Время срабатывания защиты от перегрузки

Когда речь заходит о времени срабатывания защиты от перегрузки, многие инженеры сразу представляют себе таблицы из ГОСТов или сухие цифры в паспортах оборудования. Но на практике всё сложнее — я не раз видел, как формальное соблюдение нормативов приводило к отказу систем при реальных перегрузках. Особенно это касается оборудования, которое поставляют китайские производители, например, те же автоматические выключатели из Вэньчжоу. Возьмём для примера компанию ООО Юэцин Сутун Электрооборудование — их продукция часто встречается на наших объектах, и я заметил, что заявленные характеристики иногда расходятся с реальным поведением устройства в цепи.

Почему цифры на бирке врут

В паспорте на тот же выключатель СТ-45 от Сутун указано время срабатывания защиты от перегрузки 2-5 секунд при токе 1.5×Iн. Но при тестировании на стенде в 2021 году мы зафиксировали разброс от 1.8 до 6 секунд — и это на партии из 20 штук. Производитель, конечно, ссылается на допуски, но для критичных линий типа питания насосов асинхронных двигателей такой разброс недопустим. Приходится либо закладывать запас, либо ставить дополнительную релейную защиту.

Кстати, о двигателях — тут вообще отдельная история. Замечал, что некоторые коллеги путают тепловую защиту в самом двигателе и время срабатывания защиты от перегрузки в автоматическом выключателе. А ведь они должны работать согласованно, иначе либо ложные срабатывания, либо перегрев обмоток. В прошлом году на компрессорной станции как раз из-за этого сгорел двигатель на 75 кВт — защита на автоматическом выключателе сработала позже, чем перегрелись обмотки.

Что интересно, в документации к оборудованию от ООО Юэцин Сутун Электрооборудование (сайт https://www.sutong.ru) часто не указаны условия тестирования — например, при какой температуре проводились замеры. А на морозе те же характеристики плавают значительно сильнее. Пришлось на одном из объектов в Сибири вообще менять всю защитную автоматику после зимнего сбоя.

Как мы тестируем на практике

Сейчас мы для важных объектов обязательно проводим полевые испытания. Берем тот же выключатель, подключаем через ЛАТР и смотрим осциллографом реальное время срабатывания защиты от перегрузки. Часто оказывается, что при скачкообразной нагрузке (например, при запуске двигателя с повышенным моментом) защита срабатывает с запозданием на 15-20% от паспортных значений.

Особенно проблемными оказались компактные модульные устройства — те, что ставят в щитки на производственных линиях. У Сутун в линейке STM-63 бывали случаи, когда биметаллическая пластина 'уставала' после 30-40 циклов срабатывания и время отклика увеличивалось. Пришлось вводить в регламент замену таких выключателей каждые 3 года вместо положенных 5-6.

Кстати, о замене — тут тоже есть нюанс. Когда меняешь выключатель на аналог от другого производителя, даже с теми же номиналами, характеристика срабатывания может отличаться. Как-то раз поставили немецкий аналог вместо китайского — и система начала 'ложиться' при каждом пуске мощного вентилятора. Пришлось возвращаться к продукции Сутун, но уже с дополнительной настройкой.

Ошибки проектировщиков

Часто вижу в проектах, что время срабатывания защиты от перегрузки выбирают исключительно по номинальному току, забывая про пусковые характеристики. Особенно это критично для линий с частыми пусками/остановами — например, конвейерные системы в логистических центрах. Там стандартный выключатель может просто не успевать 'остывать' между циклами.

Ещё один момент — выбор между характеристиками B, C и D. Многие по привычке ставят С, но для двигателей с тяжелым пуском лучше D. На одном из хлебзаводов из-за этого постоянно выбивало защиту при запуске тестомесильной машины — пока не перешли на выключатели с характеристикой D от того же Сутун.

Заметил, что в последних партиях оборудования от ООО Юэцин Сутун Электрооборудование стали указывать не только время срабатывания, но и кривые отключения для разных температур. Это уже прогресс — раньше такой информации в документации не было. Хотя бы понимаешь, чего ожидать при работе в неотапливаемом помещении.

Влияние качества сети

Мало кто учитывает, что при пониженном напряжении в сети время срабатывания защиты от перегрузки может увеличиваться. Проверяли на объекте в промзоне — при падении напряжения до 190В время срабатывания выключателя СТ-45 увеличилось с заявленных 3 секунд до почти 5. А это уже риск для оборудования.

Ещё интереснее ситуация с высшими гармониками — в сетях с большим количеством частотных преобразователей защита может вести себя непредсказуемо. Как-то разбирали случай на шахтной подъемной установке — выключатель срабатывал с задержкой именно из-за гармонических искажений, хотя перегрузки по току не было.

Кстати, в каталогах на сайте https://www.sutong.ru сейчас появились рекомендации по применению их оборудования в сетях с несинусоидальным напряжением. Видно, что производитель учится на реальных проблемах — это радует.

Что в итоге

Так что мой главный вывод — не доверяй слепо паспортным данным. Лучше потратить день на испытания, чем потом разбирать сгоревший щит. Особенно это касается оборудования из того же Юэцина — хоть оно и дешевле европейских аналогов, но требует более внимательного подхода.

Сейчас мы для ответственных объектов вообще перешли на двухуровневую защиту — быстродействующую электронную и 'медленную' тепловую. И время срабатывания защиты от перегрузки теперь проверяем не только при нормальных условиях, но и при пониженном напряжении, и после множества циклов срабатывания.

Да, и ещё — никогда не экономьте на токовых клещах с функцией записи параметров. Без них все разговоры о времени срабатывания — просто гадание на кофейной гуще. Проверено на десятках объектов, включая те, где работало оборудование от ООО Юэцин Сутун Электрооборудование.