Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В одной из своих статей я подробно рассказывал Вам про методику испытаний автоматов промышленного назначения на примере ВА57-31 с номинальным током 100 (А).

И вот буквально на днях в лабораторию принесли проверить несколько автоматических выключателей, и тоже промышленного назначения, серии А3712 ФУ3 с номинальными токами 160 (А) от производителя ОАО «ДЗНВА» (Дивногорский завод низковольтных автоматов).

Методика их проверки аналогичная, вот я и решил, так сказать, дополнить информацию по данной теме и показать Вам процесс испытания одного из таких автоматов.

И уже по традиции, сначала несколько слов о самих автоматах.

Вот их внешний вид.

Автоматические выключатели А3712 ФУ3 предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания. Автоматы рассчитаны для цепей переменного тока промышленной частоты 50 (Гц) напряжением до 380 (В). С помощью автоматов А3712 ФУ3 допускается производить до 3 оперативных коммутаций (включений и отключений) за один час.

Расшифруем условное обозначение проверяемого автомата А3712 ФУ3:

• А37 — серия автоматических выключателей
• 1 — первая величина автомата
• 2 — количество полюсов — 3, в наличие только электромагнитный расцепитель
• Ф — нетокоограничивающий автомат
• У3 — умеренный климат, категория размещения — 3

Технические данные:

• 160 (А) — номинальный ток автомата
• 380 (В), 50 (Гц) — номинальное рабочее напряжение и частота
• 1600 (А) — уставка электромагнитного расцепителя
• 25 (кА) — предельная коммутационная способность (ударный ток)
• исполнение — стационарное
• дополнительные устройства (свободные пары контактов, независимый расцепитель (НР), расцепитель нулевого напряжения (РНН), электромагнитный привод (ПЭ) для дистанционного управления автоматом) отсутствуют, хотя почему то на бирке отражены их параметры

Как видите из расшифровки, у автомата отсутствует тепловой расцепитель, а имеется только электромагнитный, уставка которого составляет 1600 (А), т.е. равна 10-кратному току от номинального.

Напомню, что согласно ГОСТ Р 50030.2-2010, п.4.7.1 электромагнитный расцепитель правильнее называть максимальным расцепителем тока короткого замыкания. Можно применять оба названия — ошибки не будет. Но лично мне привычнее называть его именно электромагнитным.

Сниму верхнюю крышку автомата, чтобы убедиться в отсутствии теплового расцепителя, заодно и покажу Вам вкратце устройство автомата А3712 ФУ3.

Теплового расцепителя действительно нет, а вместо него установлены соединительные перемычки.

На каждом полюсе установлен магнитопровод с катушкой, подвижный якорь которого при определенном токе срабатывает и воздействует на механизм расцепления автомата — автомат отключается.

Снимем дугогасительные камеры с каждого полюса и посмотрим состояние силовых контактов.

Кстати, в данном автомате установлены открытые камеры, состоящие из изолирующих перегородок и пластин между ними. Такие камеры гасят электрическую дугу и уводят образовавшиеся газы в момент коммутации, чтобы избежать короткого замыкания между соседними полюсами.

Один из испытуемых автоматов не новый (он уже был в эксплуатации), что отчетливо видно по состоянию его контактов.

Итак, приступим к проверке автомата.

Измерение сопротивления изоляции автомата

Измерение сопротивления изоляции необходимо выполнять у автоматических выключателей с номинальными токами свыше 400 (А), но я данным требованием никогда не пренебрегаю.

В «парке» приборов нашей электролаборатории (ЭТЛ) имеется множество мегаомметров с различными параметрами. Вот например такие:

• М4100/5 напряжением 2500 (В)
• ЭСО202/2 напряжением от 500-2500 (В)
• MIC-2500 напряжением от 50-2500 (В)

Для моего примера вполне подойдет мегаомметр с напряжением от 1000 (В) до 2500 (В). Лично мне больше всех нравится M4100/5, особенно при поисках «земли» в цепях постоянного тока — им я и буду производить замеры.

При измерении сопротивления изоляции токоведущих частей автоматический выключатель должен быть закреплен на металлическое основание (панель, плита), соединенное с заземляющим устройством («землей»).

Измерение выполняется в отключенном состоянии автоматического выключателя между полюсами и, между каждым полюсом и «землей» (заземленным основанием). Согласно ПУЭ (п.1.8.37.3), сопротивление изоляции должно быть не меньше 1 (МОм), а согласно ПТЭЭП (Приложение 3.1, таблица 37) — не меньше 0,5 (МОм).

Внимание! При пуско-наладочных испытаниях требования к сопротивлению изоляции ниже, чем при эксплуатационных. Вот такой вот нюанс…

Проверка электромагнитного расцепителя автомата А3712 ФУ3

Автоматы А3712 ФУ3 относятся к оборудованию промышленного назначения, а значит проверка их расцепителей должна проводиться по требованиям ГОСТа Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2:2006), п.8.3.3.1.2, т.е. срабатывание электромагнитного расцепителя необходимо проверять испытательным током, равным 80% и 120% от его тока уставки.

Уставка электромагнитного расцепителя для автомата А3712 ФУ3 составляет 1600 (А). Таким образом получается, что электромагнитный расцепитель:

• при токе 1280 (А) должен сработать за время более 0,2 (сек.)
• при токе 1920 (А) должен сработать за время не более 0,2 (сек.)

Прогрузку током необходимо выполнять по двум соединенным последовательно полюсам. В процессе испытаний полюса комбинируют. Но лично я прогружаю каждый полюс по отдельности. Таким образом я буду на 100% уверен в работоспособности именно того полюса автомата, который был прогружен. А при прогрузке сразу двух полюсов есть вероятность, что какой-нибудь один из полюсов не сработает и останется не проверенным, или вовсе неисправным.

В прошлых статьях я уже рассказывал Вам, что в былые времена проверку действия расцепителей мы производили с помощью самодельного испытательного стенда. Об этом стенде я более подробно упоминал в статье про прогрузку автоматического выключателя ВА47-29.

Но в настоящее время для прогрузки автоматических выключателей (и не только) мы активно применяем испытательное устройство РЕТОМ-21.

Внутри устройства РЕТОМ-21 установлен нагрузочный трансформатор, с помощью которого можно «выдавать» ток до 700 (А), правда в течение 0,5 секунд.

Если необходим ток более 700 (А), то к РЕТОМу подключается внешний нагрузочный трансформатор РЕТ-3000, который позволяет «выдавать» ток аж до 3500 (А). Вот им мы и воспользуемся сегодня.

Собираем вот такую схему для проверки электромагнитного расцепителя.

К источнику питания 3 (разъем U6) подключаем вилку первичной обмотки нагрузочного трансформатора РЕТ-3000.

Затем по таблице Е.1 (из руководства по эксплуатации РЕТОМ-21) определяем необходимое количество витков и число параллельных кабелей для нагрузочного трансформатора.

Для нашего примера нам нужно намотать на тороидальный нагрузочный трансформатор 2 витка вторичной обмотки, использовав 4 кабеля в параллель. Выглядеть это будет вот так.

Концы силовых кабелей с помощью струбцин подключим к полюсам автоматического выключателя через медные соединительные шинки.

Таким образом, мы можем поднять ток до 2000 (А) на время не более 25 (сек.), что нам будет вполне достаточно.

Срабатывание автомата будем фиксировать по обрыву тока в силовой цепи с помощью токового преобразователя РЕТ-ДТ.

Обхватим четыре «нитки» кабеля поясом Роговского. Для этого у него имеется разрыв со специальным фиксирующимся замком. Дополнительно для контроля тока в цепи я применил свои электроизмерительные клещи М266.

С помощью «синего» измерительного кольца будет происходить измерение тока в цепи. Измерительное кольцо соединяется с интегратором, который преобразует измеренный ток в цепи в напряжение до 3 (В).

На интеграторе устанавливаем переключатель на диапазон измерений «3кА (1В/кА)» и включаем его. Выходной кабель с интегратора подключаем к РЕТОМу-21 (канал PV1).

Вот так выглядит полностью собранная схема.

Включаем испытуемый автоматический выключатель, затем РЕТОМ-21 и начинаем проверять электромагнитный расцепитель.

Здесь вдаваться в подробности работы с РЕТОМ-21 я не буду. Скажу лишь то, что повышать значение тока я буду короткими импульсами, достаточными для срабатывания электромагнитного расцепителя. Установил длительность импульсов 60 (мсек.) с паузой между ними 6 секунд.

Результаты проверки первого полюса автомата меня сильно удивили, т.к. при токе 250 (А) уже сработал электромагнитный расцепитель. Время его срабатывания составило 40,8 (мсек.). На других полюсах наблюдалась такая же картина — электромагнитный расцепитель срабатывал при токе около 250 (А).

Вот полученные значения по всем трем полюсам:

• 250,7 (А) — 40,8 (мсек.)
• 254,4 (А) — 31,8 (мсек.)
• 248,8 (А) — 31,1 (мсек.)

Решил проверить второй принесенный автомат, который даже не был в эксплуатации и хранился исключительно для резерва первого. И на удивление, ситуация повторилась. Электромагнитные расцепители каждого полюса срабатывали при токе около 250 (А) за время от 30 до 40 (мсек.).

Подробности проверки автомата смотрите в видео:

Таким образом получается, что уставка электромагнитного расцепителя обоих автоматов на самом деле составляет не 1600 (А), а всего около 250 (А).

Решил позвонить заказчикам и узнать подробности, и цель проверки принесенных автоматов. Оказывается, что при пуске трехфазного двигателя мощностью 55 (кВт) напряжением 380 (В) срабатывал автомат. Вот и решили его перепроверить, а заодно проверить и резервный автомат с таким же номинальным током.

Все правильно и получается. У двигателя мощностью 55 (кВт) пусковой ток составляет более 400 (А) — вот автомат и срабатывал, коль у него электромагнитный расцепитель был настроен на 250 (А). Естественно, что проверенные автоматы не годятся для питания данного двигателя, т.к. их технические характеристики не соответствуют заявленным.

Еще раз вскрыл оба автомата и проверил все регулировочные винты. Они все были замазаны заводской краской, а значит данную оплошность (брак) скорее всего допустили именно на заводе-изготовителе.

В заключении статьи вывод напрашивается сам за себя — любое электрооборудование всегда проверяйте и подвергайте соответствующим испытаниям перед установкой. Лучше на раннем этапе выявить его непригодность, чем в рабочем процессе оно будет ложно срабатывать или, наоборот, окажется не работоспособным, что обязательно приведет к плачевным последствиям и аварии.

P.S. На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание. У кого-нибудь из Вас имеются в эксплуатации автоматы от завода «ДЗНВА» (Дивногорский завод низковольтных автоматов)?! Если да, то поделитесь в комментариях про свой опыт эксплуатации.