4.1.3. ИСПЫТАНИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

Аппаратов и оценка показателей надежности

1. Технические характеристики выключателей

В основу расчета и конструирования выключателя принимаются те или иные исходные данные о технических характеристиках разрабатываемого аппарата. Разумеется, эти характеристики должны соответствовать предполагаемым (или типичным) условиям работы выключателя в электрических установках и системах и отвечать общим техническим требованиям ГОСТ Р 52565-2006.

1. К номинальным параметрам выключателя относятся:

- номинальное напряжение выключателя - Uном (соответствующее ему наибольшее рабочее напряжение выключателя - Uн.р); - номинальный ток выключателя - Iном; - номинальный ток отключения выключателя - Iо,ном; - номинальное напряжение цепей управления и вспомогательных цепей привода - Uп,ном. - номинальное (избыточное) давление сжатого воздуха для воздушного выключателя и (или) пневматического привода - Рном.

Значения номинальных параметров выключателя выбирают из ряда стандартных значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1. Стандартные значения номинальных параметров выключателя.

Обозначение параметра	Значение параметра
Uном /Uн.р, кВ	3/3,6; 6/7,2; 10/12; 15/17,5; 20/24; 24*/26,5; 27*/30; 35/40,5; 110/126; 150/172; 220/252; 330/363; 500/525; 750/787
Iном, А	200; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12500; 16000; 20000; 25000; 31500
Io, ном, кА	2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250
Uп, ном, В	Для постоянного тока - 24; 48; 110; 220 Для переменного тока (однофазного и трехфазного) частоты 50 Гц - 100**; 120; 230;400
Рном, МПа (кгс/ )	0,5(5); 1,0(10); 1,6(16); 2,0(20); 2,6(26); 3,0(30); 4,0(40)

* Только для выключателей, предназначенных для цепей генераторов. ** Номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения, используемого для питания вспомогательных цепей выключателя (привода).

1.2. В отношении стойкости к воздействию климатических факторов внешней среды выключатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 15150. Номинальные значения климатических факторов внешней среды и требования в части стойкости к воздействию этих факторов - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1.

Для выключателей климатического исполнения У, категории размещения 3 нижнее значение температуры внешней среды при эксплуатации следует принимать равным минус 25°С. Допускается для выключателей категории размещения 3 устанавливать по согласованию с заказчиком нижнее значение температуры внешней среды при эксплуатации равным минус 5°С.

Выключатели должны быть предназначены для работы на высоте над уровнем моря не более 1000 м.

Выключатели на Uном 35 кВ должны быть предназначены для работы в электрических сетях с изолированной нейтралью, а по требованию заказчика - как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Выключатели на Uном 110 кВ должны быть предназначены для работы в электрических сетях с заземленной нейтралью (с коэффициентом замыкания на землю не более 1,4).

1.3. Требования в отношении нагрева выключателей в продолжительном режиме. Установленные ГОСТ 8024 наибольшие допустимые температуры нагрева частей аппаратов и соответствующие превышения температуры не должны быть превышены при следующих условиях:

а) для главной цепи - при токе, равном Iном;

б) для обмоток электромагнитов цепей управления и вспомогательных цепей, предназначенных для продолжительного режима, и для обмоток минимальных расцепителей напряжения - при напряжении на выводах, равном 1,1 Uп,ном;

в) для обмоток максимальных расцепителей тока, встроенных в привод, при наименьшей уставке отключающего тока для данного исполнения расцепителя - при токе, равном:

5,5 А - для исполнения с наименьшей уставкой 5 А; 10 А - для исполнения с наименьшей уставкой 10 А и более;

г) для контактов, контактных зажимов и других элементов вспомогательных цепей, предназначенных для работы в продолжительном режиме, - при токе 10 А; для элементов цепей с малым потреблением (до 0,5 А) - при токе 1 А.

Наибольшие допустимые температуры и соответствующие превышения температур частей электродвигателей приводов должны соответствовать требованиям ГОСТ 183 после 10-кратного срабатывания привода при напряжении на зажимах двигателя, равном Uп,ном, с минимально возможными интервалами времени между моментами подачи напряжения.

1.4. Требования к механической работоспособности

Механические операции и (или) циклы операций с характеристиками работы механизма выключателя, обеспечивающими нормированные параметры коммутационной способности выключателя:

а) включение (В);

б) отключение (О);

в) включение - отключение (ВО), в том числе без преднамеренной выдержки времени между В и О;

г) отключение - включение (ОВ) при любой бесконтактной паузе, начиная от tбк, соответствующей tбт - бестоковой паузе(6.6.1.5);

д) отключение - включение - отключение (ОВО) с интервалами между операциями согласно требованию перечислений в) и г).

Требуемые характеристики работы механизма выключателя с предельными отклонениями от их нормированных значений должны указываться в ТУ и эксплуатационных документах.

Примечание - Требования перечислений г) и д) относятся только к выключателям, предназначенным для работы при АПВ.

Выключатель должен выполнять вышеперечисленные операции и (или) циклы при условиях:

1.4.1. Диапазон напряжений:

а) для приводов зависимого действия постоянного тока, для включающих электромагнитов приводов независимого действия - от 85% до 105%;

б) для приводов зависимого действия переменного тока, а также постоянного тока, подключаемых к сети переменного тока через выпрямительные устройства, диапазон напряжений указывают в эксплуатационных документах.

  1.4.2. Диапазон давлений:

а) для пневматических приводов (за исключением указанных ниже в перечислении б) - от 85% до 105%;

б) для пневматических приводов, питающихся из общего с выключателем резервуара сжатого воздуха

1.4.3. Отключение выключателя должно обеспечиваться при напряжении на зажимах цепи управления отключением в диапазоне, ограниченном нижним и верхним пределами (в процентах номинальных значений указанных величин):

а) при питании электромагнитов постоянным током - от 70% до 110%;

б) при питании электромагнитов переменным током, а также постоянным током при подключении электромагнитов к сети переменного тока через выпрямительные устройства - от 65% до 120%.

Отключение с помощью встроенных в привод минимальных расцепителей напряжения и максимальных расцепителей тока должно обеспечиваться их соответствующими характеристиками

1.4.4. Воздушные выключатели, а также выключатели других видов с пневматическими приводами, питающимися из общего с выключателем резервуара воздуха, должны выполнять операции и циклы операций, при начальном (перед началом операции или цикла операций) избыточном давлении сжатого воздуха в резервуаре в диапазоне, ограниченном нормированным для данного выключателя (привода) нижним и верхним пределами начального избыточного давления

Собственные времена отключения и включения выключателя, разновременность замыкания и размыкания контактов полюсов и разрывов указывается в эксплуатационных документах.

1.5. Значения временных и скоростных характеристик выключателя нормируется при:

-отсутствии тока и (или) напряжения в главной цепи выключателя (для выключателей с максимальным расцепителем тока - при протекании тока в главной цепи);

-номинальном напряжении на зажимах цепей управления;

-номинальном давлении сжатого воздуха для воздушных выключателей и для выключателей других типов с пневматическими приводами;

- нормированном усилии (моменте) пружин для выключателей с пружинными приводами.

1.6. Требования к стойкости при сквозных токах короткого замыкания

Выключатель во включенном положении должен выдерживать без повреждений, могущих препятствовать его исправной работе, электродинамическое и термическое воздействие сквозных токов короткого замыкания с параметрами вплоть до следующих нормированных значений:

а) наибольший пик (ток электродинамической стойкости) iд, значение которого должно быть не менее 2,5 Iо,ном;

б) среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) Iт, значение которого должно быть не менее Iо,ном;

в) время протекания тока (время короткого замыкания) tк.з, которое рекомендуется выбирать из ряда: 1, 2 или 3 с.

Обозначим основные термины и определения:

Термин Определение Коммутационная операция Дискретный переход контактного аппарата из одного коммутационного положения в другое или бесконтактного аппарата из одного коммутационного состояния в другое - включение, отключение или включение-отключение (ВО) Коммутационный цикл Совокупность коммутационных операций, производимых с заданными интервалами времени Время дуги многополюсного аппарата Интервал времени между моментом появления первой дуги и моментом окончательного погасания дуги во всех полюсах аппарата Время включения аппарата Интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи Собственное время включения контактного аппарата Интервал времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта Собственное время отключения контактного аппарата Интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающегося последним Полное время отключения цепи Интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата Коммутационная способность коммутационного аппарата Способность коммутационного аппарата предусмотренным образом коммутировать электрические цепи определенное число раз в предусмотренных условиях, оставаясь после этого в предусмотрен ном состоянии Включающая способность коммутационного аппарата Коммутационная способность коммутационного аппарата при включении цепи Отключающая способность коммутационного аппарата Коммутационная способность коммутационного аппарата при отключении цепи Критический ток контактного аппарата Значение отключаемого тока, при котором время дуги максимально или превышает допустимое значение Ожидаемый ток Ток, который будет в цепи, если коммутационный аппарат зашунтировать проводником с пренебрежимо малым сопротивлением Пропускаемый ток Ток, который фактически протекает в цепи в период коммутации ее данным токоограничивающим аппаратом Ток отключения Принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключенной аппаратом, в заданный момент времени Ток включения Принятое значение ожидаемого тока в цепи, включенной аппаратом, в заданный момент времени Устойчивость аппарата при сквозных токах Способность аппарата в соответствующем коммутационном положении или состоянии пропускать определенный ток в течение определенного времени в предусмотренных условиях, оставаясь после этот в предусмотренном состоянии Механическая износостойкость контактного аппарата Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций без тока в цепи главных и свободных контактов, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии Коммутационная износостойкость контактного аппарата Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций при коммутации его контактами цепей, имеющих заданные параметры, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии Восстанавливающееся напряжение Напряжение, появляющееся на контактах одного полюса коммутационного аппарата в переходном режиме непосредственно после погасания в нем дуги