Прогрузка автоматических выключателей ПУЭ

Прогрузка автоматических выключателей

Сегодня очень важную роль при электромонтаже оборудования занимает проверка работоспособности всех устройств по защите от тока короткого замыкания на землю или перегрузок сети. Это в первую очередь связано с тем, что большинство электрооборудования выпускается разными производителями, с разными требованиями к качеству и для этого проводится прогрузка автоматических выключателей с целью проверки на соответствие номинальным параметрам дает гарантию безопасной работы.

Устройство для прогрузки автоматов различных типов позволяет применять их для проверки вольтамперных характеристик автоматических выключателей специалистами электролаборатории. Так, в соответствии с руководством ПУЭ п. 3.1.8 защита электрических сетей от коротких замыканий (КЗ) обеспечивает требования селективности и минимальное время отключения. В требованиях ПУЭ п. 1.7.79 и п. 7.3.139 представлены значения отношений минимального расчетного тока КЗ к Iноминальному току плавкой вставки или расцепителя, которые обеспечивают надежное отключение поврежденной электрической сети.

В системе TN максимальное время автоматического защитного отключения не должно быть больше 2 и 4 десятых секунд соответственно для 380 и 220В (ПЭУ п. 1.7.79 табл. 1.7.1).

Для автоматического отключения сети в электроустановках до 1000 Вольт с глухозаземлённой нейтралью, проводимость защитных нулевых проводников выбирается с учетом максимального короткого замыкания и должна быть такой, чтобы при возникновении аварийной ситуации возникал ток превышающий в 4 раза Iноминального плавкой вставки и в 6 раз I расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой характеристикой (ПЭУ п. 7.3.139).

Автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем (без временной выдержки), при защите сетей, используют кратность тока КЗ согласно требований ПЭУ п.1.7.79.

Для вновь смонтированных электроустановок или после их реконструкции используется методика прогрузки автоматов и испытаний на основании ПУЭ 1.8.37 п.п. 3.1, 3.2. Так, у выключателей с Iноминальным 400 Ампер и выше, проводится проверка сопротивления изоляции, которое должно быть не меньше 1Мом (ПУЭ 1.8.37 п. 3.1). Кроме того, проводится проверка действия расцепителя с мгновенным действием (электромагнитным расцепителем), и должно обеспечивать срабатывание выключателя при токе не более 1,1 номинального тока отключения, рекомендуемого заводом-изготовителем (ПЭУ 1.8.37 п. 3.2).

Объёмы испытаний автоматических выключателей

Если электроустановка смонтирована в соответствии с главами 7.1 и 7.2 раздела 6 ПУЭ, тогда проверяют все секционные и вводные выключатели, автоматы цепей автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, автоматы аварийного освещения, а так же не менее 2% выключателей групповых и распределительных сетей. В других электроустановках проверка аналогичная, но не менее 1% выключателей. В случае обнаружения автоматических выключателей (АВ) с не соответствием характеристик требованиям завода изготовителя, проводится проверка всех автоматов.

Для электроустановок находящихся в эксплуатации, периодичность прогрузки автоматов осуществляется каждые три года. Проверка действий расцепителей автоматов проводится согласно ПТЭЭП приложения 3 табл. 28 п. 28.6.

Методика прогрузки автоматических выключателей и определение различных видов испытаний, в заводских условиях, представлены в ГОСТ Р50030.2-99 по автоматическим выключателям и низковольтной аппаратуре управления и распределения.

Так, для проверки характеристик выключателей, проводят типовые, контрольные или выборочные испытания (п. 8.1.1). Изготовитель проводит типовые испытания, которые включают: превышение температуры, характеристики и пределы расцепления, электроизоляционные свойства, работоспособность при эксплуатации, перегрузках и со встроенными плавкими предохранителями, максимальную отключающую способность, выдерживаемый кратковременный ток. Контрольные и выборочные испытания включают: механическое срабатывание, выдерживаемый кратковременный ток и электрическую прочность изоляции.

Изготовитель автоматического выключателя, в соответствии с требованиями ГОСТ Р50345-99 (п. 6.1) по защите автоматических выключателей от сверхтоков различного назначения, наносит маркировку, которая необходима для сверки и подготовки протокола прогрузки автоматических выключателей. При этом указываются: наименование (товарный знак); тип и № каталога (серии); Uноминальное; тип мгновенного расцепления (B, C, D) и Iноминальный (например, В16); отключающая номинальная способность (в амперах); коммутационная схема; степень защиты (если не IP20). Вольтамперная характеристика представляется по запросу. Если выключатель использует не нажимные кнопки, то разомкнутое положение обозначается – О, а замкнутое — | или красным цветом, который не используют для других кнопок. При одной кнопке, для замыкания контактов, ее вдавливают или обозначают дополнительным указателем. Входные выводы обозначают направленными к выключателю стрелками, а выходные – стрелками от выключателя. Выводы для нейтрали обозначают – N. По ГОСТ 25874, выводы для защитного проводника указывают символом 1.

Силами нашей электролаборатории проводится прогрузка автоматов специальным устройством — прибором для прогрузки автоматов УПТР-1МЦ. Данный прибор предназначен для определения характеристик тепловых, электронных и электромагнитных расцепителей выключателей постоянного и переменного тока со значением до 350 Ампер и Iвых.= 0-5000Ампер, а также для замера времени его срабатывания.

После проведения работ, все результаты испытаний заносятся в протокол прогрузки автоматов, в котором требуется иметь данные об испытании, как минимум, 10% автоматов от их общего количества.

ПУЭ-7 п.1.8.37 Нормы приемо-сдаточных испытаний. Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1 кВ

Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1 кВ

Электрические аппараты и вторичные цепи схем защит, управления, сигнализации и измерения испытываются в объеме, предусмотренном настоящим параграфом. Электропроводки напряжением до 1 кВ от распределительных пунктов до электроприемников испытываются по п.1.

1. Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции должно быть не менее значений, приведенных в табл.1.8.34.

Таблица 1.8.34 Допустимые значения сопротивления изоляции

Наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции, МОм

1. Шины постоянного тока на щитах управления и в распределительных устройствах (при отсоединенных цепях)

2. Вторичные цепи каждого присоединения и цепи питания приводов выключателей и разъединителей

3. Цепи управления, защиты, автоматики и измерений, а также цепи возбуждения машин постоянного тока, присоединенные к силовым цепям

4. Вторичные цепи и элементы при питании от отдельного источника или через разделительный трансформатор, рассчитанные на рабочее напряжение 60 В и ниже

5. Электропроводки, в том числе осветительные сети

6. Распределительные устройства, щиты и токопроводы (шинопроводы)

Измерение производится со всеми присоединенными аппаратами (катушки приводов, контакторы, пускатели, автоматические выключатели, реле, приборы, вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения и т.п.).

Должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых элементов.

* Сопротивление изоляции измеряется между каждым проводом и землей, а также между каждыми двумя проводами.

* Сноска в таблице отсутствует. — Примечание «КОДЕКС».

Измеряется сопротивление изоляции каждой секции распределительного устройства.

2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытательное напряжение для вторичных цепей схем защиты, управления, сигнализации и измерения со всеми присоединительными аппаратами (автоматические выключатели, магнитные пускатели, контакторы, реле, приборы и т.п.) 1 кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

3. Проверка действия автоматических выключателей.

3.1. Проверка сопротивления изоляции. Производится у выключателей на номинальный ток 400 А и более. Значение сопротивления изоляции — не менее 1 МОм.

3.2. Проверка действия расцепителей. Проверяется действие расцепителя мгновенного действия. Выключатель должен срабатывать при токе не более 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, указанного заводом-изготовителем.

В электроустановках, выполненных по требованиям раздела 6, глав 7.1 и 7.2, 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.

В других электроустановках испытываются все вводные и секционные выключатели, выключатели цепей аварийного освещения, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, а также не менее 1% остальных выключателей.

Проверка производится в соответствии с указаниями заводов-изготовителей. При выявлении выключателей, не отвечающих установленным требованиям, дополнительно проверяется удвоенное количестве выключателей.

4. Проверка работы автоматических выключателей и контакторов при пониженном и номинальном напряжениях оперативного тока.

Значение напряжения срабатывания и количество операций при испытании автоматических выключателей и контакторов многократными включениями и отключениями приведены в табл.1.8.35.

Таблица 1.8.35 Испытание контакторов и автоматических выключателей многократными включениями и отключениями

Операция	Напряжение оперативного тока, % номинального	Количество операций
Включение	90	5
Отключение	80	5

5. Устройства защитного отключения (УЗО), выключатели дифференциального тока (ВДТ) проверяются в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

6. Проверка релейной аппаратуры. Проверка реле защиты, управления, автоматики и сигнализации и других устройств производится в соответствии с действующими инструкциями. Пределы срабатывания реле на рабочих уставках должны соответствовать расчетным данным.

7. Проверка правильности функционирования полностью собранных схем при различных значениях оперативного тока.

Все элементы схем должны надежно функционировать в предусмотренной проектом последовательности при значениях оперативного тока, приведенных в табл.1.8.36.

Таблица 1.8.36 Напряжение оперативного тока, при котором должно обеспечиваться нормальное функционирование схем

Схемы защиты и сигнализации в установках напряжением выше 1кВ

Схемы управления в установках напряжением выше 1 кВ: испытание на включение

то же, но на отключение

Релейно-контакторные схемы в установках напряжением до 1кВ

Для простых схем кнопка — магнитный пускатель проверка работы на пониженном напряжении не производится.

Бесконтактные схемы на логических элементах

85, 100, 110

Изменение напряжения производится на входе в блок питания.

Прогрузка автоматов

Прогрузка автоматов: методы, протоколы и периодичность

Электромонтажные работы на любом объекте должны заканчиваться приёмо-сдаточными испытаниями и измерениями, которые выполняются по методикам, указанным в нормативно-технической документации (ПТЭЭП и ПУЭ). Одним из их видов является прогрузка автоматов, позволяющая проконтролировать соответствие параметров выключателей номинальным данным. Контроль состояния защитной автоматики, электромонтаж которой выполняется согласно проекту, позволяет предотвратить угрозу коротких замыканий (КЗ).

Общие сведения

При прогрузке, в первую очередь, выполняется проверка таких физических величин:

номинальных значений силы тока, допустимых для нормальных рабочих режимов;
токов срабатывания защитной автоматики – максимального значения, на которое реагирует автоматический выключатель при аварийной ситуации (при КЗ или перегрузке);
периодов срабатывания системы – времени, которое требуется автоматам для отключения цепи.

Определение этих параметров и сравнение с нормативными значениями и является основной задачей проверок выключателей электролабораторией. При несовпадении результатов с проектными данными требуется доработка сети (с заменой автоматов) и выполнение повторной прогрузки.

Схема оборудования для выполнения проверки

Процесс проверки с помощью первичного тока требует использования специальных прогрузочных устройств. Большое количество вариантов такого оборудования позволяет подобрать его для любых условий и учитывать цену испытаний.

Одна из стандартных схем для проверки состоит из таких элементов:

ключа управления;
трёх трансформаторов: ЛАТР, НТ и ТТ;
амперметра;
секундомера;
проводки, обеспечивающей соединение автоматов с выводами регулируемого тока.

Применение такого оборудования приводит к наведению во вторичной обмотке НТ тока силой до 50А.

По похожей схеме выполняется и прогрузка мощных автоматических выключателей. Хотя в такой ситуации требуется использование более производительного трансформаторного оборудования и источников питания.

Выполнение прогрузки

В качестве примера выполнения прогрузки можно рассмотреть проверку автоматического выключателя ВА47-29. Аппарат имеет номинальный ток 6А и защитную характеристику «C». Модель оборудована двумя видами защиты – мгновенной электромагнитной и тепловой, при которой до отключения выдерживается определённое время.

Проверке подлежат оба, а перед её началом следует найти график зависимости времени срабатывания от силы тока.

Работа с графиком и особенности процесса

С помощью составленного для каждого автомата графика можно определить любой параметр его срабатывания:

С помощью оси X можно увидеть кратность (соотношение токов прогрузки к стандартным значениям).
Ось Y показывает, сколько времени понадобится на срабатывание аппарата.
Для определения зоны, в которой сработает электромагнитная защита, следует найти диапазон кратности от 5 до 10. В примере это означает срабатывание автомата при силе тока от 30 до 60 А в течение 0,01–0,02 с.
Электромагнитная защита проверяется током с кратностью 8 (48 ампер), а автоматический выключатель должен сработать за 0,01 с – на графике это жёлтая линия.
Тепловая защита срабатывает в зоне, ограниченной двумя кривыми, которые показывают горячее и холодное состояние автомата. Проверяется она током с кратностью 3 (18А), а автомат отключается в течение 3–80 с – графически это показано красной линией.

Упростить подключение можно с помощью устанавливаемых на выключатель удлинённых выводов из шпилек. К ним подключают соединительную проводку и выполняют прогрузку.

При отсутствии срабатывания хотя бы одного типа защиты в соответствии с указанным временем автомат считается неисправным, а его дальнейшая работа запрещена

Оформление результатов проверки

После завершения проверки автомата с помощью первичного тока составляется протокол с указанием всех результатов и условий:

типов расщепителей;
заданных выдержек;
силы тока перегрузки и КЗ;
периодов срабатывания автоматов;
длительности приложения испытательных токов;
силы тока срабатывания и несрабатывания;
реакции расщепителей при каждом испытании.

Соответствие результатов нормативным значениям является основанием для ввода объекта в работу. Однако, кроме первоначальной проверки, ответственному за электрохозйство объекта придётся обеспечивать прогрузку выключателей и в процессе работы. Наша электролаборатория может предложить вам высокое качество проведения исследований и хорошую цены на наши услуги. Скидки на комплексные заказы.

Периодичность прогрузки

Периоды между прогрузками выключателей не регламентируются нормативными документами. Сроки определяются заводами-изготовителями автоматов. На предприятиях их устанавливают технические руководители. Прогрузка может выполняться раз в 6 лет. Однако рекомендованная периодичность проверок, позволяющая избежать проблем и на промышленном предприятии, и в быту, составляет 1 раз в 3 года.

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

Порядок проведения проверок утвержден в нормативной документации. Так, срабатывание электромагнитных расцепителей проверяется согласно ПУЭ 1.8.37 путем проведения испытаний, которые рекомендует завод производитель.

Специалисты нашей лаборатории для выполнения испытаний используют специальное оборудование, которое позволяет успешно провести испытания расцепителей электромагнитного типа, полупроводниковых и тепловых при условии, что In попадает в диапазон от 16 до 320 А.

Для проведения испытаний выводы аппарата подключают к вводам автоматического выключателя. После этого подается ток и засекается, какое время пройдет до срабатывания механизма расцепления. При этом испытание проводится поэтапно:

Сначала на неразогретый прибор подается ток, который превышает номинальный в 1,13 раз. Расцепитель теплового типа не должен срабатывать на протяжении 1 часа номинальный ток меньше 63 А, и минимум в течение 2 часов при значении номинального тока выше 63 А.
Сразу посл завершения первого этапа на оборудование подают ток, который превышает номинальное значение в 1,45 раза. Расцепитель должен сработать в течение часа при In 63 А.
После завершения второго этапа с выключателя снимается напряжение, ему дают вернуться в первоначальное «холодное» состояние. Далее на прибор подается ток, больше In в 2,55 раза. Если In 32 А расцепление должно произойти за 2 минуты.

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.

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.

Теория и методика прогрузки автоматических выключателей

Заключительный этап электромонтажа требует, согласно нормативным техническим документам, проведения определенных испытаний и измерений, среди которых — испытание работоспособности коммутационных аппаратов защиты. Показания последних должны соответствовать номинальным данным.

Главное предназначение аппаратов защиты — не допустить возникновение в электрических цепях коротких замыканий. В связи с этим необходимо проводить электромонтаж строго по проекту.

Так что же представляют собой номинальные данные аппаратов защиты?

Основными характеристиками (данными) для автоматических выключателей являются следующие:

1. Номинальный ток, то есть допустимая величина тока при условии работы сети в нормальном режиме.

2. Ток срабатывания защиты. Это характеристика величины тока при коротком замыкании или перегрузке в электрической линии.

3. Время срабатывания защиты. В этом случае речь идёт об уставке по времени при перегрузке или коротком замыкании.

Прогрузка автоматических выключателей подразумевает под собой измерение ключевых характеристик автоматических выключателей.

Обязанность по проведению измерений основных данных автоматических выключателей ложится на плечи персонала электролаборатории. Устройство для прогрузки автоматов различных типов позволяет применять их для проверки вольтамперных характеристик автоматических выключателей. Так, в соответствии с руководством ПУЭ п. 3.1.8 защита электрических сетей от коротких замыканий (КЗ) обеспечивает требования селективности и минимальное время отключения. В требованиях ПУЭ п. 1.7.79 и п. 7.3.139 представлены значения отношений минимального расчетного тока КЗ к Iноминальному току плавкой вставки или расцепителя, которые обеспечивают надежное отключение поврежденной электрической сети.

Для вновь смонтированных электроустановок или после их реконструкции используется методика прогрузки автоматов и испытаний на основании ПУЭ 1.8.37 п.п. 3.1, 3.2. Так, у выключателей с Iноминальным 400 Ампер и выше, проводится проверка сопротивления изоляции, которое должно быть не меньше 1Мом (ПУЭ 1.8.37 п. 3.1). Кроме того, проводится проверка действия расцепителя с мгновенным действием (электромагнитным расцепителем), и должно обеспечивать срабатывание выключателя при токе не более 1,1 номинального тока отключения, рекомендуемого заводом-изготовителем.

Если электроустановка смонтирована в соответствии с главами 7.1 и 7.2 раздела 6 ПУЭ, тогда проверяют все секционные и вводные выключатели, автоматы цепей автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, автоматы аварийного освещения, а так же не менее 2% выключателей групповых и распределительных сетей. В других электроустановках проверка аналогичная, но не 1% выключателей. В случае обнаружения автоматических выключателей с не соответствием характеристик требованиям завода изготовителя, проводится проверка всех автоматов.

Как производится прогрузка автоматических выключателей?

Устройство прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Для того, чтобы проверить первичным током автоматические выключатели, требуются специальные прогрузочные устройства. На сегодняшний день выбор таких устройств очень широк, легко найти подходящее для любого типа и номинального тока.

Это устройство с такой схемой:

Предложенная схема устройства для прогрузки автоматических выключателей состоит из:

лабораторного автотрансформатора (ЛАТР)

ключа управления (КУ)

нагрузочного трансформатора (НТ)

амперметра с различными пределами измерения (шунт)

трансформатора тока (ТТ)

соединительных проводов, которые соединяют испытуемый аппарат с выводами «регулируемый ток»

Обратите внимание: на схеме не обозначен секундомер, который тоже являются важной частью устройства.

Подобное устройство даёт возможность во вторичной обмотке нагрузочного трансформатора наводить требуемый ток.

Методика прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Какова методика прогрузки автоматического выключателя? Рассмотрим её на примере автомата российского производства IEK ВА47-29 с номинальным током 6 (А) и защитной характеристикой «С».

Предложенный автоматический выключатель обладает двумя защитами:

тепловой (с выдержкой времени)

Необходимо проверить обе защиты: и тепловую, и электромагнитную. защиту. Для того, чтобы сделать это, нужно заглянуть в паспорт автоматического выключателя и найти там график времятоковых характеристик срабатывания.

Выглядит график следующим образом:

В этом графике отражен полный спектр характеристик срабатывания испытуемого нами аппарата. Ось Х демонстрирует кратность тока, другими словами, отношение к номинальному току тока прогрузки. Ось У отражает выдержку времени срабатывания автомата.

Для данного автоматического выключателя зона срабатывания электромагнитной защиты находится в диапазоне 5-10 кратности по отношению к номинальному току. Иначе говоря, в этом конкретном случае электромагнитная защита будет срабатывать за время не больше 0,01-0,02 секунды при токе в 30-60 (А).

Проверим электромагнитную защиту восьмикратным током 48 (А). При таких показателях тока автомат должен успеть отключиться за время, не превышающее 0,01 секунды: обратите внимание на желтую линию, изображенную на графике.

Зона срабатывания тепловой защиты ограничивается двумя кривыми. Эти кривые демонстрируют различное температурное состояние аппарата — горячее или холодное.

Для проверки тепловой защиты используем 3-кратный ток 18 (А). При заданных условиях, если всё в норме, автомат должен будет отключиться в интервал времени от 3 до 80 секунд, что показано на нашем графике красной линией.

Автоматический выключатель неисправен, при условии, что хотя бы одна из двух вышеназванных защит при проверке не отключит его в отведенные временные рамки. В таком случае автоматический выключатель нельзя допускать к дальнейшей эксплуатации.

Протокол прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Все данные по выдержке времени и наводимому току, которые были получены по итогам проведения проверки автоматического выключателя первичным током, то есть проверки срабатывания электромагнитной и тепловой защиты, необходимо тщательно занести в протокол. Стандартная форма протокола выглядит следующим образом:

Периодичность прогрузки автоматических выключателей

Итак, нами была подробно рассмотрена прогрузка автоматических выключателей, однако мы ничего не сказали о том, как часто необходимо проводить такую проверку. Что касается периодичности проведения прогрузок автоматических выключателей, то её определяют нормы заводов-изготовителей.

ПУЭ. Раздел 3. Защита и автоматика

Раздел 3. Защита и автоматика

Глава 3.1. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ

Область применения, определения

3.1.1. Настоящая глава Правил распространяется на защиту электрических сетей до 1 кВ, сооружаемых как внутри, так и вне зданий. Дополнительные требования к защите сетей указанного напряжения, вызванные особенностями различных электроустановок, приведены в других главах Правил.

3.1.2. Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Требования к аппаратам защиты

3.1.3. Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети (см. также гл. 1.4).

Допускается установка аппаратов защиты, нестойких к максимальным значениям тока КЗ, а также выбранных по значению одноразовой предельной коммутационной способности, если защищающий их групповой аппарат или ближайший аппарат, расположенный по направлению к источнику питания, обеспечивает мгновенное отключение тока КЗ, для чего необходимо, чтобы ток уставки мгновенно действующего расцепителя (отсечки) указанных аппаратов был меньше тока одноразовой коммутационной способности каждого из группы нестойких аппаратов, и если такое неселективное отключение всей группы аппаратов не грозит аварией, порчей дорогостоящего оборудования и материалов или расстройством сложного технологического процесса.

3.1.4. Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.).

3.1.5. В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия).

3.1.6. Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам.

3.1.7. Каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значения номинального тока аппарата, уставки расцепителя и номинального тока плавкой вставки, требующиеся для защищаемой им сети. Надписи рекомендуется наносить на аппарате или схеме, расположенной вблизи места установки аппаратов защиты.

Выбор защиты

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.

Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью.

Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

3.1.9. В сетях, защищаемых только от токов КЗ (не требующих защиты от перегрузки согласно 3.1.10), за исключением протяженных сетей, например сельских, коммунальных, допускается не выполнять расчетной проверки приведенной в 1.7.79 и 7.3.139 кратности тока КЗ, если обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам проводников, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

300% для номинального тока плавкой вставки предохранителя;
450% для тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку);
100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки);
125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратной зависящей от тока характеристикой; если на этом автоматическом выключателе имеется еще отсечка, то ее кратность тока срабатывания не ограничивается.

Наличие аппаратов защиты с завышенными уставками тока не является обоснованием для увеличения сечения проводников сверх указанных в гл. 1.3.

3.1.10. Сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией, должны быть защищены от перегрузки.

Кроме того, должны быть защищены от перегрузки сети внутри помещений:

осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также в пожароопасных зонах;
силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях — только в случаях, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводников;
сети всех видов во взрывоопасных зонах — согласно требованиям 7.3.94.

3.1.11. В сетях, защищаемых от перегрузок (см. 3.1.10), проводники следует выбирать по расчетному току, при этом должно быть обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

80% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией; для проводников, прокладываемых в невзрывоопасных производственных помещениях промышленных предприятий, допускается 100%;
100% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для кабелей с бумажной изоляцией;
100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) — для проводников всех марок;
100% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией;
125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для кабелей с бумажной изоляцией и изоляцией из вулканизированного полиэтилена.

3.1.12. Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее:

100% номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах;
125% номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.

Соотношения между длительно допустимой нагрузкой проводников к короткозамкнутым электродвигателям и уставками аппаратов защиты в любом случае не должны превышать указанных в 3.1.9 (см. также 7.3.97).

3.1.13. В случаях, когда требуемая допустимая длительная токовая нагрузка проводника, определенная по 3.1.9 и 3.1.11, не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок, приведенных в гл. 1.3, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее, чем это требуется по расчетному току.

Места установки аппаратов защиты

3.1.14. Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Установка их должна быть выполнена так, чтобы при оперировании с ними или при их действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения окружающих предметов.

Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны для обслуживания только квалифицированному персоналу.

3.1.15. Аппараты защиты следует устанавливать, как правило, в местах сети, где сечение проводника уменьшается (по направлению к месту потребления электроэнергии) или где это необходимо для обеспечения чувствительности и селективности защиты (см. также 3.1.16 и 3.1.19).

3.1.16. Аппараты защиты должны устанавливаться непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии. Допускается в случаях необходимости принимать длину участка между питающей линией и аппаратом защиты ответвления до 6 м. Проводники на этом участке могут иметь сечение меньше, чем сечение проводников питающей линии, но не менее сечения проводников после аппарата защиты.

Для ответвлений, выполняемых в труднодоступных местах (например, на большой высоте), аппараты защиты допускается устанавливать на расстоянии до 30 м от точки ответвления в удобном для обслуживания месте (например, на вводе в распределительный пункт, в пусковом устройстве электроприемника и др.). При этом сечение проводников ответвления должно быть не менее сечения, определяемого расчетным током, но должно обеспечивать не менее 10% пропускной способности защищенного участка питающей линии. Прокладка проводников ответвлений в указанных случаях (при длинах ответвлений до 6 и до 30 м) должна производиться при горючих наружных оболочке или изоляции проводников — в трубах, металлорукавах, или коробах, в остальных случаях, кроме кабельных сооружений, пожароопасных и взрывоопасных зон, — открыто на конструкциях при условии их защиты от возможных механических повреждений.

3.1.17. При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.

3.1.18. При защите сетей с глухозаземленной нейтралью автоматическими выключателями расцепители их должны устанавливаться во всех нормально незаземленных проводниках (см. также 7.3.99).

При защите сетей с изолированной нейтралью в трехпроводных сетях трехфазного тока и двухпроводных сетях однофазного или постоянного тока допускается устанавливать расцепители автоматических выключателей в двух фазах при трехпроводных сетях и в одной фазе (полюсе) при двухпроводных. При этом в пределах одной и той же электроустановки защиту следует осуществлять в одних и тех же фазах (полюсах).

Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением.

3.1.19. Аппараты защиты допускается не устанавливать, если это целесообразно по условиям эксплуатации, в местах:

ответвления проводников от шин щита к аппаратам, установленным на том же щите; при этом проводники должны выбираться по расчетному току ответвления;
снижения сечения питающей линии по ее длине и на ответвлениях от нее, если защита предыдущего участка линии защищает участок со сниженным сечением проводников или если незащищенные участки линии или ответвления от нее выполнены проводниками, выбранными с сечением не менее половины сечения проводников защищенного участка линии;
ответвления от питающей линии к электроприемникам малой мощности, если питающая их линия защищена аппаратом с уставкой не более 25 А для силовых электроприемников и бытовых электроприборов, а для светильников — согласно 6.2.2;
ответвления от питающей линии проводников цепей измерений, управления и сигнализации, если эти проводники не выходят за пределы соответствующих машин или щита или если эти проводники выходят за их пределы, но электропроводка выполнена в трубах или имеет негорючую оболочку.

Не допускается устанавливать аппараты защиты в местах присоединения к питающей линии таких цепей управления, сигнализации и измерения, отключение которых может повлечь за собой опасные последствия (отключение пожарных насосов, вентиляторов, предотвращающих образование взрывоопасных смесей, некоторых механизмов собственных нужд электростанций и т. п.). Во всех случаях такие цепи должны выполняться проводниками в трубах или иметь негорючую оболочку. Сечение этих цепей должно быть не менее приведенных в 3.4.4.

Прогрузка автоматических выключателей ПУЭ