Испытания электрооборудования

Цель работы

Задания к работе

7.1. Общие сведения [1]

7.2. Организационные мероприятия

7.3. Технические мероприятия

7.4. Нормируемые величины

7.4.1. Защита от поражения электрическим током

7.4.2. Защита от перегрузок

7.5. Проведение испытаний

7.5.1. Схемы испытаний и нагрузочные устройства

7.5.2. Технические характеристики устройств «Сатурн-М», «Сатурн-М1»

7.5.3. Технические характеристики комплектов НТИ-1 с РТ 2048М, НТИ-5 с РТ 2048, НТИ-10 с РТ 2048

Испытание электромагнитных расцепителей

Испытание тепловых расцепителей

Меры безопасности

7.5.4. Технические характеристики КИТ-10

Выполнение измерений

Меры безопасности

7.6. Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей выключателей бытового и аналогичного назначения

7.7. Проверка расцепителей выключателей, не относящихся к категории «бытового и аналогичного назначения» (по ГОСТ Р 50030.2-99)

7.7.1. Проверка расцепителей перегрузки

Содержание отчета

Цель работы

Изучить методы проведения испытаний автоматических выключателей, ознакомиться с приборами, мероприятиями необходимыми для проведения испытаний. Научится проводить испытания расцепителей автоматических выключателей.

Задания к работе

1. Изучить методику проведения измерений времени срабатывания расцепителей автоматических выключателей.
2. Ознакомится со схемами испытаний автоматических выключателей.
3. Ознакомится с нагрузочными устройствами и трансформаторами используемыми при проведении испытаний, такими как «Сатурн-М» и «Сатурн-M1», РТ2048 с нагрузочными трансформаторами НТИ-1 (НТИ-5, НТИ-10), комплектным источником тока КИТ-10.
4. Ознакомиться и выполнить организационно-технические мероприятия и допуск к работе, необходимые для проведения испытаний нагрузочным устройством или трансформатором указанным преподавателем.
5. Провести испытания расцепителей указанных преподавателем автоматических выключателей.
6. Оценить и обработать результаты измерений, заполнить протокол «проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В», представленный в конце данной работы.

7.1. Общие сведения [1]

Испытания расцепителей автоматических выключателей проводятся с целью проверки соответствия пределов их срабатывания данным завода-изготовителя, требованиям ГОСТ Р 50345-99, ГОСТ Р 50030.2-99.

7.2. Организационные мероприятия

Испытания автоматических выключателей могут проводится по распоряжению бригадой составом не менее двух человек, каждый из которых, производитель работ и член бригады должны иметь не ниже III группы по электробезопасности.

7.3. Технические мероприятия

Перечень необходимых технических мероприятий определяет лицо, выдающее распоряжение в соответствии с пп. 1.4.5.; 1.4.6.; 1.4.7; 1.4.11. и главой 2.3 МПБЭЭ.

Для автоматических выключателей, находящихся во взаиморезервируемых цепях или в цепях источников электрической энергии, включаемых на параллельную работу, особое внимание обратить на отсоединение проводов, кабелей, шин как подходящих, так и отходящих линий.

Работы по отсоединению автоматических выключателей выполнять со снятием напряжения.

Допускается выполнять эти работы без снятия напряжения при обязательном использовании изолированного инструмента, перчаток резиновых диэлектрических, ковров резиновых диэлектрических или резиновых диэлектрических галош.

Отсоединенные провода, кабели, шины, оставшиеся под напряжением, следует надежно изолировать кабельными наконечниками, изолирующими накладками или покрытиями.

7.4. Нормируемые величины

Параметры срабатывания автоматических выключателей должны соответствовать данным завода-изготовителя и обеспечивать:

– защиту от поражения электрическим током (в случае недостаточности других защитных мер) при коротких замыканиях;

– защиту сетей от перегрузок и пожаров, вызванных технологическими перегрузками или повреждениями изоляции.

7.4.1. Защита от поражения электрическим током

Обеспечение требований защиты от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях путем автоматического отключения питания достигается нормированным временем отключения поврежденного участка цепи, зависящего от тока однофазного замыкания (см. лаб. раб. №6 Методики измерения полного сопротивления цепи «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий).

Время срабатывания автоматического выключателя проверяется в случае, когда измеренный или расчетный ток однофазного замыкания меньше верхнего предела диапазона токов мгновенного расцепления этого выключателя и разброс времени срабатывания выключателя по время-токовой характеристике выходит за пределы нормированного времени отключения. При этом расцепители автоматических выключателей испытываются током, равным измеренному или расчетному значению тока однофазного замыкания.

7.4.2. Защита от перегрузок

При проверке защиты сетей от перегрузок для автоматических выключателей, допустимое время срабатывания в зависимости от кратности номинального тока и температуры окружающей среды определяется по паспортным данным.

При проверке времени срабатывания автоматического выключателя кратность тока испытания должна приниматься такой, чтобы время срабатывания было не менее 5 секунд. При этом необходимая кратность испытательного тока ориентировочно определяется по формуле:

,

(7.1)

где I₇, t₇ – семикратный ток испытаний и время срабатывания теплового расцепителя при этом токе;

t_x – заданное время срабатывания;

I_x – ток, при котором время срабатывания будет соответствовать заданному.

Время срабатывания должно соответствовать данным завода-изготовителя.

7.5. Проведение испытаний

7.5.1. Схемы испытаний и нагрузочные устройства

Автоматические выключатели (АВ) выпускаются с расцепителями с обратнозависимой выдержкой времени (тепловыми), с независимой выдержкой времени и мгновенного действия (электромагнитные и электронные).

Тепловые расцепители срабатывают с выдержкой времени, зависящей от величины тока – чем больше ток, тем меньше выдержка времени. Электромагнитные расцепители (отсечка) срабатывают без выдержки времени.

Выключатели бытового и аналогичного назначения по ГОСТ Р 50345-99 классифицируются по диапазонам токов мгновенного расцепления, при которых автоматический выключатель может расцепиться без выдержки времени, подразделяются на типы расцепления В, С, D (рис. 6.5).

Диапазоны токов мгновенного расцепления выключателей этих типов приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

где I_n – номинальный ток выключателя (номинальный ток расцепителя с обратнозависимой выдержкой времени);

l_a – ток мгновенного расцепления.

Дополнительно к этим типам выключателей, в соответствии со стандартом МЭК 898, отечественной промышленностью выпускаются выключатели с типами расцепления L, 1C, 2С, ЗС, 4С.

Разновидность типов расцепления импортных выключателей гораздо шире, но наиболее широкое применение в отечественной практике находят выключатели вышеуказанных типов.

Диапазоны токов мгновенного расцепления для каждого типа выключателя указываются в паспортных данных.

Остальные выключатели, не относящиеся к категории «бытового и аналогичного назначения» (ГОСТ Р 50030.2-99), имеют конкретные значения уставок расцепителей по токам коротких замыканий.

Токи мгновенного расцепления этих выключателей должны находиться в диапазоне 0,8 I_ук < l_a ≤ 1,2 I_ук,

где I_ук – уставка расцепителя по току короткого замыкания (отсечка).

Расцепители регулируют и калибруют на заводе-изготовителе, после чего их крышки пломбируют. Открывать крышки и регулировать расцепители не допускается. При наружном осмотре проверяют отсутствие повреждений основания кожуха и крышки автомата, производят несколько включений и отключений вручную, проверяя действие расцепителей.

Тепловые расцепители проверяют по схеме, приведенной на рис. 7.1 (а, б).

Рис. 7.1 Схема испытания тепловых расцепителей
а – поочередная нагрузка полюсов автоматического выключателя,
б – одновременная нагрузка полюсов автоматического выключателя испытательным током

На заводе-изготовителе тепловые расцепители калибруют по начальному току срабатывания.

Проверка этого тока требует больших затрат времени. Поэтому при приемосдаточных и эксплуатационных испытаниях проверку производят в форсированном режиме: при 3-х – 5-и кратном номинальном токе расцепителя.

Для каждого типа выключателя и расцепителя время срабатывания при 3-х – 5-и кратной нагрузке не должно превышать указанного заводом. Заводские данные даются для случая одновременной нагрузки испытательным током всех полюсов выключателя, соединенных последовательно (рис. 7.1 б).

Однако при одновременной нагрузке всех полюсов проверка не дает гарантии исправности каждого расцепителя. Поэтому, кроме проверки при одновременной нагрузке всех полюсов выключателя, целесообразно проверить каждый тепловой расцепитель в отдельности.

При испытании тепловых расцепителей необходимо помнить, что если тепловой элемент не сработает и не произойдет отключения автомата за максимально допустимое для него время, то необходимо отключить испытательный ток во избежание перегрева и порчи расцепителя.

Максимально допустимое время равно примерно двойному времени срабатывания при форсированном режиме испытания.

Электромагнитные расцепители проверяются только при поочередной нагрузке испытательным током каждой фазы автомата (рис. 7.1 а). При этом нагрузочный ток повышают до 0,8 значения тока отсечки, указанного в паспортных данных выключателя, или до нижнего предела тока мгновенного расцепления для выключателей типов В, С, D и аналогичных.

Электромагнитный расцепитель не должен сработать. После этого нагрузочный ток увеличивается до 1,2 тока отсечки или до верхнего предела тока мгновенного расцепления для выключателей типов В, С, D.

Электромагнитный расцепитель должен сработать. Это означает, что ток отсечки находится в допустимых пределах.

При проверке комбинированных расцепителей (с тепловыми и электромагнитными элементами) нагрузочный ток необходимо повышать быстро, чтобы не успел сработать тепловой расцепитель. Чтобы убедиться в том, что тепловой расцепитель не сработал, сразу после отключения выключатель включают вручную, при срабатывании теплового расцепителя повторное его включение не произойдет.

Принципиальная схема проверки тепловых и электромагнитных расцепителей автоматического выключателя предусматривает:

• – проверка каждого полюса в отдельности (рис. 7.1 а);
• – проверка при одновременной нагрузке всех полюсов (рис. 7.1 б);
• R – реостат (автотрансформатор);
• НТ – нагрузочный трансформатор.

В качестве испытательных устройств в схеме могут быть использованы следующие нагрузочные устройства и трансформаторы:

• – ТН-3 (разработчик ЦЛЭМ Мосэнерго), максимальный ток нагрузки 1800А;
• – НТ-10 (разработчик ВНИИПЭМ), максимальный ток нагрузки 10000А;
• – нагрузочное устройство РТ-2048 в комплекте с однофазным нагрузочным трансформатором ТОН-7М2 (Ассоциация наладочных организаций, Санкт-Петербург, завод «Электросила»), максимальный ток нагрузки 11000А, снабжено электронным секундомером для измерения времени срабатывания расцепителей.

В качестве нагрузочных устройств могут также использоваться сварочные или котельные трансформаторы с регулировкой напряжения по первичной стороне (регулировочные автотрансформаторы типа РНО или регулировочные реостаты). В настоящее время широкое распространение получили разработанные НПО «Радиус» совместно с фирмой ОРГРЭС специализированные испытательные устройства серии «Сатурн» [7], выполняемые в двух вариантах: «Сатурн-М» и «Сатурн-M1», а также разработанные Ассоциацией наладочных организаций комплекты НТИ-1 с пультом РТ2048М, НТИ-2, НТИ-5 и НТИ-10 с пультом РТ2048 [7]. Устройство «Сатурн-М» представляет собой одноблочное устройство, а «Сатурн-М1» – двухблочное, состоящее из полностью аналогичного «Сатурн-М» базового блока и силового блока, соединяемых при работе кабелем. Базовый блок может использоваться автономно, аналогично устройству «Сатурн-М», а также с нагрузочным трансформатором.

7.5.2. Технические характеристики устройств «Сатурн-М», «Сатурн-М1»

7.5.2.1. Диапазон регулирования и измерения тока в схеме без нагрузочного трансформатора: «Сатурн-М», базовый блок «Сатурн-М1» 10–2000 А, «Сатурн-M1» с силовым блоком 30–12000 А.

Общий вид устройств «Сатурн-М» и «Сатурн-М1» с силовым блоком представлены на рис. 7.2 а, б.

7.5.2.2. Диапазон регулирования первичного тока в схеме с нагрузочным трансформатором (0,5–300) А.

Рис. 7.2 Общий вид устройств
а) «Сатурн-М»;
б) «Сатурн-М1» с силовым блоком

7.5.2.3. Диапазон измерения тока со встроенным трансформатором тока 10 – 2500А, с внешним трансформатором тока 0,1 – 99,99 кА.

7.5.2.4. Диапазон задания и измерения длительности протекания тока и времени отключения аппарата – 0,01–99,99 с.

7.5.2.5. Диапазон регулирования угла открытия тирис-торов – 1–100%.

7.5.2.6. Диапазон задания роста угла открытия тиристоров – 1–10%.

7.5.2.7. Допустимая длительность протекания тока в схеме без нагрузочного трансформатора для «Сатурна-М», силового блока «Сатурн-M1» приведена в табл. 7.2.

Таблица 7.2.

Допустимая длительность протекания тока в схеме устройств «Сатурна-М» и силового блока «Сатурн-M1»

7.5.2.8.Относительная погрешность измерения эффективного значения тока в рабочем диапазоне – 8%.

7.5.2.9. Абсолютная погрешность измерения времени отключения аппарата и установки заданной длительности тока при частоте 50 Гц не превышает (0,01 · Т изм + 0,01) сек.

7.5.2.10. Напряжение питания 220 В, 50 Гц.

7.5.2.11. Допустимое отклонение напряжения питания +10,-15%.

Испытательные схемы с использованием устройства «Сатурн» приведены в инструкциях завода-изготовителя.

7.5.3. Технические характеристики комплектов НТИ-1 с РТ 2048М, НТИ-5 с РТ 2048, НТИ-10 с РТ 2048

7.5.3.1. Назначение комплектов

Комплекты предназначены для проведения испытаний максимальных расцепителей АВ переменного тока в сетях электроснабжения до 1000В [7]. В состав комплектов входят: силовой блок (НТИ-1, НТИ-5, НТИ-10) с встроенным трансформатором тока; пульт управления (РТ-2048М, РТ-2048); чемодан-дипломат со встроенным пультом управления; токопроводы; питающий кабель для подключения нагрузочного комплекта к сети; провода секундомерные с зажимом «крокодил». комплекты используется в закрытых помещениях и на открытых площадках при температуре воздуха от - 10 град С до + 30 град С и относительной влажности до 80%.

Общий вид комплектов НТИ-1 с пультом РТ2048М, НТИ-5 с РТ 2048, НТИ-10 с РТ 2048 представлены на рис. 7.3, 7.4, 7.5.

Рис. 7.3. Комплекта НТИ-1 с пультом РТ2048М

Технические характеристики комплектов НТИ-1 с РТ 2048М, НТИ-5 с РТ 2048, НТИ-10 с РТ 2048 приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3.

Технические характеристики комплектов НТИ-1 с РТ 2048М, НТИ-5 с РТ 2048, НТИ-10 с РТ 2048

Рис. 7.4. Комплекта НТИ-5 с пультом РТ2048

Рис. 7.5. Комплект НТИ-10 с пультом РТ2048

Рассмотрим принцип работы данной серии комплектов на примере НТИ-1 с РТ2048М.

7.5.3.2. Принцип работы НТИ-1 с РТ2048М

Функциональная схема комплекта НТИ-1 с РТ2048М приведена на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Схема комплекта НТИ-1 с РТ2048М для испытания максимальных расцепителей автоматических выключателей

Комплект состоит из следующих основных узлов и блоков: ПУ – пульта управления (регулятор тока РТ-2048М), состоящего из:

а) блока питания, вырабатывающего требуемые значения напряжений для питания всех блоков;

б) блока управления, реализующего алгоритм работы регулятора;

в) блока измерения и вычисления, осуществляющего измерение значения испытательного тока, вычисляющего эффективное значение несинусоидального тока для трех видов расцепителей: максимального мгновенного действия, максимального с обратнозависимой выдержкой времени и полупроводникового;

г) блока индикации, предназначенного для цифровой индикации эффективного значения испытательного тока и времени его отключения.

Блоки ПУ смонтированы на плате с печатным монтажом. Все органы управления и приборы индикации выведены на переднюю панель. На боковых панелях расположены: предохранитель блока питания, разъем для подключения силового блока, гнезда для подключения блок контактов АВ и гнезда для подключения осциллографа.

Силового блока НТИ-1 с встроенным трансформатором тока. В НТИ-1 вмонтировано температурное реле, размыкающий (н.з) контакт которого соединен со светодиодом, установленным в пульте управления. При нормальной температуре трансформатора светодиод горит, при перегреве светодиод гаснет, и схема управления блокируется.

Назначение органов управления и индикации:

• – кнопка «ПУСК» осуществляет обнуление всех элементов схемы и включение ПУ в работу;
• – кнопка «СТОП» осуществляет отключение ПУ при работе в длительном режиме (в случае неисправности испытуемого расцепителя), в импульсном режиме и длительном (при исправном расцепителе) отключение происходит автоматически по истечении времени, заданного переключателем «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» или после размыкания испытуемого расцепителя;
• – переключатель «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» предназначен для установки времени протекания испытательного тока от 0,02 до 1 ,6 с и длительно;
• – переключатель «+» предназначен для задания увеличения (в положении «+») или уменьшения (в положении «–») тока при установке необходимого значения;
• – переключатель «НАБОР» определяет возможность изменения тока (увеличение «+» или уменьшение «-») в положении «НАБОР» при отпускании кнопки «ПУСК» или его фиксированное значение в положении «ОГРАНИЧЕНИЕ»;
• – переключатель «СБРОС» дает возможность сбросить уставку тока (до заданного значения) в положении «СБРОС» или оставить предыдущее значение тока в положении «ОГРАНИЧЕНИЕ» при отпускании кнопки «ПУСК»;
• – положение переключателя «ПП», «ЭМ», «Т» зависит от типа испытуемого расцепителя;
• – переключатель «ТОК/СЕК» дает возможность просмотра показаний значений тока (ТОК) и секундомера (СЕК);
• – переключатель пределов измерения «100А» и «1000А». В положении переключателя «100А» предел измерения тока составляет от 10А до 100А, в положении переключателя «1000А» от 100А до 1000А.

Существуют три режима индикации:

• – ровное свечение индикаторов соответствует нормальному измерению;
• – мигающий свет индикаторов соответствует переполнению счетчиков в канале измерения и требует перехода на больший предел;
• – отсутствие индикации соответствует наличию в испытательном токе апериодической составляющей и указывает на необходимость уменьшения тока.

7.5.3.3. Порядок эксплуатации

Общие рекомендации

1. Испытание производится протеканием тока через АВ от нагрузочного комплекта до срабатывания расцепителей, при этом должны быть выполнены два условия, без которых нарастания тока происходить не будет:

а) должна быть обеспечена гарантированная цепь протекания тока через силовые контакты испытуемого АВ;

б) должна быть обеспечена гарантированная цепь через блокировочные контакты (или свободные силовые контакты) испытуемого АВ для концов встроенного секундомера комплекта. При испытании однофазных АВ и отсутствии его блок контактов гнезда секундомера можно соединить «накоротко».

В этом случае:

а) измеряется время спадания тока при срабатывании расцепителя, а не время разрыва контактов;

б) измеренное индикатором время при переключении тумблера «ТОК/СЕК в памяти не остается.

2. Подключение комплекта к питающей сети производить стандартным поставляемым кабелем. В качестве вводного должен быть использован АВ типа ЛЕ или ВА с номинальным током расцепителя не менее 25-40А.

3. Испытуемый АВ до подачи питающего напряжения должен находиться в отключенном состоянии.

4. Набор тока рекомендуется начинать при питающем напряжении 220В. Если необходимого значения тока достичь не удается, следует подать на комплект питающее напряжение 380В.

5. Комплект обеспечивает нарастание тока через испытуемый АВ «ступенями», при этом скорость нарастания тока зависит от величины питающего напряжения первичной обмотки НТИ-1 220В или 380В, а также от подключения испытуемого АВ на всю обмотку НТИ-1 (клеммы 1-2) или на ее половину (клеммы 1-3).

6. Независимо от конечного требуемого значения тока срабатывания расцепителя его набор следует начинать на пределе измерения 100А.

7. Значение приведенной погрешности измерения действующего значения испытательного тока (не более 5%) равно отношению разности фактически измеренного и выставленного значений к пределу измерения (100А или 1000А). Так как комплект обеспечивает подачу на испытуемый АВ тока несинусоидальной формы, проверка правильности измерения эффективного (действующего) значения тока осуществляется только амперметром серии «Д».

Испытание электромагнитных расцепителей

1. Перед подключением нагрузочного комплекта к питающей сети все тумблеры РТ-2048М установить в нижнее положение, переключатель «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» – в положение 0,02 с.
2. Установить переключатель пределов измерения в положение «100А».
3. Переключить тумблер «ТОК/СЕК» в положение ТОК. На индикаторе может высветиться либо часть цифр, либо только точки.
4. Соединить гнезда секундомера на пульте управления с блокконтактами или свободными силовыми контактами испытуемого АВ.
5. Подключить первичную обмотку НТИ-1 к сети.
6. Подключить вторичную обмотку НТИ-1 (клеммы 1-2 или клеммы 1-3) к испытуемому АВ.
7. Включить испытуемый АВ.
8. Нажать кнопку «ПУСК». На индикаторе должно высветиться начальное действующее значение испытательного тока, которое должно быть не более 10А.
9. Переключатель «СБРОС/РАБОТА» перевести в положение «РАБОТА».
10. Нажатием кнопки «ПУСК» довести испытательный ток до срабатывания электромагнитного расцепителя. При достижении испытательным током более 200А начнется мигание индикатора; в этом случае переключатель пределов измерения тока перевести в положение «1000А».

ВНИМАНИЕ! При наборе тока возможно незначительное падение тока каждой ступени вместо его нарастания (это обусловлено нестабильностью питающего напряжения, а также переменным значением активного сопротивления в контакте расцепителя и в местах присоединения соединительного кабеля с трансформатором НТИ-1 и испытуемым автоматическим выключателем).

11. Установить тумблер «НАБОР/ОГРАНИЧЕНИЕ» в положение «ОГРАНИЧЕНИЕ».
12. Установить переключатель «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» в положение большее ожидаемого времени срабатывания испытуемого АВ.
13. Включить испытуемый АВ.
14. Нажать кнопку «ПУСК» и после срабатывания электромагнитного расцепителя зафиксировать по индикатору ток и время срабатывания (в положении тумблера «СЕК») электромагнитного расцепителя.

Испытание тепловых расцепителей

1. Повторить операции по п.п. 1 – 10 испытаний электромагнитных расцепителей.
2. Нажатием кнопки «ПУСК» довести испытательный ток до значения, на 10% превышающего заданную величину тока срабатывания теплового расцепителя (обычно I_ср = 3 I_н.расц.).
3. Установить тумблер «НАБОР/ОГРАНИЧЕНИЕ» в положение «ОГРАНИЧЕНИЕ».
4. Установить переключатель «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» в положение «ДЛИТ.».
5. Установить переключатель «ТОК/СЕК» в положение «СЕК».
6. Нажать кнопку «ПУСК» и наблюдать за временем работы теплового расцепителя по цифровому индикатору. Обычно время срабатывания теплового расцепителя 3-х кратным током составляет 30-40 с. Если по истечении 50-60 с АВ не отключится, следует нажать кнопку «СТОП» и остановить протекание тока через испытуемый АВ. Данный фактор характеризует неисправность испытуемого теплового расцепителя.
7. После срабатывания теплового расцепителя следует перевести тумблер «ТОК/СЕК» в положение «ТОК» и проверить его соответствие заданному значению (уменьшение тока меньше заданного значения возможно ввиду нагрева теплового расцепителя и увеличения его сопротивления). Данный пункт применим только для многофазных АВ или для однофазных АВ с блок-контактами.

Меры безопасности

1. При работе с комплектом необходимо строго соблюдать общие требования техники безопасности, распространяющиеся на устройства релейной защиты и автоматики энергосистем.
2. К эксплуатации допускаются лица, изучившие ТО, инструкцию по эксплуатации и прошедшие проверку правил ТБ и эксплуатации энергоустановок.
3. Подключение входных клемм устройства к токоведущим цепям должно производиться после проверки отсутствия напряжения.
4. При проверке АВ подключение входных клемм должно производиться через АВ с номинальным током расцепителя не менее 25-40А.
5. Соединительные провода надо сначала подключить к устройству, а затем уже к токоведущим цепям.
6. На время измерения входные клеммы должны быть закрыты изоляционной крышкой.
7. Перед работой с устройством клемму «КОРПУС» комплекта необходимо соединить с контуром заземления.
8. ВНИМАНИЕ! При работе необходимо следить за допустимой длительностью протекания тока через комплект (согласно п.6. испятания тепловых расцепителей) для предотвращения пробоя тиристоров и перегрева трансформатора.
9. ВНИМАНИЕ! Во избежание повреждения пульта управления категорически запрещается подавать любое напряжение на гнезда секундомера.
10. ВНИМАНИЕ! Во избежание повреждения пульта управления категорически запрещается использовать некалиброванные предохранители.

7.5.4. Технические характеристики КИТ-10

Комплектный источник тока КИТ-10 с фиксирующим амперметром и секундомером предназначен для прогрузки первичным током автоматических выключателей и токовых цепей РЭА [11]. Изготовлен ЦЛИТ СПНУ СВЭМ г. Красноярск, общий вид КИТ-10 представлен на рис. 7.7.

Рис. 7.7. Комплектный источник тока КИТ-10

Таблица 7.4

Технические данные КИТ-10

Техническое описание

Комплектный источник тока КИТ-10 содержит два трансформатора, имеющих общую вторичную обмотку, сетевая обмотка первого трансформатора с отпайками, которые подключены к двум переключателям П3 и П2, к общим шинкам которых через переключатель П1 подключена сетевая обмотка второго трансформатора. Выходное напряжение источника складывается из напряжения от Тр1 и Тр2, фаза напряжения от Тр2 может изменяться на 180 эл. град. переключателем П1. Таким образом вторичное напряжение регулируется при 380 В от 1,6 до 4,8 В, при 220 В от 0,9 В до 2,8 В.

КИТ подключается к сети тиристорным пускателем. Включение источника производится кнопкой «ПУСК» при нажатии на нее. Отключение источника происходит при возврате кнопки «ПУСК».

Измерение тока и времени производится комплектом, содержащем цифровой амперметр и секундомер. Цифровой амперметр содержит каскадный трансформатор тока Тр2-ТТ, выпрямитель, шунты, переключатель пределов измерения, аналого-цифро-аналоговый преобразователь. Измерение производится по амплитуде отрицательной полуволны напряжения шунта, первый раз через 0,16 секунды после включения, а затем через каждые 1,08 секунды на все время протекания тока. При отключении тока показания килоамперметра сохраняются до следующего измерения или отключения источника от питающей сети. Пределы измерения тока устанавливаются до начала измерения. При превышении током установленного предела измерения загорается непрерывным светом светодиод (10 сек/ка).

Цифровой секундомер содержит датчик интервалов времени, в качестве которого используется период сети 50 Гц, логическую схему, разрешавшую счет времени при протекании тока в выходной цепи и запрещающую при отсутствии тока, десятичный счетчик импульсов и цифровой индикатор, который содержит два разряда, разделенных запятой.

Цифровой индикатор один и тот же для кило-амперметра и секундомера, переключение производится с периодом 1,5 – 2 сек, сигнализация вида измерений производится светодиодами – красный соответствует измерению тока, зеленый – измерению времени.

В комплектном устройстве предусмотрено два режима работы – настроечный или прогрузочный. Выбор режима определяется при нажатии кнопки «ПУСК» – при горящем зеленом светодиоде (сек) режим настройки, при горящем красном светодиоде (кА) – режим прогрузки. Режим настройки характеризуется автоматическим отключением устройства от сети через 0,16 секунды с фиксацией величины тока в прогружаемом устройстве и позволяет без значительного перегрева питающей сети, прогружаемого аппарата и комплектного устройства установить необходимую величину тока путем манипуляции с положениями переключателей П1, П2, П3. В режиме прогрузки ток в выходной цепи протекает до тех пор, пока не отключается прогружаемый автомат или не отпускается кнопка «ПУСК». Цифровой секундомер в случае превышения пределов измерения 10 секунд продолжает отсчет секунд в младших разрядах (целые и десятые доли секунды) и загорается светодиод (>10 сек/кА) кратковременно.

При необходимости отсчет десятков секунд может производится по часам, механическому секундомеру или подсчетом количества миганий светодиода (>10 сек/кА).

Выполнение измерений

На месте производства работ собирается схема испытаний:

1. Корпус источника тока подключается к контуру заземления (зануляется).

2. Испытываемый аппарат подключается к источнику тока гибкими концами сечением S = 250–300 мм² минимальной длины. Если предполагается работа с токами менее 2 кА, то концы могут быть S = 50 мм² до 1,5 м.

3. К клеммам 380/220 В подключить питающую сеть через аппарат с видимым разрывом с номинальным током 150 А. Выбор питающего напряжения 380 или 220 В производится в зависимости от требуемой величины выходного тока: 220 В для токов до 5 кА, 380 В для токов более 5 кА.

4. Установить переключатели: П3, П2 – в положение 1, П1 – в «ОТКЛ».

5. Включается питание, переключатель П1 устанавливается в положение «мин» или «макс», нажимается кнопка "ПУСК" одновременно с загоранием зеленого светодиода, при этом в нагрузку поступает импульс тока длительностью 0,16 сек., индикатор фиксирует величину тока. Подбор осуществляется переключателями П1, П2, ПЗ. Переключатель П3 обеспечивает минимальную регулировку, П2 – грубую, П1 – диапазонную. П1 в «откл» отключение от сети, в «мин» (0,3–0,66) I_max «макс» (0,66–1) I_max. Для каждого последующего запуска источника тока нужно вновь нажать кнопку "ПУСК".

В режиме «настройка» возможно отключение испытываемого автомата, если выходной ток источника значительно превышает уставку отсечки автомата. В этом же случае, возможно, что килоамперметр не зафиксирует ток, так как фиксация тока производится через 0,16 секунды после включения источника (для исключения влияния переходных процессов коммутации тока на показания прибора). В этом случае необходимо снизить величину тока. Переключатели П2 и П3 увеличивают выходной ток при переводе от положения 1 к 6, если П1 находится в положении «мин», и от 6 к 1,если П1 в положении «макс».

6 После подбора величины тока нажимается кнопка «ПУСК» при загорании красного светодиода, через аппарат протекает ток, при исправном автомате происходит его отключение с установленной выдержкой времени. После отключения автомата в памяти прибора зафиксирована величина тока и длительность его протекания.

Цифровой индикатор поочередно переключается на индикацию величины тока или времени. При горящем красном светодиоде считываются показания килоамперметра (0,0–9,9 кА), с умножением на 0,2 при пределе измерения 2 кА, при горящем зеленом светодиоде считываются показания секундомера (0,0-9,9 сек.), если не горит красный светодиод (>10 сек/кА). Если же и светодиод (>10 сек/кА) горит непрерывно, то необходимо перейти на следующий предел по току, если в процессе прогрузки светодиод (>10 сек/кА) мигает, то десятки секунд отсчитываются по наручным часам, ручному секундомеру или числу миганий светодиода (>10 сек/кА), а секунды и десятые доли секунды по цифровому индикатору комплекта. Если ток в цепи автомата проходит более 30 секунд и автомат не отключается, то для исключения значительного перегрева питающей сети, автомата и источника тока кнопку «ПУСК» отпустить для отключения источника от сети (при токе >4 – 5 кА).

Меры безопасности

1. Подключение источника тока к питающей сети производится через аппарат с видимым разрывом с номинальным током не менее 150 А.
2. Вторичная обмотка источника тока подключается к контуру земления (зануляется).
3. Сборка схемы производится при отключенном от сети источника тока.
4. Один раз в квартал производится измерение изоляции сетевой и нагрузочной обмоткой мегаомметром на 1000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

7.6. Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей выключателей бытового и аналогичного назначения

В соответствии со стандартом МЭК 60898, устанавливающим требования к автоматическим выключателям бытового и аналогичного назначения, АВ должны нормально расцепляться при протекании испытательного тока в течение установленного для данного типа АВ времени, согласно параметрам, приведенным в таблице 7.5.

Таблица 7.5

Параметры нормальной времятоковой зоны АВ

• Собрать схему проверки в соответствии с инструкцией изготовителя используемого нагрузочного устройства.
• Для проверки тепловых расцепителей пропустить через каждый, находящийся в холодном состоянии, полюс выключателя ток, равный 2,55 I_n (при такой величине тока электромагнитный расцепитель АВ не сработает при любом типе мгновенного расцепителя).

Время расцепления должно составлять не менее 1 с и не более:

60 с – при номинальных токах выключателей до 32 А;

120с – при номинальных токах выключателей выше 32 А.

• Для проверки электромагнитных расцепителей типа «В» пропустить через каждый полюс ток, равный 3 I_n. Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 I_n. Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

• Для проверки электромагнитных расцепителей типа «С» пропустить через каждый полюс ток, равный 5 I_n. Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 I_n. Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

• Для проверки электромагнитных расцепителей типа «D» пропустить через каждый полюс ток, равный 10 I_n. Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 50 I_n. Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Также, как и при проверке тепловых расцепителей, полюса выключателей перед каждым испытанием должны находиться в холодном состоянии.

Термин «холодное» означает: «Без предварительного пропускания тока при контрольной температуре калибровки» (ГОСТ Р 50345-99). Контрольная температура калибровки – 30°С.

Испытания проводят при любой температуре, а результаты корректируют к температуре 30°С на основании поправочных коэффициентов изготовителя. При отсутствии данных изготовителя испытательные токи устанавливают отличными от указанных на 1,2% на каждый градус изменения температуры, при которой проводятся испытания.

Пример: при проведении испытаний при температуре 20°С испытательные токи следует увеличивать на 12%.

7.7. Проверка расцепителей выключателей, не относящихся к категории «бытового и аналогичного назначения» (по ГОСТ Р 50030.2-99)

7.7.1. Проверка расцепителей перегрузки

Расцепители перегрузки рассматриваемых выключателей подразделяются на:

• расцепители мгновенного действия;
• расцепители с независимой выдержкой времени;
• расцепители с обратнозависимой выдержкой времени (преимущественно тепловые).

При проверке расцепителей мгновенного действия или с независимой выдержкой времени через каждый полюс выключателя пропустить испытательный ток, равный 90% уставки по току перегрузки.

При этом расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

• 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;
• удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 110% уставки по току нагрузки. При этом расцепитель должен сработать в течение:

• 0,2 с для расцепителей с независимой выдержкой времени;
• удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей мгновенного действия.

При проверке расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени (тепловых) при контрольной температуре (30±2)°С (холодное состояние полюсов) через последовательно соединенные полюса выключателя пропускают ток, равный 1,05 уставки расцепителя в течение 1 часа. В течение этого времени расцепитель сработать не должен.

По истечении этого времени значение испытательного тока в течение 5 с повышают до 1,3 уставки расцепителя. При протекании этого тока расцепитель должен сработать в течение 2 часов с момента увеличения испытательного тока. Данные испытания требуют больших затрат времени, поэтому проверку соответствия параметров расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени данным изготовителя при массовых испытаниях производят в форсированном режиме при условии, что время расцепления должно быть не менее 5 с.

Содержание отчета

1. Название и цель работы.
2. Схемы проведения испытаний расцепителей автоматических выключателей (рис. 7.1).
3. Основные технические характеристики нагрузочных устройств и трансформаторов используемых для проведения испытаний.
4. Технические характеристики испытываемых автоматических выключателей.
5. Результаты проверки автоматических выключателей до 1000 В, оформленные протоколом.
   (см. протокол проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В )

© ФГБОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет, 2014
© Институт энергетики и управления энергетическими ресурсами АПК, 2014