Проверка и регулировка тепловых реле

Проверка и регулировка тепловых реле

Тепловые реле предназначены для защиты электродвигателей от повреждения из-за перегрузок, затянутого пуска, асимметрии фаз и заклинивания ротора.

Зачем нужно проверять тепловое реле?

Регулярная проверка теплового реле позволяет содержать механизм реле и контакты в рабочем состоянии, а при возникновении неисправностей вовремя их устранить.От надежности аппаратов защиты зависит безаварийная работа электрооборудования, поэтому важно знать, как проверить работоспособность теплового релеперед установкой в цепь питания двигателя.

Под прозрачной крышкой на передней панели расположены элементы настройки и проверки реле:

• кнопка "TEST" для имитации работы механизма реле;
• регулятор тока уставки срабатывания теплового элемента;
• кнопка "STOP" для принудительного размыкания нормально-замкнутого контакта;
• кнопка-переключатель режима повторного взвода "RESET" (автоматический Aили ручнойP);
• индикатор срабатывания реле;
• пронумерованные выводы вспомогательных контактов– 96-95 (нормально-замкнутый) и 98-97 (нормально-разомкнутый).

Способы проверки и их алгоритм

Сначала визуально проверяем плотность прилегания крышки к корпусу, состояние корпуса на отсутствие трещин, сколов, следов плавления и подгоревших пятен.

Если при визуальном осмотре не обнаружено повреждений:

1. Проверяем работоспособность теплового реле: нажимая отверткой кнопку "TEST" имитируем работуреле при перегрузке.О срабатывании механизма и переключении вспомогательных контактов сигнализирует щелчок механизма и появление красного (желтого) "флажка " в окошке индикатора. Кнопкой "RESET" возвращаем реле в исходное состояние – окошко индикатора становится прозрачным.
2. Мультиметром проверяем правильностьположения контактовдо и после срабатывания.

Как проверить тепловое реле мультиметром

Для тестирования работы контактных группможно использовать и цифровой, и аналоговый мультиметр.

Как прозвонить тепловое релецифровым мультиметром рассмотрим подробно:

1. Сначала нужно перевести мультиметр в режим прозвонки:
• подключить красный щуп в гнездо "V/Ω", черный – в гнездо "COM";
• установить переключатель напротив значка, обозначающего звук;
• соединить концы щупов – звуковой сигнал свидетельствует о правильной настройке прибора.
2. Присоединяем свободные концы щупов к выводам контактов на передней панели:
• 96-95 (нормально-замкнутый контакт NC) – услышим звуковой сигнал, значит, контакты замкнуты и пропускают ток без помех;
• 98-97 (нормально-разомкнутый NO) – отсутствие сигнала говорит о том, что контакты разомкнуты.
3. Кнопкой "TEST" вызываем срабатывание реле, прикладываем щупы мультиметра к выводам контактов, проверяем их состояние:
• 96-95 – отсутствие сигнала свидетельствует о разомкнутом состоянии нормально-замкнутого контакта (нажав кнопку "STOP", можно вернуть контакт NC в исходное состояние и снова проверить замыкание);
• 98-97 – контакт NO замкнут, слышен сигнал мультиметра.

Проверка теплового реле с полной разборкой

После долгой работы или регулярных сбоях желательно провести проверку теплового реле с полной разборкой:

• отсоединяем крышку реле от корпуса;
• осматриваем реле внутри, очищаем детали от загрязнений;
• проверяем целостность биметаллических пластин и исправность нагревательных элементов;
• осматриваем контакты, при необходимости производим чистку и регулировку;
• проверяем затяжку винтов клемм, крепления тепловых элементов и контактов;
• нажимая кнопку "TEST" убеждаемся в легкости хода контактов и отсутствие заеданий при работе механизма;
• при нажатии кнопки "STOP" проверяем срабатывание нормально-замкнутого контакта, нормально-разомкнутый при этом остается неподвижным.

Если в ходе проверки обнаружены неисправности теплового реле, например, после чистки высота контактного наклепа менее 0,5 мм, повреждены или деформированы биметаллические пластины, обнаружено выгорание материала или замыкание витков нагревательного элемента, поврежденные детали заменяют новыми.

Схема испытания тепловых реле

Для обеспечения надежного и своевременного отключения электродвигателя при перегрузке тепловое реле настраивается на специальном стенде с маломощным нагрузочным трансформатором:

1. Напряжение источника питания (220 В) подается в схему через выключатель QS.
2. Величина напряжения питания регулируется автотрансформатором TV1.
3. Через понижающий трансформатор TV2 подается напряжение на нагревательный элемент реле КК и магнитный контактор КМ.
4. Токовая нагрузка контролируется амперметром PA, подключенным через трансформатор тока TA вторичной цепи.
Настройку срабатывания теплового реле делаем методом фиктивных нагрузок:
1. Регулятор тока уставки устанавливаем в нейтральное положение.
2. Подаем напряжение в схему, устанавливаем ток нагрузки 1,5 Iном.
3. Секундомером проверяем время срабатывания – примерно 150 секунд.
4. Если за это время тепловая защита не сработала, плавно поворачиваем регулятор тока уставки до срабатывания реле.
5. Для завершения настройки проверяем срабатывание реле при других значениях нагрузочного тока, например, при 5–6 кратном превышении тока защита должна отключить нагрузку через 10 секунд.
6. После активного охлаждения по аналогичному алгоритму проверяем все нагреватели реле подачей тока на каждый отдельный элемент.
7. На корпусе реле меткой фиксируемположение регулятора.

В большинстве реле в качестве теплового элемента используется биметаллическая пластина. При нагревании проходящим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим линейным коэффициентом расширения и свободным концом воздействует на механизм срабатывания контактов, которые отключают цепь питания электродвигателя при превышении заданной величины тока и замыкают цепь сигнализации, свидетельствующей о срабатывании тепловой защиты.

Нагрев биметаллической пластины происходит не мгновенно – реле срабатывает с некоторой задержкой времени, которая зависит от температуры окружающей среды, поэтому необходима регулировка теплового релес конкретным видом двигателя в условиях эксплуатации для исключения ложных срабатываний:

1. Определяем поправку на номинальный ток двигателя без компенсации температуры по формуле Е1 = (Iном – Iнэ)/СIнэ, где
• Iном – номинальный ток двигателя;
• Iнэ – номинальный ток нагревательного элемента;
• С – цена деления шкалы эксцентрика.
2. Определяем поправку на температуру окружающей средыпо формуле Е2 = (t – 30)/10, где t (°С) – температура воздуха.
3. Определяем суммарную поправку E = E1+E2 и переводим эксцентрик на значение суммарной поправки, округленной до целого числа.

Методы прогрузки

При проведении прогрузки изменяются все основные характеристики устройства – время срабатывания защиты при появлении аварийных ситуаций, номинальный ток и ток срабатывания защиты. Проверка автоматических выключателей должна проводиться квалифицированным персоналом, после чего в удостоверении оставляют отметку с разрешением на дальнейшую эксплуатацию.

В удостоверении обязательно указывают группу по технике безопасности и напряжению, при котором сотрудники могут проводить проверку электрического оборудования. Подписывается бумага главным энергетиком предприятия.

Оборудование для проверки автоматов на отключающую способность

Чтобы проверить дифавтомат на работоспособность, предварительно требуется собрать простую схему, в состав которой входит следующее оборудование:

• трансформатор тока – ТТ;
• соединительные провода;
• амперметр, выполняющий роль шунта;
• ключ управления – КУ;
• лабораторный автотрансформатор для наблюдения за изменениями нагрузки – ЛАТР или нагрузочный трансформатор – НТ.

Проверка дифавтомата требует частичного демонтажа устройства, а после проверки обратной установки.

Как проверить автоматический выключатель на работоспособность

Для полноценной проверки на пригодность требуется использовать специальное оборудование. Его прогрузка осуществляется для вычисления времени срабатывания в пределах защищаемых пределов по заводским характеристикам. На испытуемом устройстве выставляется параметр тока нагрузки, который равен максимальному амперажу для конкретной модели.

При проверке теплового расцепителя на автоматическом выключателе выставляется трехкратный ток нагрузки и максимальное время срабатывания. Как правило, этот временной интервал колеблется в пределах 5 секунд – 0,5 минуты.

Результаты проводимых испытаний обязательно должны быть занесены в специальный протокол. В нормативном документе должны быть отображены величины времени срабатывания электрического устройства и наводимый ампераж. Образец заполнения документа находится в интернете в свободном доступе.

Краткая периодичность в прогрузке автоматических выключателей

Испытания проводятся в соответствии с рекомендациями от производителя, но имеются сроки, жестко оговоренные нормативными актами. При эксплуатации в нормальном режиме и номинальном показателе тока периодичность составляет один раз в три года.

Важно! Если в процессе эксплуатации были аварийные сработки, то дополнительно проводится внеплановая проверка. Эти рекомендации распространяются на все приборы независимо от того, где они установлены: на производстве или в быту.

На основании действующих регламентов прогрузка на секционных или вводных аппаратах, осветительных сетях или охранных сигнализациях составляет 2 %. Для иных установок этот показатель 1 %.

Регламенты проверки

Если автоматы не соответствуют характеристикам производителя, то необходима проверка всей партии. После проведения работ на каждый прибор проставляется печать, где указана лаборатория, проводившая испытания. Это показатель, свидетельствующий о пригодности устройства к эксплуатации.

Для сборки нам понадобится

1. Паяльный пистолет 220В/100Вт (Приобретался в магазине электротоваров. Ссылка на Али)
   
2. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) (Приобретался в магазине электротоваров. Можно купить на АЛИ)
3. Медный провод не менее 4,0 мм2.
4. Токовые клещи (Ссылка на АЛИ, с возможностью также измерять и постоянный ток клещами)

Этапы проверки автоматических выключателей

• Проверяем маркировку автоматического выключателя
• Уточняем ток срабатывания, характеристику срабатывания от сверхтоков, времятоковую характеристику
• Испытания электромагнитного расцепителя (на примере автомата С16А):
  — подключаем прибор для испытания автоматов Сатурн-М1 к прогружаемому автомату
  — задаем на приборе максимальный ток срабатывания автоматического выключателя в соответствии с его времятоковой характеристикой
  — подаем нарастающий ток, автомат С16 А должен сработать в соответствии с времятоковой характеристикой в диапазоне от 80А до 160 А
  — автомат сработал на значении тока 155 А, значит электромагнитный расцепитель исправен.
• Испытания теплового расцепителя (на примере автомата С16А):
  — подключаем прибор для испытания автоматов Сатурн-М1 к прогружаемому автомату
  — задаем интервал времени воздействия трехкратного номинального тока на тепловой расцепитель.
  — подаем трехкратный номинальный ток на автомат, который должен сработать в соответствии с время-токовой характеристикой не более чем за 60 секунд
  — автомат сработал через 11,16 секунд, значит тепловой расцепитель исправен

• Записываем измеренные значения тока срабатывания электромагнитного расцепителя и времени срабатывания теплового расцепителя и делаем заключение о пригодности автоматического выключателя

По итогам испытаний составляется Протокол проверки автоматических выключателей

Методика проверки автоматических выключателей

Перед проверкой модульного выключателя определяют его номинальный ток и кратность срабатывания. Затем по характеристике находят диапазон времени, в который укладывается тепловая защита при трехкратном номинальном токе. Таким током ее и проверяют.

Автомат подключается к испытательному устройству. Сначала проверяют отсечку. Автомат включают и через него кратковременно пропускают ток, увеличивая его величину ступенями. Большинство приборов выполняют подъем тока и выдержку времени между ступенями автоматически.

Паузы при подъеме нужны для того, чтобы исключить преждевременное срабатывание тепловой защиты. После срабатывания фиксируют ток отсечки, и автомат сразу же включают снова. Если он не включится, то сработала не отсечка, а тепловая защита. Это правило не относится к автоматам с полупроводниковыми расцепителями.

Затем автомату дают немного остыть и проверяют тепловой расцепитель. Ступенями поднимают ток до трехкратного номинального. Паузы делают для того, чтобы биметаллическая пластина расцепителя раньше времени не начала изгибаться. В этом случае результаты проверки исказятся.

Одновременно с запуском секундомера подают ток. Фиксируют время, за которое сработала защита, сравнивают его с диапазоном, определенным по характеристике.

При выходе измеренных параметров из допустимого диапазона автомат бракуют. Если срабатывания тепловой защиты не происходит за максимальное время, определенное по характеристике, испытание прекращают. Иначе от нагрева расплавится корпус автомата.

У трехполюсных выключателей проверяются все три фазы, характеристики срабатывания их примерно одинаковы, но не идентичны – элементы защиты у них разные и каждый имеет разброс параметров.

Проверка и регулировка автоматических выключателей

СИСТЕМЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Мобильные системы серии УПА предназначены для проверки характеристик расцепления автоматических выключателей переменного тока с электромагнитными и тепловыми расцепителями.

Максимальный испытательный ток, который могут обеспечивать установки УПА, составляет:

• УПА-1 — 1 кА
• УПА-3 — 3 кА
• УПА-6 — 6 кА
• УПА-10 — 10 кА
• УПА-16 — 16 кА
• УПА-20 — 20 кА

• Общее описание
• Фото
• Характеристики
• Документация
• FAQ

ПРОВЕРКА ВРЕМЯ-ТОКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Системы УПА могут использоваться для проверки время-токовых характеристик автоматических выключателей (при использовании внешнего регулятора напряжения) согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2019) или МЭК 60934:2019.

КОМПЛЕКСНАЯ ПРОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Системы УПА могут применяться для оперативной предварительной проверки работоспособности расцепителей, полноценного снятия время-токовых характеристик, а также проверки влияния однополюсной нагрузки на характеристику расцепления многополюсного автоматического выключателя.

ФИКСИРОВАННАЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОПУСКАНИЯ ТОКА

Системы УПА позволяют проводить испытания как в продолжительном цикле, так и с фиксированной длительностью пропускания тока. Быстрое отключение позволяет осуществлять кратковременную подачу испытательного тока до 50 мс.

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА

В качестве источника испытательного тока применяется легкий и компактный тороидальный трансформатор, обладающий высоким КПД.

Сила выходного тока регулируется количеством и витками гибких токопроводов, которые пропускаются через тороидальный трансформатор, формируя вторичную обмотку. Подобное решение позволяет получать широкий спектр значений выходного тока при использовании всего одного источника.

БЕЗОПАСНАЯ КОМПОНОВКА

Все системы УПА включают два основных модуля — блок управления и источник тока, укомплектованные необходимым набором соединительных кабелей.

Решение с выносным источником тока позволяет оператору находиться на безопасном расстоянии от силового трансформатора и испытуемого автоматического выключателя.

МОБИЛЬНОСТЬ

Все модули систем серии УПА индивидуально портативны, но в стандартной комплектации поставляются на тележке для удобства транспортировки.

Узкая колесная база тележки идеально подходит для доставки и развертывания системы в небольших распределительных комнатах.

■ Продолжительный (до 7200 с)

■ Фиксированный (50 / 100 / 200 / 400 / 600 / 800 / 990 мс, 10 с) **

■ Защита от превышения допустимой силы тока

■ Защита от перегрева

* Указанные метрологические характеристики применимы к системным средствам индикации силы тока и времени только в режиме регулирования мощности внешним регулятором напряжения.

** По заявке пользователя имеется возможность заводского изменения предустановленных длительностей пропускания испытательного тока.

*** Если сила выходного тока превышает 1000 А, не рекомендуется задавать длительность его пропускания, равную или превышающую 10 с.

Обязательно ли использовать РНО с установками УПА?

Установки серии УПА предназначены для проверки работоспособности и время-токовых характеристик автоматических выключателей (АВ) с электромагнитными и тепловыми расцепителями. В ходе испытаний через АВ пропускается испытательный ток и регистрируются основные параметры расцепления: сила и длительность пропускания испытательного тока при срабатывании размыкателя, а также время, в течение которого выключатель выдержал заданную нагрузку без размыкания. Регулировка может производиться встроенным ТРТ или внешним РНО. Использование того или иного способа определяет форму сигнала выходного тока.

Использование встроенного тиристорного регулятора позволяет провести предварительную проверку работоспособности автоматического выключателя, при этом выходной ток имеет не синусоидальную, как в реальных условиях эксплуатации, а импульсную характеристику. Данный способ не дает возможности получить время-токовые значения.

Использование внешнего РНО обеспечивает получение синусоидального сигнала, что гарантирует высокую точность измерений. При этом фиксируется ампер-секундная характеристика испытуемого автоматического выключателя с регистрацией значений тока и времени срабатывания расцепителя.