Настоящая производственная головная боль: На заключительном этапе тестирования мы отбраковывали автоматические выключатели серии 8% из-за дрейфа показаний терморезистора. Причиной проблемы со схемой выключателя было то, что используемый нами калибровочный стенд не обеспечивал стабильного тока в течение более 30 минут. Не было возможности проверить правильность регулировки биметаллических элементов с помощью наших предыдущих калибровок. — Менеджер по качеству, средний по размеру производитель электротехнической продукции

станки для калибровки автоматических выключателей Это специализированные приборы, используемые для проверки и регулировки характеристик срабатывания при перегреве или перегрузке миниатюрных автоматических выключателей. Калибровочные стенды позволяют точно и стабильно применять перегрузки (обычно от 100% до 135%) и измерять время срабатывания автоматических выключателей (+/- 0,1%), что помогает настроить биметаллическую пластину таким образом, чтобы автоматические выключатели срабатывали в очень узком диапазоне (например, 45–55 секунд при 135%). В этом руководстве описывается, как правильно использовать калибровочный стенд для миниатюрных автоматических выключателей; приводятся типы стендов (ручные, полуавтоматические, с длительным временем работы), а также информация о том, как выбрать подходящий стенд для вашей производственной лаборатории или предприятия.

Данное руководство охватывает следующие темы:

• Что такое калибровочный прибор для автоматических выключателей и чем он отличается от тестера?
• Принцип работы: имитация теплового отключения, управление током и синхронизация.
• Типы калибровочных стендов: ручные, полуавтоматические (типа А/В) и стенды для длительной калибровки.
• Основные характеристики, подлежащие оценке (диапазон действия, точность, стабильность)
• Как выбрать калибровочный станок, исходя из требуемого объема и точности калибровки.
• Часто задаваемые вопросы: калибровка автоматических выключателей, проверка правильности работы и правило 80%.

1. Что такое калибровочный станок для автоматических выключателей? (Определение и назначение)

Для калибровки теплового элемента защиты от перегрузки миниатюрных автоматических выключателей (также называемых калибровочными стендами для теплового отключения) разработана калибровочная машина для таких выключателей. Внутри каждого автоматического выключателя находится биметаллическая полоска, которая изгибается из-за нагрева от проходящего через нее тока перегрузки. Если полоска изгибается слишком рано или слишком поздно, выключатель сработает вне допустимого диапазона времени-тока (в соответствии с IEC 60898-1). Калибровочная машина подает стабильный ток (1,45 × номинальный ток для типов B/C/D) на калибруемый автоматический выключатель и измеряет фактическое время срабатывания. После получения значения времени срабатывания, если оно выходит за пределы допустимого диапазона, оператор (или автоматическая станция регулировки) поворачивает калибровочный винт для регулировки отклонения биметаллической полоски, увеличивая или уменьшая ее. После регулировки срабатывание повторяется до тех пор, пока значение не окажется в пределах допустимых параметров. Этот процесс гарантирует, что каждый автоматический выключатель будет обеспечивать одинаковый уровень защиты после выхода из-под контроля.

Примеры продукции Benlong Automation включают: наиболее подходящий (для новичков) стенд для ручной калибровки термореле автоматических выключателей (начальный уровень) и полуавтоматический стенд типа А с механизмом переключения для различных конструктивных особенностей автоматических выключателей.

2. Как работает калибровочный станок для автоматических выключателей?

Основные принципы работы включают в себя 3 основные подсистемы: генерацию тока, измерение времени и вспомогательное оборудование.

2.1 Стабильный, программируемый источник тока

Прибор генерирует регулируемый переменный электрический ток в диапазоне от нескольких ампер до 500 ампер, в зависимости от модели. Для калибровки необходимо установить ток на уровне 135% от номинального тока калибруемого автоматического выключателя (MCB). Ток тепловой калибровки для типичного автоматического выключателя с номинальным током 10 ампер должен быть установлен на уровне 13,5 ампер для обеспечения теплового (долговременного) срабатывания. Ток также должен поддерживаться в пределах допуска ±2% в течение одного часа; в противном случае время срабатывания будет изменяться, что приведет к неточным результатам. Стенд для долговременной тепловой калибровки автоматических выключателей Benlong, использующий IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) или тиристорный контроллер для поддержания постоянной стабильности обратной связи в режиме постоянной волны (CW), обеспечит необходимую стабильность калибровочного тока. Технические характеристики включают: номинальную мощность на станцию = 1 кВА, максимальный выходной ток = 500 ампер, максимальное искажение выходного сигнала = < 3%.

2.2 Высокоточная синхронизация и обнаружение сбоев

Встроенный таймер является частью испытательного стенда; он начинает обратный отсчет, когда ток поступает в проверяемый автоматический выключатель, и продолжает отсчет до тех пор, пока не разомкнутся все контакты выключателя. Точность синхронизации важна в контексте длительных испытаний (от 1 до 60 минут) ±0,1%, так что, например, допустимая погрешность для 60-секундного срабатывания не будет превышать 0,06 секунды. В технической документации на стенд для длительной термокалибровки автоматических выключателей указана точность синхронизации ±0,1%, с диапазоном отображения времени от 1 секунды до 9 часов 59 минут. Для повышения производительности несколько станций (обычно от 4 до 10) могут одновременно тестировать несколько автоматических выключателей.

2.3 Механизм крепления и регулировки

При калибровке автоматических выключателей (MCB) ручные стенды – например, предназначенные для использования с калибровочными стендами для термореле – позволяют оператору, установленному на валу, загрузить устройство ручного срабатывания MCB и использовать цифровой измерительный дисплей для записи времени срабатывания термореле MCB. После этого оператор корректирует калибровочные настройки MCB с помощью отвертки перед выполнением второго теста. Полуавтоматические стенды типов A и B оснащены пневматическими зажимами и моторизованным регулятором калибровки. Оператор выполняет только загрузку и выгрузку, а также позволяет машине выполнить тест и отрегулировать время срабатывания до приемлемого диапазона, используя многократные повторные тесты и предоставляя результаты оператору без необходимости дополнительного вмешательства. Стенд типа B оснащен сменными платами для различных возможностей тестирования, включая MCB от разных производителей.

3. Типы калибровочных машин для автоматических выключателей.

В зависимости от уровня автоматизации и продолжительности тестирования выделяют три распространенных типа:

• Стенд для ручной калибровки термодатчиков: Самый экономичный вариант — от $5000 до $15000. Оператор будет считывать время срабатывания для ручной замены шнеков во время производства. Это подходит для исследований и разработок, небольших партий (до 200 штук) и для использования в полевых условиях.
• Полуавтоматический калибровочный стенд (тип А / тип В): Типичный ценовой диапазон от $15k до 35k; обычно включает автоматическое регулирование тока (для требуемого количества электроэнергии) и обнаружение срабатывания (при возникновении срабатывания), а также иногда моторизованную регулировку (для учета нагрузки/разгрузки); загрузка/разгрузка осуществляется оператором; чаще всего используется в средних объемах производства (200–1500 единиц продукции в день); тип ‘А’ включает механизм переключения для работы с различными типами автоматических выключателей (MCB); тип ‘В’ использует сменные платы для быстрой смены.
• Стенд для длительной термокалибровки: Предназначен для длительной работы при номинальном токе 100% (от 1 до 8 часов). Используется для проведения типовых испытаний (для подтверждения номинальных электрических характеристик) или проверки эффекта тепловой памяти. Может содержать более одной независимой испытательной станции (от 4 до 12) и может обеспечивать регистрацию данных.

4. Ключевые характеристики для оценки (с использованием реальных данных)

При сравнении калибровочных машин для автоматических выключателей запрашивайте следующие документально подтвержденные значения:

• Диапазон выходного тока и точностьДолгосрочный измерительный стенд Benlong позволяет измерять ток от 0,01 до 500 ампер на станцию с погрешностью 1%. Номинальные значения автоматических выключателей, которые можно учитывать, варьируются от 1 до 63 ампер, а в некоторых случаях — до 125 ампер.
• Точность синхронизации: ±0,1% или лучше. Для длительных испытаний дрейф за 8 часов должен быть <0,5%.
• Количество испытательных станций: от 1 до 12. Большее количество станций увеличивает пропускную способность, но требует большей площади.
• Искажение формы волны: <3% (THD) – более высокая степень искажения влияет на нагрев биметалла.
• Сопротивление изоляции: >10 МОм (безопасное сопротивление).
• Соответствие стандартам: IEC 60898‑1 (для автоматических выключателей) или планы испытаний, разработанные специально для заказчика.

5. Как выбрать подходящий станок для калибровки автоматических выключателей для вашего завода.

Используйте это руководство по принятию решений, исходя из ваших ежедневных требований к производительности и точности:

При определении ваших потребностей следует подумать, нужно ли вам тестировать только тепловые или только магнитные датчики срабатывания. Большинство калибровочных стендов предназначены только для тестирования тепловых (длительных) датчиков срабатывания. Для магнитных датчиков вам потребуется дополнительный мгновенный тестер, хотя существуют и продвинутые модели, которые обеспечивают обе функции. Калибровочные стенды, описанные нами ранее в этой статье, идеально подойдут для специализированной калибровки любого из двух вышеуказанных типов датчиков срабатывания.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое калибровка MCB?

калибровка MCB Калибровка миниатюрного автоматического выключателя включает в себя регулировку механизма теплового отключения (биметаллической пластины). Цель этой регулировки — обеспечить срабатывание выключателя в течение заданного периода времени при прохождении через него тока перегрузки. Ток перегрузки устанавливается на уровне 1,45 от номинального тока, как указано в стандартах IEC60898-1 для типов B, C и D (т.е., он будет равен 1,45 от In). Как правило, для калибровки автоматического выключателя используется специальное калибровочное оборудование. Калибровочное оборудование подает на выключатель точный и стабильный ток, измеряет время срабатывания и позволяет оператору или автоматизированной системе корректировать калибровку механизма отключения в диапазоне до тех пор, пока время срабатывания не будет соответствовать пределам, указанным в стандартах (например, время срабатывания выключателя на 10 А при 135% In должно составлять от 45 до 55 секунд). Успешное завершение этого процесса позволяет автоматическому выключателю обеспечивать надежную защиту от длительных перегрузок.

Как проверить исправность автоматического выключателя?

Для определения исправности миниатюрного автоматического выключателя необходимо провести термостатическую (перегрузочную) и магнитную (тест на короткое замыкание) проверку. Для термостатической проверки используйте калибровочный прибор или устройство для подачи первичного тока, подавая ток, в 1,45 раза превышающий номинальный, и запишите время срабатывания. Автоматический выключатель должен сработать в течение 1 часа (для >10 А) или 1 минуты (для меньших номинальных значений). Для магнитной проверки подайте ток, в 5-10 раз превышающий номинальный (в зависимости от кривой: B, C, D) — автоматический выключатель должен сработать в течение 100 миллисекунд. Проверьте сопротивление контактов (<5 мОм, типичное значение) и сопротивление изоляции (>100 МОм при 500 В), чтобы убедиться, что автоматический выключатель соответствует стандартам ANSI. Простая полевая проверка с использованием кнопки срабатывания демонстрирует только механическую связь, но не подтверждает электрическую калибровку.

Каково правило 80% для автоматических выключателей?

Согласно NEC 210.20, правило 80% запрещает непрерывную нагрузку автоматического выключателя, превышающую 80% от его номинального тока. Например, если автоматический выключатель имеет допустимый ток 20 А, это означает, что он может выдерживать ток 16 А более 3 часов из-за перегрева. Предполагается, что ложные срабатывания, вызванные перегревом, будут происходить в цепях, постоянно перегруженных. Калибровка не имеет прямой связи с правилом 80%, но процедура калибровки гарантирует правильное срабатывание выключателя при перегрузке (135% от номинального тока), даже если выключатель постоянно нагружался до 100% в цепи, нарушающей правило 80%. Со временем, из-за роста биметалла, существует вероятность ложного срабатывания выключателя; поэтому очень важно, чтобы калибровка подтверждала, что срабатывание происходит в стандартные сроки. Некоторые производители делают исключение из этого стандарта, выпуская автоматические выключатели с одинаковой номинальной токовой нагрузкой для специальных применений, а также аналогичные устройства других производителей.

Что такое MCB и каковы его функции?

Основное назначение автоматического выключателя (MCB) — защита низковольтных электрических цепей с номинальным током до 125 А от повреждений, вызванных перегрузкой (длительным воздействием высокого тока) или коротким замыканием (чрезвычайно высоким током). Автоматический выключатель имеет термоэлемент (биметаллический), который обнаруживает перегрузку, и электромагнитный элемент, который обнаруживает короткое замыкание, то есть неисправность в цепи, возникающую из-за перегрузки по току. При возникновении любой неисправности в цепи, к которой подключен автоматический выключатель, он автоматически срабатывает и прекращает подачу питания на неисправную цепь, что, в свою очередь, защищает от пожаров и предотвращает повреждение оборудования, подключенного к неисправной цепи. Автоматический выключатель также может быть сброшен после устранения неисправности, в отличие от предохранителя, который необходимо заменять после перегорания. Проверка или калибровка автоматического выключателя проводится для обеспечения срабатывания термоэлемента при соответствующем уровне тока и в течение определенного временного интервала, установленного в IEC 60898-1.

Приборы для калибровки автоматических выключателей используются производителями, испытательными и калибровочными лабораториями, а также отделами технического обслуживания для проверки и внесения необходимых корректировок в систему тепловой защиты от перегрузки автоматических выключателей (миниатюрных автоматических выключателей). Принцип работы приборов для калибровки заключается в подаче постоянного, точного тока (обычно 1351 TP3T от номинального тока автоматического выключателя) на автоматический выключатель и измерении времени его срабатывания (с очень высокой точностью, ±0,11 TP3T).

Станки для калибровки автоматических выключателей выпускаются в различных вариантах; ручные станки используются при небольших объемах работы (например, в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах); полуавтоматические (типа A и B) станки предназначены для повышения производительности за счет обработки средних объемов работы; а станки длительного действия, работающие в автоматическом режиме, предназначены для обработки больших объемов работы.

При выборе калибровочных машин для автоматических выключателей, соответствующих вашим потребностям, следует учитывать следующие важные характеристики: максимальный диапазон тока (макс. 500 А), очень высокая точность измерения времени срабатывания, количество калибровок автоматических выключателей, которые вы планируете проводить в день, и соответствие стандарту IEC 60898-1.

При выборе Калибровочные станки для автоматических выключателей, При выборе автоматического выключателя учитывайте ежедневный объем производства, бюджет и необходимый уровень автоматизации. Правильная калибровка выключателя поможет гарантировать его срабатывание при перегрузках. Надлежащая калибровка защитит как оборудование, так и персонал.