Содержание

Испытания электрооборудования
Методика проверки и испытания УЗО
Когда необходимо проверять
Методы проверки от простых к сложным
Магнит или батарейка
Проверка кнопкой «Тест»
Проверка с помощью контрольной лампы
Проверка реостатом
Проверка прибором

Испытания электрооборудования

электронный учебно-методический комплекс

На главную

Об авторах

Содержание

Работа 04
Испытания устройств защитного отключения

Изучить порядок и правила проведения испытаний устройств защитного отключения (УЗО).

Получить практические навыки испытаний УЗО.

Изучить объемы и сроки испытаний УЗО.
Изучить методики проведения испытаний УЗО с использованием различных измерительных приборов.
Провести испытания УЗО с использованием MRP 110 (МRP-200), токовых клещей для измерения токов утечки СМ-03 и секундомера.
Заполнить протокол проверки УЗО.

Испытания устройства защитного отключения проводятся с целью проверки его способности быстрого отключения аварийных участков сети и потребителей электрической энергии, а также отключения сети при случайных прикосновениях людей и животных к токоведущим и открытым проводящим частям электроустановок до момента достижения протекающего тока смертельно опасной величины.

перед приемкой электроустановок в эксплуатацию;
после планово-предупредительных и текущих ремонтов;
после капитальных ремонтов электроустановок;
не реже одного раза в квартал.

Работы по испытаниям УЗО выполняются по распоряжению. В помещениях, кроме особо опасных в отношении поражения электрическим током, работник, имеющий III группу по электробезопасности и право быть производителем работ, может проводить испытания УЗО единолично.

Устройства защитного отключения относятся к классу коммутационных устройств, управляемых дифференциальным током, и по выполняемым функциям подразделяются на выключатели дифференциального тока (ВДТ) и автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ). ВДТ представляет собой контактный коммутационный аппарат, управляемый только дифференциальным током, и обеспечивает защиту от косвенного прикосновения. АВДТ представляет собой контактный коммутационный аппарат, управляемый дифференциальным током в сочетании с (или используемым в качестве неотъемлемой части) автоматическим выключателем, выполняя при этом двойную функцию, а именно:

обеспечение защиты от косвенного прикосновения;
обеспечение защиты электроустановок от перегрузок и токов короткого замыкания.

Устройства защитного отключения, имеющие номинальный дифференциальный отключающий ток не более 30 мА, могут также быть использованы в качестве средства дополнительной защиты при прямом контакте в случае повреждения изоляции или выхода из строя основных защитных средств.

По видам дифференциальных токов устройства защитного отключения подразделяются на УЗО типа «АС», которые срабатывают при синусоидальных переменных защитных токах, и УЗО типа «А», которые срабатывают как при синусоидальных, так и пульсирующих постоянных дифференциальных токах. По наличию выдержки времени срабатывания устройства защитного отключения подразделяются на УЗО общего назначения (без выдержки времени срабатывания) и УЗО типа «S», которые имеют выдержку времени срабатывания для обеспечения селективности отключения при последовательном их соединении с УЗО общего назначения.

Нормируемые и предпочтительные параметры УЗО в соот-ветствии с требованиями ГОСТ Р50030.2-99, ГОСТ Р50345-99, ГОСТ Р51326-99, ГОСТ Р51327-99 представлены в таблице 4.1.

6; 8; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125 (А)*

IΔn – 0,13 c Iут = IΔ1 — IΔ2,

NN п/п	Наименование	Условные обозна-чения	Нормируемая величина
1 1	Номинальное напряжение	Un	230; 400 В
2	Номинальный ток основной цепи	In
3 3	Номинальный отключающий дифференциальный ток	IΔn	0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1; 3; 10; 30 (А)**
4 4	Номинальный неотключающий дифференциальный ток	IΔnо	0,5 IΔn
6 5	Уставка расцепителя короткого замыкания для АВДТ	Ik	По данным изготовителя
_ 6	Предельное время отключения для УЗО общего назначения	Tno	IΔn – 0,3 c 2 IΔn – 0,15 c 5 IΔn – 0,04 c 10 IΔn – 0,04 c
8 7	Предельное время отключения для УЗО типа «S»	Tns	(4.1)

где IΔ1 – значения дифференциального тока срабатывания УЗО при отключенных автоматических выключателях QF2 и QF3;

IΔ2 – измеренное значение тока срабатывания УЗО при включенных автоматических выключателях QF1 и QF2.

Фоновый ток утечки Iут не должен превышать 1/3 IΔn.

Измерение фонового тока утечки участка сети, групповых сетей или отдельных электроприемников можно произвести с помощью токовых клещей для измерения токов утечки СМ-03 (рис. 4.2) [16].

Рис. 4.2. Токовые клещи для измерения токов утечки СМ-03

Некоторые технические характеристики СМ-03 представлены в табл. 4.2.

Диапазон измерений	Разрешение	Точность
40 мА	10 мкA	±1% ±3 ед. мл. разряда
400 мА	100 мкA	±1% ±3 ед. мл. разряда

Переключатель режимов работы ставят на диапазон измерений 40 или 400 мА, в зависимости от предполагаемой величины тока утечки (рис. 4.2). Нажатием на запор разъемного магнитопровода размыкают его и для проведения измерений полностью охватывают два провода – L и N (однофазная линия) (рис. 4.3) или четыре провода – L1, L2, L3 и N (трехфазная линия) кольцом магнитопровода, замкнув его вновь. Результат считывают с экрана ЖКИ.

Рис. 4.3. Измерение токов утечки электрооборудования с помощью прибора СМ-03

Нажатием кнопки HOLD (рис. 4.2) фиксируют результаты измерений. Для регистрации максимальных и минимальных значений токов утечки нажимают кнопку МАX/MIN. Нажатие кнопки в первый раз приведет к высвечиванию и обновлению максимального результата. После повторного нажатия будет высвечиваться минимальное значение. После третьего нажатия прибор вернется в нормальный режим измерений.

Проверка УЗО с помощью приборов серии «MRP» (MRP-110, MRP-200). Указанные приборы производятся фирмой «Sonel» (Польша) и являются многофункциональными электронными приборами [17]. В части, касающейся проверки УЗО, указанные приборы позволяют непосредственно измерять дифференциальный ток и время срабатывания УЗО при IΔn.

Некоторые технические характеристики приборов MRP-110 MRP-200 приведены в табл. 4.3, табл. 4.4.

Измерение отключающего синусоидального дифференциального тока IA УЗО

Диапазон дифф. тока (IΔn)	Диапазон измерений	Диапазон изменения тестового тока	Предел допускаемой погрешности
10 мА	3,3. 10 мА	(0,3…1,0) IΔn	±8% . IΔn
30 мА	9. 30 мА	(0,3…1,0) IΔn	±8% . IΔn
100 мА	33. 100 мА	(0,3…1,0) IΔn	±8% . IΔn
300 мА	90. 300 мА	(0,3…1,0) IΔn	±8% . IΔn
500 мА	150…500 мА	(0,3…1,0) IΔn	±8% . IΔn

Контроль УЗО и измерение времени t_A отключения

ТипУЗО	Диапазон измерений	Разрешение	Основная погрешность
Общий тип	0..200 мс	1 мс	± 3 мс
Специальный	0..500 мс	1 мс	± 3 мс

Для измерения отключающего дифференциального тока УЗО необходимо:

Рис. 4.4. Проверка УЗО с помощью прибора MRP-110

Включить УЗО.

Включить прибор кнопкой «

».

Установить переключатель вида измерений в положение «U_B, I_А».

Нажать кнопку «S» (для УЗО с выдержкой времени срабатывания).

Кнопкой «IΔn» установить верхний предел дифференциального отключающего тока проверяемого УЗО.

Нажатием кнопки «START» произвести измерение.

После срабатывания УЗО на дисплее высветится величина отключающего дифференциального тока. Если после срабатывания УЗО на дисплее высветилось значение напряжения (в этом положении прибор также определяет напряжение прикосновения, U_B), то нажатием кнопки «SEL» нужно высветить на дисплее величину отключающего дифференциального тока проверяемого УЗО. Для измерения времени срабатывания УЗО следует:

Аналогично присоединить прибор к сети, включить УЗО и прибор.
Установить переключатель вида измерений в положение «R_E, t_A».
Нажать кнопку «S» (для УЗО с выдержкой времени срабатывания).
Кнопкой «IΔn» установить номинальный дифференциальный отключающий ток проверяемого УЗО.
Нажатием кнопки «START» произвести измерение.

После срабатывания УЗО на дисплее высветится время срабатывания УЗО при установленном IΔn. Если на дисплее высветилось значение сопротивления (в данном режиме измерений прибор дополнительно измеряет сопротивление заземляющего устройства с учетом сопротивления РЕ-проводника), то нажатием кнопки «SEL» нужно высветить на дисплее время срабатывания УЗО при установленном IΔn.

Пример измерения дифференциального отключающего тока УЗО и токов утечки групповых линий сети.

Измерение дифференциального отключающего тока двухполюсного АВДТ серии DA29 (производитель — АОЗТ «ДЗНВА» г. Дивногорск) с номинальным отключающим током IΔn=30 мА, предназначенного для защиты двух групповых линий сети, установленного перед автоматическими выключателями этих линий, проводилось комбинированным прибором Ц4312 (рис. 4.1).

Класс точности 2,5, предел измерения 30 мА, прибор установлен горизонтально.

При измерении дифференциального отключающего тока УЗО (автоматические выключатели отключены) показания прибора 20 мА (IΔизм=20 мА).

При измерении отключающего тока УЗО с учетом токов утечки сети (автоматические выключатели включены) показания прибора – 12 мА ((I / Δизм=12 мА).

Погрешность измерений определяют по формуле

где γ — класс точности (или погрешность) прибора;

А_пр – предел измерения прибора;

А_изм – показания прибора в единицах измерения.

, а ID=20±0,75 мА ,

что удовлетворяет требованиям ГОСТ Р51356-1-99

а ток утечки сети Iут = ID — I / D = 8 ± 1,5 мА, что также удовлетворяет требованиям нормативных документов (п. 7.1.83 ПУЭ), а именно: ток утечки сети не должен превышать одной трети номинального дифференциального отключающего тока УЗО.

Результаты измерений оформляются протоколом, форма которого прилагается.

1. Разработайте принципиальную схему испытаний УЗО c использованием токовых клещей для измерения токов утечки СМ-03, переменного резистора, переключателей и секундомера.

2. Соберите схему испытаний УЗО на лабораторном стенде. Проведите испытания УЗО.

3. Проведите испытания УЗО с помощью прибора MRP (рис. 4.4).

4. Занесите результаты испытаний УЗО в протокол.

2. Схема испытаний УЗО c использованием токовых клещей для измерения токов утечки СМ-03, переменного резистора, переключателей и секундомера.

Источник

Методика проверки и испытания УЗО

Любое контрольно-защитное устройство нуждается в периодических проверках на работоспособность, и устройство защитного отключения (УЗО) в том числе. Проверка УЗО необходима для того, чтобы быть уверенным, что выключатель дифференциального тока (как еще называют это устройство) сработает в штатном случае. А происходит это при появлении тока утечки сверх допустимого порога, в результате УЗО обесточит ту группу потребителей, которая к нему подключена.

Когда необходимо проверять

В первую очередь УЗО рекомендуется проверить при покупке во избежание приобретения бракованного устройства. Методика предварительной проверки следующая:

проверить аппарат на предмет внешней целостности (повреждения корпуса недопустимы);
проверить соответствие маркировки на корпусе заданным требованиям (для бытового применения используются только УЗО типа А или АС);
проверить ход и фиксацию рычажного переключателя, он должен жестко фиксироваться в каждом из двух положений — вкл/выкл.

Если у вас с собой пальчиковая батарейка и отрезок электропровода или магнит, то вы можете использовать их для предварительной проверки УЗО — способы описаны ниже. Но следует помнить, что испытания батарейкой или магнитом допустимы только для электромеханических ВДТ.

Более дешевые электронные устройства нуждаются в подключении к источнику питания, поэтому испытание таких УЗО возможно только после покупки — на специальном стенде или после непосредственной инсталляции в электросеть.

После монтажа желательно проверять УЗО с той частотой, которая рекомендуется его производителем. Она указана в техпаспорте. Периодичность проверки УЗО может составлять от 1 раза в месяц до 1 раза в полгода.

Фактически для бытовых электросистем достаточно делать проверку раз в полгода. На производстве цикл проверочных работ стандартизирован, проверки проводятся по расписанию, данные вносятся в протокол проверки УЗО и журнал проверочных работ.

Методы проверки от простых к сложным

Существует несколько способов проверить качество срабатывания УЗО. Ранжируя их по степени сложности, получаем следующий набор возможностей:

проверка с помощью батарейки или магнита (только для электромеханических УЗО);
тестирование с помощью кнопки «Т» или «Тест», если таковая есть;
проверка с помощью контрольной лампы;
с помощью реостата;
проверка специальным прибором.

Самые первые в списке требуют минимум оборудования или не требуют его вовсе, а потому доступны любому человеку. Последними двумя способами проверки пользуются электромонтеры на производстве или сотрудники электротехнических лабораторий.

Магнит или батарейка

Это способ самый проверки простой, он не требует монтажа устройства на испытательный стенд или в электросеть, но подходит, как уже упоминалось, только для электромеханических УЗО, не требующих для работы наличия питания.

Методика состоит в том, чтобы взвести рычаг выключателя в положение «включено» и поднести к боку устройства магнит. УЗО должно выбить (выключиться).

Если этого не происходит, то возможны следующие варианты. Магнит слишком слабый либо УЗО электронное, либо же УЗО неисправно, то тогда необходимо проверить его методом, дающим более точный результат.

Чтобы проверить работу УЗО батарейкой, необходимо подключить провод длиной не менее 10 см к любой из верхних клемм устройства (вне зависимости от того, однофазное оно или трехфазное). К нижним клеммам отрезки провода подключаются, как правило, уже на заводе.

После этого взведите рычаг во «включено» и коснитесь оголенными проводниками плюса и минуса батарейки. Подойдет даже пальчиковая, формата АА. УЗО должно выключиться. Скорость выключения зависит от от его типа — если оно селективное, то сработает не мгновенно, а спустя заданное время (допустим, полсекунды), но сработает.

Если устройство не выбило, то поменяйте местами точки контакта с плюсом и минусом. Отсутствие срабатывания означает, что заряд батареи иссяк. Возможны также варианты, что УЗО электронное или оно неисправно.

Проверка кнопкой «Тест»

Многие модели от ведущих производителей снабжены встроенным тестером работоспособности, позволяющим имитировать утечку по току. Он включается кнопкой «Т» или «Тест» на корпусе устройства.

Методика такого тестирования следующая. Вначале надо подключить УЗО к испытательному стенду или сети и удостовериться в качестве подключения. Затем подать рабочее напряжение на УЗО и не менее 5 раз нажать кнопку «Тест». Устройство должно сработать 5 раз из 5.

Эта проверка считается достаточной для аппарата, обслуживающего домашнюю электросеть. Кнопка «Тест» включает вмонтированную в УЗО схему, искусственно создающую утечку по току такой величины, при которой должно сработать устройство. От факта наличия нагрузки — то есть работающих приборов или ламп — качество проверки не зависит.

Если при нажатии кнопки УЗО не срабатывает, то возможны два варианта: оно либо полностью вышло из строя, либо неисправна только схема имитации утечки. В противном случае УЗО еще может сработать при возникновении настоящей утечки по току, но его работоспособность можно определить только с помощью более сложных тестов, описанных ниже. Вне зависимости от их результатов устройство с неисправной тестовой схемой подлежит замене.

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 реостатом

Это самый эффективный способ проверки устройства защитного отключения. Из элементов, описанных выше — лампы, резистора и проводов — мы собираем фактически измеритель параметров УЗО. Потребуется добавить только реостат и амперметр (мультиметр, включенный в режим измерения тока).

Реостат — это электротехнический элемент, который позволяет плавно регулировать сопротивление, за счет чего так же плавно изменяется сила тока.

Примером такого устройства может служить обыкновенный диммер (светорегулятор), который многие ставят вместо кнопочного выключателя для электролампы.

Изменяя сопротивление, диммер регулирует световой поток. У нас он будет регулировать силу тока.

Для сборки схемы соедините медными проводами последовательно диммер, резистор на 2 кОм, лампу на 10 Вт и мультиметр.

Для надежной фиксации контактов мультиметра используйте клеммники либо щупы-крокодильчики.

Включите тестер в режим измерения сверхмалых токов. Подключите схему к контактам УЗО так, как описано выше, и меняйте сопротивление, плавно вращая верньер диммера. Исправное устройство выключится, при этом тестер покажет реальное значение тока утечки, при котором оно сработало.

Проверка прибором

На заводах и в лабораториях, где периодический тест для всех устройств является обязательным, применяется специальный прибор для проверки УЗО.

Примером такого прибора может служить измеритель параметров ПЗО-500, ПЗО-500 Про, MRP-200 и другие профессиональные устройства. Они позволяют без дополнительных схем проверять параметры УЗО различных типов, с разными пределами по дифференциальному току.

Профессиональные измерители используются там, где практикуется регулярная, например, ежемесячная проверка всех имеющихся ВДТ, и присутствуют высокие требования к точности и надежности. Стоят такие приборы достаточно дорого, поэтому для бытовых целей их применение нерационально.