Апарат захисту від струмів витоку уніфікований рудничний АЗУР.4МК

Апарат захисту від струмів витоку АЗУР.4МК (апарат захисту уніфікований, рудничний, четвертого виконання, мікроконтролерний, надалі – «апарат захисту») призначений для захисту людей від ураження електричним струмом та інших небезпечних наслідків витоків струму на землю в електричних мережах трифазного змінного струму частотою 50 Гц напругою 380, 660 і 1140 В із ізольованою нейтраллю трансформатора (крім мереж з напівпровідниковими перетворювачами частоти).

Рисунок 1 — Загальний вигляд апарата АЗУР.4МК

Апарат захисту вбудовується у розподільні пристрої нижчої напруги пересувних трансформаторних підстанцій, що застосовуються у підземних виробках та на поверхні вугільних та гірничорудних підприємств.

Апарат АЗУР.4МК повністю замінює апарат АЗУР-4.

Умови експлуатації апарата АЗУР.4МК

Вид кліматичного виконання УХЛ, категорія розміщення 5 за ГОСТ15150-69.
Номінальне значення кліматичних факторів – за ГОСТ 15543.1-89. При цьому апарат захисту призначений для роботи в наступних умовах:

• температура навколишнього повітря від -10 до +65°С;
• відносна вологість навколишнього повітря до 100 % (з конденсацією вологи) при температурі 35 °С;
• довкілля вибухонебезпечне по газу (метану) і вугільному пилу, запиленість до 1200 мг/м3;
• відсутність різких поштовхів (ударів та сильної тряски);
• робоче становище у просторі не регламентується;
• номінальне значення зовнішніх механічних факторів, що впливають за ГОСТ 13516.1-90 для групи механічного виконання М1;
• апарат забезпечує нормальну роботу при зміні напруги мережі від 85 до 110 % номінального значення.

Ступінь захисту корпусу апарата IР54.

Технічні характеристики

Номінальна напруга трифазної мережі змінного струму, що захищається, частотою 50 Гц, В	380/660/1140
Напруга живлення апарата, В	127
Зміна ємності мережі, мкФ на фазу	от 0 до 1,0
Опір спрацювання при симетричному трифазному витоку, кОм на фазу, не менше:
при напрузі мережі 380 В	10
при напрузі мережі 660 В	30
при напрузі мережі 1140 В	60
Опір спрацювання при однофазному витоку, кОм, не більше:
при напрузі мережі 380 В	15
при напрузі мережі 660 В	20
при напрузі мережі 1140 В	50
Величина тривалого струму витоку при зміні ємності мережі від 0 до 1 мкФ на фазу, А, не більше	0,025
Пристрій шунтування пошкодженої фази малим опором на землю в діапазоні зміни ємності мережі від 0,1 до 1 мкФ має знижувати короткочасний струм до величини, А, не більше	0,1
Опір спрацювання в режимі запобіжного контролю ізоляції	дорівнює опору спрацювання апарата в режимі реле витоку
Опір автоматичного деблокування в режимі попереджувального контролю та блокування від опору спрацювання, %, не більше	150
Власний час спрацювання апарата захисту від струмів витоку при опорі однофазного витоку 1,0 кОм і ємності мережі від 0 до 1,0 мкФ на фазу, не більше
основного захисту при напрузі мережі 380 та 660 В	0,1
основного захисту при напрузі мережі 1140 В	0,07
резервного захисту	0,2
Власний час спрацювання апарата захисту при зниженні напруги на затискачах до 0,6 номінальної напруги мережі, обумовленої виникненням міжфазних дугових замикань з торканням дугою стінок оболонок електрообладнання, не більше	0,1
Час шунтування пошкодженої фази на землю з моменту появи однофазного витоку та ємності мережі від 0 до 1,0 мкФ на фазу, с, не більше	0,17
Споживана потужність, кВ•А, не більше	0,025
Середній термін служби до списання, років, не менше	5
Габаритні розміри апарата захисту, (Ш x В x Г), мм	320х167х154
Маса апарата захисту, кг, не більше	7

Вид обслуговування – періодичний контроль справності апарата захисту раз на добу.
Апарат захисту виконує функцію самоконтролю справності елементів ланцюга контролю ізоляції та захисного відключення, а також самотестування працездатності елементів схеми.

Склад виробу та комплектність поставки

У комплект постачання входить:

• апарат захисту АЗУР.4МК - 1 шт.
• інструкція з експлуатації - 1 екз.
• гніздо з'єднувача РШАГКП-20-3 - 1 шт. *
• кілоомметр - 1 шт. *
  
• інформаційний блок БИН.4МК - шт. *

* Комплектується за окремим замовленням.

Конструкція та пристрій апарата

Апарат захисту АЗУР.4МК конструктивно виконаний у вигляді блоку, що встановлюється у розподільні пристрої нижчої напруги трансформаторних пересувних підстанцій. Апарат захисту впливає на розчіплювач нульової напруги та незалежний розчіплювач автоматичного вимикача пересувної трансформаторної підстанції.
Апарат захисту складається із виїмної частини, закритої металевим корпусом (рисунок 1).

При неспрацюванні автоматичного вимикача, апарат захисту видає сигнал на відключення високовольтної комірки, що живить цю підстанцію.

Рисунок 2 – Апарат захисту від струмів витоку АЗУР.4МК

На лицьовій панелі апарата захисту встановлено штепсельний роз'єм, струмопровідні та заземлюючі затискачі для підключення апарата до трансформаторної підстанції.
На корпусі апарата є кронштейни для кріплення його в камері підстанції.

Функціонально схема апарата захисту складається із пристрою контролю опору ізоляції мережі, пристрою визначення, вибору та шунтування пошкодженої фази та пристрою реєстрації, відображення, зберігання та передачі даних. Відображення даних вимірювання та подій, що відбулися, здійснюється за допомогою окремого інформаційного блоку, який не входить до складу блоку захисту.

Клеми К, U, V, W та штепсельний роз'єм X1 призначені для зовнішніх з'єднань і повністю взаємозамінні з апаратом АЗУР-4.
Штепсельний роз'єм X6 призначений для підключення інформаційного блоку, що відображає поточний стан апарата та мережі, що захищається, результати вимірювань (опір ізоляції і часу спрацювання при перевірці) і події, що відбулися, а також передає інформацію в систему нижнього рівня АСУ ТП за інтерфейсом RS-485 (протокол Modbus RTU) та УТАС.

Опис роботи схеми

Апарат захисту забезпечує безперервний контроль опору ізоляції мережі при напругах 380/660/1140 В та автоматично адаптується до зазначених напруг. Після подачі напруги живлення на апарат і трифазної напруги мережі, апарат автоматично визначає величину напруги і вибирає уставку спрацювання без участі оператора. Встановлена після включення трифазної напруги уставка спрацювання в режимі реле витоку, а також у режимі попереджувального контролю ізоляції зберігається в енергонезалежній пам'яті до наступного включення напруги живлення і трифазної напруги.

У режимі безперервного контролю опору ізоляції мережі апарат захисту працює в такий спосіб. Після подачі напруги на трансформатор формується вимірювальний струм, який протікає через фільтри, а після обробки надходить на вхід мікроконтролера, де відбувається його вимірювання. Таким чином, здійснюється попередній контроль опору ізоляції мережі. При параметрах опору ізоляції мережі вище нормованих мікроконтролер видає сигнал, у результаті реле зводиться і дозволяє включення силового комутаційного апарата, що подає напругу на мережу. Елементи ланцюга вимірювального струму безперервно контролюються мікроконтролером після подачі на них робочої напруги мережі. Одночасно відбувається самотестування елементів схеми, про нормальну роботу яких свідчить миготливий світлодіод. При збої роботи апарата або відмови хоча б одного з елементів, світлодіод перестає блимати, а виконавче реле блокує процес включення силового автоматичного вимикача.

Після подачі силової напруги на апарат захисту відбувається вимірювання величини напруги, вибирається уставка спрацювання апарата та здійснюється контроль цілісності ланцюгів вимірювального струму та напруг. При зниженні опору ізоляції мережі вимірювальний струм збільшується, а при перевищенні порогового значення мікроконтролер через реле видає команду на відключення силового комутаційного апарата.

При цьому відбувається запам'ятовування та запис в енергонезалежну пам'ять (EEPROM) дати та часу події, характеру події (аварійне відключення або вимкнення в результаті перевірки), найменування пошкодженої фази мережі. При проведенні перевірки спрацювання апарата в енергонезалежну пам'ять також записується час спрацювання (власний час, час шунтування пошкодженої фази на землю і час спрацювання спільно з автоматичним вимикачем). Вказана інформація може бути передана диспетчеру по лінії зв'язку через інформаційний блок, або знята оперативним персоналом під час розслідування аварій за допомогою спеціалізованого стенду.

Кілоомметр є одним з елементів ланцюга вимірювального струму, тому якщо замість нього використовується інформаційний блок необхідно встановити перемичку між виведеннями 1 і 9 роз'єму X1.

У процесі вимірювання одночасно безперервно контролюється ланцюг протікання вимірювального струму, його величина, а також наявність, величина напруги усунення нейтралі мережі та фазові залежності між фазною напругою і напругою усунення нейтралі мережі мікроконтролером. При відхиленні від заданих еталонних значень апарат також видає команду на відключення силового комутаційного апарата. У разі витоку в мережі за сукупністю заданих ознак мікроконтролер визначає пошкоджену фазу мережі. Після видачі команди на відключення силового комутаційного апарата, видається команда на спрацювання одного з виконавчих реле, що шунтують, яке підключає паралельно витоку один відповідний резистор опором 100 Ом, і тим самим багаторазово знижує струм, що протікає через витік. Уставка спрацювання визначника пошкодженої фази є багатофакторною залежністю від параметрів опору ізоляції та ємності мережі, обчислюється та встановлюється автоматично та не регулюється. Величина уставки спрацювання пристрою визначення пошкодженої фази та час спрацювання виконавчої частини схеми обрані з умов необхідного забезпечення обмеження величини кількості електрики, що протікає через тіло людини при дотику до фази мережі, не більше 50 мА•с.

Після відключення силового комутаційного апарата РУНН трансформаторної підстанції апарат захисту знову переходить у режим попереднього контролю ізоляції мережі. Схема апарата під час замовлення може бути виконана з блокуванням виконавчого реле. При такому виконанні після відключення комутаційного апарата виконавче реле не відновлюється і блокує подачу напруги на мережу до натискання на кнопку «Скидання сигналізації» або зняття та повторної подачі напруги живлення апарата захисту.

Апарат контролює наявність напруги у всіх трьох фазах, а також асиметрію напруги мережі трохи більше 15%. У разі обриву однієї з фаз або асиметрії апарат видає команду на відключення комутаційного апарата через виконавче реле, а в другому рядку РКІ вказується відсутня фаза, наприклад: «Обрив фази C».

Для здійснення перевірки працездатності апарата захисту в умовах експлуатації в апараті передбачені перевірочні резистори які через затиск К підключаються до кнопки «Перевірка» трансформаторної підстанції. У режимі роботи реле витоку за допомогою кнопки «Перевірка» через зазначені резистори створюється штучний витік струму на землю, що призводить до спрацювання апарата захисту.

При використанні інформаційного блоку з дисплеєм є можливим проводити перевірку часу спрацювання апарата захисту разом із силовим комутаційним апаратом трансформаторної підстанції. Для цього необхідно підключити до кнопки «Перевірка» в РУН трансформаторної підстанції між затискачем К і землею () резистор величиною 1 кОм потужністю не менше 50 Вт. Закрити кришку РУНН, подати напругу живлення апарата, включити автоматичний вимикач і натиснути на кнопку «Перевірка» трансформаторної підстанції. Після цього відбудеться відключення комутаційного апарата і на дисплеї буде відображено інформацію про власний час спрацювання апарата, а також повний час спрацювання спільно з комутаційним апаратом. Отримані результати вимірювання часу спрацювання можуть бути протоколом перевірки апарата захисту без додаткових стендових випробувань при обов'язкових періодичних перевірках.

Візуальний контроль стану ізоляції контрольованої мережі здійснюється за допомогою кілоомметра або інформаційного блоку.

Апарат захисту має також світлову сигналізацію із запам'ятовуванням стану спрацювання апарата, виконану на світлодіодному індикаторі, і світлову індикацію, підключену до контактів виконавчого реле, що вказує на його стан.

Стан світлової індикації про спрацювання апарата захисту не впливає на його працездатність. Повернення у вихідний стан світлової сигналізації про спрацювання апарата захисту здійснюється кнопкою «Скинути індикацію» трансформаторної підстанції.

Залежно від вимог замовників електрична схема апарата передбачає виконання із блокуванням виконавчого реле та без нього.

Така побудова схеми апарата захисту дозволяє здійснювати:

• самоконтроль елементів та самодіагностування стану схеми зі світлодіодною індикацією справного стану апарата;
• можливість перевірки апарата раз на добу;
• автоматичну адаптацію до напруги мережі та автоматичний вибір уставок спрацювання без участі оператора;
• блокування виконавчого реле (виконання АЗУР.4МК А) та сигналізації після спрацювання апарата захисту в аварійних режимах;
• можливість побудови схеми електропостачання без використання нульового захисту в апараті за рахунок використання проміжного вихідного реле (за потреби);
• дистанційну перевірку спрацювання відповідно до ДСТУ 31612-2012 «Пристрої захисту від струмів витоку рудничні для мереж напругою до 1200 В»;
• можливість перевірки часу спрацювання апарата спільно з автоматичним вимикачем за умов шахти без застосування додаткових пристроїв контролю часу (при використанні апарата спільно з інформаційним блоком);
• реєстрацію та зберігання результатів перевірки та спрацювань в аварійних режимах (функція «чорна скринька»);
• цифрову індикацію та відображення на РКІ в реальному часі стану апарата, величини контрольованого опору витоку, напруги мережі, поточних дати та часу, величини опору аварійного відключення мережі, пошкодженої (зашунтованої) фази;
• інтеграцію до нижнього рівня АСУ ТП, зокрема спільно з апаратурою УТАС;
• передачу диспетчеру даних про поточний стан апарата та мережі, про перевірки та аварійні відключення (з архівного журналу апарата).

Використання за призначенням

Перед спуском апарата захисту в шахту слід провести зовнішній огляд та перевірку його роботи на спеціальному стенді.

У процесі огляду:

• провести зовнішній огляд та розконсервацію;
• перевірити наявність документації (посібники з експлуатації);
• перевірити комплектність, наявність та затягування всіх різьбових з'єднань апарата;
• перевірити цілісність та справність роз'ємів, а також елементів ущільнення;
• перевірити наявність заземлювальних пристроїв та знаків заземлення.

Порядок підключення

Апарат встановлюється в РУНН трансформаторної підстанції на спеціальних шпильках і приєднується до підстанції за допомогою роз'ємів X1, X6 (при необхідності) та з'єднувальних проводів, що мають наконечники.

Перед встановленням апарата АЗУР.4МК у підстанцію необхідно провести ревізію роз'ємів.

Схема зовнішніх з'єднань апарата наведено на рисунку 3.

Рисунок 3 – Схема зовнішніх з'єднань апарата АЗУР.4МК із використанням
а) неоновых ламп ТН-03-3; б) світлодіодних комутаторних ламп СКЛ-11

Рисунок 4 – Схема підключення роз'єму X6 апарата АЗУР.4МК з використанням
а) інформаційного блоку; б) світлодіодного індикатора

Лицьова панель апарата заземлюється за допомогою спеціального затискача.

Додатковий заземлювач, «ДЗ» з'єднується з прохідним затискачем трансформаторної підстанції та виводиться на додатковий заземлювач, встановлений не менше ніж за 5 метрів від основного заземлювача.
Додатковий заземлювач забороняється приєднувати до затискача «Земля»() апарата або корпусу підстанції!

Технічне обслуговування та заходи безпеки

Клеми К, U, V, W та штепсельний роз'єм Х1 призначені для зовнішніх з'єднань та повністю взаємозамінні з апаратом АЗУР-4.

До обслуговування апаратів допускається лише проінструктований персонал.
АПАРАТИ ЗАХИСТУ В ШАХТНИХ УМОВАХ НЕ РОЗКРИВАТИ!
Категорично забороняється блокування та експлуатація апарата захисту мережі з наявністю витоку, тому що це призводить до виходу з експлуатації окремих елементів апарата захисту, в тому числі трифазного приєднувального трансформатора та до виходу з ладу апарата захисту в цілому.
Апарат перевіряється обслуговуючим персоналом один раз на добу за допомогою кнопки "Перевірка" або дистанційно, переважно у ремонтну зміну.
При натисканні на кнопку «Перевірка» та утриманні її протягом 1-3 секунд апарат повинен спрацювати. При несправності апарата, той хто проводив перевірку, повинен негайно знеструмити мережу та повідомити про це гірничому диспетчеру.
Перед встановленням апарата АЗУР.4МК у підстанцію необхідно провести ревізію роз'ємів.
При підготовці апарата до роботи та його експлуатації необхідно дотримуватись вимог, встановлених «Правилами безпеки у вугільних шахтах», «Правилами технічної експлуатації вугільних та сланцевих шахт».
Усі роботи, пов'язані з ремонтом апарата, необхідно виконувати лише на поверхні. Монтаж та експлуатація апарата повинні виконуватись електротехнічним персоналом, який ознайомився з посібником з експлуатації апарата та пройшов інструктаж з техніки безпеки в установленому порядку.

Транспортування та зберігання

Апарат може транспортуватися будь-яким видом транспорту за умови захисту тари від механічних пошкоджень та атмосферних опадів. Умови транспортування апарата щодо впливу кліматичних факторів є такими ж за групою умов зберігання 5 (ОЖ4), ГОСТ 15150-69. Апарат повинен зберігатися відповідно до ГОСТ 15150-69 групи умов зберігання 1 (Л).

Маркування та пломбування

На частині апарата захисту, що не знімається, на видному місці укріплена табличка, на якій вказані:

• товарний знак підприємства-виробника;
• найменування виробу;
• дата виготовлення;
• заводський номер;
• номінальна напруга у вольтах;
• частота мережі в герцах;
• маса в кілограмах;
• ступінь захисту;
• позначення технічних умов.

Апарат після остаточної перевірки та налаштування має бути опломбований.

Гарантії виробника

Підприємство-виробник гарантує відповідність апарата вимогам технічних умов, за умови дотримання споживачем умов експлуатації, транспортування та зберігання, встановлених технічними умовами.
Строк гарантії встановлюється 1,5 року від дня введення в експлуатацію, але не більше 2 років від дня відвантаження споживачеві.

Формулювання замовлення

Якщо Ви хочете купити апарат АЗУР.4МК, скористайтесь прикладом запису позначення апаратів захисту при замовленні "Апарат захисту від витоків струму на землю типу АЗУР.4МК, ТУ У 31.2-13505026-007-2009"

Головна Каталог Апарати захисту Блоки захисту Системи управління Блоки керування Блоки інформації Датчики струму Командоапарати Стенди Інше Сертифікати Контакти