ГОСТ IEC 60898-1-2020. Межгосударственный стандарт. Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока

9.7 Испытание электроизоляционных свойств

 

9.7.1 Влагостойкость

9.7.1.1 Подготовка выключателя к испытанию

Части, которые могут быть удалены без помощи инструмента, удаляются и подвергаются влажностной обработке с основной частью; пружинные крышки остаются открытыми во время этой обработки.

Кабельные вводы, при наличии, оставляют открытыми; если предусмотрены пробивные диафрагмы, одну из них вскрывают.

9.7.1.2 Условия испытания

Влажную обработку проводят в камере с относительной влажностью, поддерживаемой от 91% до 95%.

Температура воздуха T в камере, в которой находится образец, поддерживается в пределах +/- 1 °C от любого удобного значения от 20 °C до 30 °C.

Перед помещением в камеру образца его температура должна быть от T °C до T °C + 4 °C.

9.7.1.3 Методика испытания

Образец выдерживают в камере 48 ч.

Примечание - Относительную влажность от 91% до 95% можно обеспечить, поместив в камеру насыщенный водный раствор сульфата натрия (Na₂SO₄) или нитрата калия (KNO₃), имеющий достаточно большую поверхность контакта с воздухом.

 

Для достижения заданных условий в камере необходимо обеспечить постоянную циркуляцию воздуха внутри и, в общем случае, использовать камеру с теплоизоляцией.

9.7.1.4 Состояние выключателя после испытания

После такой обработки образец не должен иметь повреждений по требованиям настоящего стандарта и выдерживать испытания по 9.7.2 - 9.7.4 и 9.7.5.2 (по применению).

9.7.2 Сопротивление изоляции главной цепи

Выключатель, обработанный в соответствии с 9.7.1, извлекается из камеры.

Спустя 30 - 60 мин после этой обработки измеряют сопротивление изоляции в течение 5 с при напряжении постоянного тока приблизительно 500 В в следующей последовательности:

a) с выключателем в разомкнутом состоянии - между каждой парой выводов, которые электрически соединены между собой, когда выключатель замкнут, в каждом полюсе поочередно;

b) при замкнутом выключателе - между каждым полюсом поочередно и остальными полюсами, соединенными вместе, при этом электронные компоненты, включенные между токовыми путями, на время испытания должны быть отключены;

c) при замкнутом выключателе - между всеми полюсами, соединенными вместе, и корпусом, включая металлическую фольгу, контактирующую с наружной поверхностью внутренней оболочки из изоляционного материала, при ее наличии, с клеммными участками, сохраненными полностью свободными, чтобы избежать пробоя между клеммами и металлической фольгой;

d) для выключателей с металлическим корпусом, имеющим внутреннюю облицовку из изоляционного материала, - между корпусом и металлической фольгой, контактирующей с внутренней поверхностью облицовки из изоляционного материала, включая втулки и аналогичные устройства.

Измерения в перечислениях a) - c) производятся после подключения к раме всех вспомогательных цепей.

Термин "корпус" включает в себя:

- все доступные металлические детали и металлическую фольгу, контактирующие с поверхностями изоляционного материала, которые доступны после установки как для нормального использования;

- поверхность, на которой установлено основание выключателя, покрытую, при необходимости, металлической фольгой;

- винты и другие приспособления для крепления основания к его опоре;

- винты для крепления крышек, которые должны быть сняты при монтаже выключателя;

- металлические части средств управления, указанных в 8.2.

Если выключатель снабжен клеммой, предназначенной для соединения защитных проводников, то эта клемма соединяется с корпусом.

Для измерений в соответствии с перечислениями b) - d) металлическая фольга наносится таким образом, чтобы герметизирующая смесь, если таковая имеется, была эффективно испытана.

Сопротивление изоляции должно быть не менее:

- 2 МОм для измерений по перечислениям a) и b);

- 5 МОм для других измерений.

9.7.3 Электрическая прочность изоляции главной цепи

После испытания по 9.7.2 оговоренное испытательное напряжение прикладывают на 1 мин между частями, указанными в 9.7.2, при этом электронные компоненты, при их наличии, на время испытаний отключают.

Испытательное напряжение должно иметь практически синусоидальную форму волны и частоту от 45 до 65 Гц.

Источник испытательного напряжения должен быть в состоянии обеспечить ток короткого замыкания не менее 0,2 А.

Токовое защитное устройство трансформатора не должно срабатывать при токе в выходной цепи менее 100 мА.

Значения испытательного напряжения должны быть следующими:

- 2000 В для 9.7.2, перечисления a) - c);

- 2500 В для 9.7.2, перечисление d).

Вначале прикладывают не более половины указанного напряжения, затем его повышают до полного значения за 5 с.

Во время испытания не должно происходить никаких пробоев или перекрытий изоляции.

Тлеющие разряды, не вызывающие падения напряжения, во внимание не принимают.

9.7.4 Сопротивление изоляции и электрическая прочность вспомогательных цепей

a) Измерение сопротивления изоляции и испытание электрической прочности изоляции вспомогательных цепей проводят сразу же после измерения сопротивления изоляции и испытания электрической прочности изоляции главной цепи в условиях перечислений b) и c), приведенных ниже.

Если в выключателях имеются электронные компоненты, соединенные при нормальной работе с главной цепью, следует выполнить временные соединения на период испытания таким образом, чтобы в течение испытания между входными и выходными выводами компонентов не было напряжения.

b) Измерения сопротивления изоляции проводят:

- между соединенными между собой вспомогательными цепями и корпусом;

- между каждой частью вспомогательных цепей, которая может быть изолирована от других частей при нормальной эксплуатации, и всеми остальными частями, соединенными вместе, при напряжении приблизительно 500 В постоянного тока, после того, как это напряжение прикладывалось 1 мин.

Сопротивление изоляции должно быть не менее 2 МОм.

c) Практически синусоидальное напряжение номинальной частоты прикладывают в течение 1 мин между частями, перечисленными выше в перечислении b).

Значения прикладываемого напряжения указаны в таблице 13.

 

Таблица 13

 

Испытательное напряжение вспомогательных цепей

 

Номинальное напряжение вспомогательной цепи (переменного или постоянного тока), В		Испытательное напряжение, В
св.	до включ.
0	30	600
30	50	1000
50	110	1500
110	250	2000
250	500	2500

 

В начале испытания испытательное напряжение не должно превышать половины указанного значения. Затем напряжение постепенно увеличивают до полного значения в течение не менее 5 с.

Во время испытания не должно быть перекрытий и пробоев изоляции.

Примечания

1 Тлеющие разряды, не вызывающие снижения напряжения, во внимание не принимают.

2 Для выключателей, вспомогательная цепь которых не доступна для проверки требований, указанных в перечислении b) данного подпункта, испытания должны быть проведены на образцах, специально подготовленных изготовителем, либо в соответствии с его инструкциями.

 

9.7.5 Проверка способности выдерживать импульсные напряжения (через воздушные зазоры и твердую изоляцию) и ток утечки на разомкнутых контактах

9.7.5.1 Общая методика испытаний на импульсное выдерживаемое напряжение

Положительные и отрицательные импульсы, подающиеся генератором, имеют длительность фронта 1,2 мкс и длительность на уровне 0,5 величины амплитуды импульса - 50 мкс с точностью:

- +/- 5% - для пикового значения;

- +/- 30% - для длительности фронта;

- +/- 20% - для длительности на уровне 0,5.

В каждом испытании прикладывают по пять положительных и отрицательных импульсов с интервалом между последующими импульсами одной и той же полярности не менее 1 с и между импульсами противоположной полярности не менее 10 с.

При проведении испытания импульсным напряжением всего выключателя следует учитывать ослабление или усиление испытательного напряжения. Необходима гарантия того, что к выводам испытуемого оборудования подается требуемое значение испытательного напряжения.

Волновое сопротивление испытательного прибора должно быть 500 Ом.

При проведении испытания выключателя со встроенными прерывателями импульсов (например, элементы защиты от перенапряжения) должен использоваться генератор импульсов с виртуальным сопротивлением 2 Ом.

Форму импульсов устанавливают при подключенном к генератору импульсов испытуемом выключателе. Для этой цели должны использоваться соответствующие делители и датчики напряжения.

Для выключателя со встроенными прерывателями импульсов, которые не могут быть отсоединены, форму импульсов устанавливают, не присоединяя выключатель к импульсному генератору.

Допускаются незначительные колебания импульсов при условии, что их амплитуда вблизи пика импульсов составляет не более 5% амплитудного значения импульса.

Допустимы колебания в первой половине фронта импульса амплитудой не более 10% от пикового значения импульса.

Во время испытания не должно быть разрушительных разрядов.

Частичные разряды в зазорах, которые не приводят к пробою, не учитываются.

9.7.5.2 Проверка воздушных зазоров импульсным выдерживаемым напряжением

Если измерение зазоров по пунктам 2 и 4 таблицы 4 не показывает какого-либо уменьшения зазора, то это испытание не применяется.

В тех случаях, когда измерения зазоров внутри устройства нецелесообразны, это испытание может быть использовано для замены измерений зазоров в пунктах 2 и 4 таблицы 4.

Испытание проводят на выключателях в замкнутом положении, закрепленном на металлическом основании.

Значения испытательного импульсного напряжения должны выбираться по таблице 14 в соответствии с номинальными импульсными напряжениями выключателей, приведенными в таблице 3. Данные значения корректируют по таблице 14 согласно барометрическому давлению и/или высоте проведения испытаний над уровнем моря.

 

Таблица 14

 

Испытательное напряжение для проверки устойчивости

к импульсному выдерживаемому напряжению

 

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp, кВ	Испытательные напряжения на соответствующей высоте над уровнем моря
	U1,2/50 пиковое переменного тока, кВ
	Уровень моря	200 м	500 м	1000 м	2000 м
2,5	2,9	2,8	2,8	2,7	2,5
4,0	4,9	4,8	4,7	4,4	4,0

 

Испытания производятся с применением импульсного напряжения:

a) поочередно между каждым полюсом и другими полюсами, соединенными вместе, при этом электронные компоненты, соединенные между путями тока, отключаются для испытания;

b) между всеми полюсами, соединенными вместе, и корпусом, включающим металлическую фольгу или часть, контактирующую с наружной поверхностью корпуса из изоляционного материала, но при этом клеммные области остаются полностью свободными, чтобы избежать вспышки между клеммами и металлической фольгой;

c) для автоматических выключателей с металлическим корпусом, имеющим внутреннюю облицовку из изоляционного материала, между корпусом и металлической фольгой, контактирующей с внутренней поверхностью облицовки из изоляционного материала, включая втулки и аналогичные устройства.

Примечание - Термин "корпус" определен в 9.7.2.

 

Там, где это применимо, металлическая фольга наносится таким образом, чтобы герметизирующий состав, если таковой имеется, был эффективно испытан.

Во время испытаний не должно быть разрушительных разрядов. Если, однако, имел место только один такой разрушительный разряд, то дополнительно прикладывают десять импульсов той же полярности, что и вызвавший разрушительный разряд; соединения при этом должны быть такими же, как при разряде.

Не должно быть дальнейших разрушительных разрядов.

Примечание - Выражение "разрушительный разряд" используется для обозначения явлений, связанных с разрушением изоляции при электрическом напряжении, которые включают падение напряжения и протекание тока.

 

9.7.5.3 Проверка токов утечки на разомкнутых контактах (пригодность для изоляции к разъединению)

Каждый полюс выключателей, подвергнутых испытаниям, указанным в 9.12.11.2, или 9.12.11.3, или 9.12.11.4.2, или 9.12.11.4.3, или 9.12.11.4.4, питается напряжением, в 1,1 раза превышающим номинальное рабочее напряжение, причем выключатель находится в открытом положении.

Ток утечки, протекающий по разомкнутым контактам, измеряется и не должен превышать 2 мА.

9.7.5.4 Проверка сопротивления изоляции разомкнутых контактов импульсному напряжению (пригодность к разъединению)

Данным испытаниям не предшествует обработка влажностью, описанная в 9.7.1.

Примечание - Испытания, описанные в 9.7.5.4, как указано в требованиях 8.1.3, проводятся до испытаний, приведенных в 9.7.1, на трех образцах в цикле испытаний B.

 

Значения испытательного импульсного напряжения выбираются из таблицы 15 в соответствии с номинальным напряжением установки, для которой предполагается использовать выключатель, как указано в таблице 3. Эти значения корректируются для барометрического давления и/или высоты, на которой проводятся испытания, в соответствии с таблицей 15.

 

Таблица 15

 

Испытательное напряжение для проверки пригодности

к разъединению относительно номинального

импульсного выдерживаемого напряжения

выключателя и высоты проведения испытаний

 

Номинальное напряжение установки, В	Испытательные напряжения на соответствующих высотах над уровнем моря
	U1,2/50 пиковое переменного тока, кВ
	Уровень моря	200 м	500 м	1000 м	2000 м
Однофазная система с заземленной средней точкой 120/240 <a>	3,5	3,5	3,4	3,2	3,0
Однофазная система 120/240, 240 <b>	6,2	6,0	5,8	5,6	5,0
Трехфазные системы 230/400	6,2	6,0	5,8	5,6	5,0
<a> В электроустановках Японии. <b> В электроустановках стран Северной Америки.

 

Серия испытаний проводится на выключателе, закрепленном на металлическом основании как при нормальной эксплуатации, так и при разомкнутых контактах.

Импульсы подаются между клеммами линии, соединенными вместе, и клеммами нагрузки, соединенными вместе.

Во время испытания не должно быть никаких разрядов, разрушающих изоляцию.