МДК 02.02. Технология апробации моделей элементов систем автоматизации в реальных условиях и их оптимизация. Тема Испытания устройств защитного отключения

МДК 02.02. Технология апробации моделей элементов систем автоматизации в реальных условиях и их оптимизация
Занятие 2.5. Испытания устройств защитного отключения
Тема 2. Основы испытаний элементов систем автоматизации

1.1 Разрабатывается методика «Испытание (проверка) устройств защитного отключения (УЗО)» разработан электролабораторией и устанавливает методику выполнения проверки работоспособности устройства защитного отключения (УЗО) в электроустановках напряжением до 1000 В на соответствие  требованиям нормативной документации.

2. Термины и определения
В методике используются термины и определения, принятыми согласно ПУЭ и комплекса стандартов ГОСТ Р50807-95 и ГОСТ Р 51326.1-99.
2.1 Ток замыкания на землю - ток, проходящий в землю через место замыкания при повреждении изоляции.
2.2 Ток утечки - ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи.
2.3 Подводимая величина - некоторое электрическое возбуждающее воздействие, которое, одно или в комбинации с другими такими же воздействиями, должно быть приложено к УЗО, чтобы дать ему возможность выполнить свою функцию в определенных условиях.
2.4 Подводимая входная величина - активизирующее воздействие, посредством которого УЗО активизируется, когда данное воздействие прикладывается в определенных условиях.
Эти условия могут включать в себя, например, активизацию каких-то вспомогательных элементов.
2.5 Дифференциальный ток - действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи УЗО (выраженное в среднеквадратичном значении).
2.6 Отключающий дифференциальный ток - значение дифференциального тока, вызывающего отключение УЗО в заданных условиях эксплуатации (ток срабатывания).
2.7 Не отключающий дифференциальный ток - значение дифференциального тока, при котором и ниже которого УЗО не отключается в заданных условиях эксплуатации (ток несрабатывания),

2.8 Время отключения УЗО - промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока отключения и моментом гашения дуги на всех полюсах.
2.9 Устройство эксплуатационного контроля - устройство, встроенное в УЗО, имитирующее условия дифференциального тока для срабатывания УЗО в определенных условиях.
2.10 Номинальное значение - количественное значение, установленное изготовителем для определенных условий работы УЗО.
2.11 Сверхток - любой ток, превышающий номинальный.
2.12 Ток перегрузки - сверхток в электрически неповрежденной цепи.

Примечание: ток перегрузки может вызвать повреждение цепи.
2.13 Ток короткого замыкания - сверхток, появляющийся в результате короткого замыкания между точками с ничтожно малым сопротивлением, которые в нормальных условиях эксплуатации должны иметь различные потенциалы.
Примечание: ток короткого замыкания может быть результатом повреждения или неправильного соединения в электрической цепи.
2.14 Время размыкания - время, измеренное от момента, когда в УЗО, находящемся в замкнутом состоянии, ток в главной цепи достигает уровня срабатывания максимального расцепители тока, до момента прекращения дуги на контактах всех полюсов.
Примечание: время размыкания обычно определяют как время срабатывания, хотя, точнее, время срабатывания относится ко времени между моментом, в который команда на размыкание становится необратимой, и начальным моментом времени размыкания.
2.15 Типовое испытание - испытание одного или более УЗО, изготовленных по определенной документации (проекту) с целью установить, что УЗО соответствует определенным требованиям.

3.4      Номинальный неотключающий дифференциальный ток (In0) - значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. In0 = 0,5 In.
3.5      Предельное значение неотключающего сверхтока (Inm) - минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО. Inm = 6 In.
3.6      Сверхток - любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.
3.7      Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (Im) - действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение Im = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
3.8      Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (Im) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение Im = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
3.9      Номинальный условный ток короткого замыкания (Inc) - действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. Inc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Проверка работы УЗО
Для соблюдения условий безопасной эксплуатации электроустановок требованиями ПУЭ предусматривается наличие в электросхемах устройств защитного отключения (УЗО). Контроль их работоспособности выполняется по согласованию с нормами ГОСТ Р 50571.16-2007 и ГОСТ Р МЭК 60755-2012. Плановая либо внеплановая проверка устройств защитного отключения специалистами «ЭНЕРГО-КОМАНД» осуществляется в строгом соответствии с этими общегосударственными стандартами, а также производственными инструкциями обследуемых объектов.

Работой таких аппаратов управляют дифференциальные трансформаторы, контролирующие баланс между поступающими в ЭУ и уходящими из них электротоками. УЗО, в соответствующих исполнениях (дифавтоматы), могут также играть роль автоматических выключателей при перегрузках или КЗ в электроцепях. Для этого в них встраиваются блоки защиты от сверхтоков либо только от перегрузок или токов короткого замыкания.
Измерительный баланс в дифтрансформаторе прибора УЗО нарушается по причине:
старения или механического повреждения изоляции проводников;
нежелательных ёмкостных или индуктивных наводок;
непосредственного контакта человека с тоководами, находящимися под напряжением.
Во всех этих случаях могут возникать посторонние гальванические связи – токи утечки в землю либо в параллельные элетрические цепи. Они приводят к потерям электроэнергии, риску пожаров из-за перегрева проводников, представляют серьёзную угрозу безопасности людей.

Порядок испытание УЗО
Один из значимых факторов, влияющих на точность результатов диагностики аппаратов защиты от токов утечки, — соблюдение условий испытаний. Они должны проводиться
в закрытых помещениях с сухим микроклиматом (допустимая относительная влажность 80%);
в диапазоне температур воздуха – +5…+400С;
при достаточной освещенности рабочего места источниками естественного либо искусственного света.

Для тестирования УЗО используют:
многопрофильный электронный измеритель. Способный определить, время отсечки (с задержкой, без задержки), контактное напряжение, дифток отключения и т.д.;
устройство например УПТР-1МЦ, позволяющее выполнить проверку дифференциального автомата при воздействии на него сверхтоков.

Диагностические мероприятия
Регламент обследования УЗО составляется на основе рекомендаций изготовителя защитного прибора и отраслевых нормативов испытаний для оборудования этого вида. При этом контролируются:
Паспортные характеристики на корпусе аппарата. Они должны соответствовать указанным в техдокументации на электроустановку. В их число входят:
номинальные рабочий ток и напряжение;
дифференциальный отключающий ток;
время реагирования и другие
Место размещения, которое согласно нормам испытания УЗО должно соответствовать проектному, обеспечивать защиту определённых электроприёмников или их групп.
Правильность монтажа:
фазировка подключенных проводников;
надёжность затяжки контактов;
отсутствие зануления на землю в зоне действия аппарата
Работоспособность – чёткость фиксации клавиши «Вкл.-Выкл.» (в обеих позициях), срабатывание прибора при нажатии кнопки «Тест» (проверяется 10 раз).
Фактические электрические параметры – отключающие токи (утечки и сверхтоки), замеряемые в соответствии с методиками проверки устройств защитного отключения, описанными в ГОСТ Р 50571.16-2007 (приложение Б). Выбор проверочного способа диктуется монтажными и эксплуатационными условиями УЗО в электроустановке. Он согласовывается и утверждается службами Ростехнадзора.
Полный перечень испытаний УЗО приводится в ГОСТ Р МЭК 60755-2012. Его позиции применяют к аппаратам защиты с учётом разновидности их стандарта, а также регламента планово-предупредительных работ по предприятию.

Оформление протокола проверки УЗО
Результаты испытаний аппаратов защиты документально закрепляются согласно требованиям государственных стандартов. Их официальным подтверждением выступает «Протокол проверки выключателей автоматических, управляемых дифференциальным током УЗО-Д». В него заносятся диагностические параметры и расчетные величины с учётом допустимых погрешностей измерений.
Сотрудники электролаборатории оформляют протокол в виде электронного файла и на бумажном носителе. Цифровая документация сохраняется в архиве не менее 6 лет, а бумажная, с печатями и подписями ответственных лиц, передаётся заказчику.

Периодичность контроля исправности УЗО
Уверенность в надёжности защитной автоматики подкрепляется её плановыми и внеплановыми обследованиями. Внеплановые испытания привязываются к приёмосдаточным работам, расследованию внештатных ситуаций либо исполнению предписаний контролирующих служб.
Плановая периодичность проверки УЗО регулируется госстандартами и прописывается в графике планово-предупредительных работ. Так, испытание подключенного аппарата защиты путём переведения его в тестовый режим (нажатием кнопки «Тест») должно осуществляться ежеквартально (ПТЭЭП, прил. 3.28.7).
А испытания в полном объёме, согласно перечню ГОСТ Р МЭК 60755-2012, – 1 раз в 3 года.

Источники:
http://el-lab-23.ru/index.php/2-etl-krasnodar/14-ispytanie-proverka-ustrojstv-zashchitnogo-otklyucheniya-uzo
ГОСТ Р МЭК 60755-2012
Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. № 6 "Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" ГОСТ Р 50571.16-2007
ПУЭ Издание 7 Дата введения 2003-01-01
ГОСТ Р50807-95
ГОСТ Р 51326.1-99