ланцюга від струмів короткого замикання, струмів, які значно перевищують номінальний. Величину струму, при якому спрацьовує цей розчіплювач, вказує клас автоматичного вимикача. Клас показує кратність струму спрацьовування електромагнітного розчіплювача до номінального струму автомата.

Наприклад, клас C показує, що електромагнітний розчіплювач спрацює при перевищенні номінального струму в 5-10 разів. Якщо номінальний струм автоматичного вимикача 25 А, то спрацьовування його електромагнітного розчіплювача буде в межах 125-250 А. Даний розчіплювач, на відміну від теплового, повинен спрацювати миттєво, за частки секунди.

Сторінка 8 з 19

Під час перевірки та випробування автоматичних вимикачів виконують наступне: зовнішній огляд; вимірювання опору ізоляції та її випробування підвищеною напругою промислової частоти; перевірку працездатності автоматичних вимикачів при номінальній, зниженій та підвищеній напругах оперативного струму; перевірку дії максимальних, мінімальних або незалежних розчіплювачів автоматичних вимикачів з номінальним струмом 200 А та більше.
При зовнішньому огляді перевіряють відповідність встановлених автоматичних вимикачів проекту або параметрів мережі; відсутність зовнішніх пошкоджень та наявність пломб на блоках напівпровідникових розчіплювачів; надійність контактних з'єднань; правильність регулювання контактної системи та чіткість роботи приводу при ручному включенні та відключенні вимикача.
До зовнішнього огляду можна розпочати лише після ретельного вивчення інструкції з експлуатації цих вимикачів.
Опір ізоляції перевіряють мегаомметром на 1000 між затискачами полюсів і між затискачами кожного полюса і заземленою металевою конструкцією автомата у відключеному положенні при знятій напрузі. Воно має бути не менше 0,5 МОм. При незадовільній ізоляції необхідно з'ясувати причини: зняти дугогасні камери та перевірити стан полюсів, відсутність забруднень та підключення до полюсів зовнішньої комутації, можливість зволоження плити вимикача. Після усунення причин зниженого опору його ізоляції вимір повторюють. При встановленні дугогасних камер на полюси вимикача після їх зняття звертають увагу на те, щоб головні та дугогасні контакти не стосувалися внутрішніх частин дугогасних камер. Опір ізоляції обмоток приводів максимальних, мінімальних і незалежних розчіплювачів перевіряють мегаомметром на 1000 між одним з затискачів обмотки і заземленим корпусом. Воно має бути не менше 0,5 МОм (для нових вимикачів серії «Електрон» – 20 МОм). Перед початком вимірювання блоки напівпровідникових розчіплювачів знімають з вимикача («Електрон», А3700, ВА53-41) і перевіряють опір ізоляції кожного з них мегаомметром на 500, з'єднавши всі висновки роз'ємів між собою. Після випробування вимикача підвищеною напругою блоки встановлюють місце.
Працездатність та надійність включення та відключення вимикачів електроприводом при номінальній, зниженій та підвищеній напругах перевіряють до контролю дії максимальних розчіплювачів. На практиці при такій перевірці працездатності приводу необхідне його регулювання, під час якого порушується дія електромагнітних максимально струмових розчіплювачів (у автоматів серій ABM, А-3700). Тому налаштування максимально-струмового захисту виконують на заключній стадії налагодження. Перевірку працездатності та надійності включення та відключення виконують подачею на схему приводу вимикача напруги, що дорівнює номінальному (1,1 та 0,85 (Люм). значенні напруги становить не менше п'яти з інтервалами між ними не менше 5 с), а також контролюють працездатність і надійність незалежного та мінімального розчіплювачів при номінальному, зниженому та підвищеному напругах оперативного струму в мережі.
Максимальні розчіплювачі у вимикачів на номінальні струми 200 А і більше обов'язково перевіряють. Однак в експлуатації зустрічаються установки, в яких доводиться перевіряти дію таких розчіплювачів з меншими номінальними струмами (наприклад, вимикачі ланцюгів керування, захисту та сигналізації на підстанціях, де встановлюють вимикачі АП50 на струми 10-50 А). АЗ 100, А3700 з електромагнітним розчіплювачем. ють з заводськими (або типовими) характеристиками з урахуванням, що вони дано для випадку одночасного навантаження випробувальним струмом всіх полюсів вимикача Якщо фактичний час спрацьовування перевищить на 50% дані заводу-виробника, необхідно, перш ніж бракувати вимикач, перевірити початковий струм його спрацьовування. навантаження одного полюса вимикача початковий струм спрацьовування збільшується на 25-30% порівняно з таким самим струмом при навантаженні одночасно всіх полюсів. Час спрацювання теплового розчіплювача повинен відповідати заводській характеристикі. При цьому більшість вимикачів має обмежений час випробування під струмом (не більше 120-150 секунд).
При перевірці електромагнітних розчіплювачів без теплових елементів подають на кожен полюс випробувальний струм, значення якого встановлюють на 15-30% нижче за струм уставки. При цьому вимикач не повинен вимикатися. Потім випробувальний струм піднімають до струму спрацьовування, значення якого має перевищувати значення струму уставки більш ніж 15-30 %.
При перевірці електромагнітних елементів комбінованих розчіплювачів навантаження від випробувального пристрою подають на кожен полюс вимикача. Швидко збільшуючи струм до значення на 15-30% нижче за струм уставки, переконуються, що розчіплювач не спрацьовує. Потім швидко підвищують струм до струму спрацьовування, фіксуючи його значення. Воно повинно відрізнятися від заводських даних. Перевіряючи електромагнітні елементи комбінованих розчіплювачів, слід пам'ятати, що між подачами випробувального струму на полюс має бути інтервал, достатній для остигання теплового елемента. Щоб переконатися, що відключення від електромагнітного елемента розчіплювача, необхідно відразу ж увімкнути його після кожного відключення вимикача, Якщо вимикач вмикається нормально, відключення відбулося від електромагнітного елемента. Під час спрацювання теплового елемента вимикач повторно не ввімкнеться. З усіх раніше вказаних серій вимикачів тільки вимикачі серії АП50 мають на механізмі вільного розчеплення важіль для регулювання уставки до 0,6 номінального значення струму, решта комплектів розчіплювачів, відрегульованих на уставку на заводі-виробнику.
Регулювання струмів спрацьовування максимальних розчіплювачів вимикачів, укомплектованих напівпровідниковими елементами, ускладнюється тим, що з великої кількості елементів, у тому числі складається напівпровідниковий розчіпувач, збільшується кількість можливих відмов у роботі. Тому, приступаючи до регулювання уставок струмів і часу спрацьовування таких розчіплювачів, слід переконатися у працездатності напівпровідникового блоку БУРІ та електромагніту, що відключає. Для цього виготовляють спеціальні пристрої (приставки), за допомогою яких виконують перевірку. Так, для перевірки працездатності напівпровідникового розчіплювача вимикача серії А3700 використовують пристрій схема якого показана на рис. 26.
У підготовленому для регулювання вимикачі спочатку перевіряють працездатність незалежного розчіплювача, що є вихідним елементом напівпровідникового блоку. При подачі напруги із затискачів А1 - А2 на затискач роз'єму X напівпровідникового блоку повинен спрацювати незалежний розчіплювач, а вимикач вимкнутись.

Рис 26 Електрична схема приладу контролю РП

Якщо цього не відбувається, необхідне механічне регулювання розчіплювача. Потім до гнізд 1, 2, 3 напівпровідникового блоку БУРП приєднують в залежності від роду струму, що перевіряється, затискачі А1, А2, А3 розчіплювача змінного або постійного струму Встановлюють перемикач S3 в положення Номінальний і включають перемикач. Подають живлення на схему пристрою. Розчіплювач не повинен спрацьовувати у будь-якому фіксованому положенні регулювальних ручок.
Встановлюють перемикач S3 у положення Перевантаження. Автоматичний вимикач повинен вимкнутись з витримкою не більше 800 с. Таким чином перевіряють працездатність блоку у зоні навантаження. Потім встановлюють перемикач S3 положення Номінальний, включають вимикач і натискають кнопку S2. Автоматичний вимикач повинен вимкнутись за проміжок не більше I с. Таким чином, перевіряють працездатність блоку в зоні струмів короткого замикання. Далі можна переходити до перевірки або за необхідності регулювання струмів і часу спрацьовування вимикача.
QF – автоматичний вимикач, X.S0 гніздо, TAI – ТАЗ трансформатори струму, FUI – плавкий запобіжник, РА! амперметр, НІ - прилад світлової сигналізації, UD - випрямляч


Рис 27 Спрощена схема перевірки роботи максимально-струмового захисту вторинним струмом
V/ Для вимикачів серії «Електрон» розроблено методику не тільки перевірки працездатності, а й настроювання уставок струму та часу спрацьовування напівпровідникових блоків РМТ-1 вторинним струмом. Виконують це за допомогою приставки для перевірки максимально-струмового захисту вторинним струмом, принципова схема якої наведена на рис. 27. На цьому малюнку показана схема підключення приставки до вимикача серії «Електрон», а також джерел живлення схеми.

Рис 28 Лицьова панель розчіплювача РМТ-1 I - контрольні гнізда, 2-5 - шкали

Приставку включають роз'єм між вимикачем і блоком РМТ. При перевірці калібрування номінальних струмів на лицьовій панелі блоку ручку /« (рис. 28) ставлять на уставку 0,8, ручки S6In, !пх та S - у середнє положення. Підключають індикатор (вольтметр постійного струму з межею 25-30) до гнізд на лицьовій панелі РМТ. Колодки перемикачів S1 і S2 блоку РМТ встановлюють відповідно до положень 6 і II.
Включають вимикач "Електрон". Подають на схему живлення та за допомогою автотрансформатора плавно збільшують струм у ланцюзі РА1 (див. рис. 27), одночасно стежачи за стрілкою індикатора. З моменту подачі напруги живлення показання індикатора повинно бути 17-21 В. При деякому значенні струму, що дорівнює вторинному струму спрацьовування на уставці, що перевіряється, показання індикатора стрибкоподібно зменшитися до 0-3 В. Показання амперметра PAI в момент спрацьовування блоку не повинні відрізнятися більш ніж на ± 10 % від значення вторинного струму для перевірки уставки вимикача. Так само перевіряють роботу блоку РМТ на інших уставках. Перевірка працездатності напівпровідникових блоків вимикачів серії ВА53-41 аналогічна до перевірки вимикача «Електрон»
Остаточну перевірку спрацьовування максимально-струмового захисту вимикачів серій А3700, ВА53-41 та «Електрон» здійснюють первинним струмом від навантажувального пристрою. Для цього на передній панелі напівпровідникових блоків встановлюють у розрахункове положення відповідні регулятори. Підключають до однієї з фаз головного ланцюга вимикача навантажувальний пристрій, за допомогою якого підвищують струм головного ланцюга до відключення вимикача. Значення струму та час спрацьовування не повинні відрізнятися від калібрувального значення для уставки, що перевіряється, більш ніж на ±15 %. Далі за аналогією перевіряють роботу максимально-струмового захисту, пропускаючи струм через інші фази або полюси вимикача. Після закінчення перевірок закривають напівпровідникові блоки захисним склом і пломбують. Результати перевірок заносять до протоколу.
Для провантаження вимикачів первинним струмом використовують навантажувальні пристрої УБКР-1, УБКР-2, НТ-10, РНУ6-12, ТОН-7 та lр.
При перевірці та регулюванні уставок вимикачів постійного струму застосовують навантажувальні трансформатори як з однофазними, так і трифазними випрямлячами або генератори постійного струму на струм до 10 кА при напрузі холостого ходу 6-12 Ст.
Налагодження вимикачів закінчується перевіркою їх роботи за повною схемою (на підстанції може бути схема автоматичного введення резерву, іноді схема управління електродвигуном), взаємодії всіх елементів схеми і правильності включення вимірювальних приладів. Перевірку проводять при номінальній та 0,8 Uній напрузі оперативного струму. За постійною схемою перевіряють фазування поданої напруги (чергування фаз), показання вольтметрів та амперметрів (після підключення навантаження).
Остаточний висновок про якість налагоджувальних робіт та придатність вимикачів до експлуатації роблять після їх включення в роботу на повне навантаження. Причому, якщо від вимикача живиться один електродвигун, достатньо зробити кілька його пусків (це особливо необхідно для вентиляторів, пуск яких тривалий). Якщо вимикач під час пуску не вимикається, значить уставки захисту виконані правильно. Якщо від вимикача живиться кілька струмоприймачів, слід створити найбільш несприятливий робочий режим, наприклад пуск найбільш потужного з двигунів при інших струмоприймачах, що працюють, під навантаженням.

Електротехнічна лабораторія ГК Еколайф надає послугу Перевірка автоматичних вимикачів. Провантаження та випробування автоматів. За результатами випробування складається протокол до технічного звіту ЕТЛ.

Для підтвердження безпеки електроустаткування його потрібно перевіряти на справність та відповідність встановленим вимогам. Ситуації, в яких потрібна перевірка автоматичних вимикачів:

• прийом в експлуатацію після встановлення електроустановки;
• через встановлений системою ПВР термін експлуатації;
• після проведення капітального ремонту електричних пристроїв;
• після поточного ремонту;
• у профілактичних цілях у міжремонтний період.

У ході випробувань проводиться перевірка відповідності характеристикам, що задаються обладнанням виробником. Мета перевірки – встановити, чи забезпечує обладнання такі параметри:

• запобігання ураженню електричним струмом при короткому замиканні (ця умова є обов'язковою у тому випадку, якщо інших захисних заходів для повної безпеки недостатньо);
• захист електромережі від загорянь та перевантажень при технологічних несправностях або пошкодження ізоляції.

Щоб автоматичний вимикач захищав від ураження електричним струмом, він повинен забезпечувати відключення від живлення ділянки електричного кола, який залежить від струму одофазного замикання.

Перед перевіркою автоматичних вимикачів часто ставляться такі питання:

1. Скільки автоматичних вимикачів потрібно випробовувати?
2. Чи потрібне проведення перевірки під час експлуатаційних випробувань?
3. Чи потрібне періодично повторне проведення перевірок?
4. Випробування проводяться у лабораторії чи у замовника?
5. Що робити, якщо обладнання перевірку не пройшло?
6. Чи потрібні резервні автоматичні вимикачі?

Перевірка роботи розчеплювачів автоматичних вимикачів

Основна частина випробувань автоматів – це перевірка справної роботи їх розчеплювачів. Додатково перевіряється якість монтажу вимикачів, затягування контактів, відповідність захисного обладнання проектної документації, але ці параметри вже другорядні.

Існує велика кількість модифікацій автоматичних вимикачів: повітряні, модульні, призначені для захисту двигунів у литому корпусі. Найпоширенішими є модульні автоматичні вимикачі, що встановлюються на DIN-рейку, тому доцільно буде розглянути перебіг перевірки на їх прикладі.

Після спрацювання одного з розчіплювачів автоматично вимикач виконує свою функцію - відключає живлення певної ділянки ланцюга. Розчіплювачі за типом можуть бути тепловими або електромагнітними, але в сучасному устаткуванні найчастіше використовують обидва типи для найбільш надійного захисту. Автомати з одним типом розчіплювачів мають набагато вужчу сферу застосування.

Автомати з тепловими розчіплювачами забезпечують захист електромережі від навантаження лінії. Такий розчіплювач являє собою двошарову біметалеву платівку. Коли виникає навантаження, цей елемент вимикача нагрівається. Під впливом температури відбувається деформація пластини, що призводить до розчеплення.

Електромагнітні розчіплювачі необхідні захисту лінії від руйнівного впливу струму КЗ. Цей елемент приладу є соленоїдом з рухомим сердечником. Механізм розчеплення приводиться в дію осердям, який втягується магнітним полем, створеним під впливом струмів КЗ.

У свою чергу електромагнітні розчіплювачі поділяються на типи залежно від тимчасових та струмових характеристик, тобто від того, за який час і струми якої сили наводять вимикач у дію. Позначаються типи електромагнітних розчіплювачів великими латинськими літерами. До найпоширеніших відносяться типи, що відповідають буквам B, C, D.

У цих елементах миттєве розчеплення відбувається за таких стандартних діапазонів:

• B - в діапазоні від 3-кратного до 5-кратного номінального струму;
• С - в діапазоні 5-10-кратного номінального струму;
• D - 10-20-кратного номінального струму.

При низьких пускових струмах в системі допустимо використовувати автомати з розчіплювачами типу B. У цій мережі доцільно встановити вхідний автомат з характеристиками C. Ці ж пристрої допустимо встановлювати в мережі з помірними пусковими струмами. Для захисту лінії із високими пусковими струмами підходять автомати типу D.

ГОСТ Р 50345-2010"Апаратура малогабаритна електрична. Автоматичні вимикачі для захисту від надструмів побутового та аналогічного призначення" регламентує, як і які саме автомати потрібно випробовувати.

Таблиця 7 Час-струмові робочі характеристики

Випробування	Тип розчіплювача	Випробовувальний струм	Початкове стан	Час розчеплення або нерозчеплення	Необхідний результат	Примітка
a	B, C, D	1,13 In	Холодне	t< 1 ч (при In < 63 А) t< 2 ч (при In>63 А)	Без розчеплення	-
b	B, C, D	1,45 In	Відразу після випробування	t< 1 ч (при In < 63 А) t< 2 ч (при In>63 А)	Розчеплення	Безперервне наростання струму протягом 5 с
c	B, C, D	2,55 In	Холодне	1 с< t < 60 с (при In < 32 А) 1 c< t < 120 c (при In >32 A)	Розчеплення	-
d	B	3 In	Холодне	t< 0,1 с	Без розчеплення
	C	5 In
	D	10 In
e	B	5 In	Холодне	t< 0,1 с	Розчеплення	Струм створюється замиканням допоміжного вимикача
	C	10 In
	D	20 In (В особливих випадках 50 In)

Термін «холодний стан» означає, що за контрольної температури калібрування струм попередньо не пропускають.
Примітка - Для вимикачів типу D розглядається можливість додаткового випробування проміжного значення між c і d.
a, b і c - це випробування теплового захисту, а d і e - відповідно захисту від короткого замикання (КЗ).

Як перевіряється спрацювання автоматичних вимикачів?

Порядок проведення перевірок затверджено у нормативній документації. Так, спрацьовування електромагнітних розчіплювачів перевіряється згідно з ПУЕ 1.8.37 шляхом проведення випробувань, які рекомендує завод-виробник.

Спеціалісти нашої лабораторії для виконання випробувань використовують спеціальне обладнання: апарат «Сінус-3600». Цей пристрій важить 22 кг і зовні нагадує системний блок ПК. Апарат дозволяє успішно провести випробування розчіплювачів електромагнітного типу, напівпровідникових та теплових за умови, що In потрапляє до діапазону від 16 до 320 А.

Для проведення випробувань висновки апарата підключають до введення автоматичного вимикача. Після цього подається струм і засікається, який пройде до спрацювання механізму розчеплення. При цьому випробування проводиться поетапно:

1. Спочатку на нерозігрітий пристрій подається струм, який перевищує номінальний в 1,13 разів. Розчіплювач теплового типу не повинен спрацьовувати протягом 1 години номінальний струм менше 63 А і мінімум протягом 2 годин при значенні номінального струму вище 63 А.
2. Відразу після завершення першого етапу на обладнання подають струм, який перевищує номінальне значення в 1,45 рази. Розчіплювач повинен спрацювати протягом години у In<63 А, или в течение 2 часов при In>63 А.
3. Після завершення другого етапу з вимикача знімається напруга, йому дають повернутися до початкового «холодного» стану. Далі на прилад подається струм, більший за In у 2,55 рази. Якщо In<32 А, то сработать тепловой расцепитель должен за 1 минуты, при In>32 А розчеплення має відбутися за 2 хвилини.

Для всіх етапів випробування достатньо включити апарат «Синус» і встановити необхідне значення струму в Амперах. Після цього автоматично вмикається таймер, який вимикається після розчеплення.

Подібним чином проводиться і випробування автоматичних вимикачів з електромагнітними розчіплювачами:

1. На «холодний» автомат подається струм 3, 5 або 10 А залежно від його типу (B, C, D - відповідно). Миттєвий розчіплювач повинен спричинити вимкнення за 0,1 секунду або більше.
2. Автомат повертається в холодний стан, а потім на нього подається струм 5, 10 або 20 А також залежно від типу розчіплювача. Спрацювати пристрій має менше ніж за 0,1 секунди.

При виконанні випробування струм, який подається на прилад, зростає від мінімального значення верхньої межі. Відбувається це майже миттєво. Під час спрацьовування розчіплювача фіксується величина струму в цей момент і час, який пройшов із досягненням необхідного значення струмом.

Скільки автоматичних вимикачів потрібно перевірити?

Навіть на середньому об'єкті автоматичних вимикачів може бути сотні, тому перевірити все може бути проблематично. До того ж, це викличе додаткові витрати.

Відповідно до ПУЕ (ПУЕ, п. 1.8.37, пп. 3) перевіряти необхідно певну частину всіх вимикачів. У житлових, адміністративних, громадських, побутових будинках, спортивних спорудах, клубних установах, на видовищних заходів перевіряти має не менше 2%автоматичних вимикачів розподільчого типу та групових мереж, а також вступні, пожежної сигналізації, автоматичного пожежогасіння, ланцюги аварійного освітлення, секційні вимикачі. В інших електричних установках можливе зниження кількості автоматів розподільного типу і групових мереж, що перевіряються. до 1%. В іншому правила ті самі.

Замовник сам може вирішувати, де проводити випробування – у лабораторних умовах чи безпосередньо на об'єкті. В останньому випадку присутність фахівців лабораторії на об'єкті може бути досить тривалою, але це цілком можливо, якщо ви звернетеся до нашої лабораторії. Наші фахівці проведуть на об'єкті стільки часу, скільки потрібно.

Якщо об'єкт ще не експлуатується, то перевірка в лабораторії буде значно простішою та зручнішою. Але якщо об'єкт введено в експлуатацію, то буде потрібно заміна автоматів, що перевіряються, резервними. У цьому випадку замовнику потрібно заздалегідь підготувати їх у необхідній кількості. Резервні вимикачі будуть встановлені на місце перевірених, щоб електроустановка продовжувала працювати під час виконання випробувань.

Якщо ж замовник не вважає за доцільне купувати велику кількість резервного обладнання, то проводити випробування доведеться в неробочі години — увечері та вночі, а також у вихідні дні. У цьому випадку споживачеві не доведеться відчувати незручності від вимкнення мережі.

Замовники можуть обрати варіант проведення випробувань, які запропонують наші спеціалісти. Остаточне рішення завжди залишається за відповідальною особою: інженером з технічної безпеки або власником.

Необхідність експлуатаційної перевірки та провантаження автоматів

Чи потрібне проведення перевірку автоматичних вимикачів під час експлуатаційних випробувань, може вирішувати технічний керівник об'єкта. У нормативній документації не зазначено точно, з якою періодичністю повинні проводитись перевірки, тому їх частота повністю у компетенції особи, відповідальної за технічну безпеку об'єкта.

Фахівці все ж таки рекомендую час від часу проводить перевірку справності автоматів. Це тим, що будь-який прилад з часом зношується і може вийти з ладу. Щоб переконатися, що автомати виконують свою захисну функцію, варто встановити певну періодичність, з якою будуть проводитися експлуатаційні випробування.

Для встановлення періодичності найкраще спиратися на поради виробника приладів. Як правило, прилади європейського виробництва можна перевіряти відносно рідко. А от якщо в системі встановлені автомати, виготовлені в Китаї чи на вітчизняному заводі, то рекомендується проводити перевірку частіше. У будь-якому випадку остаточне рішення залишається за замовником.

Результати перевірки автоматичних вимикачів

Результати проведення випробувальних робіт заносяться до спеціального протоколу. У документі фіксується спрацьовування або неспрацьовування автомата, час спрацьовування та струм у момент спрацьовування.

Вимикач повинен бути виключений з мережі та замінений аналогічним у таких випадках:

• при струмі неспрацьовування відбувається розчеплення;
• при струмі спрацьовування розчеплення немає;
• автомат спрацьовує, але цей момент не вписує у допустимий інтервал часу спрацьовування.

Якщо в ході випробувань було виявлено хоча б один вимикач, який підлягає заміні, то за вимогами ПУЕ необхідно додатково перевірити таку кількість приладів, яка була відправлена ​​на первинну перевірку.

Найчастіше виявлення несправних вимикачів відбувається під час експлуатаційних випробувань. Якщо перевірка здійснюється в рамках передачі об'єкта в експлуатацію, то ймовірність виявлення несправності є значно нижчою. Використання надійного обладнання та суворе дотримання регламенту випробувань дозволяє нам виявити дефектні вимикачі з високою точністю. Це дозволяє максимально захистити електромережу, об'єкт та людей, які проживають на ньому, працюють чи відвідують його. І хоча заміна вимикача може бути досить витратною, підвищення безпеки цього варте.

Обслуговування
електроустановок
Слаботкові
системи та мережі Випробування
електроустановок

Призначення автоматичного вимикача – припиняти аварійні режими роботи мережі. Це – короткі замикання та перевантаження. Але як дізнатися – чи працює цей захист і чи допоможе він у потрібний момент?

Для цього характеристики розчіплювачів автоматів перевіряються. Це виконується:

• під час введення в експлуатацію нового обладнання;
• у процесі експлуатації після закінчення певного терміну;
• у разі підозри на відмову вимикача;
• після аварійних ситуацій, пов'язаних із проходженням через вимикач великих струмів (сумісний із ревізією контактів);
• для точного настроювання характеристик розчіплювачів.

Види автоматичних вимикачів

Найпопулярніша для користувачів – побутова серія модульних автоматичних вимикачів. Вони встановлюються на DIN-рейку та не мають регулювань характеристик спрацьовування. Усі уставки розчіплювачів у модульної серії автоматичних вимикачів та диференціальних автоматів відраховуються від їхнього номінального струму.

Струм відсічення залежить від буквеного позначення, що стоїть перед значенням номінального струму.

Літерне позначення	Кратність струму відсічення
У	2-5 від Iном
З	5-10 від Iном
D	10-20 від Iном

Це означає, що реальне значення струму, при якому спрацює автомат, лежить у деякому діапазоні. Завод-виробник гарантує, що це буде так.

Теплові розчіплювачі автоматів модульної серії розпочинають роботу при перевищенні номінального струму. Час, після якого відбудеться відключення, залежить від кратності струму перевантаження до номінального, що проходить через автомат. У автоматичних вимикачів різних виробників час вимкнення відрізняється. Визначити його можна за характеристиками, що визначаються за довідковими даними на цю серію автоматів. Але й ця величина має розкидтому характеристика відключення є не однією кривою лінією, а їх сімейство, що позначається заштрихованою зоною. При певному струмі через автомат очікуваний час спрацьовування лежить у діапазоні, що визначається на межах цієї зони.

Досі у розподільних щитках зустрічаються автомати, що мають у своєму складі або тільки тепловий, або максимальний захист. Перевірка цих пристроїв найбільш актуальна, оскільки їхня електромеханічна частина відслужила багато років, частина деталей заіржавіла і недієздатна.

Наступний вид автоматичних вимикачів має нерегульоване відсікання та регульований тепловий захист. Для цього на передній панелі є регулятор, за допомогою якого номінальний струм теплового розчіплювача змінюється в межах 0,5 – 1,0 від номінального струму автомата. Такі автомати застосовуються для захисту електродвигунів і точного налаштування на струм кабельної лінії, що захищається, забезпечення селективності захистів від перевантаження. Регулятором виставляється струм, у якому починається робота теплового захисту. Положення регулятора відбивається і сімействі характеристик вимикача.

Ще складніша конструкція вимикача, що має крім регульованого теплового розчіплювача ще й регульований електромагнітний. Є моделі, в яких регулювання здійснюється механічно: зміною зусилля пружини, що протидіє зусилля, що створюється котушкою відключення. Такі пристрої трапляються у вимикачів старого зразка.

У сучасних автоматів регулювання виконуються за допомогою вбудованого блоку захисту. Це комплекс, що включає датчики струму, встановлені на всіх трьох фазах вимикача, і напівпровідниковий пристрій, що обробляє отримані сигнали.

Склад захисту, що встановлюються у максимальній комплектації в такі автомати:

• максимально струмове відсічення з регульованою незалежною від струму витримкою часу;
• захист від перевантаження з регульованим стартовим струмом та характеристикою спрацьовування за часом;
• захист від струмів однофазного замикання, з регульованою уставкою та витримкою за часом.

Пристрої для перевірки вимикачів

Комплекси, що використовуються для перевірки вимикачів спеціально розробляються для цієї мети. Винятком є ​​пристрої серії РЕТОМ, Які спочатку призначені для перевірки релейного захисту, але можуть використовуватися і для подачі струмів на контактну систему вимикача з контролем моменту відключення.

Найбільш підходить для цієї мети. Перевірка спрацьовування теплового розчіплювача виконується подачею безперервного струму одночасно із запуском секундоміра приладу, налаштованого фіксацію зникнення струму при відключенні. Електромагнітні розчіплювачі перевіряються струмами, що подаються імпульсами тривалості, що встановлюється користувачем. При плавному підйомі струму неминуче спрацьовує захист автомата від перевантаження.

Важлива перевага РЕТОМу – струм, що подається для перевірки – синусоїдальний. Більшість інших пристроїв, спеціально розроблених для перевірки автоматів, видає імпульсний струм, що формується тиристорними регуляторами. Але їхні габарити менші, а керування – простіше.

Таких пристроїв багато. Струм для перевірки відсічення вони теж подають імпульсами регульованої тривалості, що збільшуються по амплітуді, а для перевірки теплового захисту виставляється необхідний струм і запускається секундомір.

Методика перевірки автоматичних вимикачів

Перед перевіркою модульного вимикача визначають його номінальний струм та кратність спрацьовування. Потім по характеристиці знаходять діапазон часу, який укладається тепловий захист при триразовому номінальному струмі. Таким струмом її і перевіряють.

Автомат підключається до випробувального пристрою. Спочатку перевіряють відсічення. Автомат включають і через нього короткочасно пропускають струм, збільшуючи його величину східцями. Більшість приладів виконують підйом струму та витримку часу між сходами автоматично.

Паузи при підйомі потрібні для того, щоб виключити передчасне спрацювання теплового захисту. Після спрацьовування фіксують струм відсічення, і автомат одразу ж включають знову. Якщо він не ввімкнеться, то спрацював не відсікання, а тепловий захист. Це правило не стосується автоматів з напівпровідниковими розчіплювачами.

Потім автомату дають трохи охолонути і перевіряють тепловий розчіплювач. Сходами піднімають струм до триразового номінального. Паузи роблять для того, щоб біметалічна пластина розчіплювача раніше не почала згинатися. У цьому випадку результати перевірки спотворяться.

Одночасно із запуском секундоміра подають струм. Фіксують час, за який спрацював захист, порівнюють його з діапазоном, визначеним за характеристикою.

При виході виміряних параметрів із допустимого діапазону автомат бракує. Якщо спрацьовування теплового захисту не відбувається за максимальний час, визначений за характеристикою, припиняють випробування. Інакше від нагрівання розплавиться корпус автомата.

У триполюсних вимикачів перевіряються всі три фази, характеристики спрацьовування їх приблизно однакові, але не ідентичні – елементи захисту вони різні і кожен має розкид параметрів.

Перевірка напівпровідникових розчіплювачів

Принцип перевірки той самий, відмінність лише тому, що спочатку потрібно виставити на розчеплювачі необхідні уставки. Оскільки такі автомати використовуються для захисту виробничих механізмів, фідерів живлення на трансформаторних підстанціях і розподільчих пристроях, то ці дані беруть з проекту.

Пристрої для перевірки мають обмеження щодо максимального струму. Тому потужні автоматичні вимикачі безпосередньо перевірити вдається не завжди. Струм відсікання в 10 000 А видати не просто. Тому працівники електролабораторій йдуть на хитрість. Уставка струму занижується до величини, яку здатне видати використовуваний перевірочний пристрій. Після перевірки вона повертається у вихідне положення.

Те саме робиться і зі уставкою по струму навантаження. Якщо її можна зовсім вивести, то при перевірці відсікання ця можливість обов'язково використовується. Помилкового спрацьовування захисту від навантаження не відбудеться.

Але чекати під час перевірки потужних автоматів доведеться однаково. Струми настільки великі, що нагрівається перевірочне обладнання та з'єднувальні проводи. Щоб не вивести прилади з ладу та не розплавити ізоляцію, у роботі регулярно робляться паузи.