Измерение сопротивления контактов силового выключателя — граница приёмки 1,2×Ru как индикатор технического состояния

Руководство об измерении переходного сопротивления микроомметром (DLRO) рассматривает общий метод измерения (4-проводный метод Кельвина, высокий испытательный ток) для кабельных наконечников, болтовых и шинных соединений. Эта статья рассматривает конкретное применение той же измерительной техники: главные контакты силового выключателя, для которых IEC 62271-100 устанавливает конкретную, нормативную границу приёмки вместо общего подхода «сравнить-с-аналогичными-соединениями».

Измерение: тот же 4-проводный метод Кельвина, конкретная цель

Как и при кабельном или шинном соединении, сопротивление главных контактов силового выключателя измеряется 4-проводным методом Кельвина при уровне испытательного постоянного тока примерно от 50 А до номинального тока выключателя. Однако для силового выключателя цель конкретна: отслеживание износа главных контактов, возникающего из-за повторных коммутаций (механический износ и дуговая эрозия при отключении тока) и возможного загрязнения или окисления поверхности контакта.

Граница приёмки 1,2×Ru

Для типовых испытаний нового силового выключателя IEC 62271-100 устанавливает эталонное значение Ru: сопротивление контактов, измеренное на новом, неиспользованном заводском устройстве. При последующих рутинных (периодических) измерениях на том же устройстве действует граница приёмки: измеренное сопротивление не должно превышать 1,2-кратное значение Ru — превышение 20% относительно исходного эталонного значения указывает на значимый износ или загрязнение контактов, требующее более пристальной оценки. После специального испытания с операциями включения/отключения может применяться более широкий допуск (до 100% увеличения), в зависимости от точных условий испытания и данных производителя.

Почему это отличается от общего подхода DLRO при сравнении

Для кабельного наконечника или шинного соединения обычно не существует универсального абсолютного предельного значения, поэтому сравнение проводится между аналогичными соединениями в той же установке (см. руководство о DLRO). Для силового выключателя по IEC 62271-100, напротив, существует конкретное, нормативное эталонное значение (Ru) для данного конкретного типа устройства, установленное производителем во время типовых испытаний — благодаря чему оценка не должна опираться исключительно на взаимное сравнение, а может использовать абсолютную, специфичную для устройства границу приёмки.

Тенденция важнее единичного измерения

Помимо абсолютной границы 1,2×Ru, как минимум так же важна тенденция при последовательных периодических измерениях: постепенное увеличение сопротивления контактов при повторных измерениях на одном и том же устройстве — даже если последнее значение всё ещё (едва) укладывается в границу 1,2×Ru — является ранним признаком прогрессирующего износа контактов и поводом для увеличения частоты измерений или планирования обслуживания (очистка, замена контактов) до того, как граница приёмки действительно будет превышена.

Практическая значимость

При периодической проверке по NEN 3140 силовых выключателей в распределительном устройстве (см. также руководства о настройках LSI(G) и о первичном/вторичном инжекционном испытании) измерение сопротивления главных контактов должно сопровождать электрические функциональные испытания: инжекционное испытание показывает, отключится ли выключатель при неисправности, в то время как измерение сопротивления контактов отслеживает физическое состояние самих главных контактов — аспект, который инжекционное испытание напрямую не количественно оценивает.

Частые ошибки

1. Применение общего подхода «сравнить-с-аналогичными-соединениями» к силовому выключателю без использования конкретного эталонного значения Ru и границы приёмки 1,2× из IEC 62271-100, хотя они доступны.
2. Отсутствие записи эталонного измерения (Ru или первого периодического измерения) при вводе в эксплуатацию, из-за чего последующие измерения нельзя оценить относительно исходного значения.
3. Взгляд только на последнее абсолютное значение и игнорирование тенденции при нескольких периодических измерениях — постепенно растущее сопротивление, которое всё ещё едва укладывается в границу 1,2×Ru, уже является предупреждающим сигналом.
4. Рассмотрение измерения сопротивления контактов как замены первичного/вторичного инжекционного испытания (или наоборот) — оба метода проверяют разные аспекты силового выключателя (физическое состояние контактов против работы защиты) и дополняют друг друга.

Связанные материалы

• Измерение переходного сопротивления микроомметром (DLRO)
• Первичное и вторичное инжекционное испытание силовых выключателей
• Настройки силового выключателя — LSI(G)
• Термографическое обследование