Приложение R (обязательное). Автоматические выключатели с устройством защиты дифференциального тока и функциями автоматического повторного включения

Приложение R
(обязательное)

Автоматические выключатели с устройством защиты дифференциального тока и функциями автоматического повторного включения

R.1 Общие сведения

R.1.1 Предисловие

Автоматические выключатели CBR согласно приложению В используют в качестве устройств защиты от эффектов, связанных с поражением электрическим током.

CBR согласно приложению В требуют сброса вручную после расцепления.

CBR могут быть установлены в удаленных местах без персонала, таких как телекоммуникационные станции или объекты сигнализации для дорожного движения. Если происходит расцепление такого CBR из-за грозового разряда или временной утечки на землю, это будет сопровождаться задержками и затратами, связанными с выездом на объект для устранения неисправностей и восстановления электроснабжения.

Результаты такого расцепления из-за временных неисправностей, таких как отключение мобильной телекоммуникационной станции или неисправность светофора, могут стать причиной неудобств или создать угрозу для жизни пользователей.

CBR с функцией автоматического повторного включения предназначены для улучшения эффективности работы на объектах без персонала.

Данное приложение основано на соответствующих требованиях к приложению В.

R.1.2 Область применения

Данное приложение распространяется на автоматические выключатели с функцией автоматического повторного включения (далее - CBAR), которые восстанавливают подачу электроснабжения посредством автоматического повторного включения без ручного управления в случае расцепления при срабатывании устройства дифференциального тока.

Требования настоящего приложения также распространены на устройства с автоматическим повторным включением с отдельным питанием, которые в сочетании с CBR отвечают требованиям для GBAR. В целях настоящего приложения термин "CBAR" также включает устройства автоматического повторного включения в сочетании с CBR.

Данное приложение также включает требования для CBAR, относящиеся к электромагнитной совместимости (ЭМС).

Настоящее приложение применимо только к CBAR, предназначенным для применения в цепях переменного тока.

Устройство дифференциального тока в CBAR согласно настоящему приложению может быть или не быть функционально зависимо от напряжения фазы. CBAR с устройствами дифференциального тока, зависимыми от альтернативного источника питания, не рассматриваются в данном приложении.

Целью данного приложения является указание:

a) особых функций механизма автоматического повторного включения;

b) особых требований, которым должны отвечать CBAR в условиях:

- нормальной цепи,

- аномальной цепи,

- временного короткого замыкания;

c) испытаний, которые должны быть проведены для проверки соответствия требованиям, приведенным в перечислении b), а также соответствующих методик испытаний;

d) соответствующей информации об изделии.

R.2 Термины и определения

В дополнение к разделу 2 и подразделу В.2 (приложение В) применяют следующие дополнительные термины и определения:

R.2.1 автоматическое повторное включение (automatic reclosing): Рабочая последовательность механического коммутационного устройства, посредством которой после отключения оно включается автоматически при заданных условиях.

[IEC 60050-441:1984, 441-16-10, изменен термин и добавлено "при заданных условиях"]

R.2.2 номинальный включающий дифференциальный ток повторного включения (rated automatic reclosing operating residual current ): Максимальное значение дифференциального тока, при котором устройство CBAR типа М включается автоматически в заданных условиях (см. R.3.2.1).

R.2.3 селекторный переключатель (selector switch): Переключатель для выбора режима автоматического повторного включения или ручного повторного включения.

R.2.4 время сброса (reset time): Заявленный изготовителем максимальный период времени, в течение которого соответствующая операция повторного включения может быть выполнена.

R.2.5 заблокированное состояние (blocked state): Состояние CBAR, в котором функция автоматического повторного включения отключается и требуется сброс вручную.

R.2.6 выдержка времени повторного включения (reclosirtg time-delay): Для CBAR типа TD (с задержкой) максимальное время между расцеплением устройства и повторным замыканием контактов.

Примечание 1 - Определение устройств CBAR типа TD дано в R.3.2.2.

R.2.7 время повторного включения (reclosing time): Для CBAR типа М максимальное время между тем моментом, когда выполнено условие повторного включения, и повторным замыканием контактов.

Примечание 1 - Определение устройств CBAR типа М дано в R.3.2.1.

R.2.8 время мониторинга (monitoring time): Для CBAR типа М это время, в течение которого ведется мониторинг после срабатывания устройства дифференциального тока.

R.3 Классификация

В дополнение к разделу 3 и В.3 (приложение В) применяют следующую дополнительную классификацию.

R.3.1 По конструкции

R.3.1.1 Встроенный CBAR

CBAR в виде единого блока, активирующий функцию автоматического повторного включения, интегрированную изготовителем в автоматический выключатель.

R.3.1.2 Наручное устройство автоматического повторного включения

Устройство автоматического повторного включения дополнительно подключается к CBR без изменения его внутренних схем или компонентов.

R.3.2 По способу автоматического повторного включения

R.3.2.1 Тип с мониторингом утечки на землю (М)

CBAR (далее - CBAR типа М), в которых осуществлены мониторинг следующей за ними цепи для оценки наличия короткого замыкания на землю и в которых повторное включение исключается, если ток утечки на землю превышает .

Мониторинг обеспечивается посредством напряжения фазы и может быть непрерывным или временным.

CBAR типа М с ограничением испытательного напряжения осуществляют мониторинг следующей за ними цепи посредством безопасного напряжения (далее - напряжение мониторинга).

CBAR типа М с ограничением испытательного тока осуществляют мониторинг следующей за ними цепи посредством безопасного тока (далее - ток мониторинга).

R.3.2.2 Тип с задержкой (TD)

CBAR (далее - CBAR типа TD), в которых автоматическое повторное включение происходит после времени задержки без учета состояния цепи.

R.4 Характеристики

Применяют разделы 4 и В.4 (приложение В) с нижеприведенным дополнением.

R.4.1 Номинальный дифференциальный включающий ток автоматического повторного включения ()

Значение номинального дифференциального включающего тока автоматического повторного включения должно быть указано изготовителем без превышения . Изготовитель может указывать разные значения для разных номинальных напряжений.

R.4.2 Максимальное количество последовательных операций повторного включения

Время сброса и максимальное количество последовательных повторных включений должны быть указаны изготовителем.

R.5 Маркировка и инструкции

В дополнение к разделам 5 и В.5 (приложение В) применяют нижеприведенную дополнительную маркировку.

a) Следующие данные должны быть указаны в маркировке устройства в дополнение к маркировке, определенной в 5.2, перечисление а) и В.5 (приложение В), и должны быть четко видны на установленном устройстве:

- индикация выбранного режима селекторного переключателя: "автоматическое повторное включение" и "ручное повторное включение".

b) Следующие данные также должны быть отражены в наружной маркировке устройства: данные, описанные в перечислении а), за исключением того, что они могут быть не видны после установки устройства. Эти данные также должны содержаться в документации изготовителя:

- номинальное напряжение питания цепи управления U _s устройства CBAR, если применимо;

- номинальный дифференциальный включающий ток автоматического повторного включения ;

- значение индикаторов (например, лампы), если применимо.

с) Следующие данные либо должны быть указаны в маркировке устройства согласно требованиям перечисления b), либо должны быть доступны в публикуемой изготовителем документации:

- порядок снятия встроенного плавкого предохранителя;

- порядок подключения клеммы заземления, когда это необходимо для функции автоматического повторного включения;

- время сброса и соответствующее максимальное количество операций повторного включения:

- время мониторинга и время повторного включения для CBAR типа М;

- выдержка времени повторного включения для CBAR типа TD.

R.6 Нормальные условия эксплуатации, монтажа и перевозки

Применяют раздел 6.

R.7 Требования к конструкции и функционированию

R.7.1 Требования к конструкции

В дополнение к 7.1 и В.7.1 (приложение В) применяют нижеприведенные дополнительные требования.

R.7.1.1 Выбор режима

Устройство должно быть оборудовано селекторным выключателем (см. R.2.3).

Соответствие проверяют испытаниями по R.8.4.4.

R.7.1.2 Индикаторы

Устройство должно быть оснащено индикатором, отражающим заблокированное состояние. Все индикаторы должны быть видны на установленном устройстве.

R.7.1.3 CBAR типа М

Необходимо исключить подачу опасного напряжения или тока на клеммы нагрузки. Используют один из следующих способов:

- напряжение мониторинга (см. R.3.2.1) подается с трансформатора, обеспечивая класс изоляции II между первичной и вторичной цепями. Напряжение мониторинга не должно превышать 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока; или

- ток мониторинга (см. R.3.2.1) должен подаваться с источника с ограничением тока или устройства защитного сопротивления, отвечающего требованиям IEC 61140. Стабильный ток не должен превышать 1 мА для переменного тока или 2 мА для постоянного тока.

R.7.2 Требования к функционированию

В дополнение к 7.2 и В.7.2 (приложение В) применяют нижеприведенные дополнительные требования.

R.7.2.1 Общие сведения

Автоматическое повторное включение CBAR должно происходить только после расцепления ввиду активации устройства дифференциального тока. Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.2.

Должна быть исключена возможность автоматического повторного включения CBAR после намеренного размыкания автоматического выключателя. Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.3.

Когда максимальное количество операций автоматического повторного включения в течение заданного времени сброса достигнуто, функция автоматического повторного включения должна быть заблокирована до выполнения сброса вручную.

Время сброса должно быть не менее 5 с.

R.7.2.2 CBAR типа М

После отключения расцепителя дифференциального тока, если оцененный ток утечки на землю ниже , CBAR типа M должен автоматически повторно включаться в течение установленного заявителем промежутка времени.

После отключения расцепителя дифференциального тока, если оцененный ток утечки на землю превышает , автоматическое повторное включение должно быть заблокировано. В этом случае мониторинг не должен действовать в течение периода времени, превышающего время мониторинга, заявленное изготовителем.

По прошествии этого времени функция автоматического повторного включения должна быть заблокирована. Время мониторинга должно быть менее 1 ч.

Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.4.2.

R.7.2.3 CBAR типа TD

После расцепления из-за устройства дифференциального тока CBAR типа TD должен автоматически повторно включаться в течение установленного заявителем промежутка времени, если не достигнуто максимальное количество последовательных операций повторного включения в течение времени сброса.

Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.4.3.

Примечание - Повторное включение CBAR типа TD не происходит при коротком замыкании между фазами, но потенциально повторно может произойти при коротком замыкании между фазой и землей.

R.7.2.4 Наибольшая коммутационная способность

CBAR должны включать, проводить в течение определенного времени и отключать дифференциальные токи короткого замыкания. Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.7.

R.7.2.5 Воздействие условий окружающей среды

CBAR должны удовлетворительно работать с учетом воздействия условий окружающей среды.

Соответствие проверяют проведением испытаний по R.8.8.

R.8 Испытания

R.8.1 Общие условия

В дополнение к разделу 8 и В.8 (приложение В) применяют следующие дополнительные требования.

Встроенные CBAR должны отвечать требованиям испытаний согласно R.8.2 - R.8.8 в связи с тем, что испытания по R.8.6 применимы только к CBAR, пригодным для отсечки.

Один образец должен быть представлен на испытания по R.8.2, R.8.3 и по R.8.4 по порядку.

Испытания по R.8.5 - R.8.8 можно проводить в рамках цикла испытаний согласно разделу 8.

Внешние CBAR должны отвечать требованиям испытаний по R.8.9.

Испытания следует проводить в режиме автоматического повторного включения, если не указано иное, при этом на CBAR подается максимальное номинальное напряжение и номинальное напряжение питания цепи управления, если применимо.

CBAR должен быть включен согласно указаниям изготовителя.

Испытания ЭМС по В.8.12 проводят в режиме автоматического и ручного повторных включений.

R.8.2 Проверка отсутствия повторного включения после расцепления в условиях перегрузки по току

R.8.2.1 Расцепление в условиях короткого замыкания

Автоматический выключатель должен быть отключен с помощью расцепителя короткого замыкания путем подачи испытательного тока, превышающего или равного 120 % уставки тока короткого замыкания, на одну комбинацию двух последовательно включенных и случайно выбранных полюсов (см. 8.3.3.2.2). В случае регулируемой уставки тока испытание проводят при любом указанном значении уставки. Повторное включение устройства не должно происходить в автоматическом режиме после расцепления в течение времени, дважды превышающем время повторного включения, или время задержки повторного включения, заявленного изготовителем, или 60 с в зависимости от того, что больше.

В целях настоящего испытания расцепитель короткого замыкания автоматического выключателя может быть установлен на любое указанное значение, и допускается отделять напряжение питания цепи управления для устройства автоматического повторного включения от главных клемм.

R.8.2.2 Расцепление в условиях перегрузки

Автоматический выключатель должен быть отключен с помощью расцепителя перегрузки путем подачи испытательного тока, превышающего 130 % уставки тока перегрузки и ниже 80 % уставки тока короткого замыкания. Данное испытание может быть выполнено при любой температуре окружающей среды и в случае регулируемой настройки тока при любой установленной настройке. Устройство не должно автоматически повторно включаться после расцепления в течение времени, дважды превышающего время повторного включения или время задержки повторного включения, заявленного изготовителем, или 60 с в зависимости от того, что больше.

В целях настоящего испытания перегрузочный расцепитель автоматического выключателя может быть установлен на любое указанное значение, и допускается отделять напряжение питания цепи управления для устройства автоматического повторного включения от главных клемм.

R.8.3 Проверка отсутствия повторного включения после намеренного размыкания

При селекторном переключателе в положении "автоматическое повторное включение" и при нормальной подаче напряжения питания цепи управления вручную выключают автоматический выключатель, после чего не должно происходить включения в автоматическом режиме. Продолжительность испытания должна вдвое превышать время повторного включения, или задержки времени повторного включения, заявленного изготовителем, или 60 с, в зависимости от того, что больше.

Это испытание должно быть проведено повторно с помощью шнутового расцепителя или расцепителя пониженного напряжения, если применимо, с использованием любого установленного номинального управляющего напряжения.

R.8.4 Проверка функции автоматического повторного включения после расцепления при замыкании на землю

R.8.4.1 Общие сведения

Устройства должны быть установлены так, как при нормальной эксплуатации.

Испытательная цепь должна соответствовать схеме, приведенной на рисунке R.1.

R.8.4.2 Проверка правильности функционирования CBAR типа М

R.8.4.2.1 При непрерывном дифференциальном токе

Испытание проводят на одном случайно выбранном полюсе. Для CBAR с несколькими уставками дифференциального включающего тока испытание должны выполнять при самых низких и самых высоких уставках.

Испытательную цепь калибруют при , а переключатель S ₁ и CBAR находятся в замкнутом положении; дифференциальный ток устанавливают путем замыкания переключателя S ₂. Должно произойти расцепление CBAR.

Переключатель S ₂ должен оставаться в замкнутом положении в течение заявленного изготовителем времени мониторинга (см. R.7.2.2).

Напряжение или ток мониторинга должны отвечать требованиям R.7.1.3. Не должно происходить автоматического повторного включения CBAR.

По истечении времени мониторинга CBAR должен находиться в заблокированном состоянии, а в цепи после устройства не должно быть напряжения или тока мониторинга.

R.8.4.2.2 При временном дифференциальном токе

Испытание проводят на одном случайно выбранном полюсе. Для CBAR с несколькими уставками дифференциального включающего тока испытание следует проводить при самых низких и самых высоких уставках.

Испытательную цепь калибруют при , а переключатель S ₁ и CBAR находятся в замкнутом положении; дифференциальный ток устанавливают путем замыкания переключателя S ₂. Должно произойти расцепление CBAR.

После расцепления дифференциальный ток снижается до значения в соответствии с подаваемым напряжением.

CBAR должен автоматически повторно включиться в течение заявленного изготовителем времени повторного включения.

Испытание повторяют столько раз, сколько необходимо для проверки максимального количества последовательных операций повторного включения в течение заявленного изготовителем времени сброса. В конце испытания CBAR должен быть в заблокированном состоянии, а в цепи после устройства не должно быть напряжения или тока мониторинга.

R.8.4.3 Проверка правильности функционирования CBAR типа TD

Испытание проводят на одном произвольно выбранном полюсе, при этом CBAR устанавливают на минимальные значения и время задержки t в зависимости от ситуации.

Испытательную цепь калибруют при 2, а переключатель S ₁ и CBAR находятся в замкнутом положении; дифференциальный ток устанавливают путем замыкания переключателя S ₂.

CBAR должен отключиться и автоматически повторно включиться в течение времени задержки с повторением максимального количества последовательных повторных включений в течение времени сброса, заявленного производителем.

По окончании испытания CBAR должно быть в заблокированном состоянии.

R.8.4.4 Проверка правильности функционирования селекторного переключателя

Испытание проводят на одном случайно выбранном полюсе, при этом селекторный переключатель находится в положении ручного повторного включения, для CBAR установлены минимальные значения и задержки по времени, в зависимости от ситуации.

Испытательную цепь калибруют при 2, а переключатель S ₁ и CBAR находятся в замкнутом положении; дифференциальный ток устанавливается путем замыкания переключателя S ₂. Должно произойти расцепление CBAR.

Непосредственно после расцепления переключатель S ₂ повторно размыкают; CBAR не должен повторно автоматически включаться в течение времени, вдвое превышающего время повторного включения, или время задержки повторного включения, заявленного изготовителем, или 60 с, в зависимости от того, что больше.

R.8.5 Проверка механической прочности

R.8.5.1 Наружное устройство автоматического повторного включения в сочетании с CBR, прошедшим испытание согласно приложению В, или CBAR, после испытаний по приложению В

Испытательная цепь должна соответствовать схеме на рисунке R.1.

Испытание проводят на одном произвольно выбранном полюсе, при этом CBAR устанавливают на минимальные значения и время задержки в зависимости от ситуации.

Испытательную цепь калибруют при 2, а переключатель S ₁ и CBAR находятся в замкнутом положении; дифференциальный ток устанавливают путем замыкания переключателя S ₂.

Должно произойти расцепление и автоматическое повторное включение CBAR.

Испытание повторяют в количестве не менее трети от числа операций с током, приведенных в таблице 8. Должно происходить регулярное расцепление или повторное включение каждый раз при соответствующих условиях.

Примечание - В зависимости от времени сброса и соответствующего максимального количества последовательных операций повторного включения может потребоваться вручную сбросить CBAR или отключить функцию блокировки.

R.8.5.2 CBAR, не испытанные согласно приложению В

Испытание CBAR по R.8.5.1 можно проводить отдельно или во время испытания работоспособности по В.8.1.1.1 с заменой выполненных операций подачей дифференциального тока.

R.8.6 Проверка функции отсечки

R.8.6.1 Общие сведения

Данная проверка применима только к CBAR, пригодных для отсечки.

Испытания по R.8.6.2 и R.8.6.3 проводят во всех положениях селекторного переключателя и в заблокированном состоянии.

R.8.6.2 Ток утечки между разомкнутыми контактами

Применяют следующие требования:

a) После испытаний по 8.3.3.3 (цикл испытаний I, испытание диэлектрических свойств) ток утечки, измеренный на каждом полюсе с разомкнутым контактом, при напряжении испытания 1,1 U _e не должен превышать 0,5 мА.

b) После испытаний по 8.3.3.6 (цикл испытаний I, испытание диэлектрических свойств) ток утечки, измеренный на каждом полюсе с разомкнутым контактом, при напряжении испытания 1,1 U _e не должен превышать 2 мА.

c) После испытаний по 8.3.4.4 (цикл испытаний II, испытание диэлектрических свойств) ток утечки, измеренный на каждом полюсе с разомкнутым контактом, при напряжении испытания 1,1 U _e не должен превышать 2 мА.

d) Если применимо, после испытаний по 8.3.5.4 (цикл испытаний III, испытание диэлектрических свойств) ток утечки, измеренный на каждом полюсе с разомкнутым контактом, при напряжении испытания 1,1 U _e не должен превышать 6 мА.

R.8.6.3 Импульсное напряжение между разомкнутыми контактами

Во время испытания по 8.3.3.3 (цикл испытаний I, испытание диэлектрических свойств) испытательное напряжение подают между соединенными вместе клеммами фазы и клеммами нагрузки CBAR с контактами в разомкнутом положении, а его значение должно соответствовать указанному в таблице 14 IEC 60947-1:2007.

Во время испытания не должно возникать случайных пробивных разрядов.

R.8.7 Проверка наибольшей дифференциальной коммутационной способности

Применяют В.8.10 со следующими дополнительными требованиями.

Испытания должны быть проведены в режиме автоматического повторного включения, если применим, при этом напряжение фазы (например, напряжение питания цепи управления) подключено к CBAR.

После испытания должны быть удовлетворены следующие дополнительные требования:

- CBAR должен пройти испытание по В.8.10.4.2 независимо от срабатывания защитного устройства (плавкий предохранитель и т.п.);

- в случае срабатывания защитного устройства (плавкий предохранитель и т.п.) такое срабатывание должно быть отражено соответствующими средствами индикации при их наличии. Если средства индикации отсутствуют, должна быть исключена возможность повторного включения CBAR (даже вручную) после срабатывания защитного устройства.

R.8.8 Проверка функции автоматического повторного включения после цикла испытаний по В.8

После каждой проверки В.8.1.1.2 (проверка способности выдерживать токи короткого замыкания) должна быть выполнена проверка правильности функционирования автоматического повторного включения в соответствии с R.8.4.2 или R.8.4.3 в зависимости от ситуации.

После каждого цикла испытаний с В I по В IV согласно приложению В должна быть выполнена проверка правильности функционирования автоматического повторного включения в соответствии с R.8.4.2 или R.8.4.3 в зависимости от ситуации.

R.8.9 Элементы испытания для устройств автоматического повторного включения автоматического типа

Следующие циклы испытаний должны быть проведены для CBAR, классифицируемых по R.3.1.2 согласно рисунку R.1.

Эти испытания применимы к устройствам автоматического повторного включения, встроенным в CBR, и не заменяют испытаний согласно разделу В.8, проводимых для CBR.

Таблица R.1 - Циклы испытаний для внешних устройств автоматического повторного включения

Цикл (образец)	Испытание		Подпункт
1	Проверка отсутствия повторного включения после расцепления в условиях перегрузки по току		R.8.2
	Проверка отсутствия повторного включения после намеренного размыкания		R.8.3
	Проверка функции автоматического повторного включения после расцепления при замыкании на землю		R.8.4
	Проверка механической прочности		R.8.5
	Проверка функции отсечки		R.8.6
2	Проверка наибольшей дифференциальной коммутационной способности		R.8.7
3	Номинальная максимальная наибольшая отключающая способность при коротком замыкании		8.3.5
	Проверка функции автоматического повторного включения после цикла испытаний по В.8		R.8.8
4		Проверка воздействия условий окружающей среды	В.8.11
		Проварка функции автоматического повторного включения после цикла испытаний по В.8	R.8.8
5		Проверка стойкости к нежелательному расцеплению в связи с бросками тока замыкания на землю, вызванными импульсными напряжениями	В.8.6
		Проверка электромагнитной совместимости	В.8.12
		Проверка функции автоматического повторного включения после цикла испытаний по В.8	R.8.8

S - источник питания; N - точка подключения провода нейтрали; S ₁ - четырехполюсный выключатель; S ₂ - однополюсный выключатель; V - вольтметр; А - амперметр; R - переменный резистор; D - испытуемый АВОТ

Рисунок R.1 - Испытательная схема для проверки функций автоматического повторного включения