Коробки испытательные КЭАЗ: назначение, конструкция, типы и применение

Коробки испытательные (КИ) производства компании «Курский электроаппаратный завод» (КЭАЗ) представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для безопасного подключения контрольно-измерительных приборов (КИП) к цепям вторичной коммутации в устройствах релейной защиты и автоматики (РЗА), а также для проведения оперативных измерений и проверок в электроустановках. Основная функция – обеспечение разрыва токовых цепей и закорачивания вторичных обмоток трансформаторов тока (ТТ), а также переключения цепей напряжения трансформаторов напряжения (ТН) при проведении работ, что исключает возможность появления опасного напряжения на измерительных проводах и обеспечивает безопасность персонала и оборудования.

Назначение и основные функции

Испытательные коробки КЭАЗ выполняют несколько критически важных функций в схеме вторичных соединений подстанций и распределительных устройств:

• Безопасное подключение приборов: Обеспечивают точки для подключения переносных приборов (ваттметров, фазометров, анализаторов качества электроэнергии, устройств РЗА) к цепям ТТ и ТН без необходимости вмешательства в действующую схему коммутации.
• Закорачивание вторичных обмоток ТТ: При отключении реле или другого оборудования от токовой цепи, вторичная обмотка ТТ должна быть предварительно надежно закорочена. КИ предоставляют специальные закоротки (шунтирующие контакты), которые срабатывают при извлечении испытательного блока или повороте рукоятки, предотвращая разрыв токовой цепи и возникновение опасного высокого напряжения на вторичной обмотке ТТ.
• Отключение цепей напряжения: Позволяют безопасно отключать цепи напряжения от оборудования для проведения его испытаний или замены.
• Организация испытательных режимов: Позволяют вводить в схему эталонные сигналы тока и напряжения для проверки правильности работы устройств РЗА, АИИС КУЭ и систем учета.
• Маркировка и структурирование: Обеспечивают четкую маркировку цепей, что снижает вероятность ошибок при подключении.

Конструктивные особенности коробок испытательных КЭАЗ

Конструкция КИ КЭАЗ отличается высокой степенью унификации, надежностью и безопасностью. Основные элементы конструкции:

• Корпус: Изготавливается из ударопрочного, самозатухающего пластика (поликарбоната) или металла (для особых условий). Имеет степень защиты не ниже IP20 для внутренней установки и IP54/IP65 для наружной. Корпус может быть навесного или встраиваемого типа.
• Испытательный блок (плата, колодка): Съемный или стационарный элемент, содержащий контактные группы. В съемных конструкциях (например, серия КИВ) при извлечении блока происходит автоматическое шунтирование токовых цепей и разрыв цепей напряжения.
• Контактная система: Включает в себя винтовые зажимы для подключения штатных проводников, пружинные или винтовые контакты для подключения измерительных проводов, а также шунтирующие (закоротные) контакты. Контакты изготавливаются из латуни или луженой меди для обеспечения стабильного переходного сопротивления.
• Органы управления: Рычаги или рукоятки для управления шунтирующими устройствами в коробках с невынимаемыми блоками (серия КИ).
• Маркировочные элементы: Прозрачные окна для установки маркировочных схем, бирки для обозначения цепей.

Типы и серии коробок испытательных КЭАЗ

Ассортимент КЭАЗ включает несколько серий, различающихся по конструкции, назначению и количеству цепей.

Серия КИ (Коробка испытательная невынимаемыми блоками)

Классическая конструкция с рычажным управлением шунтирующими контактами. Блоки не извлекаются, коммутация осуществляется поворотом рукоятки. Применяется для организации испытательных режимов в цепях ТТ и ТН.

• КИ-1: Для цепей ТТ. Содержит группы контактов: измерительные, шунтирующие и разрывные.
• КИ-2: Для цепей ТН. Обеспечивает переключение цепей напряжения.
• КИ-3: Универсальная, для одновременной работы с цепями ТТ и ТН.

Серия КИВ (Коробка испытательная вынимаемыми блоками)

Наиболее распространенная и современная серия. Испытательный блок является съемным. При его установке цепи работают в штатном режиме. При извлечении блока происходит автоматическое замыкание (шунтирование) токовых цепей и разрыв цепей напряжения. Обеспечивает максимальную безопасность.

Таблица 1. Основные модификации коробок КИВ КЭАЗ

Модель	Назначение	Количество цепей (полюсов)	Ключевая особенность
КИВ-1	Для цепей трансформаторов тока (ТТ)	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10	Автоматическое шунтирование при извлечении блока
КИВ-2	Для цепей трансформаторов напряжения (ТН)	1, 2, 3, 4, 6, 8	Автоматический разрыв цепи при извлечении блока
КИВ-3	Универсальная (ТТ и ТН)	Комбинации, напр., 3 цепи ТТ + 3 цепи ТН	Совмещает функции КИВ-1 и КИВ-2 в одном корпусе
КИВ-А	Для цепей тока и напряжения в одном блоке	Различные комбинации	Компактное исполнение для панелей учета

Серия КИС (Коробка испытательная специальная)

Предназначена для специальных применений: в схемах дифференциальной защиты, для подключения устройств коммерческого учета (АИИС КУЭ), с дополнительными перемычками и контактами.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Коробки испытательные КЭАЗ соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.5.1 (аналог МЭК 60947-7-1) и других отраслевых стандартов.

Таблица 2. Основные технические параметры коробок КИВ КЭАЗ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение изоляции	До 660 В переменного тока, до 1000 В постоянного тока
Номинальный длительный ток	До 20 А для цепей ТТ (кратковременно до 100 А), до 10 А для цепей ТН
Испытательное напряжение изоляции	2 кВ, 50 Гц, 1 мин.
Сопротивление изоляции	Не менее 10 МОм
Переходное сопротивление контакта	Не более 0,01 Ом
Механическая износостойкость	Не менее 1000 циклов «включение-отключение»
Диапазон рабочих температур	От -40°С до +55°С (для стандартного исполнения)
Степень защиты корпуса (IP)	IP20 (внутренняя установка), IP54, IP65 (наружная установка)
Сечение подключаемых проводов	От 0.5 до 4.0 мм² (гибких), до 6.0 мм² (одножильных)

Принципиальные схемы подключения

Понимание схемы подключения является основой правильного монтажа и эксплуатации КИ. Рассмотрим типовые схемы.

Схема подключения коробки КИВ-1 в цепь трансформатора тока

Цепь от вторичной обмотки ТТ подключается на нижние (штатные) зажимы испытательной коробки. От верхних зажимов цепь идет на защиту или учет. Испытательный блок, будучи вставленным, соединяет эти две группы контактов. При его извлечении нижние контакты (со стороны ТТ) замыкаются накоротко через шунтирующий контакт, а верхние (со стороны нагрузки) размыкаются. Таким образом, цепь ТТ никогда не разрывается, а измерительное устройство можно безопасно подключить к гнездам, связанным с нижними зажимами.

Схема подключения коробки КИВ-2 в цепь трансформатора напряжения

Принцип аналогичен, но шунтирование не требуется. При извлечении блока происходит разрыв цепи как со стороны ТН, так и со стороны нагрузки, что позволяет безопасно подключать приборы для измерения напряжения.

Монтаж, эксплуатация и требования безопасности

Монтаж коробок испытательных должен производиться в соответствии с проектной документацией, ПУЭ и инструкцией завода-изготовителя.

• Установка: КИ монтируются на DIN-рейку или непосредственно на панель/стену шкафа. Необходимо обеспечить свободный доступ для подключения приборов и извлечения блоков.
• Подключение проводов: Винтовые зажимы требуют затяжки с рекомендуемым моментом. Обязательна маркировка всех цепей в соответствии со схемой.
• Эксплуатация: Перед проведением работ с использованием КИ персонал должен быть проинструктирован. Запрещается извлекать блоки или манипулировать рукоятками под нагрузкой в цепях ТТ, если это не предусмотрено конструкцией для безопасного разрыва. Все работы с КИ в действующих электроустановках должны выполняться по наряду-допуску.
• Техническое обслуживание: Включает периодический визуальный осмотр, проверку надежности контактных соединений, очистку от пыли, контроль состояния маркировки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие коробок серии КИ от КИВ?

Основное отличие – в конструкции коммутирующего элемента. В серии КИ используется невынимаемый блок с рычажным переключением. В серии КИВ – съемный испытательный блок, при извлечении которого коммутация происходит автоматически. КИВ считаются более безопасными и удобными для частых проверок, так как исключают человеческий фактор при шунтировании цепей ТТ.

Как правильно выбрать количество полюсов в коробке КИВ-1?

Количество полюсов должно соответствовать количеству вторичных цепей ТТ. Для однофазной цепи – 1 полюс. Для трехфазной схемы полной звезды – 3 полюса. Для схемы неполной звезды – 2 полюса. Для схем с включением на разность токов двух фаз (например, А-С) также требуется 2 полюса. Для учета с разделением цепей (защита + учет) могут потребоваться коробки на 6 и более полюсов.

Можно ли использовать коробку КИВ-2 для разрыва токовой цепи?

Нет, категорически запрещено. Коробки КИВ-2 предназначены только для цепей напряжения и не имеют шунтирующих контактов. Разрыв токовой цепи через такую коробку приведет к появлению опасного высокого напряжения на вторичных выводах ТТ.

Каков порядок действий при подключении прибора через КИВ-1?

1. Убедиться, что измерительные провода прибора отключены.
2. Извлечь испытательный блок из коробки КИВ-1. При этом цепь ТТ автоматически шунтируется.
3. Подключить измерительные провода прибора к соответствующим гнездам коробки (как правило, нижнему ряду, маркированному «И» или «ТТ»).
4. Провести необходимые измерения.
5. Отключить провода прибора, вставить испытательный блок обратно до упора (произойдет автоматический разрыв шунта и восстановление штатной цепи).

Как часто необходимо проводить обслуживание испытательных коробок?

Периодичность регламентируется технической документацией энергопредприятия. Как правило, в рамках планово-предупредительных ремонтов (ППР) электрооборудования, не реже одного раза в 2-4 года, проводится визуальный осмотр, проверка затяжки контактных соединений динамометрическим ключом, контроль состояния изоляции и очистка.

Допускается ли установка коробок КЭАЗ с IP20 на улице?

Нет, установка коробок со степенью защиты IP20 допускается только внутри отапливаемых или неотапливаемых помещений, в условиях отсутствия прямого воздействия воды и пыли. Для наружной установки на конструкциях ОРУ необходимо применять коробки со степенью защиты не ниже IP54 (пыле- и брызгозащищенные) или IP65 (пыленепроницаемые и защищенные от струй воды).

Заключение

Коробки испытательные КЭАЗ являются неотъемлемым и критически важным элементом вторичных цепей электроустановок, обеспечивающим безопасность, удобство и надежность проведения испытаний и измерений. Широкий модельный ряд, включающий классические коробки серии КИ и современные с вынимаемыми блоками серии КИВ, позволяет выбрать оптимальное решение для любой схемы релейной защиты, автоматики и учета. Строгое соблюдение правил монтажа, эксплуатации и техники безопасности при работе с испытательными коробками является обязательным условием безаварийной работы электрооборудования и защиты персонала.