Проверка автоматических выключателей

Проверка автоматических выключателей

Назначение автоматического выключателя – пресекать аварийные режимы работы сети. Это – короткие замыкания и перегрузки. Но как узнать – работает ли эта защита и поможет ли она в нужный момент?

Для этого характеристики расцепителей автоматов проверяются. Это выполняется:

• при вводе в эксплуатацию нового оборудования;
• в процессе эксплуатации по истечении определенного срока;
• при подозрении на отказ выключателя;
• после аварийных ситуаций, связанных с прохождением через выключатель больших токов (совмещается с ревизией контактов);
• для точной настройки характеристик расцепителей.

Структура условного обозначения ВА55-41-330010-20УХЛ3 1000А:

• ВА — выключатель автоматический
• 55 — условное обозначение серии
• 41 — условное обозначение номинального тока
• 3 — число полюсов
• 3 — количество расцепителей тока (3 — с полупроводниковым максимальным расцепителем, 4 — с полупроводниковым расцепителем для защиты от перегрузок, коротких замыканий, тока включения)
• 00 — условное обозначение дополнительных сборочных единиц
• 1 — Вид исполнения и тип привода (1 — стационарный с ручным приводом, 3 -стационарный с электромагнитным приводом, 5 — выдвижной с ручным дистанционным приводом, 7 — выдвижной с электромагнитным приводом)
• 0 — отсутствие дополнительных механизмов
• 20 — степень защиты IP20
• УХЛ3 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1
• 1000А — номинальный ток, А

Автоматические выключатели общего назначения

Основные параметры защиты этих автоматов аналогичны параметрам автоматических выключателей бытового и аналогичного назначения. Данные приборы защиты выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947-2-98).

Ассортимент выпускаемых и находящихся в эксплуатации автоматических выключателей общего назначения, их конструкции, характеристики и функции весьма разнообразны. При проведении испытаний для правильной установки токов уточняются время-токовые характеристики по справочникам или технической документации завода-изготовителя.

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

Если разобрать корпус (для чего необходимо высверлить соединяющие его половинки заклепки), то можно увидеть устройство автоматического выключателя и получить доступ ко всем его компонентам. Рассмотрим наиболее важные из них, которые обеспечивают нормальное функционирование устройства.

1. 1. Верхняя клемма для подключения;
2. 2. Неподвижный силовой контакт;
3. 3. Подвижный силовой контакт;
4. 4. Дугогасительная камера;
5. 5. Гибкий проводник;
6. 6. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником);
7. 7. Ручка для управления;
8. 8. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
9. 9. Винт для регулировки теплового расцепителя;
10. 10. Нижняя клемма для подключения;
11. 11. Отверстие для выхода газов (которые образовываются при горении дуги).

Электромагнитный расцепитель

Функциональное назначение электромагнитного расцепителя — обеспечение практически мгновенного срабатывания автоматического выключателя при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания. В этой ситуации в электрических цепях возникают токи, величина которых в тысячи раз превышают номинальное значение этого параметра.

Время срабатывания автомата определяется по его времятоковым характеристикам (зависимость времени срабатывания автомата от величины тока), которые обозначаются индексами А, В или C (наиболее распространенные).

Тип характеристики обозначен в параметре номинального тока на корпусе автомата, например, С16. Для приведенных характеристик время срабатывания находится в пределах от сотых до тысячных долей секунды.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

Электрически катушка соленоида включена последовательно в цепочку, состоящую из силовых контактов и теплового расцепителя. При включенном автомате и номинальном значении тока, через катушку соленоида протекает ток, однако, величина магнитного потока мала для втягивания сердечника. Силовые контакты замкнуты и это обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки.

При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт. Перемещение сердечника вызывает размыкание силовых контактов и обесточивание защищаемой линии.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель выполняет функцию защиты при небольшом, но действующим в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Тепловой расцепитель – расцепитель замедленного действия, он не реагирует на кратковременные броски тока. Время срабатывания этого вида защиты регламентируется также время-токовыми характеристиками.

Инерционность теплового расцепителя позволяет реализовать функцию защиты сети от перегрузки. Конструктивно тепловой расцепитель представляет консольно закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой через рычаг взаимодействует с механизмом расцепления.

Электрически биметаллическая пластина включена последовательно с катушкой электромагнитного расцепителя. При включенном автомате в последовательной цепочке протекает ток, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к перемещению ее свободного конца в непосредственную близость к рычагу механизма расцепления.

При достижении значений тока, указанных во временно-токовых характеристиках и по истечении определенного времени пластина нагреваясь изгибается, контактирует с рычагом. Последний через механизм расцепления размыкает силовые контакты — сеть оказывается защищенной от перегрузки.

Регулировка тока срабатывания теплового расцепителя с помощью винта 9 производится в процессе сборки. Так как большинство автоматов модульные и их механизмы запаяны в корпусе простому электрику нет возможности произвести такую регулировку.

Силовые контакты и дугогасительная камера

Размыкание силовых контактов при протекании через них тока приводит к возникновению электрической дуги. Мощность дуги обычно пропорциональна току в коммутируемой цепи. Чем мощнее дуга, тем сильнее она разрушает силовые контакты, повреждает пластмассовые детали корпуса.

В устройстве автоматического выключателя дугогасительная камера ограничивает действие электрической дуги в локальном объеме. Она располагается в зоне силовых контактов и выполнена из покрытых медью параллельных пластин.

В камере дуга распадается на мелкие части, попадая на пластины, остывает и прекращает свое существование. Выделяющиеся при горении дуги газы выводятся через отверстия в дне камеры и корпусе автомата.

Устройство автоматического выключателя и конструкция дугогасительной камеры обуславливают подключение питания на верхние неподвижные силовые контакты.

Перезагрузка

Перегрузка сети — Как уже говорилось, в случае перегрузки сети по току автоматическому выключателю требуется некоторое время для срабатывания. Обычно речь идет о нескольких минутах. Поэтому если автомат вышибает время от времени, то очень может быть, что вы имеете дело именно с перегрузкой.

Перегрузка цепи освещения — явление достаточно редкое, и чтобы его избежать, используйте только лампы, подходящие по мощности к вашим светильникам, а модернизацию цепи освещения производите с учетом резерва по мощности. Ведь цепи освещения отдельных квартир часто бывают защищены одним автоматом на десять ампер. Этого часто бывает и достаточно, но при установке большого количества дополнительных светильников в щитке необходимо предусмотреть дополнительный автомат освещения для их питания, особенно, если светильники галогеновые или с обычными лампами накаливания.

Перегрузка розеточной сети — это совсем не редкость. Во время проектирования и монтажа электропроводки в доме невозможно точно определить нагрузку на каждую группу. Поэтому для удобства жильцов на группу, включаемую одним автоматическим выключателем, приходится по три-четыре розетки. И, несмотря на то, что номинал автоматического выключателя обычно подбирается по сечению питающей жилы и не превышает 25 ампер, номинальный ток розеток может составлять 16 ампер.

Здесь есть все предпосылки для перегрузки, если все мощные электроприемники, такие как чайник, утюг, микроволновая печь и тому подобное, включить в розетки одной группы. Тут уж, разумеется, сработает автоматический выключатель. И чтобы подобного не происходило, необходимо равномерно распределять мощную нагрузку между группами, а при отсутствии такой возможности – не включать в сеть одновременно несколько мощных электроприемников.

Случается, что неисправный электроприбор потребляет повышенный ток, который приводит к перегрузке сети и срабатыванию автоматического выключателя. Замерить ток в бытовых условиях не всегда возможно, но если срабатывание теплового расцепителя происходит только при включении какого-то одного электроприемника, а номинальная мощность этого прибора не превышает 2,5 кВт, то следует произвести его ревизию на предмет наличия неисправностей.

Неисправность автоматического выключателя — не так уж и редко причиной постоянного срабатывания автоматических выключателей является неисправность последних. Даже среди новых автоматов допускается некоторое количество бракованных экземпляров. Их неспособность держать уставку (а касается это, в основном, тепловых расцепителей) часто выявляется только в ходе эксплуатации.

Поэтому при систематическом срабатывании теплового расцепителя автомата, прежде чем приступать к радикальным методам решения проблемы, можно просто произвести пробную замену автомата на схожий по номиналу и характеристике.

Премиальную линейку Averes составляют аппараты AV Power, специально разработанные для использования в промышленности и на различных объектах повышенной сложности. Серия представлена выключателями со значениями рабочего тока от 10 до 1 000 А и с предельной коммутационной способностью (ПКС) 35 и 50 кА.

В выключателях Averes могут использоваться как термомагнитные, так и электронные расцепители.

Термомагнитный блок защиты осуществляет разрыв цепи при коротком замыкании и перегрузке.

Электронный блок имеет более широкий функционал. Так, помимо защиты от короткого замыкания и перегрузки, он может обеспечивать защиту от утечки тока. Кроме того, он дает возможность настроить время задержки срабатывания выключателя и передавать данные по протоколу связи Modbus RTU.

Для расширения возможностей автоматических выключателей линейки Averes EKF предлагает целый ряд дополнительных устройств:

• модуль индикации (отображение текущих параметров, программирование настроек и дистанционное отключение);
• конвертеры AV-DP (преобразование протоколов с уровня шины данных канала) и AV-RS1 (преобразование формата USB в RS-485/422);
• моторный привод (дистанционное и ручное включение и отключение);
• независимый расцепитель (дистанционное отключение питания выключателя);
• расцепитель минимального напряжения (отключение при снижении напряжения до недопустимого для выключателя уровня);
• дополнительный контакт (индикация состояния главных контактов выключателя);
• аварийный контакт (сигнализация аварийного отключения выключателя);
• ручной привод (ручное включение и отключение через дверь распределительного шкафа).

Защитные характеристики автоматов

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики (рис. 2.6):

1. зависимую от тока характеристику — времени срабатывания. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель. Применяются редко вследствие недостаточных предельно- коммутационной способности и быстродействия;
2. независимую от тока характеристику времени срабатывания. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или электронного расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — токовой отсечкой с независимой от тока, заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей). Выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный (комбинированный) расцепитель, либо электронный расцепитель:
4. трехступенчатую защитную характеристику. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — с независимой, заранее установленной выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ — без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания).

Зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют электронный расцепитель и применяются для защиты ввода в КТП и отходящих линий.

Основные технические данные некоторых серий автоматов приведены в табл. П11.

Автоматические выключатели и их функции

Автоматические выключатели совмещают в себе два назначения. Первое – коммутация силовых цепей с токами до десятков тысяч ампер, второе – защита электрооборудования от аварийных режимов перегрузок и от коротких замыканий и падения напряжения. Для их конструкций характерно наличие теплового расцепителя и дугогасящих устройств. Сам процесс отключения происходит под действием расцепителя, которые по принципу срабатывания бывают максимальными, минимальными и независимыми.

Автоматические выключатели обеспечивают безаварийную коммутацию и защиту систем, цепей, электрооборудования всевозможного назначения. Устанавливаются автоматы в щитах управления или шкафах комплектных подстанций. Монтаж производится на вертикальную и горизонтальную поверхности путем заднего/переднего, нижнего/верхнего и универсального подведения проводов, а так же на DIN-рейку.

Виды выключателей

Существует достаточно обширная классификация автоматических выключателей, которая осуществляется по многим факторам.

По функциональному назначению:

• Универсальные. Устанавливаются, как правило, в распредустройствах низкого напряжения.

• Установочные. Функциональные аналоги универсальных автоматов, но рассчитаны на установку в общедоступных местах, для чего оснащаются изоляционными кожухами.

• Быстродействующие. Предназначены для систем преобразовательных установок, рассчитаны на постоянный ток. Обеспечивают мгновенное отключение.

• Для гашения магнитного поля возбуждения синхронных электрических машин в случае возникновения режима КЗ.

• Защита от утечек на землю. Применяется для сетей с глухозаземленной нейтралью для защиты живых объектов от токов КЗ и перегрузок.

По группе электропотребителя:

• В – бытовые потребители и сети освещения.

• С – потребители общепроизводственного назначения.

• D – электрические двигатели.

По количеству полюсов:

• Однополюсные с нейтралью и без неё;

• Трехполюсные с нейтралью и без неё;

По роду тока силовой цепи:

По номинальным параметрам:

Условия выбора автоматического выключателя

Сам процесс срабатывания (отключения) происходит под действием расцепителей. Выбор автомата основывается на значениях номинального тока электрооборудования и тока расцепителя.

Для обеспечения защиты электрического оборудования от режимов перегрузок применяют расцепители максимальные электромагнитные и тепловые. Токовые характеристики выбираются из условия, что

Расцепители минимальные электромагнитного типа выбираются по условию, что

В современных конструкциях автоматических выключателей стали применяться электронные и микропроцессорные расцепители, ознакомится с ассортиментом промышленных выключателей в продаже можно на сайте http://td-energo.ru.

Основные типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели типа АЕ. Применяются для коммутации и отключения цепей переменного тока, изготавливаются одно и трехполюсными, имеют тепловые расцепители без регулировки номинального тока АЕ 1031, — однополюсные модели. АЕ 2040 и АЕ 2050М выполнены трехполюсными и рассчитаны на цепи стандартной промышленной частоты.

Автоматические выключатели типа ВА 51 и ВА 52 используются в цепях с рабочими токами в диапазоне от 16 до 630 А. Обеспечивают в номинальном режиме токовую проводимость, а в аварийных ситуациях (перегрузки, короткие замыкания, предельные понижения напряжения) – отключение. Возможно их применение для периодических оперативных отключений/включений электрических цепей. Рассчитаны использование на напряжение до 660 В переменного тока промышленной частоты и на напряжение 220 В постоянного тока.

Данный тип представлен наиболее широким списком модификаций. Самым универсальным по применению и параметрам является автоматический выключатель ВА 51-39, который проводит коммутационные переключения в цепях с токами 160/250/320/400/500/630 А при конструктивной коммутационной способности до 85 кА. Он отлично монтируется в новые и реставрационные цепи промышленных и жилых объектов, а так же в высоковольтных линиях электропередачи.

Автоматические выключатели типа ИЭК ВА используются для защиты осветительных и силовых сетей с номинальными токами до 63 А. Конструктивно рассчитаны на применение только в закрытых помещениях.

Автоматические выключатели типа А рассчитаны на напряжения в сети постоянного тока до 440 В и в сетях переменного тока до 660 В. Модификации А-3123 и А-3124 рассчитаны на сети с повышенной частотой. Модели А 3716 производятся трехполюсными с токоограничивающими тепловыми и электромагнитными расцепителями, с электромагнитным и ручным приводом, в стационарном и выдвижном варианте.

Автоматические выключатели типа «Электрон» общего промышленного назначения. Применяются для пуска асинхронных короткозамкнутых двигателей. Устанавливаются в распределительных устройствах цепей постоянного тока до 440 В, в цепях переменного тока до 660 В. Основные модификации Э-06, Э-10,Э-16, Э-40. Возможно применение при токах до 1600 А и в сетях с частотой 100 Гц.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _