Автоматические выключатели, применяемые в народном хозяйстве, должны проходить испытания на соответствие: ГОСТам, ТУ и параметрам, заявляемым производителем. Часть испытаний можно проводить «собственным силами» при пуско-наладочных работах: проверка времятоковых характеристик, кратность электромагнитных отсечек и т.д. то есть, те штатные испытания, которые должен пройти каждый выключатель при вводе в эксплуатацию. Для таких испытаний достаточно иметь квалифицированных специалистов и минимально-необходимое (достаточно простое) оборудование. Но есть испытания, проведение которых возможно даже далеко не в каждой специализированной лаборатории. К таким испытаниям, например, относится проверка на предельную коммутационную стойкость (ПКС) аппарата. Важный параметр для автоматического выключателя, определяющий его предельную способность защитить в критических ситуациях подключённых к нему потребителей и распределительные сети. И здесь уже «простыми» средствами не обойтись. Однако, в интернете гуляют видео с испытаний, проводимых в, очевидно, кустарных условиях с массой технических нарушений, начиная с питающих кабелей с сечением, равным толщине обычного карандаша, и заканчивая использованием «хлопушек» и петард для получения визуального эффекта.
При проведении испытаний по ПКС, необходимо вывести аппарат в заданные режимы по току и напряжению, соответствующие заявляемым параметрам и проверить его коммутационную способность по полученным результатам испытаний или же определить его реальную коммутационную способность. Для этого необходимо иметь лабораторное оборудование, позволяющее получить такие испытательные условия и режимы. Задача трудная, но решаемая. Она состоит из двух частей: обеспечить заданное напряжение на выводах выключателя в течении всего периода проведения испытаний и получить соответствующую величину тока в силовой цепи выключателя.
Начнём с токов. Для получения необходимых значений токов, проходящих через силовые цепи выключателя, согласно закону Ома, требуется соблюсти «простое» условие: I=U/R. При этом, напряжение Uном (испытательное), должно строго соответствовать паспортным данным, а оно для трёхфазных аппаратов равно 380 В (или 690 В) 50 Гц. То есть в формуле с одним параметром определились и оно допустим равно: Uном(исп)=380В (50 Гц)=const. Осталось получить необходимый ток, равный заявленной величине ПКС. Допустим, 20 кА. Согласно формуле, такой ток возможен лишь при строго определенной величине сопротивления цепи Rц. Значит, чтобы добиться требуемых значений тока, необходимо подобрать следующее сопротивления цепи, через которую будет протекать ток: Rц=Uисп/Iисп=380/20000=0,019 Ом.
Как обеспечить заданное сопротивление цепи и за счёт чего? Сопротивление цепи Rц определяется внутренним или собственным сопротивлением Rвн, испытываемого автоматического выключателя и внешним сопротивлением питающих кабелей от источника напряжения: Rц=Rвн+Rвнеш. Внутреннее сопротивление есть величина постоянная Rвн=const и на неё повлиять невозможно, да и, согласно условиям процедуры, этого и делать нельзя. Это сопротивление Rвн состоит из сопротивления токоведущих силовых цепей автомата и переходного сопротивления замыкающегося силового контакта...определяется параметрами самого выключателя и его конструктивными особенностями. Остается одна возможность: подобрать сопротивление питающих кабелей от источника напряжения до испытательного образца и снизить переходные значения сопротивлений в местах подключения этого кабеля: Rвнеш=var. Вот за счёт чего можно получить заданные токи при заданном напряжении. Как это сделать? Удельное сопротивление, как физическая величина от нас не зависит, а зависит от материала (Cu, Al). Значит, необходимо взять питающие кабели из материала с наименьшим удельным электрическим сопротивлением, лучше всего медные (Rcu=0,0171 Ом на мм2/м), увеличить их поперечное сечение (закон Ома для параллельных цепей) и уменьшить длину. Вот тут-то и возникает проблема: при напряжении 380В и 20кА полное сопротивление цени Rц должно быть 0,019 Ом, а если оттуда вычесть внутреннее сопротивление автоматического выключателя, то задача становится нетривиальной. Питающий кабель должен быть весьма внушительных размеров, но точно не размером с карандаш.
Одним из важнейших признаков проведения реальных испытаний является визуальная оценка подключённых кабелей по сечению. И если питающие кабели больше похожи на провода, то вас обманывают.
Следующее требование для проведения таких испытаний — мощность питающего источника напряжения должна быть предельно высокой, чтобы удержать необходимые параметры испытаний по току и напряжению. В серьёзных испытательных лабораториях, как правило, используют собственный генератор, находящийся рядом с лабораторией, система возбуждения которого позволит по первой или второй производной удержать заданные параметры, так как процесс испытаний весьма быстротечен.
И ещё один примечательный момент, который нужно знать и понимать — при возникновении больших токов короткого замыкания на уровне предельных коммутационных токов, задача автоматического выключателя заключается только в одном: отключить питаемую цепь с нагрузкой. При этом аппарат считается выполнившим свою задачу, даже если в процессе он разрушился, и его дальнейшее использование после ПКС стало невозможным. В лучшем случае, можно провести ревизию и ремонт выключателя. Оптимальным же считается замена выключателя. Пусть вас не вводят в заблуждение «страшные» картинки «сгоревших» автоматов! Ситуация, как с автомобилем. Что делать, если он попал в аварию, но все пассажиры целы: жалеть машину или все же радоваться, что она выполнила свою функцию безопасности по сохранению здоровья и жизни? Принцип ПКС — сродни автомобильной аварии. Если нельзя предотвратить, необходимо снизить ущерб и избежать трагических последствий. А зная техническую стойкость аппарата стараться не использовать его в таких условиях.
При возникновении режимов коротких замыканий на аппарат действуют электродинамические силы, которые могут привести к механическим повреждениям и разрушениям устройства или его деталей, что является вполне закономерным и естественным результатом. Ничего удивительного здесь нет, это все укладывается в рамки нашего физического мира и описано в ТОЭ. Чем тяжелее режим, тем тяжелее и последствия. Важна конструктивная стойкость автоматического выключателя, но она тоже, имеет свои пределы. И оценивать надо способность аппарата выполнить свою задачу и предназначение, а не его внешний вид после возникновения таких режимов.
Компания «МФК ТЕХЭНЕРГО» для проведения описанных выше испытаний выбрала международную корпорацию DEKRA. При этом, у DEKRA имеются всего две лаборатории в нашей досягаемости: в Голландии и в Китае. Китай был ближе. Конечно-же, результатам испытаний, полученным от такой компании как DEKRA, можно доверять на все сто, так как эта корпорация является безусловным лидером и авторитетом в области проведения испытаний электротехнического оборудования. Лаборатории DEKRA обладают беспрецедентными техническими возможностями, квалифицированным персоналом и безупречным имиджем. Этим мы и руководствовались для получения объективных результатов испытаний и предоставления потребителям достоверной информации о продукте. Уверенность в качестве и уровне разрабатываемых и производимых нами аппаратов, позволяет компании «МФК ТЕХЭНЕРГО» проводить испытания в соответствии с наивысшими стандартами в передовых лабораториях мирового уровня. А набраться смелости и решительности на проведение испытаний такого уровня и пройти их — не одно и тоже! Мы это сделали.
Все результаты проведённых испытаний вместе с протоколами и осциллограммами доступны на нашем сайте в карточках соответствующих товаров. А если вы проведёте хотя бы элементарную «экспертизу» наших видеофайлов с испытаниями автоматических выключателей (например, прокрутите в замедленном режиме), то нигде на обнаружите никакого фотомонтажа, так как это реальные съемки, не подвергавшиеся какого-либо рода обработке. У нас все по-честному! Наша компания строго соблюдает деловые и моральные нормы корпоративного этикета. И не забывайте о том, что Вы всегда можете рассчитывать на нас — Вашего надежного партнера!
Протокол испытаний МАШПРОМЭКСПЕРТ
Протокол испытания автоматов ВА5735 и ВА57Ф35 в лаборатории DEKRA
Протокол испытаний Dekra ВА5731 на 25А
Протокол испытаний Dekra ВА5731 на 100А
Комментарий от компании:
P.S.: в этой статье мы постарались дать ответ на достаточно часто задаваемые вопросы: каким испытаниям из тех, что можно найти в сети интернет можно верить? Как неспециалисту отличить реальные испытания от постановочных? Что такое ПКС? И еще множество других вопросов.
Мы постарались достаточно простым языком и доходчиво описать требования к проведению испытаний и просим отнестись к этому с пониманием: статья написана не для специалистов высокого уровня с глубокими познаниями в области электротехники. К примеру, мы не рассматривали переходные электромагнитные процессы, законы Ома для полной цепи и т.д.
Если у вас будут замечания или вопросы, то присылайте их на почту компании.
