Комплектные распределительные устройства и устройства управления низкого напряжения Испытания компле

Комплектные распределительные устройства и устройства управления низкого напряжения: Испытания для распределения электроэнергии в общественных сетях

Введение
Комплектные распределительные устройства (КРУ) и устройства управления (КУУ) низкого напряжения (НН) являются неотъемлемой частью инфраструктуры распределения электроэнергии в общественных электрических сетях. Они обеспечивают надежное, безопасное и эффективное управление потоком электроэнергии к конечным потребителям – жилым домам, общественным зданиям, объектам инфраструктуры. Гарантировать их безаварийную и долговечную работу в условиях постоянной нагрузки и возможных внешних воздействий невозможно без проведения комплексных испытаний на всех этапах жизненного цикла.

1. Объекты испытаний
Испытаниям подвергаются как КРУ/КУУ в сборе, так и их ключевые компоненты:

• Основные силовые цепи: Сборные шины (главные и распределительные), силовые вводы и выводы, коммутационные аппараты (автоматические выключатели, выключатели-разъединители, контакторы), предохранители, силовые клеммы.
• Вспомогательные цепи: Цепи управления, сигнализации, измерения (трансформаторы тока и напряжения), реле защиты, устройства АВР (автоматического ввода резерва), модули контроля и учета электроэнергии.
• Конструктивные элементы: Несущий каркас (шкаф, панель), двери, съемные крышки, кожухи, блокировки механические и электрические, системы вентиляции и охлаждения.
• Изоляционные системы: Основная изоляция между фазами, фазой и землей, изоляция вспомогательных цепей.
• Соединения: Болтовые, сварные или обжимные соединения шин и проводов.
• Защитное заземление: Главная заземляющая шина (ГЗШ), цепи защитного заземления, непрерывность цепи "земли".

2. Область испытаний
Испытания КРУ/КУУ НН для общественных сетей охватывают несколько ключевых аспектов, соответствующих этапам жизненного цикла изделия:

• Типовые испытания: Проводятся на представителе серии для подтверждения соответствия конструкции и характеристик требованиям стандартов (ГОСТ Р МЭК 61439-1, ГОСТ Р МЭК 61439-2, ГОСТ Р 51321.1, ГОСТ Р 51321.5 и др.). Доказывают пригодность устройства для применения в заявленных условиях.
• Приемо-сдаточные испытания (РИ): Проводятся на каждом конкретном устройстве перед вводом в эксплуатацию. Цель – убедиться в отсутствии повреждений при транспортировке и монтаже, правильности сборки и работоспособности основных функций.
• Эксплуатационные (периодические) испытания: Проводятся в процессе эксплуатации для контроля состояния оборудования, выявления дефектов и прогнозирования остаточного ресурса. Регламентируются нормами эксплуатации (ПТЭЭП, СО 153-34.20.501-2003).
• Контрольные испытания после ремонта или модификаций: Проводятся после любых значительных вмешательств в устройство для подтверждения его безопасности и работоспособности.

3. Методы испытаний
Методы испытаний строго регламентированы национальными и международными стандартами. Основные группы:

• Визуальный осмотр и проверка конструкции:
  • Соответствие комплектности и проектной (рабочей) документации.
  • Правильность монтажа и подключения аппаратов, сборки шин.
  • Качество механической обработки, отсутствие острых кромок, деформаций.
  • Наличие и четкость маркировки, схем, предупреждающих знаков.
  • Функционирование механических блокировок, легкость открывания/закрывания дверей.
  • Проверка затяжки болтовых соединений (моментным ключом).
• Электрические испытания:
  • Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром (обычно 1000 В постоянного тока) между фазами, между каждой фазой и землей, во вспомогательных цепях. Значения должны соответствовать нормам (обычно не менее 1 МОм для силовых цепей).
  • Испытание повышенным напряжением промышленной частоты: Приложение повышенного (например, 2500 В для цепей до 1000 В) переменного напряжения 50 Гц в течение определенного времени (обычно 1 мин) для проверки прочности основной изоляции. Проводится после измерения сопротивления изоляции.
  • Проверка электрической непрерывности защитных цепей: Измерение сопротивления цепей защитного заземления (от точки ввода до любой доступной токопроводящей части) миллиомметром. Сопротивление должно быть минимальным (доли Ома).
  • Проверка правильности функционирования: Проверка включения/отключения аппаратов вручную и дистанционно, срабатывания защиты (МТЗ, МТН, токи КЗ), сигнализации, блокировок, АВР (имитация режимов). Проверка работы измерительных приборов.
  • Проверка уставок защитных аппаратов: Специализированными тестерами (испытателями выключателей) проверяются время-токовые характеристики и пороги срабатывания автоматов и реле.
  • Измерение падения напряжения: На силовых цепях под нагрузкой для оценки качества контактов и соединений.
• Механические испытания:
  • Проверка механической стойкости (устойчивости): Оценка способности конструкции выдерживать механические нагрузки при эксплуатации (вибрации, удары при транспортировке – для типовых испытаний).
  • Проверка степени защиты оболочки (IP): Испытания на защиту от прикосновения к токоведущим частям, попадания посторонних тел и воды (пыле- и влагозащита).
  • Проверка рабочих характеристик коммутационных аппаратов: Количество операций включения/отключения без ухудшения характеристик (для типовых испытаний или после ремонта).
• Термические испытания (преимущественно типовые):
  • Проверка нагрева: Под номинальной нагрузкой и в условиях перегрузки измеряется повышение температуры наиболее нагреваемых частей (шин, контактов аппаратов). Температура не должна превышать допустимых значений по стандартам для используемых материалов.
• Проверка стойкости к токам короткого замыкания (КЗ) (типовые и расчетно-экспериментальные):
  • Подтверждение способности КРУ выдерживать термическое и электродинамическое воздействие токов КЗ без разрушения и опасности для персонала. Включает проверку интеграла Джоуля (I²t) и пикового значения тока (Ipk).

4. Испытательное оборудование
Для проведения испытаний КРУ/КУУ НН требуется специализированное оборудование:

• Электрические измерения:
  • Мегаомметры (измерители сопротивления изоляции) на 500В, 1000В, 2500В.
  • Установки (стенды) для испытания повышенным напряжением промышленной частоты (ВЧ-50Гц).
  • Микроомметры (миллиомметры) для измерения сопротивления контактов и цепей заземления.
  • Мультиметры, токоизмерительные клещи.
  • Испытатели (тестеры) автоматических выключателей и реле защиты.
  • Нагрузочное оборудование (реостаты, трансформаторы) для проверки под нагрузкой.
  • Генераторы испытательных сигналов для проверки защит и АВР.
  • Осциллографы, анализаторы сети (для углубленной диагностики).
• Механические и конструктивные проверки:
  • Инструмент для проверки момента затяжки (динамометрические ключи).
  • Наборы щупов и калибров для проверки зазоров, степени защиты IP.
  • Оборудование для испытаний на удар и виброустойчивость (для типовых испытаний).
• Термические измерения:
  • Термометры контактные и бесконтактные (пирометры), тепловизоры.
• Документирование:
  • Фотоаппараты/камеры для фиксации состояния.
  • Программное обеспечение для управления испытаниями и составления протоколов.

Заключение
Комплексные испытания КРУ и КУУ низкого напряжения – это обязательный и критически важный этап обеспечения надежности и безопасности распределения электроэнергии в общественных сетях. От качества проведенных типовых, приемосдаточных и эксплуатационных испытаний напрямую зависит бесперебойность электроснабжения тысяч потребителей и безопасность эксплуатационного персонала и населения. Строгое соблюдение методов испытаний, использование поверенного оборудования и квалификация персонала являются ключевыми факторами успеха. Регулярный контроль состояния КРУНН через испытания позволяет своевременно выявлять дефекты, предотвращать аварии и продлевать срок службы дорогостоящего оборудования, лежащего в основе общественной энергетической инфраструктуры.