Проверка автоматических выключателей
Автоматические выключатели служат для защиты электрических цепей напряжением до 1000 В от аварийных режимов работы. Надежная защита электрических цепей данными электрическими аппаратами обеспечивается только в том случае, если автоматический выключатель находится в исправном техническом состоянии, а его фактические рабочие характеристики соответствуют заявленным. Поэтому проверка автоматических выключателей является одним из обязательных этапов работ при вводе в работу электрических щитов различного назначения, а также при периодической их ревизии. Рассмотрим особенности проверки автоматических выключателей.
В первую очередь необходимо произвести визуальный осмотр аппарата. На корпусе автоматического выключателя должна быть нанесена необходимая маркировка, не должно быть видимых дефектов, неплотного прилегания частей корпуса. Необходимо произвести несколько операций включения и отключения аппарата вручную.
Автомат должен фиксироваться во включенном положении и свободно отключаться. Также необходимо обратить внимание на качество зажимов автоматического выключателя. При отсутствии видимых повреждений переходим к проверке его рабочих характеристик.
Автоматический выключатель конструктивно имеет независимый, тепловой и электромагнитный расцепители. Проверка автоматического выключателя заключается в проверке работоспособности перечисленных расцепителей при различных условиях. Данный процесс называется прогрузкой.
Прогрузка автоматических выключателей осуществляется на специальной испытательной установке, при помощи которой можно подать на испытуемый аппарат необходимый ток нагрузки и зафиксировать время его срабатывания.
Независимый расцепитель осуществляет замыкание и размыкание контактов автоматического выключателя при выполнении операций включения и отключения аппарата вручную. Также данный расцепитель автоматически отключает защитный аппарат в случае воздействия на него двух других расцепителей, осуществляющих защиту от сверхтоков.
Тепловой расцепитель осуществляет защиту от превышения тока нагрузки, протекающего через автоматический выключатель, выше номинального значения. Основной конструктивный элемент данного расцепителя – это биметаллическая пластина, которая нагревается и деформируется в случае протекания через нее тока нагрузки.
Пластина, отклоняясь до определенного положения, осуществляет воздействие на механизм свободного расцепления, который обеспечивает автоматическое отключение выключателя. Причем время срабатывания теплового расцепителя зависит от тока нагрузки.
Каждый тип и класс автоматического выключателя имеет свою времятоковую характеристику, в которой прослеживается зависимость тока нагрузки от времени срабатывания теплового расцепителя данного автоматического выключателя.
При проверке теплового расцепителя берется несколько значений тока, фиксируется время, за которое произойдет автоматическое отключение автоматического выключателя. Полученные значения сверяют со значениями из времятоковой характеристики для данного аппарата. Следует учитывать, что на время срабатывания теплового расцепителя влияет температура окружающей среды.
В паспортных данных к автоматическому выключателю приводятся времятоковые характеристики для температуры 25 0С, при повышении температуры время срабатывания теплового расцепителя снижается, а при снижении температуры – увеличивается.
Электромагнитный расцепитель служит для защиты электрической цепи от токов короткого замыкания, токов, которые значительно превышают номинальный. Величину тока, при котором срабатывает данный расцепитель, показывает класс автоматического выключателя. Класс показывает кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя к номинальному току автомата.
Например, класс «C» показывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинального тока в 5-10 раз. Если номинальный ток автоматического выключателя 25 А, то ток срабатывания его электромагнитного расцепителя будет в пределах 125-250 А. Данный расцепитель, в отличие от теплового, должен сработать мгновенно, за доли секунды.
Статьи и схемы
Полезное для электрика
Как проверить автоматический выключатель
Автоматические выключатели предназначены для выполнения функции защиты электрических цепей напряжением до 1000 В от аварийных режимов работы. Рассматриваемые электрические аппараты могут обеспечивать надежную защиту электрических цепей только в тех ситуациях, когда фактические рабочие характеристики функционирования автоматического выключателя полностью соответствуют заявленным, а сам он находится в исправном техническом состоянии. Именно по этой причине выполнение проверки автоматических выключателей представляет собой один из обязательных необходимых этапов работ при вводе в эксплуатацию электрических щитов разнообразного назначения, а также и в ходе периодической их ревизии. Ниже будут рассмотрены некоторые особенности, которые выявляются про проведении проверки рассматриваемых аппаратов.
На первом этапе требуется осуществить визуальный осмотр аппарата. Корпус самого выключателя автоматического типа должен быть промаркирован надлежащим образом, при поверхностном осмотре не должно быть обнаружено видимых дефектов, зазоров в прилегающих частях корпуса выключателя. Требуется вручную выполнить несколько операций отключения и включения аппарата.
Автоматический выключатель должен зафиксироваться в положении "включен" и он должен отключаться без возникновения каких-либо проблем. Кроме этого следует внимательно оценить качество зажимов автомата. В случае, если никакие видимые повреждения автоматического выключателя обнаружены не были, то переходим ко второму этапу проверки — проверяем рабочие характеристики аппарата.
Конструкция автоматического выключателя подразумевает под собой наличие независимого, теплового и электромагнитного расцепителей. На данном этапе проверка выключателя автоматического типа подразумевает под собой проверку работоспособности расцепителей, которые были перечислены выше, при разнообразных условиях функционирования. Этот процесс носит название "прогрузка".
Прогрузка аппаратов, про которые идет речь, выполняется на специализированном испытательном оборудовании, посредствам которого на испытуемый выключатель можно подать требуемый ток нагрузки, а также благодаря использованию специальной установки можно зафиксировать время срабатывания автоматического выключателя.
Функцией независимого расцепителя является осуществление размыкания и замыкания контактов выключателя автоматического типа в моменты, когда выполнение операций отключения и включения аппарата происходит вручную. Кроме этого независимый расцепитель должен автоматически отключать защитный аппарат при возникновении ситуации, когда на него воздействуют два других расцепителя, которые предназначены для осуществления защиты от сверхтоков.
Тепловой расцепитель предназначен для выполнения защиты от увеличения тока нагрузки, который протекает через выключатель автоматического типа, выше определенного установленного номинального показателя. Основой конструкции рассматриваемого расцепителя является биметаллическая пластина. В случае протекания через эту пластину тока нагрузки, она деформируется из-за нагрева.
Деформация происходит таким образом, что данная пластина отклоняется до определенного фиксированного положения, чем и выполняет определенное воздействие на весь механизм свободного расцепления. А именно этом механизм уже в свою очередь обеспечивает отключение выключателя в автоматическом режиме. Также следует отметить, что время срабатывания теплового расцепителя напрямую зависит от значения тока нагрузки.
Каждый конкретный класс и тип автоматических выключателей имеет свою собственную времятоковую характеристику. В значениям этой характеристики легко проследить зависимость тока нагрузки от времени срабатывания теплового расцепителя именно этого автоматического выключателя.
Когда выполняют проверку теплового расцепителя, то берут несколько значений тока, фиксируют время, за которое происходит автоматическое отключение автоматического выключателя. Значения, которые получены таким образом, сравнивают с теми значениями, которые заявлены во времятоковой характеристике для рассматриваемого аппарата. Также не следует забывать, что температура окружающей среды оказывает влияние на время срабатывания теплового расцепителя.
В паспортных данных, которые прилагаются к автоматическому выключателю, заявлены времятоковые характеристики для температурных условий, которые соответствуют 25 ˚С. Следует учитывать, что при снижении температуры время срабатывания теплового расцепителя увеличивается, а при повышении температуры, наоборот, время срабатывания уменьшается.
Электромагнитный расцепитель главным образом служит для того, чтобы осуществить защиту электрической цепи от токов, значительно превышающих номинальный ток, и от токов короткого замыкания. Класс автоматического выключателя показывает ту величину тока, при которой сработает данный рассматриваемый расцепитель. Кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя к номинальному току автомата показывает класс автоматического выключателя.
К примеру, класс «C» говорит о том, что электромагнитный расцепитель сработает в том случае, когда значение номинального тока превысится в 5-10 раз. Иными словами, если номинальный ток выключателя 30 А, то ток срабатывания его электромагнитного расцепителя будет находиться в интервале 150-300 А. В отличие от теплового расцепителя электромагнитный расцепитель должен сработать за доли секунды, то есть практически мгновенно.
Проверка времени срабатывания автомата в сетях 0,4кВ
Опубликовано 2013-11-12 Автор: Вячеслав Шевченко — 13 комментариев ↓
В большинстве случаев защита кабельной линии выполняется автоматическими выключателями (или как их обычно называют, автоматами). Автоматический выключатель защищает кабельную линию двумя способами: от перегрузки (тепловая отсечка) и от короткого замыкания (электромагнитная отсечка).
И если перед вами стоит проблема правильного выбора автоматического выключателя, то выбрать его по перегрузке достаточно просто. Вы знаете (или можете посчитать) ток нагрузки. Номинал автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки. С этим всё просто.
С номиналом автомата разобрались, осталось выбрать его характеристику срабатывания. Всего бывает пять характеристик срабатывания автомата: B. C. D. K. Z. Автоматы с кривыми срабатывания K и Z очень редко используются, в основном применяются автоматы с характеристиками срабатывания B. C. D. Наиболее распространены автоматы с характеристикой C. Кривые срабатывания имеют схожую форму и отличаются только величиной электромагнитной отсечки или кратностью срабатывания. Кратность срабатывания — отношение величины аварийного тока, при котором происходит отключение автомата, к номинальному току автомата. Iк/Iном. Для автоматов с характеристикой B эта величина колеблется в пределах 3. 5. Для автоматов с характеристикой C — 5. 10. Для автоматов с характеристикой D — 10. 20.
Рассмотрим автомат с характеристикой C. Производитель гарантирует, что автомат сработает, если ток короткого замыкания превысит номинальный ток автомата в 10 раз. Но может сработать и при превышении в 5 раз. Это зависит от внешних условий: температуры окружающей среды; был ли автомат под нагрузкой, когда произошло КЗ, или был отключен и его включили на КЗ из «холодного» состояния.
Что будет, если величина тока короткого замыкания меньше отсечки? Автомат всё равно может отключиться, т.к. уже сработает тепловая отсечка. Но это произойдёт не мгновенно, а спустя некоторое время. Допустимое время срабатывания автомата строго регламентировано Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ) и зависит от величины фазного напряжения. Согласно требованиям п.1.7.79 наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения при фазном напряжении 220/230 В для системы заземления TN не должно быть более 0,4 с.
Итак, необходимо проверить время срабатывания автоматического выключателя. Еще данный расчет называют «расчет петли фаза-нуль». Для примера выполним проверку автомата с номинальным током 16 А с характеристикой C. Автомат установлен в групповом щите. Щит питается от ГРЩ, а ГРЩ от трансформаторной подстанции.
Параметры трансформатора:
Номинальная мощность трансформатора Sн = 630 кВА,
Напряжение короткого замыкания трансформатора Uк% = 5,5%,
Потери короткого замыкания трансформатора Pк = 7,6 кВт.
Параметры питающей линии:
Гр.27 от ЩО 1.2 – 60 м кабель 1х[ВВГнг LS 3×2,5],
ЩО 1.2 от ГРЩ3 – 80 м кабель 1х[АВВГнг LS 5×50],
ГРЩ3 от ТП 1126 – 217 м кабель АВВГнг 2x (4×185).
Параметры выключателя:
Номинальный ток автоматического выключателя Iном = 16 А
Кратность отсечки K = 10.
Реактивное сопротивление трансформатора:
Xт = 13,628 мОм
Активное сопротивление трансформатора:
Rт = 3,064 мОм
Активное сопротивление кабеля:
Rк = 580,38 мОм
Реактивное сопротивление кабеля:
Xк = 17,36 мОм
Сопротивление энергосистемы:
Xc = 1,00 мОм
Суммарное реактивное сопротивление участка:
XΣ =Xc +Xт +Xк =31,984 мОм
Суммарное активное сопротивление участка:
RΣ =Rт +Rк =583,444 мОм
Полное суммарное сопротивление:
RΣ =583,444 мОм
Ток однофазного короткого замыкания:
IK1 =190 А > IминК1 = 10×16 = 160 А
Следовательно, автоматический выключатель отключится мгновенно (сработает электромагнитная отсечка, время отключения
Чтобы не считать каждый раз вручную на калькуляторе и переносить цифры в Microsoft Word, я реализовал эти расчет прямо в Word. Теперь надо только ответить на вопросы, которые он задаёт. Вот так это выглядит:
Весь расчет занял две с половиной минуты.
Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться» вы даёте согласие на рассылку и обработку персональных данных, принимаете политику конфидициальности и соглашение по пользованию сайтом .
Источники: http://electricalschool.info/main/ekspluat/1566-proverka-avtomaticheskikh.html, http://ruaut.ru/content/publikacii/electro/kak-proverit-avtomaticheskiy-vyklyuchatel.html, http://ddecad.ru/proverka-vremeni-srabatyvaniya-avtomata-v-setyakh-0-4kv/