Випробування автоматичних вимикачів. Як ми це робимо?

Наш общий бизнес-фронт BIKINIKA.com.ua

Автоматичні вимикачі, що застосовуються в народному господарстві, повинні проходити випробування на відповідність: ГОСТам, ТУ і параметрам, що заявляється виробником. Частина випробувань можна проводити «власним силами» при пуско-налагоджувальних роботах: перевірка времятокових характеристик, кратність електромагнітних отсечек і т.д. тобто, ті штатні випробування, які повинен пройти кожен вимикач при введенні в експлуатацію. Для таких випробувань досить мати кваліфікованих фахівців і мінімально-необхідну (досить просте) обладнання. Але є випробування, проведення яких можливе навіть далеко не в кожній спеціалізованій лабораторії. До таких випробувань, наприклад, відноситься перевірка на граничну комутаційну стійкість (ПКС) апарату. Важливий параметр для автоматичного вимикача, що визначає його граничну здатність захистити в критичних ситуаціях підключених до нього споживачів і розподільні мережі. І тут уже «простими» засобами не обійтися. Однак, в інтернеті гуляють відео з випробувань, що проводяться в, очевидно, кустарних умовах з масою технічних порушень, починаючи з кабелів живлення з перетином, рівним товщині звичайного олівця, і закінчуючи використанням «хлопавок» і петард для отримання візуального ефекту.

При проведенні випробувань по ПКС, необхідно вивести апарат в задані режими по струму і напрузі, відповідні заявляється параметрам і перевірити його комутаційну здатність за отриманими результатами випробувань або ж визначити його реальну комутаційну здатність. Для цього необхідно мати лабораторне обладнання, що дозволяє отримати такі випробувальні умови і режими. Завдання важке, але вирішуване. Вона складається з двох частин: забезпечити задану напругу на висновках вимикача протягом всього періоду проведення випробувань і отримати відповідну величину струму в силовому ланцюзі вимикача.

Почнемо з струмів. Для отримання необхідних значень струмів, що проходять через силові ланцюга вимикача, відповідно до закону Ома, потрібно дотримати "просте" умова: I = U / R. При цьому, напруга Uном (під час перевірки), має строго відповідати паспортним даним, а воно для трифазних апаратів дорівнює 380 В (або 690 В) 50 Гц. Тобто у формулі з одним параметром визначилися і воно допустимо одно: Uном (ісп) = 380 (50 Гц) = const. Залишилося отримати необхідний струм, рівний заявленої величиною ПКС. Припустимо, 20 кА. Відповідно до формули, такий струм можливий лише при строго певній величині опору ланцюга Rц. Значить, щоб домогтися необхідних значень струму, необхідно підібрати таке опору ланцюга, через яку буде протікати струм: Rц = Uісп / Iісп = 380/20000 = 0,019 Ом.

Як забезпечити заданий опір ланцюга і за рахунок чого? Опір ланцюга Rц визначається внутрішнім або власним опором Rвн, яке відчуває автоматичного вимикача і зовнішнім опором живильних кабелів від джерела напруги: Rц = Rвн + Rвнеш. Внутрішній опір є величина постійна Rвн = const і на неї вплинути неможливо, та й, згідно з умовами процедури, цього і робити не можна. Це опір Rвн складається з опору струмоведучих силових ланцюгів автомата і перехідного опору замикається силового контакту ... визначається параметрами самого вимикача і його конструктивними особливостями. Залишається одна можливість: підібрати опір живильних кабелів від джерела напруги до випробувального зразка і знизити перехідні значення опорів в місцях підключення цього кабелю: Rвнеш = var. Ось за рахунок чого можна отримати задані струми при заданій напрузі. Як це зробити? Питомий опір, як фізична величина від нас не залежить, а залежить від матеріалу (Cu, Al). Значить, необхідно взяти кабелі живлення з матеріалу з найменшим питомим електричним опором, найкраще мідні (Rcu = 0,0171 Ом на мм2 / м), збільшити їх поперечний переріз (закон Ома для паралельних ланцюгів) і зменшити довжину. Ось тут-то і виникає проблема: при напрузі 380В і 20ка повне опір цінуй Rц має бути 0,019 Ом, а якщо звідти відняти внутрішній опір автоматичного вимикача, то завдання стає нетривіальною. Кабель живлення належить досить значних розмірів, але точно не розміром з олівець.

Одним з найважливіших ознак проведення реальних випробувань є візуальна оцінка підключених кабелів по перетину. І якщо кабелі живлення більше схожі на дроти, то вас обманюють.

Наступна вимога для проведення таких випробувань - потужність живильного джерела напруги повинна бути гранично високої, щоб утримати необхідні параметри випробувань по струму і напрузі. У серйозних випробувальних лабораторіях, як правило, використовують власний генератор, що знаходиться поруч з лабораторією, система збудження якого дозволить по першій або другій похідній утримати задані параметри, так як процес випробувань вельми швидкоплинний.

І ще один примітний момент, який потрібно знати і розуміти - при виникненні великих струмів короткого замикання на рівні граничних комутаційних струмів, завдання автоматичного вимикача полягає тільки в одному: ВІДКЛЮЧИТИ живиться ланцюг з навантаженням. При цьому апарат вважається виконав своє завдання, навіть якщо в процесі він зруйнувався, і його подальше використання після ПКС стало неможливим. У кращому випадку, можна провести ревізію і ремонт вимикача. Оптимальним же вважається заміна вимикача. Нехай вас не вводять в оману «страшні» картинки «згорілих» автоматів! Ситуація, як з автомобілем. Що робити, якщо він потрапив в аварію, але всі пасажири цілі: жаліти машину або все ж радіти, що вона виконала свою функцію безпеки щодо збереження здоров'я і життя? Принцип ПКС - те саме автомобільної аварії. Якщо не можна запобігти, необхідно знизити збиток і уникнути трагічних наслідків. А знаючи технічну стійкість апарату намагатися не використовувати його в таких умовах.

При виникненні режимів коротких замикань на апарат діють електродинамічні сили, які можуть привести до механічних пошкоджень і руйнувань пристрою або його деталей, що є цілком закономірним і природним результатом. Нічого дивного тут немає, це все вкладається в рамки нашого фізичного світу і описано в ТОЕ. Чим важче режим, тим важче і наслідки. Важлива конструктивна стійкість автоматичного вимикача, але вона теж, має свої межі. І оцінювати треба здатність апарату виконати своє завдання і призначення, а не його зовнішній вигляд після виникнення таких режимів.

Компанія МФК ТЕХЕНЕРГО для проведення описаних вище випробувань вибрала міжнародну корпорацію DEKRA. При цьому, у DEKRA є всього дві лабораторії в нашій досяжності: в Голландії і в Китаї. Китай був ближче. Звичайно-ж, результатами випробувань, отриманим від такої компанії як DEKRA, можна довіряти на всі сто, так як ця корпорація є безумовним лідером і авторитетом в області проведення випробувань електротехнічного устаткування. Лабораторії DEKRA мають безпрецедентними технічними можливостями, кваліфікованим персоналом і бездоганним іміджем. Цим ми і керувалися для отримання об'єктивних результатів випробувань і надання споживачам достовірної інформації про продукт. Впевненість в якості і рівні розробляються і виробляються нами апаратів, дозволяє компанії МФК ТЕХЕНЕРГО проводити випробування відповідно до найвищих стандартів в передових лабораторіях світового рівня. А набратися сміливості і рішучості на проведення випробувань такого рівня і пройти їх - не одне і теж! Ми це зробили.

Всі результати проведених випробувань разом з протоколами і осцилограмами доступні на нашому сайті в картках відповідних товарів. А якщо ви проведете хоча б елементарну «експертизу» наших відеофайлів з випробуваннями автоматичних вимикачів (наприклад, перейдіть в уповільненому режимі), то ніде на виявите ніякого фотомонтажу, так як це реальні зйомки, що не піддавалися будь-якого роду обробці. У нас все по-чесному! Наша компанія строго дотримується ділові і моральні норми корпоративного етикету. І не забувайте про те, що Ви завжди можете розраховувати на нас - Вашого надійного партнера!

Протокол випробувань МАШПРОМЕКСПЕРТ

Протокол випробування автоматів ВА5735 і ВА57Ф35 в лабораторії DEKRA

Протокол випробувань Dekra ВА5731 на 25А

Протокол випробувань Dekra ВА5731 на 100А

PS: в цій статті ми постаралися дати відповідь на досить часто задають питання: яким випробуванням з тих, що можна знайти в мережі інтернет можна вірити? Як неспеціалісту відрізнити реальні випробування від постановочних? Що таке ПКС? І ще безліч інших питань.

Ми постаралися досить простою мовою і дохідливо описати вимоги до проведення випробувань і просимо поставитися до цього з розумінням: стаття написана не для фахівців високого рівня з глибокими знаннями в області електротехніки. Наприклад, ми не розглядали перехідні електромагнітні процеси, закони Ома для повного кола і т.д.

Якщо у вас будуть зауваження або питання, то надсилайте їх на пошту компанії ( [email protected] ) І ми вам відповімо.