Прогрузка автоматических выключателей: устройство, протокол и периодичность проведения

Основы прогрузки автоматов

Автоматический выключатель
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.

Схема прогрузки автоматических выключателей
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.

Зачем нужна прогрузка токовых автоматов

Значение силы тока, значительно отличающееся от расчётного, практически всегда свидетельствует о неисправности электроустановки. Прирост энергопотребления может вызываться постепенным разрушением элементов электрической схемы, монтажными или коммутационными ошибками либо коротким замыканием.

Испытание автоматических выключателей искусственно созданным аномальным током (сверхтоком) называется прогрузкой выключателя. Оно помогает установить, будет ли своевременно прервана подача электроэнергии (разрыв цепи) до возникновения серьёзных последствий при перегрузках электросхемы, так как:

сверхток приводит к перегреву проводника, что грозит его возгоранием либо становится причиной повреждений электрооборудования;
наибольшую опасность представляют короткое замыкание, при которых на корпусах электрооборудования могут появляться заряды, чьи потенциалы угрожают здоровью людей.

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.

Время-токовые характеристики автоматических выключателей АП-50
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.

Прогрузка автоматических выключателей с помощью спецоборудования

Чтобы автоматически был прогружен автомат, для этих целей необходимо применять спецоборудование. На это действие потребуется несколько минут. Во время операции можно оценить состояние работы. На основании требований правил методика расчетов для этого не подходит, так как получается большая погрешность.

Одновременно со сведениями, что аппарат исправен, исследуются и иные немаловажные значения:

время действия контактов;
целостность проводки;
наличие проблем с подачей постоянного тока.

Методы испытаний
Несмотря на то, что информация становится доступной на месте, обслуживание осуществляется, чтобы устранить дефекты. Измерение проводится основных и дополнительных параметров, чтобы сравнить их с нормативами и избавиться от дефекта. Последовательность выполнения прогрузки одинакова для всех устройств.

Таким образом, при выполнении всех мероприятий по проверке приборов можно добиться безопасности в ходе дальнейшей эксплуатации. Аварийную ситуацию всегда лучше предотвратить, поэтому и была разработана прогрузка.

Устройство для прогрузки АВ

ЛАТР
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

Установка удлиненного вывода из шпилек
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.

Подведение нагрузки

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.

Особенности прогрузки

Прогрузка промышленного выключателя генератором

Электромагнитная прогрузка автоматических выключателей функционирует по следующему принципу:

Электромагнит оказывает специфическое воздействие на расцепитель;
Расцепитель активизируется;
Работа автомата останавливается.

Важно! Суть процесса заключается в проверке качества, работоспособности расцепителей, которая выполняется посредством пропускания тока через структуру автомата. Ток отводится от соответствующей установки, отвечающей за испытания.

Здравствуйте. Недавно выполняли проверку срабатывания расцепителей автоматических выключателей прибором «Сатурн М2». Прибор новый, недавно приобретенный и еще не до конца освоенный. Выключатели Schneider electric iC60N, характеристика С, номиналы разные. При проверке тип выключателя определяли как «бытовой». С тепловыми расцепителями вопросов не возникло, срабатывают как надо в соответствии с ГОСТом 50345-2010. Мгновенные расцепители у некоторых автоматов срабатывали при значениях токов больше токов уставки расцепителей. Для автоматов iC60N с характеристикой С уставка мгновенного расцепителя — 6,4Iн — 9,6Iн. Для примера: автомат с номинальным током 6А (уставка 38-58А) сработал при токе 72А, время 0,018с (меньше 0,1с — соответствует ГОСТу). Автомат 63А (уставка 403-605А) сработал при токе 796А, время 0,008с. Аналогичные результаты были и для дифференциальных автоматических выключателей DPN Vigi, и для промышленных EZC. Как интерпретировать такие результаты измерений? Как неисправность автоматических выключателей? Подскажите обладатели «Сатурнов», какие токи получаются у вас при измерениях?

Откуда ы взяли этот диапазон? Сами придумали или производитель указал в документации? Если автоматический выключатель соответствует ГОСТ 50345-99, то диапазон токов должен находится в интервале 5-10In.

Методика измерений подробно изложена в книге А.В. Сакара ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И АППАРАТОВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Ознакомьтесь с главой X. ИСПЫТАНИЯ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

В этой главе, в том числе, описана методика измерений характеристик автоматических выключателей прибором Сатурн. У Вас Сатурн новой модели, смотрите руководство по эксплуатации.

Автоматы не соответствуют требованиям ГОСТ.

Номинальный ток — 10 А Уставка расцепителей: перегрузки — 10 короткого замыкания — 50-100 Длительность приложения испытательного тока — 0,2 испытательный ток несрабатывания — 50 Испытательный ток срабатывания — 76 Реакция расцепителя — (+)

Конечно ничего не придумываем). По токо-временной характеристике автоматических выключателей iC60N Schneider electric характеристика С.

Конечно неисправность. У Вас есть какие-то сомнения? Измерения проводили эксплуатационные? Прибор поверен, отрицательные показания зафиксированы, пишите (-).

Сомнения есть. Schneider electric все же, а случаи несоответствия не единичные. Может что с прибором не так, либо мы что-то неправильно делаем. Нужно разобраться. Собираюсь написать в «Радиус».

Зависит от режима эксплуатации. Может их насиловали по-полной. Я проводит измерения прибором УПТР-2МЦ на объекте, где были установлены только автоматические выключатели АВВ, так вот из 100 штук — 15 не соответствуют. Прибор исправен, постоянно проводим поверку, а автоматы нерабочие.

Как можно неправильно делать? С одними правильно, а с другими неправильно?

Позвоните им, быстрее будет.

Я бы и в Шнайдер позвонил. Пусть объяснят, как время-токовые характеристики автоматов соответствуют требованиям стандарта, который указан. МЭК/EN 60898 — это ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003). Смотрите Таблицу 2 — Диапазоны токов мгновенного расцепления.

Смотрите, что производитель пишет в каталоге и на какой стандарт ссылается:

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.

Протокол стр.1

Протокол стр.2
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.

Какие нормативные документы используются при разработке алгоритмов проверки

Основные термины и определения, а также базовые нормативные диапазоны, используемые для описания характеристик расцепляющих автоматов, приведены в стандарте ГОСТ 50031-2012.
Конкретные алгоритмы проверок и рекомендуемые схемы стендовых испытаний приведены в ГОСТ Р 50345-2010 (а также в 8 разделе ГОСТ Р 50030.2-99).
Измерение сопротивления изоляции производится согласно ПУЭ (п.1.8.37.3) и ПТЭЭП (Приложение 3.1, таблица 37).
Организация условий измерений проводится в соответствии с приведенными выше стандартами и с учётом положений отраслевых СНИП.

Несмотря на достаточно чёткую нормативную проработку алгоритмов ревизии и наладки аппаратуры для защиты от сверхтоков, для каждого конкретного случая разрабатывается свой вариант технологической инструкции, ориентированный, как правило, на конкретный тип расцепителей и имеющееся в наличии измерительное оборудование.

Электротехническая лаборатория «Мега.ру» оказывает услуги по организации и проведению всех видов испытаний в электроустановках, включая всестороннюю проверку автоматических выключателей. Уточнить расценки и сделать заказ на выезд специалистов можно по телефонам, опубликованным на странице «Контакты».