Переходное сопротивление автоматов (АВВ, Schneider Electric, IEK, EKF, КЭАЗ, TDM, Elvert, Legrand, Hager, Eaton, CHINT, DEKraft)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Эксперименты с нашими автоматами продолжаются и сегодня на очереди измерение их переходного сопротивления, с дальнейшим расчетом падения напряжения и мощности рассеивания на полюсе.

Напомню, что в прошлый раз я проверял автоматы током 1,13 от номинального с измерением температуры их нагрева (часть 1 и часть 2). А в этот раз решил измерить переходное сопротивление постоянному току всех участников эксперимента и сравнить их значения между собой.

В принципе, уже по температуре нагрева автоматов из предыдущих экспериментов становится понятно, что разница между ними есть, и причем, по сравнению с некоторыми экземплярами, существенная.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_21

ispytaniya_avtomatov_abb_schneider-electric_iek_ekf_keaz_tdm_elvert_32

Помимо сравнения переходного сопротивления автоматов между собой, измеренные данные, я надеюсь, что пригодятся и проектировщикам для более точного расчета токов короткого замыкания и определения полного сопротивления петли фаза-ноль в электроустановках до 1000 (В), ведь в расчетах необходимо учитывать величину переходного сопротивления коммутационных аппаратов и прочих соединений, а в справочниках и ГОСТах такой информации практически нет.

Вот например, в ГОСТе 28249-93 имеется Таблица 21, где указаны усредненные значения активного и реактивного сопротивлений автоматов серий ВА, А3700 (рекомендую ознакомиться с моей статьей про испытания автомата А3712, при котором обнаружился заводской брак) и «Электрон». Как видите, в таблице указаны значения для автоматов только с номинальным током 50 (А) и выше.

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_2

В последнее время производители все же размещают информацию по внутреннему сопротивлению модульных автоматов, а также мощности их рассеивания, но к сожалению, далеко не все.

Но я постараюсь восполнить этот пробел. Итак, поехали.

Сразу хотелось бы уточнить, что в измеренное значение сопротивления автомата будет входить:

  • сопротивление контактов между клеммами и соединительными проводами прибора
  • сопротивление верхней и нижней клемм автомата
  • сопротивление силового контакта автомата (подвижный с неподвижным)
  • сопротивление катушки электромагнитного расцепителя
  • сопротивление биметаллической пластины теплового расцепителя
  • сопротивление гибких проводников
  • сопротивление прочих токоведущих частей

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_3

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_4

В итоге, мы получим активное сопротивление постоянному току всех наших модульных автоматов.

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_5

Я конечно понимаю, что измерять переходное сопротивление автоматов необходимо при температуре 60°С, 70°С или даже 80°С, т.е. имитируя его нагрев как при номинальном токе, но не всегда ток в цепи может быть номинальным. Некоторые автоматы практически весь свой срок эксплуатации могут работать при токах гораздо меньше номинальных.

Поэтому я решил измерить значения переходного сопротивления автоматов в холодном состоянии, т.е. при температуре окружающего воздуха 25°С, а в дальнейшем эти значения можно в любое время привести непосредственно к другим температурам нагрева.

Производить замеры я буду с помощью микроомметра MMR-600 (про него я неоднократно рассказывал в своих статьях, например, в статье про испытание силовых трансформаторов).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_6

Вот весь перечень испытуемых автоматов:

  • SH201L (ABB, Германия)
  • iC60N (Schneider Electric, Франция)
  • iK60N (Schneider Electric, Таиланд)
  • Easy9 (Schneider Electric, Индия)
  • ВА47-29 (IEK, Россия-Китай)
  • ВА47-63 (EKF, Россия-Китай)
  • ВМ63-1 KEAZ OptiDin (КЭАЗ, Россия-Китай)
  • ВА47-29 (TDM, Россия-Китай)
  • Z406 (Elvert, Россия-Китай)
  • S201 (ABB, Германия)
  • S201M (ABB, Германия)
  • Тх3 (Legrand, Польша)
  • МУ116 (Hager, Франция)
  • PL4 (Eaton, Сербия)
  • DZ47-60 (CHINT, Китай)
  • ВА-101 (DEKraft, Китай)

1. SH201L (ABB)

Чтобы подключить щупы прибора MMR-600 к автоматам, необходимо сделать от них небольшие короткие выводы. В итоге я подключил к автомату с обоих сторон одинаковой длины соединительные провода, к которым уже подключил щупы от прибора. Если у щупов сила зажима постоянно-одинаковая, то у подключаемых проводов к автоматам усилие будет зависеть от силы затяжки их винтового зажима. Скажу сразу, что я буду стараться затягивать провода в автоматах с одинаковым усилием, практически до упора.

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_7

Всего я буду производить два измерения по следующему алгоритму: включаю автомат — произвожу измерение переходного сопротивления — отключаю автомат — включаю автомат — произвожу второе измерение.

Как видите, переходное сопротивление модульного автомата SH201L (ABB) составляет 9,37 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_8

При втором измерении переходное сопротивление этого же автомата составило 9,52 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_9

В итоге я получил два значения переходного сопротивления, максимальное из которых я занесу в общую результирующую таблицу.

У остальных автоматов я буду размещать фотографию только с максимальным измеренным значением.

2. iC60N (Schneider Electric)

Переходное сопротивление автомата iC60N составило 7,01 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_10

3. iK60N (Schneider Electric)

Переходное сопротивление автомата iK60N составило 8,24 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_11

Кстати, у меня на сайте имеется статья, где я производил сравнение автоматов iK60N (Schneider Electric) и ВА47-29 (IEK) по времени срабатывания при разных токах, в том числе производил измерение их переходного сопротивления до и после испытаний. Так вот у автомата iK60N сопротивление до испытаний составляло 8,44 (мОм), а после — 10,04 (мОм).

ВА47-29_от_IEK_и_iK60N_от_Schneider_Electric_3

ВА47-29_от_IEK_и_iK60N_от_Schneider_Electric_14

Наш автомат проверку теплового и электромагнитного расцепителей еще не проходил, и как видите, его значение 8,24 (мОм) соизмеримо со значением 8,44 (мОм), что говорит о постоянстве характеристик данной серии автоматов и правильности проведенных измерений.

4. Easy9 (Schneider Electric)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_12

 

5. ВА47-29 (IEK)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_13

Опять же вернусь к той статье про сравнение автоматов iK60N (Schneider Electric) и ВА47-29 (IEK), о которой говорил чуть выше. Как видите, наше измеренное значение 6,69 (мОм) соизмеримо со значением 6,28 (мОм), что опять таки подтверждает стабильность измеренных параметров данной серии автоматов и применяемого прибора MMR-600.

ВА47-29_от_IEK_и_iK60N_от_Schneider_Electric_4

6. ВА47-63 (EKF)

У данного автомата я заметил некоторый разбег измеренных значений. Вот смотрите, при первом замере сопротивление составило 8,7 (мОм), при втором — 6,58 (мОм), при третьем — 7,48 (мОм), при четвертом — 6,08 (мОм) и т.д. Каждый раз значение изменялось в пределах 1-2 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_14

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_15

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_16

7. ВМ63-1 KEAZ OptiDin (КЭАЗ)

Напомню, что данный автомат был в «лидерах» по нагреву в первой части экспериментов, не считая TDM, и нагрелся аж до 84°С.

ispytaniya_avtomatov_abb_schneider-electric_iek_ekf_keaz_tdm_elvert_26

Переходное сопротивление автомата ВМ63-1 составило 10,9 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_17

8. ВА47-29 (TDM)

А вот к этому автомату нужно присмотреться получше, т.к. среди двух экспериментов он был признан явным «лидером» и нагрелся до температуры 88°C (местами до 90°С).

ispytaniya_avtomatov_abb_schneider-electric_iek_ekf_keaz_tdm_elvert_24

При первом измерении переходное сопротивление у автомата ВА47-29 (TDM) составило 49,7 (мОм), при втором — 110,9 (мОм), при третьем — 47,4 (мОм), при четвертом 135,1 (мОм), при пятом — 118,2 (мОм) и т.д. Каждый раз в значительных пределах изменялось измеряемое значение. В итоге можно смело зафиксировать его максимальное значение 135,1 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_18

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_20

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_19

9. Z406 (Elvert)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_21

10. S201 (ABB)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_22

11. S201M (ABB)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_23

Кстати, в паспорте для автоматов S201 и S201М указано, что их переходное сопротивление находится в пределах 7-8 (мОм), что вполне подтверждается нашими измерениями.

12. Тх3 (Legrand)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_24

13. МУ116 (Hager)

По аналогии с автоматом ВА47-63 (EKF), у данного автомата имеется разбег измеренных значений в пределах 1-2 (мОм). При первом измерении сопротивление составило 8,62 (мОм), при втором — 9,17 (мОм), при третьем — 9,63 (мОм), при четвертом — 11,02 (мОм), при пятом — 10,77 (мОм) и т.д.

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_25

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_26

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_27

14. PL4 (Eaton)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_28

15. DZ47-60 (CHINT)

Напомню, что этот автомат тоже был в «лидерах» по нагреву, но только уже во второй части экспериментов, и нагрелся до температуры 85,1°С.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_11

Но при всем при этом его переходное сопротивление составило не более 6,96 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_29

16. ВА-101 (DEKraft)

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_30

Под итожим.

Измеренное сопротивление у всех автоматов имеет практически одинаковое значение и находится в пределах от 6 до 10 (мОм), за исключением автомата ВА47-29 (TDM), у которого оно составило больше 100 (мОм).

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_31

У автоматов ВА47-63 (EKF) и МУ116 (Hager) наблюдался некоторый разбег измеренных значений в пределах от 1 до 2 (мОм).

 

Падение напряжения и мощность рассеивания автоматов

Зная переходное сопротивление автомата, можно примерно рассчитать падение напряжения и мощность рассеивания на его полюсе при конкретном токе.

Рассмотрим для примера расчет падения напряжения и мощности рассеивания для автомата SH201L (ABB) при токе 18,6 (А).

Напомню, что падение напряжения рассчитывается по всем известной формуле Закона Ома:

U = I·R

В первую очередь нам необходимо определить переходное сопротивление автомата (медных проводников) с учетом его нагрева до температуры 72,7°С (73°С) при прохождении через него тока 18,6 (А).

ispytaniya_avtomatov_abb_schneider-electric_iek_ekf_keaz_tdm_elvert_20

Из справочников я принял, что сопротивление медных проводников увеличивается на 0,4% при нагреве их на 1°С. Сопротивление автомата SH201L (ABB) при температуре 25°С составило 0,00952 (Ом), а значит при увеличении температуры до 73°С (разница в 48°С) переходное сопротивление автомата увеличится на 19,2%, т.е. при 73°С составит 0,0113 (Ом).

Соответственно, падение напряжения на полюсе автомата SH201L (ABB) при токе 18,6 (А) составит:

U = I·R = 18,6 · 0,0113 = 0,21 (В)

А теперь определим и мощность рассеивания на полюсе рассматриваемого автомата SH201L (ABB) по известной формуле:

Р = I² · R = 18,6 · 18,6 · 0,0113 = 3,9 (Вт)

Произведу аналогичные расчеты и для других автоматов, а полученные значения занесу в результирующую таблицу.

perexodnoe_soprotivlenie_avtomatov_32

Получившиеся значения падения напряжения и мощности рассеивания у рассматриваемых автоматов практически одинаковые и находятся в пределах от 0,15 до 0,25 (В) и от 2,77 до 4,66 (Вт), что соответствует данным каталогов некоторых производителей. Исключение составляет лишь автомат ВА47-29 (TDM), у которого падение напряжения составило 3,15 (В) и мощность рассеивания 58,55 (Вт).

Весь процесс измерений Вы также можете посмотреть в моем видеоролике:

В следующих статьях я проверю все эти автоматы:

  • условным током расцепления (1,45·In)
  • на срабатывание теплового расцепителя при токах (2,55·In и 4·In)
  • на срабатывание электромагнитного расцепителя при токах (5·In и 10·In)
  • краш-тесты большими токами, вплоть до 1000 (А)

P.S. Если у Вас имеются какие-то вопросы по проведенным измерениям, то смело задавайте их в комментариях. Всем спасибо за внимание. До новых встреч!

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


22 комментариев к записи “Переходное сопротивление автоматов (АВВ, Schneider Electric, IEK, EKF, КЭАЗ, TDM, Elvert, Legrand, Hager, Eaton, CHINT, DEKraft)”

  1. Владимир:

    Как то про TDM очень странно. Такой скачок. Из чего же сделана его контактная часть, из чугуния?

  2. Админ:

    Владимир, сам в шоке! Можно, конечно, разобрать и посмотреть автомат, но визуально тяжело определить химический состав токоведущих частей или сплав контакта, так что в любом случае необходимо обращаться к соответствующим специалистам. Но главное, что есть информация для размышления. Может взять целую партию ТДМ прикупить и измерить их параметры?! Но это уже скорее после окончания экспериментов, вдруг у нас еще какие-нибудь нюансы всплывут.

  3. Сергей:

    На месте TDM мог быть каждый, либо брак, если автомат новый, или износ и подгорание контактов если автомат б/у. А вот Chint, имея малое сопротивлене — по перегреву в лидерах, какой вывод напрашивается? Экономия на материалах?

  4. Lounger:

    Админ, нет смысла брать партию TDM. Вот если бы мешок автоматов из разных партий, тогда будет репрезентативно. :)
    * * *
    Читатели ресурса и сочувствующие! Пришлите кто-нибудь Админу для испытаний GE Redline G60 или GE DMS-Line DG60, я из Украины прислать не могу.

  5. Сергей:

    тяжело обычному человеку провести такой замер без соответствующих приборов,таких как MMR-600

  6. Lounger:

    Сергей, а вывод напрашивается такой: вопреки всем этим сказкам про благотворное влияние конкуренции, эта самая конкуренция никогда не идёт на пользу покупателю.

  7. Basso:

    По автомату CHINT — что-то не то! Как при таком малом переходном сопротивлении может быть такая температура? Тут ведь должна быть прямая пропорциональность. Законы физики не отменяются.

  8. Сергей:

    Можно предположить, что в Chint экономят на конструкии в части отведения тепла от контактов автомата, сопротивление низкое, а тепло некуда просто отводить. Если так, то автомат получается не надёжен в цепях где перегрузка — режим привычный.

  9. Lounger:

    Единственная конструкция для охлаждения — дугогаситель, да и тот работает на охлаждение дуги, т.е. только в режиме КЗ. Для ещё каких-либо охлаждающих элементов места внутри нет.
    Можно ещё поболтать про выбор биметалла. В смысле его размеров, от которых зависит развиваемое усилие для срыва защёлки. Поскольку большинство читателей ресурса дилетанты (включая и меня), мы здесь можем долго гадать почему Чинт нагревается больше при его низком сопротивлении, а потом вдруг окажется, что у Чинта просто эффективней используется биметалл. Существуют рекомендации по оптимальному выбору биметалла — размеры, температура, развиваемое усилие на конце полосы. Это всё есть где-то в умных книгах про автоматы.

  10. Lounger:

    Дугогаситель «домашнего» автомата GE DMS-Line DG60.
    Отключающая способность 6кА. Зажимы: 25кв.мм, момент до 4,5Нм. Шины: Pin — верх/низ, Fork — низ. Перекрашенный в оранжевый цвет автомат GE Redline G60, отличающийся только отсутствием возможности установки аксессуаров и меньшим сечением подключаемых проводов (у G60 35кв.мм).
    Для тех, кто боится «облегчённых домашних серий». Компания General Electric ворует по-крупному (уходит от налогов), на всякую ерунду типа выкинуть пару пластин из дугогасителя, не разменивается. :)

  11. ПАВ:

    Для спуска взведенного механизма АВ не нужны большие усилия! Это несложно проверить на разобранном и взведенном мех-ме.
    Насчет отвода тепла- на вашем фото от.30.12.04.00 хорошо видна пластина, на которой приварен неподвижный контакт. В обе стороны идут лепестки, увеличивающие площадь рассеивания. К дугогасителю он никак не касается, он сам по себе, как дядя Федор. Его легко вынуть и вставить не нарушая работоспособности АВ.
    Одной из причин перегрева КГ запросто ожет быть смещение конт. площадок при взведении мех-ма, невзирая на достаточно хорошее усилие прижима.
    Уже об этом писал- в мое «инвалиде» оно составило 3 мм, всего, и этого было достаточно, чтобы ответная подвижная площадка промахивалась и касалась иногда 1/3 поверхности, иногда и мимо…

  12. Lounger:

    ПАВ, да, такое бывает, к сожалению. Я читал тот ваш пост про смещение. Но я здесь немножко о другом. Существует некая зависимость между длиной, шириной, температурой, величиной изгиба и усилием на конце биметаллической пластины.
    У мелких автоматов на небольшой ток часто биметалл обмотан сверху через прокладку дополнительным нагревателем. Без него пластина недостаточно прогревается. На некоторых фотографиях тепловизора максимально нагретое место расположено как будто бы в районе биметалла, а не контактов. Под таким углом съёмки не совсем понятно где горячее всего. Вот я и предположил, что может дело в пластине. Вставили какую-то жестянку вместо нормальной пластины, а ей нужно развить бОльшее усилие чтобы отключить автомат, т.е. может больший нагрев ей нужен.

  13. ПАВ:

    Согласен, только и вас прошу поправку внести- не усилие, оно там таки мизерное требуется, а ход пластины из б/м.
    Лет 30 назад я в здоровенный АВ на 250 ампер устанавливал небольшой соленоид, питаемый импульсом 12 вольт, для принудительного отключения нагрузки по току утечки изоляции, такой себе аналог современных УЗО- промышленный прибор непрерывного контроля изоляции УКИ-1(аналог Электрон-1) плюс формирователь импульса, плюс соленоид с ходом якоря пару миллиметров, в нужном месте легко заставлял всю, с приличным усилием взведенную механику, срабатывать мгновенно и легко.
    Здесь- аналогично- система рычагов не требует больших усилий, нужен только определенный ход или теплового, или э/магнитного расцепителя.

  14. Lounger:

    Медный швеллер минимизирует риск смещения. :)

  15. ПАВ:

    Профиль- вряд ли, надо еще помнить о люфтах в точках вращения, однако.

  16. ПАВ:

    И ысчо- вряд ли там медь 100%, скорее- омеднение стальных деталей, это сейчас модно.

  17. Lounger:

    ПАВ, подвижные контакты пока ещё все делают из меди. А остальное — да, в большинстве случаев омеднённая сталь. Конечно, бывают и исключения, для номиналов 50-63А может быть медь от одного до другого зажима, за исключением небольшого участка около электромагнитного расцепителя.

  18. Евгений:

    TDM как всегда «на высоте»! Довелось заниматься электрикой в одном СНТ Подмосковья. Разрешенная мощность на участок 5 кВт, АВ 25А. Вынос приборов учета участков на опоры выполняла некая фирма по своему тарифу «TDM». В щитах учета были установлены АВ именно этой фирмы… С тех пор все жители СНТ не перестают удивляться, почему при включении нагрузки более 2кВт в домах свет становится тусклее. Самые продвинутые заменили TDM на что-то другое, и проблема исчезла. А ведь можно было сделать по тарифу «АВВ», подороже. Но вызывать электрика и менять TDM на АВВ выходит еще дороже-ведь местный электрик будет убеждать владельца участка (особенно,если это не толковый мужик) в супер-сложности замены, и, следовательно, необходимости супер-оплаты.

  19. Андрей:

    ТДМ удивил… Хорошо было бы попробовать другой ТДМ-ский автомат. Неужели столько же покажет!?

  20. Lounger:

    Удивительно, но у автомата ИЭК ВА47-60 внутри везде медь. От верхнего до нижнего зажима, кроме теплового расцепителя, конечно. В самих зажимах только подвижная скоба стальная. Автомат 10А, механизм — Moeller/Eaton/КЭАЗ.
    У некоторых других автоматов такое можно увидеть при номиналах 40-63А, но никак не при 10А.

  21. Lounger:

    Кстати, про Hager …
    Самый лучший Хагер — это японский Хагер :)
    Испанский филиал Terasaki, автоматы серии TemDin 3.

  22. Lounger:

    Terasaki TemDin 3.

Оставить комментарий