Низковольтные автоматические выключатели

Когда говорят про низковольтные автоматические выключатели, многие сразу представляют себе стандартные щиты в офисных зданиях. Но в промышленности, особенно там, где работают индукционные печи, всё иначе. Частая ошибка — считать, что подойдёт любой аппарат с подходящим номиналом. На деле же, особенно в контурах управления и питания систем водяного охлаждения или насосов, мелочей не бывает. Сам сталкивался с ситуациями, когда, казалось бы, надёжный выключатель от известного бренда начинал ?капризничать? из-за постоянных пусковых токов или вибрации от самого оборудования.

Где именно они нужны и почему это не так просто

Возьмём, к примеру, индукционную печь. Помимо силового питания самой индуктора, куча вспомогательных цепей: охлаждение, гидравлика, система управления, освещение, вентиляция. Для каждой из этих цепей нужна защита. И вот здесь начинается самое интересное. Для циркуляционного насоса системы водяного охлаждения нельзя просто взять выключатель по току двигателя из таблички. Нужно учитывать место установки — часто это помещение с повышенной температурой и влажностью из-за возможных протечек. Тепловой расцепитель в таких условиях может срабатывать раньше времени. Приходилось ставить аппараты с завышенным номиналом, но это уже риск для кабеля. Идеального решения нет, только компромисс.

Ещё один момент — защита цепей управления. Казалось бы, тут токи мизерные. Но если в шкафу управления рядом проходят силовые кабели на печь, возможны наводки и ложные срабатывания модульных автоматов. Помню, на одном объекте долго не могли найти причину периодического отключения системы контроля температуры. Оказалось, виноват был слишком ?чувствительный? низковольтный автоматический выключатель в цепи питания блока контроллера. Заменили на аппарат с другой времятоковой характеристикой — проблема ушла.

И конечно, вибрация. Индукционные печи, особенно старые модели или при плавке крупной шихты, создают ощутимую вибрацию. Болтовые соединения в клеммах автоматических выключателей могут ослабевать. Раз в полгода-год приходится подтягивать. Некоторые коллеги советуют использовать пружинные шайбы, но это не всегда удобно при монтаже. Это та самая ?механика?, о которой в каталогах пишут редко.

Опыт с конкретным оборудованием и производителями

Работая с оборудованием от компании ООО Аньхой Хунда Технология Электрических Печей (сайт — nghxdl.ru), обратил внимание на их подход. Как специализированный производитель с тридцатилетним опытом, они часто комплектуют свои печи определёнными марками аппаратуры. В их схемах часто встречаются выключатели, рассчитанные на более жёсткие промышленные условия. В спецификациях на сайте компании можно увидеть, что они делают акцент на энергосбережение и надёжность, а это напрямую зависит и от корректной работы защитной аппаратуры.

Однако даже у них бывают нестыковки. Принимали мы как-то печь, где в схеме управления были установлены низковольтные автоматические выключатели с характеристикой ?C? для двигателей вентиляторов. В теории всё верно. Но на практике, при частых пусках-остановах в режиме термоциклирования, эти выключатели не выдерживали. Пришлось менять на выключатели с характеристикой ?D?, которые лучше переносят броски тока. Производитель, кстати, после нашего фидбэка внес изменения в рекомендации для подобных режимов работы.

Из производителей выключателей, которых часто вижу в связке с таким серьёзным оборудованием, могу отметить не самых раскрученных, но ?рабочих?: IEK, КЭАЗ, DEKraft. Не скажу, что они идеальны, но для большинства вспомогательных цепей их качество и, что важно, доступность на замену, перевешивают. Для ответственных силовых вводов, конечно, смотрим в сторону ABB, Schneider или Siemens, но это уже другая история и другие бюджеты.

Типичные ошибки монтажа и эксплуатации, которые дорого обходятся

Самая распространённая ошибка — пренебрежение селективностью. В цепочке стоит вводной автомат, потом автомат на группу, потом на конкретный двигатель. И при КЗ на двигателе срабатывают все подряд. После этого полдня уходит на поиск неисправности и включение. Особенно критично для печей, где остановка означает потерю расплава и простои. Приходится тщательно подбирать номиналы и характеристики, иногда даже жертвовать быстродействием на нижних ступенях, чтобы обеспечить селективность. Это кропотливая работа с времятоковыми кривыми, которую многие монтажники игнорируют.

Вторая ошибка — экономия на качестве клеммных соединений. Низковольтный автоматический выключатель — это не только пластик и биметалл внутри. Это ещё и точка подключения. Использование алюминиевых проводов без должных переходных гильз или плохая обжимка наконечников под медный кабель приводят к нагреву, окислению и, в итоге, к отказу. Видел случаи, когда из-за перегрева клеммы ?плыла? пластмасса корпуса самого выключателя.

И третье — полное отсутствие понимания, для чего нужна та или иная характеристика срабатывания. Ставят везде ?C?, потому что так всегда делали. Но для трансформаторов управления или емкостных цепей иногда нужна характеристика ?B?, а для длинных линий с высоким пусковым током — ?K? или ?D?. Без этого либо постоянные ложные отключения, либо, что хуже, выключатель не сработает когда нужно.

Мысли по поводу модернизации и замены

Сейчас много говорят про ?умные? выключатели с дистанционным управлением и мониторингом. Для крупных цехов с десятками печей, думаю, это будущее. Можно со щита оператора видеть, какой насос или вентилятор отключился, и быстрее реагировать. Но для небольшого производства, где стоит одна-две печи, как, например, многие клиенты ООО Аньхой Хунда, это избыточно. Тут важнее надёжность механики и правильный подбор.

При модернизации старой печи часто встаёт вопрос: менять ли старые советские автоматические выключатели на современные? Если они ещё работают и есть возможность найти к ним запчасти — иногда лучше оставить. Новый аппарат может не встать на старую din-рейку, могут отличаться габариты, да и переделка всей панели — это время и деньги. Но если речь идёт о безопасности или старые аппараты уже не обеспечивают защиту из-за износа — менять, конечно, нужно. И здесь лучше не импровизировать, а смотреть, что рекомендует производитель печи или аналогичные успешные решения.

Интересный момент с запасными частями. Для оборудования, которое работает 20-30 лет, как некоторые печи от Хунда, оригинальные выключатели могут быть уже сняты с производства. Поэтому при заказе нового оборудования или капитальном ремонте есть смысл сразу заказывать несколько запасных аппаратов ключевых номиналов. Хранить их в сухом месте, и тогда проблема внезапного простоя из-за сгоревшего автомата на 16 ампер отпадёт.

Вместо заключения: о чём стоит помнить всегда

Главное, что усвоил за годы работы — низковольтные автоматические выключатели в промышленности это не ?установил и забыл?. Это такой же расходник, как и контакторы, или щётки на двигателях. Их состояние нужно периодически проверять: подтягивать клеммы, очищать от пыли (особенно токопроводящей металлической), проверять механизм свободного расцепления рукой.

И никогда не стоит слепо доверять расчётам на бумаге. Реальные условия в цеху — температура, влажность, вибрация, качество сети — вносят свои коррективы. Часто оптимальный номинал или характеристика находятся опытным путём, после нескольких недель наблюдений за работой оборудования. Это нормально.

Что касается конкретно индукционных печей, то здесь связка ?производитель печи — рекомендованная защитная аппаратура? часто является самым безопасным путём. Компании вроде ООО Аньхой Хунда Технология Электрических Печей, которые давно в теме и дорожат репутацией, обычно дают проверенные решения. Но и инженеру на месте нельзя терять бдительность. Всё-таки итоговая ответственность за работоспособность и безопасность линии лежит на тех, кто её обслуживает. А автоматический выключатель — это один из ключевых элементов в этой цепи ответственности.