Как проверить дифференциальный автомат на работоспособность

Проверка работы расцепителей автоматических выключателей

Основная часть испытаний автоматов — это проверка исправной работы их расцепителей. Дополнительно проверяется качество монтажа выключателей, затяжка контактов, соответствие защитного оборудования проектной документации, но эти параметры уже второстепенны.

Существует большое количество модификаций автоматических выключателей: воздушные, модульные, предназначенные для защиты двигателей, в литом корпусе. Самыми распространенными являются модульные автоматические выключатели, устанавливаемые на DIN-рейку, поэтому целесообразно будет рассмотреть ход проверки на их примере.

После срабатывания одного из расцепителей автоматически выключатель выполняет свою функцию — отключает питание определенного участка цепи. Расцепители по типу могут быть тепловыми или электромагнитными, но в современном оборудовании чаще всего используют оба типа для наиболее надежной защиты. Автоматы с одним типом расцепителей имеют гораздо более узкую сферу применения.

Автоматы с тепловыми расцепителями обеспечивают защиту электросети от перегрузки линии. Такой расцепитель представляет собой двухслойную биметаллическую пластинку. Когда возникает перегрузка, этот элемент выключателя нагревается. Под воздействием температуры происходит деформация пластины, что и приводит к расцеплению.

Электромагнитные расцепители нужны для защиты линии от разрушительного воздействия тока КЗ. Этот элемент прибора представляет собой соленоид с подвижным сердечником. Механизм расцепления приводится в действие сердечником, который втягивается магнитным полем, созданным под воздействием токов КЗ.

В свою очередь электромагнитные расцепители подразделяются на типы в зависимости от временных и токовых характеристик, то есть от того, за какое время и токи какой силы приводят выключатель в действие. Обозначаются типы электромагнитных расцепителей заглавными латинскими буквами. К наиболее распространенным относятся типы, соответствующие буквам B, C, D.

В этих элементах мгновенное расцепление происходит при таких стандартных диапазонах:

  • B — в диапазоне от 3-кратного до 5-кратного номинального тока;
  • С — в диапазоне 5-10-кратного номинального тока;
  • D — 10-20-кратного номинального тока.

При низких пусковых токах в системе допустимо использовать автоматы с расцепителями типа B. В этой же сети целесообразно установить входной автомат с характеристиками C. Эти же устройства допустимо устанавливать в сети с умеренными пусковыми токами. Для защиты линии с высокими пусковыми токами подходят автоматы типа D.

ГОСТ Р 50345-2010 “Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения” регламентирует, как и какие именно автоматы нужно испытывать.

Таблица 7 Время-токовые рабочие характеристики

ИспытаниеТип 
расцепителя
Испытательный
ток
Начальное 
состояние
Время расцепления
или нерасцепления
Требуемый 
результат
Примечание
aB, C, D1,13 InХолодное

t < 1 ч (при In < 63 А) 
t < 2 ч (при In> 63 А)

Без 
расцепления
bB, C, D1,45 In Сразу же после испытания

t < 1 ч (при In < 63 А) 
t < 2 ч (при In> 63 А)

РасцеплениеНепрерывное нарастание тока в течение 5 с
cB, C, D2,55 In Холодное

1 с < t < 60 с (при In < 32 А)
1 c < t < 120 c (при In > 32 A)

Расцепление
dB3 InХолодноеt< 0,1 сБез 
расцепления
Ток создается замыканием вспомогательного выключателя
C5 In
D10 In
eB5 InХолодноеt< 0,1 сРасцеплениеТок создается замыканием вспомогательного выключателя
C10 In
D20 In 
(в особых случаях 50 In)

Термин «холодное состояние» означает, что при контрольной температуре калибровки ток предварительно не пропускают. 
Примечание – Для выключателей типа D рассматривается возможность дополнительного испытания для промежуточного значения между c и d. 
a, b и c — это испытания тепловой защиты, а d и e — соответственно, защиты от короткого замыкания (КЗ).

Проверка с помощью контрольной лампы

Для этого теста потребуется собрать несложную электрическую схему, как в лабораторной по физике. Суть ее состоит в моделировании утечки отключающего тока, при котором УЗО обязано сработать.

Электрическое сопротивление схемы рассчитывается сообразно предельному дифференциальному току. У бытовых устройств его величина — 30 мА (порог неотпускания).

Формула расчета взята из закона Ома: R = U/I, сопротивление — это напряжение, поделенное на ток. Ток указан в характеристиках УЗО — 30 мА. Напряжение бытовой сети — 220 В. Подставляем в расчет немного завышенное значение, так как ровно 220 в сети бывает редко.

230 В / 0,03 А = 7666 Ом. Это число можно округлить до 7700.

Значит, общее сопротивление всей тестовой схемы должно быть 7,7 кОм.

Собираем схему из слабой лампочки на 10 Вт — ее сопротивление равно примерно 5350 Ом. Вторым элементом будет резистор (можно купить в магазине радиодеталей) на 2,35 кОм, мощностью 10 Вт. И еще потребуется два медных проводника длиной не более 30 см.

Лампочку нужно ввернуть в патрон. К контактам патрона припаять провода. Один провод разрезается пополам, и между двумя его кусками впаивается резистор так, чтобы получилось последовательное соединение с лампой.

Схема готова. Проверьте, включено ли УЗО, а также если ли рабочее напряжение, и коснитесь фазового контакта в розетке одним из проводников. Второй нужно соединить с клеммой заземления. Защитное устройство должно выбить.

Проверять таким способом защитное устройство через розетку можно, только если к розетке подключена «земля». В большинстве старых домов заземление есть только в общем щите, поэтому для проверки ВДТ необходимо один провод нашей схемы подключить к нулевому входу УЗО, второй — к выходной клемме фазы на нем же.

Лампочка загорится вполнакала, демонстрируя, что ток проходит, и исправное УЗО немедленно сработает.

Проверка УЗО мультиметром

Безопасная и качественная проверка работоспособности устройства защитного отключения может быть выполнена с помощью специального прибора – мультиметра. Кроме мультиметра необходимо запастись реостатом, лампочкой на 10 ватт, резистором на 2 кОм, проводами и другими элементами данной схемы.

С помощью реостата производятся изменения величины тока утечки. При его отсутствии можно воспользоваться диммером, регулирующим яркость освещения. Принцип действия у него такой же, как и у реостата, что дает возможность выполнить проверку УЗО.

Схема для проверки собирается в определенной последовательности. К мультиметру подключается лампочка, после нее в цепь включается резистор, а затем – реостат. Один щуп мультиметра остается свободным и соединяется с нулевым вводом УЗО. Свободный провод реостата подключается к фазному выходу. Проверка работоспособности защитного устройства осуществляется путем плавного поворота регулятора реостата таким образом, чтобы ток утечки увеличивался. На определенном отрезке произойдет срабатывание УЗО и мультиметр зафиксирует значение тока, при котором это произошло.

Что такое дифференциальный автомат?

Автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ) — это коммутационный аппарат, совмещающий в себе автоматический выключатель (АВ) и устройство защитного отключения (УЗО). Дифавтомат защищает электрическую сеть от коротких замыканий, перегрузок, утечек и попадания человека под напряжение.

Если говорить о застройщиках многоэтажных домов, то большинство работает по принципу сделать подешевле продать подороже. Дом сдан и все тут. В связи с этим возникает потребность в замене всего: окон, дверей, батарей, электроприборов и тд. Недавно пришлось производить замену дифференциального автомата в подъездном щитке, поскольку по непонятным причинам он выбивал, срабатывал, отключался, как угодно.

Отключение дифавтоматов наблюдалось не только у нас, соседей, знакомых + на форуме микрорайона было много жалоб. Самое интересное, что чаще всего отключение происходило ночью, или когда никого не было дома. Тоесть когда работало минимум электроприборов. Я сразу начал грешить на производителя, но вопрос почему выбивает дифавтомат оставался открыым. Позвонили в управляющую организацию, пришел электрик.

Оказался, что это брак и замена стоит денег, 800 рублей, и это только монтаж + цена самого аппарата. Сам электрик был готов произвести подключение за 600 рублей, но зачем платить, если я и сам могу, да и несложно это совсем, необходимо лишь соблюдать технику безопасности и не бояться. Итак, смотрим фото.

Вот сам виновник, дифференциальный автомат EKF C50:


Встал вопрос, какой дифавтомат выбрать для квартиры. Купил вот такой аппарат, фирмы ABB C40, поскольку C50 не было в продаже:


Точную стоимость не помню, но ~ 2000 рублей он вам обойдется.


Итак, потребуется инструмент. Минимум 2 отвертки и пассатижи (все зависит от того, что в щитке):

Справа мой самодельный указатель напряжения, не пугайтесь


Внимание! В первую очередь необходимо отключить напряжение:



Под защитой мы видим, слева главный автоматический выключатель, справа дифференциальный автомат:


Внимание! В точке №1 присутствует напряжение. Не забываем об этом!. Провод N — это нулевой рабочий проводник

Обычно имеет синий цвет. Приступаем к демонтажу дифавтомата EKF. Откидываем провода:

Провод N — это нулевой рабочий проводник. Обычно имеет синий цвет. Приступаем к демонтажу дифавтомата EKF. Откидываем провода:


После чего нужно снять его с DIN рейки. Для этого необходимо плоской отверткой оттянуть петлю:


И потянуть на себя. Возможно придется приложить немного усилий. Подключаем новый дифференциальный автомат:


Как видите у него тоже есть петелька, только сверху, это пружинный зажим. Тянем, надавливаем, готово! Присоединяем провода. Чтобы правильно подключить дифавтомат, обязательно соблюдаем цветовую маркировку жил:


Затягиваем провода, включаем автоматический выключатель (подаем напряжение в точку 1):


Затем сам дифференциальный автомат:


Готово! Теперь нужно проверить на работоспособность. Как это сделать? Все просто — нажимаем на синюю кнопочку Т (тест). Отключился? Значить работает!


Далее производим включение дифавтомата и идем ставить чайник, включать стиральную машинку, электрическую плиту и ТД. Все работает! С тех пор никаких отключений в подъездном электрощите не возникало, только в квартирном, как положено.

Вот так я самостоятельно, за 15 минут заменил дифференциальный автоматический выключатель и сэкономил 600 рублей семейного бюджета

P.S. Производителю EKF «респект» за хреновые дифавтоматы!

Что такое дифференциальный автомат и для чего нужен

Дифференциальный автомат конструктивно объединяет в едином корпусе два типа защиты:

  • От перегрузки (короткого замыкания, превышения допустимого значения тока потребления);
  • От токов утечки.

Первый тип используется в токовых автоматах и предусматривает отключение фазного и нулевого проводников при увеличении тока нагрузки выше того, на который рассчитан автомат. Второй тип защиты используется в УЗО – устройствах защитного отключения. Принцип действия заключается в сравнении токов в нулевом и фазном проводах. Наличие разницы говорит о появлении тока утечки, который может быть опасен.

Фактически, дифавтомат объединяет в одном корпусе два устройства.

Достоинства и недостатки

Дифавтомат обладает следующими достоинствами:

  • Экономия места в распределительных щитах ввиду совмещенности двух устройств.
  • Упрощение монтажа и сокращение количества точек подсоединения проводов.
  • В случае срабатывания размыкаются одновременно все питающие проводники (ноль и фаза).

В то же время у данных устройств есть и недостатки:

  • Более высокая стоимость.
  • Затруднение диагностики причины срабатывания.
  • При повреждении меняется полностью вне зависимости от того, какой тип защиты отказал.

Таким образом, если при отдельно установленных автоматах и УЗО можно легко определить, чем вызвано срабатывание (коротким замыканием или током утечки) и при необходимости заменить необходимое устройство, то дифференциальный автомат меняется целиком. Причем для поиска причин необходимы некоторые навыки.

Область применения

Дифавтомат, как и УЗО, наилучшим образом раскрывает достоинства при установке в цепях, которые нуждаются в особом контроле. Это мощная нагрузка, расположенная в помещениях с высокой опасностью, наличие чувствительной к параметрам питающей сети аппаратуры.

К опасным помещениям относятся те, которые имеют высокую влажность и наличие электроаппаратуры. Например, ванная комната с электрическим бойлером или стиральной машинкой, кухня с электроплитой.

Когда необходима проверка

Согласно требованиям ПУЭ и ПТЭЭП, контроль исправности защитных автоматов производится во всех случаях официальных электроизмерительных испытаний.

То есть, такая необходимость возникает:

  • при сертификации изделия после его разработки;
  • при вводе электроустановки в эксплуатацию (приёмосдаточные испытания);
  • в ходе планово-профилактических проверок электросети;
  • после капитальных, плановых или аварийных ремонтов.

Отдельно подчеркнём важный момент: проверку автоматических расцепителей может производить только квалифицированный персонал, имеющий удостоверения по электробезопасности не ниже 3 группы и при наличии соответствующего оборудования.

В ходе испытаний производится прогрузка выключателя мощными импульсами тока и фиксируются временные показатели процесса срабатывания. Поскольку в данном случае граница между «годен» и «не годен» лежит в пределах нескольких миллисекунд, ни о каких самостоятельных выводах о работоспособности прибора и речи быть не может.

Любой вариант самостоятельных проверок (включая срабатывание по кнопке «тест» в тех устройствах, где она есть) подтвердит лишь факт исправности механической системы, но никак не правильность регулировок прибора.

Официальное экспертное заключение о соответствии характеристик автоматического расцепителя нормам и требованиям, озвученным в соответствующих стандартах, может дать лишь сертифицированная электроизмерительная лаборатория.

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.

Какие ошибки допускают электрики при подключении защитного устройства

Если после монтажа дифференциального автомата он не работает даже при минимальной нагрузке — значит, были допущены ошибки.

Ошибки установки электрооборудования приводят не только к неисправностям аппарата, но представляют опасность для жизни людей

Ошибки в процессе подключения автоматики, часто допускают неквалифицированные мастера:

  1. Соединения проводника ноля с кабелем «земли». Работать устройство в этом случае не будет потому, что рычаг устройства останется на прежнем положении.
  2. Подсоединение нейтрали к нагрузке от нулевой шины. При таком соединении получится передвинуть рычаги в верхнее положение, но они все равно отключатся даже при минимальной нагрузке. Поэтому, нейтраль необходимо брать только с выхода УЗО.
  3. Подключение нейтрального проводника с выхода аппарата вместо нагрузки к шине, а от шины к нагрузке. При таком подключении получится передвинуть рычаги в правильное положение, но их тоже вырубит из-за нагрузки. Здесь не получится проверить прибор кнопкой «Тест», потому что она тоже не будет функционировать. Такие же последствия ждут, если спутать подключение нейтрали, подсоединив ее от шины к нижнему зажиму, а не к верхнему.
  4. Перепутанное соединение нейтральных проводников и разных дифавтоматов. Два дифавтомата будут включаться, кнопка «Тест» тоже будет функционировать, но при подключении нагрузки сразу произойдет отключение аппаратов.
  5. Если ошибка заключается при подключении двух нейтральных кабелей от разных приборов, то получится установить рычаги в правильное положение. Тем не менее, из-за нагрузки или при нажатии на кнопку «Тест», дифавтоматы отключатся.

Если перепутать подключение проводников в щитке, то устройство будет работать некорректно

Как проверить дифференциальный автомат

К сожалению, проверка у дифавтоматов, в условиях дома, таких важных характеристик как время срабатывания, перегрузочные характеристики, ток короткого замыкания не получится. Так как для проверки этих параметров необходимо иметь специальные приборы и оборудование.

Отличие дифавтомата от УЗО

Для дома вполне достаточно проверить дифференциальный автомат на срабатывание и соответствие току утечки защиты, при котором автомат отключается и обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Дифференциальный автомат отличается от устройства УЗО только наличием автоматического выключателя. То есть это тот же УЗО плюс автомат в одном корпусе. Поэтому все проверки на пригодность дифавтомата аналогичны тестированию УЗО.

Виды проверок дифавтомата

Существует несколько способов проверки защитных устройств на работоспособность, это:

  1. Проверка кнопкой «ТЕСТ», расположенной на корпусе прибора.
  2. Обычной батарейкой от 1,5 В до 9 В.
  3. Резистором, имитирующим нарушение сопротивления изоляции электропроводки и бытовых приборов.
  4. Простым постоянным магнитом.
  5. Специальным электронным устройством для проверки параметров дифференциального автомата и УЗО используемых в промышленности.

Перед приобретением устройства защиты нужно знать, какие задачи оно будет выполнять. Для противопожарных целей дифавтомат и УЗО выбираются с током утечки 300 мА. Если необходима защита от поражения электрическим током, используется устройство с током утечки 30 мА. В сырых и влажных ванных помещениях или банях нужна защита с током утечки 10 мА.

Проверка кнопкой «ТЕСТ»

Эта кнопка расположена на лицевой стороне дифференциального автомата. Перед проверкой работоспособности устройства его подключают к сети. При нажатии на кнопку «ТЕСТ» защита отключает сеть. Кнопка «ТЕСТ» имитирует ток утечки, как при нарушении целостности изоляции проводов.

Проверка кнопкой тест

Нажатием этой кнопки происходит закорачивание нулевого провода входной клеммы и фазового провода на выходе устройства, через резистор, рассчитанный на ток 30 мА (или другой ток утечки, указанный на автомате). Устройство защиты отключается и обеспечивает защитную функцию. Такую проверку можно делать без нагрузки. Дифференциальный автомат может быть электромеханическим или электрическим, главное правильно подключить его к сети.

Проверка батарейкой

Проверяются такие устройства батарейкой 1,5 В — 9 В с номиналом тока утечки 10 — 30 мА. Прибор с меньшей чувствительностью 100 — 300мА от батарейки не сработает. Устройство защиты с характеристикой А сработает от батарейки подключенный к выводам любой полярностью.

А для приборов с характеристикой АС батарейку подключают одной полярностью, если устройство не сработает нужно поменять полярность батарейки (минус к выходу прибора, а плюс ко входу). Таким способом проверяются только электромеханические УЗО.

Проверка тока утечки резистором

Проверяется ток утечки дифференциального автомата резистором подключенным одним концом ко входу нулевого провода, а другим к выходу фазной клеммы. Для УЗО с током утечки 10 мА, 30 мА, 100 мА и 300 мА резистор рассчитывается по формуле: R =U/I Приблизительное значение резисторов для разных токов утечки: 10мА -22 ком, 30мА -7,3ком,100мА – 2,2ком и 300мА — 733 ом.

При проверке на ток срабатывания один конец подключается к выходной клемме фазы, а второй к входной клемме нулевого провода. УЗО должно быть подключено к сети (нагрузка не обязательна). При таком подключении резистора должна сработать защита. Иногда дифференциальный автомат не срабатывает. Это объясняется некоторым разбросом номинала резисторов.

Наглядно ток утечки проверяют последовательным соединением переменного резистора (для тока утечки 30мА)10 ком с мультиметром со шкалой переменного тока на 100 мА. Резистор желательно брать многооборотный, для плавного изменения сопротивления.

Подключают резистор с мультиметром, подают сеть на дифференциальный автомат и плавным вращением ручки резистора от максимума, засекают ток, при котором отключиться защитное устройство. Далее замеряют сопротивление переменного резистора, оно должно быть приблизительно для тока утечки 30 мА — 7,3ком. Это способ измерения пригоден для электромагнитных и электронных устройств.

Тестируем защиту постоянным магнитом

Магнитом проверить можно только электромеханическое устройство защиты, электронное устройство не сработает.

Это объясняется тем, что когда магнит подносится к одному из боков УЗО, постоянное электромагнитное поле воздействует на дифференциальный трансформатор и вызывает перекос потенциалов на выходе автомата, защита отключается. У электронного вида устройств такого дифференциального трансформатора нет.

Проверяем работоспособность УЗО

Всего есть пять методов проверить работоспособность этой защиты и каждый из них доступен в домашних условиях:

  1. Использование кнопки предусмотренной конструкцией прибора.

Использование батарейки – она же, вырабатывающий напряжение гальванический элемент.

  • Подключение резистора – имитирует повышение сопротивления сети схожее с тем, которое возникает при нарушении целостности электросети.
  • Применение постоянного магнита.
  • При помощи специального целевого оборудования.

Каждый из предложенных методов имеет свои особенности, потому их стоит рассматривать по отдельности.

Штатная кнопка

Самый простой и быстрый метод проверить не только дифавтомат, но и обычное УЗО. На каждом из приборов есть кнопка «ТЕСТ» или «Т», для того чтобы ее нажать не нужно обладать особыми навыками либо специальными знаниями. Ее нажатие запускает реакцию имитирующую утечку в электросети. Сила тока, которая включается вместе с нажатием кнопки, соответствует номиналу, указанному на корпусе (чувствительности прибора).

Чем меньше значение, указанное возле кнопки тест, тем прибор чувствительнее. Это обязательно нужно учитывать при подборе устройства для конкретной электросети, ведь если устройство будет слишком чувствительным – постоянных отключений не избежать, а если ситуация будет обратной – может сгореть оборудование.

При нажатии на тестовую кнопку исправный прибор моментально разорвет электроцепь и вся сеть будет отключена, если после нажатия ничего не происходит – УЗО не функционирует, то есть, защиты от пробоев нет. Использование такого устройства категорически запрещено, ведь пользователь абсолютно не защищен от утечек тока.

Также стоит помнить, что в современных дифавтоматах стоит контроллер, который не даст прибору работать при отключенной электросети или разрыве питающих проводов (ноль или фаза не важно), потому проверять их нужно на рабочей электросети. При этом на проверку влияет лишь замкнутость электросети, а наличие либо отсутствие потребителей значения не имеют

Подобный вид защиты называется электромагнитным УЗО, он предназначен, чтобы защитить человека в любой ситуации, включая обрыв «нуля».

Батарейка

Этот способ хорош тем, что позволяет удостовериться в работоспособности УЗО прямо в магазине, не подключая его к сети. Для этого понадобится батарейка и проводки или скрепки, чтобы подключить ее к автомату.

Методом батарейки, проверяются только электромагнитные УЗО, они сейчас самые популярные, т.к. точные и надежные. Потому, проблем с выбором не будет.

Алгоритм проверки следующий:

батарейку подключаем так же, как и в любой прибор (минус к выходу, а плюс к входу);
нажимаем «Т», если прибор сработал — он исправен.

Таким методом можно проверять и трехфазные, и двухфазные приборы на 220 Вольт. Секрет в том, что работа УЗО основана на сравнении потенциалов на контактах. Потому если подключить даже простую батарейку, разница входного и исходящего потенциалов должна фиксироваться прибором.

Резистор

Данный метод требует от проверяющего не только наличия прибора, но и определенных знаний (умение считать сопротивление резистора). Для этого резистор подключают между заземлением и выводом розетки. Резистор в данном случае будет в роли пораженного током человека. Согласно закону Ома R = U/I. Напряжение в этой формуле равно 220 Вольтам, т.к. мы подключили один конец к розетке. Далее подключаем мультиметр к резистору и видим «ампераж» утечки тока. Пользуясь формулой (в качестве примера 10 mA: 220В/10mA = 22 кОм) настраиваем необходимое для теста значение Ом.

Также данный тест можно провести лампочкой, с подключенным диммером, вместо резистора.

Магнит

Данный метод также применим к отключенному дифавтомату, ведь не имеет ничего общего с электричеством. Если ввести однонаправленный магнит в магнитное поле электромагнитов отвечающих за взведение автомата, он отключится. Магнитное поле сымитирует резонанс, при котором прибор должен отключиться. К сожалению, у метода есть недостаток – им можно проверить только электромагнитное УЗО.

Специальный измеритель

Как только дифференциальные автоматы появились на рынке, за ними последовало появление специальных измерительных приборов. Они позволяют проверить не только работоспособность УЗО, но и всех остальных защит, отображают данные об утечке и времени срабатывания.

Приборы просты в использовании (нужно просто подключить в розетку), а точность исследования соизмерима с лабораторной экспертизой. Единственный минус — это цена на прибор, покупать такой для бытового использования нет смысла, а вот даже на небольшом предприятии, он будет достаточно выгодным приобретением.

Зачем измерять полное сопротивление петли короткого замыкания?

Повышенное сопротивление сети и работа на предельно допустимых токах существенно повышает износ установленного оборудования и в несколько раз увеличивает вероятность аварии или его досрочного выхода из строя. Короткое замыкание в электрической цепи вследствие механического повреждения изоляции кабеля или в результате необратимых процессов при естественном старении приводит к мгновенному повышению величины тока и быстрому нагреву проводников. При этом начинает плавиться и гореть изоляция. Нескольких секунд до момента срабатывания защиты может хватить для повреждения и возгорания кабеля, а затем и воспламенения соседних кабелей. Такая ситуация грозит пожаром даже при последующем обесточивании поврежденной цепи.
Разумеется, чем быстрее сработает выключатель автоматической защиты, тем меньшие повреждения будут нанесены электрическому оборудованию и тем меньшему риску подвергнется жизнь и здоровье людей.

В электроустановках с заземленной нейтралью нулевой проводник соединен с нейтралью понижающего трансформатора, которая объединена с контуром заземления. При аварийном замыкании фазы на фазу, на корпус или нейтральный провод возникает новая электрическая цепь – так называемая петля короткого замыкания. Существует несколько методов измерения сопротивления петли короткого замыкания:

  • метод падения напряжения в отключенной цепи;
  • метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении;
  • метод короткого замыкания цепи.

Для измерения полного сопротивления (импеданса) петли короткого замыкания компания Sonel применяет технический метод создания «искусственного короткого замыкания». Прибор серии MZC измеряет напряжение сначала без нагрузки, а затем при кратковременной нагрузке резистором 10 Ом (номинал варьируется между моделями) в течение 30 мс. Полное сопротивление петли короткого замыкания содержит активную и реактивную составляющие сопротивления и рассчитывается на основе разницы падений напряжения по формуле:

SLC


Рисунок 1. Активная и реактивная составляющие полного сопротивления

Полное сопротивление петли короткого замыкания должно быть как можно меньше, тогда ток короткого замыкания в цепи будет наибольшим и защита сработает быстрее. При межфазном замыкании ток в контуре будет больше, чем при однофазном замыкании. По полученному значению импеданса рассчитывают значение тока короткого замыкания.
Условия исправной защиты описаны формулой:

SAN

Из вышеприведенных формул и диаграммы становится понятно, почему необходимо измерять именно импеданс, т.е. ПОЛНОЕ сопротивление петли короткого замыкания. Определение только резистивной составляющей, т.е. активного сопротивления цепи, занижает фактическое значение, вследствие чего расчет тока срабатывания приведет к ошибочному результату и ложному выводу о соответствии параметров защиты! В действительности, в случае значительного индуктивного сопротивления петли короткого замыкания (например, обмотка питающего трансформатора, длинная кабельная линия) ток срабатывания, рассчитанный на основании только значения активного сопротивления, может оказаться недостаточным для обеспечения требуемого времени срабатывания защиты, что неминуемо подвергнет риску жизнь людей в аварийной ситуации.
Проведение измерений сопротивления петли фаза-нуль в электроустановках до 1000 В регламентировано пунктом 28.4 таблицы 28 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителя (ПТЭЭП) при проверке срабатывания защиты в сетях с заземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S, TN-S) и проводится раз в два года (п. 2.7.16), а также после каждой перестановки и монтажа нового электрооборудования перед его включением (п. 2.7.17).
Проверка осуществляется путем непосредственного измерения тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим определением тока короткого замыкания.
Величина тока однофазного короткого замыкания при замыкании на корпус или нулевой рабочий проводник должна составлять не менее:
3-х кратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя,
3-х кратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя или 3-х кратной уставки тока срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя с
обратнозависимой от тока характеристикой.
Другие параметры срабатывания защитного автоматического отключения должны соответствовать Правилам устройства электроустановок (ПУЭ изд.7) п. 7.3.139 и 1.7.79.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий