7.4. нормовані величини
7.4.1. Захист від ураження електричним струмом
7.4.2. Захист від перевантажень
7.5. Проведення випробувань
7.5.1. Схеми випробувань і навантажувальні пристрої
7.5.2. Технічні характеристики пристроїв «Сатурн-М», «Сатурн-М1»
7.6. Перевірка теплових і електромагнітних расцепителей вимикачів побутового та аналогічного призначення
7.7. Перевірка расцепителей вимикачів, що не відносяться до категорії «побутового та аналогічного призначення» (по ГОСТ Р 50030.2-99)
7.7.1. Перевірка расцепителей перевантаження
Випробування расцепителей автоматичних вимикачів проводяться з метою перевірки відповідності меж їх спрацьовування даними заводу-виготовлювача, вимогам ГОСТ Р 50345-99, ГОСТ Р 50030.2-99.
Параметри спрацювання автоматичних вимикачів повинні відповідати даним заводу-виготовлювача і забезпечувати:
- захист від ураження електричним струмом (у разі недостатності інших захисних заходів) при коротких замиканнях;
- захист мереж від перевантажень і пожеж, викликаних технологічними перевантаженнями або пошкодженнями ізоляції.
7.4.1. Захист від ураження електричним струмом
Забезпечення вимог захисту від ураження електричним струмом при непрямих дотиках шляхом автоматичного відключення живлення досягається нормованим часом відключення пошкодженої ділянки ланцюга, залежить від струму однофазного замикання (див. Лаб. Роб. №6. Методики вимірювання повного опору ланцюга "фаза-нуль» і струмів однофазних коротких замикань).
Час спрацювання автоматичного вимикача перевіряється в разі, коли виміряний або розрахунковий струм однофазного замикання менше верхньої межі діапазону струмів миттєвого розчеплення цього вимикача і розкид часу спрацьовування вимикача по час-струмової характеристики виходить за межі нормованого часу відключення. При цьому расцепители автоматичних вимикачів випробовуються струмом, рівним виміряного або розрахунковим значенням струму однофазного замикання.
7.4.2. Захист від перевантажень
При перевірці захисту мереж від перевантажень для автоматичних вимикачів допустимий час спрацьовування залежно від кратності номінального струму і температури навколишнього середовища визначається за паспортними даними.
При перевірці часу спрацьовування автоматичного вимикача кратність струму випробування повинна прийматися такою, щоб час спрацьовування було не менше п'яти секунд. При цьому необхідна кратність випробувального струму орієнтовно визначається за формулою:
де I7, t7 - семиразовий ток випробувань і час спрацьовування теплового розчеплювача при цьому струмі;
tx - заданий час спрацьовування;
Ix - струм, при якому час спрацьовування буде відповідати заданим.
Час спрацювання повинен відповідати даним заводу-виготовлювача.
7.5.1. Схеми випробувань і навантажувальні пристрої
Автоматичні вимикачі (АВ) випускаються з расцепителями з зворотнозалежну витримкою часу (тепловими), з незалежною витримкою часу і миттєвої дії (електромагнітні та електронні).
Теплові расцепители спрацьовують з витримкою часу, що залежить від величини струму - чим більше струм, тим менше витримка часу. Електромагнітні расцепители (відсічення) спрацьовують без витримки часу.
Вимикачі побутового та аналогічного призначення по ГОСТ Р 50345-99 класифікуються за діапазонами струмів миттєвого розчеплення, при яких автоматичний вимикач може розчепитися без витримки часу, підрозділяються на типи розчеплення В, С, D (рис. 6.7).
Таблиця 7.1
Тип розчеплення Діапазони струмів миттєвого розчеплення В 3 In <Ia ≤ 5 In З 5 In <Ia ≤ 10 In D 10 In <Ia ≤ 50 InДіапазони струмів миттєвого розчеплення вимикачів цих типів приведені в таблиці 7.1.
де In - номінальний струм вимикача (номінальний струм розчеплювача з зворотнозалежну витримкою часу);
la - струм миттєвого розчеплення.
Додатково до цих типів вимикачів, відповідно до стандарту МЕК 898, вітчизняною промисловістю випускаються вимикачі з типами розчеплення L, 1C, 2С, ЗС, 4С.
Різновид типів розчеплення імпортних вимикачів набагато ширше, але найбільш широке застосування у вітчизняній практиці знаходять вимикачі вищевказаних типів.
Діапазони струмів миттєвого розчеплення для кожного типу вимикача вказуються в паспортних даних.
Решта вимикачі, що не відносяться до категорії «побутового та аналогічного призначення» (ГОСТ Р 50030.2-99), мають конкретні значення уставок расцепителей по струмів коротких замикань.
Токи миттєвого розчеплення цих вимикачів повинні перебувати в діапазоні 0,8 Iук <Ia ≤ 1,2 Iук,
де Iук - уставка розчеплювача по току короткого замикання (відсічення).
Расцепители регулюють і калібрують на заводі-виробнику, після чого їх кришки пломбують. Відкривати кришки і регулювати расцепители не допускається. При зовнішньому огляді перевіряють відсутність пошкоджень підстави кожуха і кришки автомата, виробляють кілька включень і відключень вручну, перевіряючи дію расцепителей.
Теплові расцепители перевіряють за схемою, наведеною на малюнку 7.1 (а, б).
Мал. 7.1 Схема випробування теплових расцепителей
а - почергова навантаження полюсів автоматичного вимикача,
б - одночасна навантаження полюсів автоматичного вимикача випробувальним струмом
На заводі-виробнику теплові расцепители калібрують по початковому струму спрацьовування.
Перевірка цього струму вимагає великих витрат часу. Тому при приймально-здавальних і експлуатаційних випробуваннях перевірку проводять у форсованому режимі: при трьох - п'яти кратному номінальному струмі расцепителя.
Для кожного типу вимикача і расцепителя час спрацьовування при трьох - п'яти кратній навантаженні не повинно перевищувати зазначеного заводом. Заводські дані даються для випадку одночасної навантаження випробувальним струмом всіх полюсів вимикача, з'єднаних послідовно (рис. 7.1 б).
Однак при одночасній навантаженні всіх полюсів перевірка не дає гарантії справності кожного расцепителя. Тому, крім перевірки при одночасній навантаженні всіх полюсів вимикача, доцільно перевірити кожен теплової расцепитель окремо.
При випробуванні теплових расцепителей необхідно пам'ятати, що, якщо тепловий елемент не спрацює і не відбудеться відключення автомата за максимально допустимий для нього час, необхідно відключити випробувальний струм, щоб уникнути перегріву і псування расцепителя.
Максимально допустимий час дорівнює приблизно подвійному часу спрацьовування при форсованому режимі випробування.
Електромагнітні расцепители перевіряються тільки при почергової навантаженні випробувальним струмом кожної фази автомата (рис. 7.1, а). При цьому навантаження струм підвищують до 0,8 значення струму відсічення, зазначеного в паспортних даних вимикача, або до нижньої межі струму миттєвого розчеплення для вимикачів типів В, С, D і аналогічних.
Електромагнітний расцепитель не повинен спрацювати. Після цього навантаження струм збільшується до 1,2 струму відсічення або до верхньої межі струму миттєвого розчеплення для вимикачів типів В, С, D.
Електромагнітний расцепитель повинен спрацювати. Це означає, що струм відсічення знаходиться в допустимих межах.
При перевірці комбінованих расцепителей (з тепловими та електромагнітними елементами) навантажувальний струм необхідно підвищувати швидко, щоб не встиг спрацювати теплової расцепитель. Щоб переконатися в тому, що теплової расцепитель не спрацював, відразу після відключення вимикач включають вручну, при спрацьовуванні теплового розчеплювача повторне його включення не відбудеться.
Принципова схема перевірки теплових і електромагнітних расцепителей автоматичного вимикача передбачає:
- перевірку кожного полюса окремо (рис. 7.1 а);
- перевірку при одночасній навантаженні всіх полюсів (рис. 7.1, б);
R - реостат (автотрансформатор);
НТ - навантажувальний трансформатор.
Як випробувальних пристроїв в схемі можуть бути використані наступні навантажувальні пристрої і трансформатори:
- ТН-3 (розробник ЦЛЕМ Мосенерго), максимальний струм навантаження 1800 А;
- НТ-10 (розробник ВНІІПЕМ), максимальний струм навантаження 10000 А;
- навантажувальний пристрій РТ-2048 в комплекті з однофазним навантажувальні трансформатором ТОН-7м2 (Асоціація налагоджувальних організацій, Санкт-Петербург, завод «Електросила»), максимальний струм навантаження 11000 А, забезпечено електронним секундоміром для вимірювання часу спрацьовування расцепителей.
Як навантажувальних пристроїв можуть також використовуватися зварювальні або котельні трансформатори з регулюванням напруги по первинній стороні (регулювальні автотрансформатори типу РНО або регулювальні реостати). В даний час широкого поширення набули розроблені НВО «Радіус» спільно з фірмою ОРГРЕС спеціалізовані випробувальні пристрої серії «Сатурн» [7], що виконуються в двох варіантах: «Сатурн-М» і «Сатурн-M1», а також розроблені Асоціацією налагоджувальних організацій комплекти НТІ-1 з пультом РТ2048М, НТІ-2, НТІ-5 і НТІ-10 з пультом РТ2048 [7];
- комплектний джерело струму КИТ-10, максимальний струм навантаження 10000 А [11];
- навантажувальний пристрій конструкції КрасГАУ, максимальний струм навантаження 500 А.
7.5.2. Технічні характеристики пристроїв «Сатурн-М», «Сатурн-М1»
Пристрій «Сатурн-М» являє собою ОДНОБЛОКОВОМУ пристрій, а «Сатурн-М1» - двохблокові, що складається з повністю аналогічного «Сатурн-М» базового блоку і силового блоку, що з'єднуються при роботі кабелем. Базовий блок може використовуватися автономно, аналогічно пристрою «Сатурн-М», а також з навантажувальним трансформатором.
7.5.2.1. Діапазон регулювання і вимірювання струму в схемі без навантажувального трансформатора: «Сатурн-М», базовий блок «Сатурн-М1» 10 - 2000 А, «Сатурн-M1» з силовим блоком 30 - 12000 А.
Загальний вигляд пристроїв «Сатурн-М» і «Сатурн-М1» з силовим блоком представлені на малюнку 7.2 а, б.
7.5.2.2. Діапазон регулювання первинного струму в схемі з навантажувальним трансформатором (0,5 - 300) А.
Мал. 7.2 Загальний вигляд пристроїв
а) «Сатурн-М»;
б) «Сатурн-М1» з силовим блоком
7.5.2.3. Діапазон вимірювання струму з вбудованим трансформатором струму 10 - 2500 А, з зовнішнім трансформатором струму 0,1 - 99,99 кА.
7.5.2.4. Діапазон завдання і вимірювання тривалості протікання струму і часу відключення апарату від 0,01 до 99,99 с.
7.5.2.5. Діапазон регулювання кута відкриття Тіріс-торів від 1 до 100%.
7.5.2.6. Діапазон завдання зростання кута відкриття тиристорів від 1 до 10%.
7.5.2.7. Допустима тривалість протікання струму в схемі без навантажувального трансформатора для «Сатурна-М», силового блоку «Сатурн-M1» приведена в таблиці 7.2.
Таблиця 7.2
Допустима тривалість протікання струму в схемі пристроїв «Сатурна-М» і силового блоку «Сатурн-M1»
Сатурна-М Сатурн-M1 Струм, А tдоп, з Струм, А tдоп, з 100 100 300 100 200 20 400 50 300 12 500 40 500 5 800 20 1000 1 1000 10 1500 0,3 1500 5 2500 0,06 2000 3 5000 0,4 8000 0,15 12000 0,067.5.2.8.Относітельная похибка вимірювання ефективного значення струму в робочому діапазоні - 8%.
7.5.2.9. Абсолютна похибка вимірювання часу відключення апарату і установки заданої тривалості струму при частоті 50 Гц не перевищує (0,01 · Тизм + 0,01) с.
7.5.2.10. Напруга живлення 220 В, 50 Гц.
7.5.2.11. Допустиме відхилення напруги живлення +10 до -15%.
Випробувальні схеми з використанням пристрою «Сатурн» наведені в інструкціях заводу-виготовлювача.
7.6. Перевірка теплових і електромагнітних расцепителей вимикачів побутового та аналогічного призначення
Відповідно до стандарту МЕК 60898, що встановлює вимоги до автоматичних вимикачів побутового та аналогічного призначення, АВ повинні нормально розчіплюватися при протіканні випробувального струму протягом встановленого для даного типу АВ часу, відповідно до параметрів, наведених у таблиці 7.5.
Таблиця 7.5
Параметри нормальної времятоковой зони АВ
- Зібрати схему перевірки відповідно до інструкції виробника використовуваного навантажувального пристрою.
- Для перевірки теплових расцепителей пропустити через кожен, хто знаходиться в холодному стані полюс вимикача струм, рівний 2,55 In (при такій величині струму електромагнітний расцепитель АВ не спрацює при будь-якому типі миттєвого розчеплювача).
Час розчеплення має становити не менше 1 с і не більше:
60 с - при номінальних токах вимикачів до 32 А;
120с - при номінальних токах вимикачів вище 32 А.
- Для перевірки електромагнітних расцепителей типу «В» пропустити через кожен полюс струм, рівний 3 In. Час розчеплення має бути не менше 0,1 с.
Пропустити через кожен полюс струм, рівний 5 In. Час розчеплення має бути менше 0,1 с.
- Для перевірки електромагнітних расцепителей типу «С» пропустити через кожен полюс струм, рівний 5 In. Час розчеплення має бути не менше 0,1 с.
Пропустити через кожен полюс струм, рівний 10 In. Час розчеплення має бути менше 0,1 с.
- Для перевірки електромагнітних расцепителей типу «D» пропустити через кожен полюс струм, рівний 10 In. Час розчеплення має бути не менше 0,1 с.
Пропустити через кожен полюс струм, рівний 50 In. Час розчеплення має бути менше 0,1 с.
Так само, як і при перевірці теплових расцепителей, полюса вимикачів перед кожним випробуванням повинні перебувати в холодному стані.
Термін «холодну» означає: «Без попереднього пропускання струму при контрольній температурі калібрування» (ГОСТ Р 50345-99). Контрольна температура калібрування - 30 ° С.
Випробування проводять при будь-якій температурі, а результати коригують до температури 30 ° С на підставі поправочних коефіцієнтів виробника. При відсутності даних виробника випробувальні струми встановлюють відмінними від зазначених на 1,2% на кожен градус зміни температури, при якій проводяться випробування.
Приклад: при проведенні випробувань при температурі 20 ° С випробувальні струми слід збільшувати на 12%.
7.7. Перевірка расцепителей вимикачів, що не відносяться до категорії «побутового та аналогічного призначення» (по ГОСТ Р 50030.2-99)
7.7.1. Перевірка расцепителей перевантаження
Расцепители перевантаження розглянутих вимикачів поділяються на:
- расцепители миттєвої дії;
- расцепители з незалежної витримкою часу;
- расцепители з зворотнозалежну витримкою часу (переважно теплові).
При перевірці расцепителей миттєвої дії або з незалежною витримкою часу через кожен полюс вимикача пропустити випробувальний струм, рівний 90% уставки по струму перевантаження.
При цьому расцепитель не повинен спрацювати з початку проходження струму протягом:
- 0,2 с для расцепителей миттєвої дії;
- подвоєною витримки часу, зазначеної виробником, для расцепителей з незалежної витримкою часу.
Пропустити через кожен полюс струм, рівний 110% уставки по струму навантаження. При цьому расцепитель повинен спрацювати протягом:
- 0,2 с для расцепителей з незалежної витримкою часу;
- подвоєною витримки часу, зазначеної виробником, для расцепителей миттєвої дії.
При перевірці расцепителей з зворотнозалежну витримкою часу (теплових) при контрольній температурі (30 ± 2) ° С (холодний стан полюсів) через послідовно з'єднані полюса вимикача пропускають струм, рівний 1,05 уставки розчеплювача, протягом однієї години. Протягом цього часу расцепитель спрацювати не повинен.
Після закінчення цього часу значення випробувального струму протягом 5 з підвищують до 1,3 уставки розчеплювача. При протіканні цього струму расцепитель повинен спрацювати протягом двох годин з моменту збільшення випробувального струму. Дані випробування вимагають великих витрат часу, тому перевірку відповідності параметрів расцепителей з зворотнозалежну витримкою часу даними виробника при масових випробуваннях виробляють у форсованому режимі за умови, що час розчеплення має бути не менше 5 с.
