Схемы подключения автомата
Установить и правильно подключить автомат в распределительном шкафу – не проблема. С этим может справиться даже обычный человек, который с электричеством сталкивается только, когда вставляет в розетку штепсельную вилку от бытового прибора или включает освещение. Но вопрос, как правильно подключить автомат, все равно часто звучит от обывателей. Все дело в том, что даже среди электриков происходят споры о способах подсоединения. То есть, подводить питающий провод к автоматическому выключателю сверху или снизу.
Давайте не будем спорить здесь, а просто обратимся к правилам устройства электроустановок (ПУЭ), где в одном из пунктов, а, точнее, в пункте 3.1.6, четко все описано. Ни фото ниже нами сделана выписка из этого пункта ПУЭ.
Итак, правила рекомендуют подключать питающий провод к неподвижному контакту в автомате. А он расположен именно сверху. Но давайте до конца быть честными, и еще раз прочитаем правило. В нем нет строго ограничения, то есть, оно носит только рекомендательный характер. Поэтому отвечая на вопрос, как подключить автоматический выключатель снизу или сверху, можно использовать два варианта. Тем более, прибор будет отключать сеть от перегрузок и короткого замыкания в любом случае в независимости от схемы подключения.
И все же, почему в ПУЭ этот пункт присутствует? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть устройство автоматического выключателя.
Этапы испытания автоматических выключателей
Ниже рассматриваются конкретные этапы проверки автомата защиты, имеющие первостепенное значение для определения его работоспособности и соответствия нормативным параметрам.
Пусконаладочные работы (ПНР) — комплекс работ, выполняемых в период подготовки и проведения индивидуальных испытаний и комплексного опробования оборудования. Работы по более тонкой и детальной настройке, выполняемые на смонтированном оборудовании, перед вводом в эксплуатацию. Пнр выключателей выявляют, как автоматы, а также реле реагируют на тепло и холод. При сильном перепаде температуры, система не должна давать сбоя, а наоборот – перейти в аварийный режим, продолжая работу.
Измерение характеристик отключения
Цель данного этапа – установление фактических рабочих параметров устройства и их соответствие время-токовым характеристикам (ВТХ), указанным в техдокументации завода-изготовителя. Проверке подлежат следующие показатели отключающей способности:
- значение номинального рабочего тока и тока отключения (отсечки);
- время отключения;
- ток и время мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя;
- влияние внешней температуры.
Последний показатель, характеризующий стабильность защиты при температурных колебаниях, обычно не проверяется при испытании автоматических выключателей до 1000 В (исключение – особые производственные условия).
Контроль коммутационной способности
Для проверки коммутационной способности автоматических выключателей тестируется их отключающая характеристика при штатной и предельной нагрузке. С этой целью проводится многократный цикл «включение/отключение» и последующая диагностика сопротивления контактов. Коммутационные испытания выполняются для двух типов выключателей: основного применения и применяемых в цепях с активной нагрузкой. Допустимые отклонения по току, напряжению и частоте составляют ± 5%. Тестирование проводят в испытательных цепях при помощи резисторов и индукционных катушек, подключенных последовательно к выходным выводам.
При протекании переменного тока его форма должна быть близка к синусоидальной. Если ток постоянный, в его форме не должно наблюдаться видимых пульсаций. Коэффициент мощности и постоянная времени приводятся в соответствующих таблицах ГОСТ Р 50031-2012.
Устойчивость к токам короткого замыкания
Так как сила тока короткого замыкания, проходящего через автоматический выключатель, во много раз больше номинального рабочего тока, необходимо убедиться в том, что устройство сохранит свою функциональность после прохождения через его полюсы токов кз. Испытание считается пройденным, если:
- отсутствует критический износ испытуемого автомата;
- взаимное положение подвижных контактов и индикатора не изменилось;
- нет повреждений неотъемлемой оболочки;
- не произошло ослабление электрических или механических соединений;
- не случилась утечка изолирующего компаунда (при его наличии).
Выполнение указанных условий означает, что механизм коммутации остался работоспособным, а величина переходного сопротивления контактов не вышла за пределы установленной нормы.
Проверка автомата защиты на подлинность
Любой известный бренд пользуется повышенным спросом, из-за чего на рынке попадаются электротовары-подделки, среди которых немало автоматических выключателей. Эти двойники, вероятней всего, не прошли положенный цикл испытаний и, следовательно, несут потенциальную угрозу для потребителя. В частности, подделку автомата АВВ можно определить по следующим признакам:
- Качество пластика. У подделки пластик обычно гладкий, глянцевый и пружинистый на ощупь (экономия на материале). У оригинала пластик шершавый, матовый, прочный.
- Штрих-код. На настоящий автомат он наносится методом лазерной печати, на подделку – обычной краской, которая слезает при царапании ногтем или монеткой.
- Маркировка. При внимательном рассмотрении можно заметить, что логотип и текст на фальшивке отличается от оригинала. Кроме того, на корпусе подлинного изделия чётко просматривается схема подключения, маркировка Ростеста или знак Таможенного союза.
Существуют и другие идентификаторы, такие как RFID-метка и состояние упаковки. Однако они мало что значат: метка вполне может присутствовать и на подделке, а упаковка оригинала может быть повреждена в процессе транспортировки. Но если русский текст на коробочке содержит орфографические ошибки – это верный признак «левой» продукции.
Методика прогрузки
При прогрузке измеряются основные характеристики автоматов (номинальный ток, ток срабатывания защиты, время срабатывания защиты при ненормальных режимах) на специальной установке. Все работы по проверке работоспособности проводит специальный персонал, имеющий допуск к таким испытаниям, с удостоверением с отметкой о допуске к специальным работам по испытаниям электрооборудования.
В удостоверении должна быть указана группа по Технике Безопасности, и напряжение, при котором работник может проводить проверки (до или выше 1000в). Удостоверение должно быть подписано главным энергетиком предприятия, которое проводит проверочные работы. Методика прогрузки АВ в заводских условиях должна соответствовать ГОСТу по низковольтной аппаратуре управления и распределения.
Оборудование
Для того чтобы проверить (прогрузить) автоматический выключатель нужно собрать довольно простую схему в которую входит необходимое для испытания оборудование:
- соединительные провода;
- КУ — ключ управления;
- ЛАТР — лабораторный автотрансформатор, для изменения нагрузки; трансформатор нагрузки или нагрузочный трансформатор (НТ);
- амперметр в качестве шунта;
- ТТ — трансформатор тока.
Схема устройства для проверки АВ:
Методика прогрузки требует частичного демонтажа аппарата, после проверки исправности — обратного монтажа. Устройство для проведения испытания может быть другого типа, главное чтобы на АВ подавался ток искусственного короткого замыкания с измерением его значения, и учетом времени срабатывания защиты автомата в электрической сети.
Существуют даже специальные комплекты для проверки АВ, например СИНУС-1600, показанный на фото:
Сам процесс
Прогрузка автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем осуществляется для определения времени срабатывания автомата в пределах защищаемой зоны по заводским характеристикам. Для этого на устройстве для испытания выставляется ток нагрузки, который равняется максимальному амперажу для данного типа АВ и время, согласно заводским характеристикам.
Для проведения проверки теплового расцепителя на испытательной установке выставляется трехкратный ток нагрузки и максимальное время срабатывания на отключение, согласное заводским характеристикам. Обычно это время от 5 сек. до 0,5мин.
Подробно все действия по проверке автомата рассмотрены на видео:
Все результаты проводимых работ заносятся в протокол. В документе отражается величина наводимого ампеража и время срабатывания автомата. Протокол прогрузки подписывается лицом, проводящим испытания. Образец заполнения протокола проверки предоставлен ниже:
Сроки испытаний
Периодичность испытаний должна быть оговорена в сопроводительных нормативных документах завода-изготовителя, но рекомендуемая проверка — раз в три года при нормальной эксплуатации автоматического выключателя при номинальном токе нагрузки. При аварийных срабатываниях или ненормальной работе АВ периодичность может быть изменена, и должна быть проведена внеплановая проверка. Все рекомендации относятся к бытовым автоматам и выключателям, установленным в производственных помещениях.
Согласно ПУЭ гл.3.2, пункт 1.8.37 прогрузка автоматических выключателей на вводных и секционных аппаратах защиты, сетях аварийного освещения, пожарной сигнализации — 2% АВ групповых сетей. Требования ПУЭ для других электроустановок 1% всех устанавливаемых автоматов.
В случае обнаружения автоматических выключателей, не соответствующих заводским характеристикам, проводится методика проверки всей партии. После проведения прогрузки на каждый аппарат должен быть поставлен штамп с логотипом лаборатории, проводящей испытание, датой проведения и словом «Испытано» или «Годен до … (дата)». Это свидетельствует о том, что автомат прошел проверку и годен к эксплуатации.
Вот по такой методике выполняется проверка автоматических выключателей напряжением до 1000 В. Как вы видите, прогрузить автомат можно даже прибором, собранным в домашних условиях, главное — знать технику безопасности и технологию испытаний. Надеемся, теперь вы знаете, что и как делать, чтобы самостоятельно проверить отключающую способность аппарата защиты.
Практическая методика контроля
Пример практической методики испытаний рассмотрим на примере тестирования переключающего модуля ЗАВР, широко используемого в промышленных сетях передачи электроэнергии.
Подготовка
Начинаются работы с отключения АВР от входных и выходных цепей питания. В оптимальном варианте шкаф (щит) должен быть демонтирован и смонтирован в измерительную схему в лабораторных условиях.
Схема присоединения дополнительного измерительного оборудования показана на следующем рисунке:
Схема присоединения дополнительного измерительного оборудования
Пунктиром обозначены линии для подключения секундомера.
К линии, предназначенной для питания потребителей, присоединяется нагрузка и измерительный прибор.
Контроль общей работоспособности
Проверку общего рабочего состояния производят путём подачи напряжения на стенд и имитацией обрыва по главному вводу. Если основные функции АВР в норме – произойдёт успешное переключение на резервную линию.
Время, затрачиваемое на переключение, регистрируется в таблице.
Важно учитывать, что тестирование каждого функционального режима АВР должно быть повторено 3-5 раз.
Проверка чувствительности реле напряжения
Вмонтированный автотрансформатор
Следующий этап – проверка соответствия рабочих характеристик реле напряжения их номинальным значениям.
Для этой цели во входную цепь монтируют автотрансформатор, позволяющий имитировать снижение напряжения по главному вводу.
Далее на стенд подаётся напряжение и фиксируется нормальная работа цепи «главный ввод-потребитель», после чего выполняется плавное снижение тестового напряжения.
В момент переключения регистрируется напряжение на главном вводе, а также время, затрачиваемое на переключение.
Данный цикл измерений также повторяется несколько раз.
Измерение времени отключения основного ввода
Время срабатывания, зафиксированное на предыдущем этапе, отражает общую «оперативность» АВР и в принципе достаточно хорошо характеризует работоспособность всего устройства.
Но для определения уставок, ответственных за устойчивость системы к кратковременным посадкам напряжения, необходим другой параметр – время отключения основного ввода.
Для его определения измерительную схему модифицируют таким образом, чтобы останов секундомера происходил одновременно с размыканием контактов главного переключающего реле (на приведенной в примере схеме, это реле К4).
В остальном, последовательность измерений полностью соответствует предыдущему этапу.
Электротехническая лаборатория «Мега.ру» принимает заказы на все виды электротехнических испытаний, проводимых в ходе плановых и внеочередных проверок систем передачи электроэнергии. Уточнить детали сотрудничества и оформить заявку на проведение работ можно по телефонам или через форму обратной связи, опубликованным в разделе «Контакты».
Цели проверки
Несмотря на то, что в нормативных документах АВР классифицируется как релейное коммутирующее устройство, его испытания имеют свою специфику.
Это обусловлено тем, что существует несколько разновидностей аварийных переключателей, список контролируемых параметров для которых может отличаться.
Наиболее используемая модификация АВР – с приоритетом ввода. То есть, одна из двух питающих линий является основной, вторая – вспомогательной. В случае ухудшения качества электропитания в основной линии производится переход на вспомогательную линию. После восстановления нормального режима работы, потребители возвращаются на основную линию.
Также отметим, что данном случае возможно два варианта обратного переключения: автоматическое и ручное.
Если возврат на основную линию выполняется вручную, то контролируемыми параметрами являются:
- общая работоспособность модуля;
- напряжение, при котором срабатывает автоматический переключатель;
- время перехода с основной линии питания на резервную;
- устойчивость к кратковременным скачкам напряжения.
В тех же случаях, когда возврат в основной режим работы происходит в автоматическом режиме, к перечисленному списку контроля добавляется ещё два пункта:
- проверка реакции на условия обратного перехода;
- время обратного перехода.
- система резервного переключения без разделения приоритетов ввода (обе входные линии питания могут работать как основные);
- распределённая схема подключения потребителей.
Цели проверок в данном случае частично пересекаются с базовым списком.
Отдельно отметим, что если проверка коммутационной составляющей АВР относится к типовым методикам ЭТЛ, то контроль устойчивости к ложным срабатываниям требует оригинальных решений, в связи с чем, итоговые результаты проверки зависят не только от измеренных напряжений и силы тока, но и от временных показателей.
Основные технические данные
- Автоматические выключатели серии «Электрон» предназначены для установки в цепях с номинальным напряжением постоянного тока до 440 и переменного тока до 660 В частотой 50 и 60 Гц. Выключатели предназначены для защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых (до 10 раз в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей при номинальных режимах работы. Выключатели с номинальным током максимально-токовой защиты до 1600 А допускают включение асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
- Выключатели имеют следующие исполнения: постоянного тока — в двухполюсном исполнении; переменного тока — в трехполюсном исполнении; с электродвигательным приводом — все типы выключателей; с ручным приводом — только выключатели типа ЭОб. По способу установки — стационарные и выдвижные.
- В выключателях применяют следующие виды расцепителей: максимальный расцепитель тока, минимальный расцепитель напряжения, независимый расцепитель.
- Мощность, потребляемая электродвигательным приводом выключателя, составляет: на переменном токе 1,5 кВ-А и на постоянном токе 1,1 кВт. Время включения выключателя с электродвигательным приводом не более 0,4 с. Электродвигательный привод должен обеспечивать включение при напряжении 0,85—1,1 номинального.
- Выключатели выпускают на номинальные токи 630, 800, 1600, 2500, 5000 и 6300 А (для условий эксплуатации УЗ и ХЛЗ).
- Выключатели могут снабжаться реле максимально-токовой защиты (МТЗ) мгновенного или замедленного действия. Номинальные токи МТЗ (для условий эксплуатации УЗ и ХЛЗ): 250,400, 630, 800,1000, 1250,1600,2000, 2500, 3200,4000, 5000, 6300 А. Калибруемые уставки МТЗ: по току в зоне перегрузки — 0,8; 1,25; 2 Iн; в зоне короткого замыкания — 3; 5; 7; 10Iн; по времени—в зоне перегрузки при токе Iн—100; 150; 200 с; при токе 6Iн—4; 8; 16 с; при коротком замыкании — 0,25; 0,45; 0,7 с.
- Минимальная защита при снижении напряжения осуществляется минимальным расцепителем напряжения, если выключатель исполнен с таким расцепителем. Минимальный расцепитель обеспечивает отключение выключателя при снижении напряжения в пределах 70—35 % номинального, не производит отключение включенного выключателя при напряжении выше 70 % номинального и допускает включение выключателя при напряжении 85 % номинального и выше. Установка напряжения срабатывания минимального расцепителя регулируется в пределах 70—35 % номинального.
- Независимый расцепитель рассчитан на кратковременный режим работы и срабатывает при 0,7—1,2 номинального напряжения.
- Максимально-токовая защита состоит из датчиков тока, блока сопротивлений, полупроводникового блока (реле МТЗ) и электромагнитного исполнительного устройства (расцепитель МТЗ).
Датчиками МТЗ постоянного тока служат установленные на нижних выводах выключателя магнитные усилители (МУ), датчики МТЗ переменного тока — трансформаторы тока. Трансформаторы тока одновременно являются источником питания МТЗ. Питание МТЗ постоянного тока должно осуществляться от независимого источника постоянного тока с напряжением 110 или 220 В. Коэффициент пульсации источника не более 0,15. Конструктивно расцепитель МТЗ аналогичен независимому и минимальному расцепителям. При срабатывании реле МТЗ в выключателях переменного тока подается напряжение на катушку расцепителя МТЗ, в выключателях постоянного тока шунтируется удерживающая обмотка расцепителя МТЗ, которая в нормальном режиме постоянно находится под напряжением.
- Разновременность касания дугогасительных и главных контактов не более 1 мм.
- Включение выключателей обеспечено при напряжении 0,8—1,1 номинального.
