Согласно п. 3.1.8 ПУЭ 7 изд. (далее – ПУЭ), электрические сети должны быть защищены от токов короткого замыкания (далее – КЗ) за наименьшее время. Такая защита выполняется посредством плавких предохранителей либо автоматических выключателей. Главная задача автоматического выключателя – разрыв цепи при аварийных режимах. Работа в стрессовых режимах пагубно отражается на конструкционных элементах аппарата, поэтому автоматические выключатели (далее – АВ) подвергаются периодическому техническом обслуживанию (далее - ТО) и испытаниям для долгой корректной работы.
Основные два типа аварий, отключаемые автоматами:
- Короткое замыкание;
- Перегрузка.
Кроме того, некоторые модели могут защищать от повышенного или пониженного напряжения, однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), асимметричного режима, токов утечки (дифференциальный АВ).
Короткое замыкание в самых простых автоматических выключателях отключается элементом, именуемым электромагнитным расцепителем (далее – ЭМ). Время срабатывания зависит от тока КЗ и ВТХ аппарата. Как правило, оно не превышает 0,01-0,02 с в голове линии и чуть более – в хвосте. При некорректном подборе защит, чрезмерной протяженности линии или её неудовлетворительном состоянии КЗ в хвосте может длительно оставаться неотключенным (даже если сработка этого же коммутационного аппарата при КЗ в голове происходит корректно и своевременно).
Перегрузка отключается тепловым расцепителем. Время срабатывания зависит от величины тока перегрузки, время-токовой характеристики устройства (далее – ВТХ) и наличия установленных вплотную других АВ. Причём аппараты разных производителей имеют разные поправочные коэффициенты для установки впритык. Максимальное время срабатывания не должно превышать величин, указанных ПУЭ-7 п. 1.7.79. Для автоматов с ВТХ «В», «С», «D» время срабатывания нормативно ранжируется ГОСТом Р 50345-2010 таб. 7.
В более сложных и дорогих устройствах вместо пары ЭМ+тепловой расцепитель может применяться один расцепитель, выполняющий обе функции:
- термомагнитный (комбинированный);
- электронный;
- полупроводниковый.
Заводы изготовители далеко не всегда указывают в паспортах автоматических выключателей информацию о сроке службы. При наличии такого пункта он составляет, как правило, 10 лет. Например, фирма EKF для ВА47-125 из линейки Proxima регламентируют именно такую цифру. Если за время своей службы на участках цепи, за которые отвечают устройства, не происходило аварий и устройства либо не использовались вообще, либо использовались просто как выключатель, то обслуживание автоматических выключателей в таком случае может сводиться исключительно к протирке от пыли, пирометрическому контролю и обтяжке винтовых/болтовых клемм контактной группы аппаратов до регламентированных производителем величин моментов затяжек. Для автоматов в выкатном исполнении также контролируется состояние механизма салазок. При этом по истечении 10 лет, даже если в паспорте не указан срок службы, автомат желательно испытать перед дальнейшей эксплуатацией. В том числе, если никаких аварий он за этот срок не перенёс.
Несколько иным образом обстоят дела с устройствами, которым приходилось срабатывать в аварийных условиях. В случае аварийных сработок следует провести полное техническое обслуживание автоматических выключателей.
Приводимый ниже перечень работ не относится к модульным сериям, так как последние являются неразборными.
- Очистить и обработать контакты, дугогасительные камеры, корпус от нагара, пыли, сажи. Очистку выполняют бязью или другой безворсовой тканью, смоченной растворителем Нефрас С2-80/120 (бензин «Галоша»), техническим спиртом либо иными рекомендованными моющими средствами. Использование растворителей Р-4, 648, 645, 650, 646, 647, Нефрас С4-155/200 (Уайт-спирит) не допускается. Контакты зачищаются бархатным напильником. Опиливать заплывы и неровности не допускается. После обработки следует проверить переходное сопротивление контактов микроомметром. Динамометром следует проверить величину нажатия контактов. Если тело контакта уменьшилось до критических величин, элемент следует заменить. Если пластины деионных решёток деформированы или стенки камеры имеют следы обгара или оплавления, дугогасительную камеру следует заменить в сборе. Указанные выше мероприятия по замене деталей выполняются только если подобные действия допускаются заводом-изготовителем для конкретной модели.
- Проверить одновременность смыкания контактов всех полюсов.
- Смазать подвижные механические соединения маслом МВП (ГОСТ 1805-76).
После проведения ТО и перед повторным пуском устройства в эксплуатацию следует произвести испытание автоматических выключателей. Это мероприятие также следует проводить при первичном вводе АВ в эксплуатацию – согласно п. 1.8.37 пп. 3.2 ПУЭ: всех вводных и секционных АВ, АВ аварийно-пожарных систем и не менее 1% (2%) всех остальных АВ. Кроме того испытания могут производиться в ходе эксплуатации. Нормативно периодичность таких испытаний не оговаривается. Тем не менее, на предприятиях ответственным лицом могут быть введены локальные НТД, регламентирующие периодичность испытаний и/или технического обслуживания (ТО). Документы составляются на основании ПТЭЭП Прил. 3 п. 10, п. 28, РД 153-34.3-35.613-00 п. 4.28.1-4.28.3. Как правило, периодичность составляет один раз в 3, 6 или более лет.
Испытания АВ включают в себя:
- Проверку расцепителей.
Проверка расцепителей выполняется согласно методике, описанной в разделе 9.10 ГОСТ Р 50345-2010. Это мероприятие также именуется «прогрузкой». Для прогрузки используют специальные устройства. Среди прочих можно отметить следующие модели: Сатрун-М, Ретом-21, Ретом-51, Ретом-30КА, РТ-2048, РТ-2046, УПТР-1МЦ, УПТР-2МЦ. В случае, когда собственных характеристик аппарата не достаточно для прогрузки высокоамперных АВ, к установке подключают нагрузочные трансформаторы. Например, для Сатурн-М используют НТ-17, НТ-4, НТ-12. При использовании НТ-12 рекомендуется использовать согласующий резистор СР.