Частотник сгорел из-за КЗ на входе. Почему так произошло?

Все мы тут люди опытные, и понимаем, что при коротком замыкании на выходе преобразователя частоты жди беды. Да, у частотника есть защиты от КЗ и перегрузки на выходе. Но в случае высокого тока КЗ защита просто физически не может корректно сработать, и частотник выгорает.

• Чем опасен высокий ток КЗ и вообще что это такое – я рассказывал тут.
• Как однажды чуть не произошло КЗ на входе дорогостоящего оборудования из-за упавшей пайки – тут.

Как понизить ток КЗ, и зачем нужен дроссель на входе ПЧ

Чтобы понизить ток КЗ на входе (и, соответственно, на выходе) ПЧ и облегчить ему жизнь, самый действенный способ – установка сетевого дросселя. Дроссель, как любая индуктивность, выполняет свою основную функцию – препятствует быстрому изменению тока. То есть, чем частота выше номинала 50 Гц, тем хуже она проходит через дроссель.

И помехи из сети, идущие к частотнику, и помехи от частотника, идущие в сеть, и высокочастотная (апериодическая) составляющая, которая является основной разрушительной силой КЗ – всё это воспринимается дросселем как призыв к действию, и он всю эту братию не пускает ни в одну, ни в другую сторону.

Апериодическая составляющая – самая коварная и непредсказуемая стихия во время КЗ. Она зависит в основном от того, какая энергия запасена в реактивностях полной цепи, и на какой момент периода напряжения пришлось событие КЗ. Эта составляющая длится от силы пару периодов напряжения, но бед творит больше всего.

Кроме того, дроссель обладает не только реактивным сопротивлением, которое гасит ВЧ (апериодическую, или начальную) часть тока КЗ, но и активным (обычно оно указывается в параметрах дросселя, и составляет насколько вольт). Даже в нормальном режиме, когда двигатель едет на крейсерской скорости, на дросселе падает несколько вольт, это нормально и даже хорошо. Что уж говорить про КЗ – дроссель берёт на себя львиную долю проблем, помогая выкрутиться из ситуации внутренним защитам ПЧ и автоматическому выключателю.

Хватит вступления, переходим к делу. Кто хочет продолжить теоретическую часть – читайте книги, выложенные на странице Скачать.

КЗ на входе ПЧ. Реальный случай

В нарушение ГОСТ 11516-94 (МЭК 900-87), один наш коллега (не будем называть его имени 😉) полез отверткой с неизолированным стержнем на силовые клеммы частотника. Решил протянуть контакты.

При работе под напряжением должен быть только Изолированный инструмент!

У него не было изолированной отвертки 😰

Кроме того, в нарушение всех инструкций, он полез работать под напряжением. Отключение напряжения – это для слабаков)))

Результат – 💥

Результат КЗ на входе ПЧ

Товарищ замкнул входную фазу L1 на корпус. Понятно, что вводной автомат выбил. Но частотник тоже пострадал – отгорели входные варисторы и индийский предохранитель (на фото откручен). Видимо, при КЗ был большой скачок напряжения.

Выгорели варисторы

Другой ракурс:

Стойки с винтами в левой части фото – там стоял предохранитель, который я открутил перед фото

Учтите очень высокий ток КЗ (ТП 1000 кВА за стенкой) и автомат С40 перед ПЧ. Кстати, тот же самый ТП фигурирует в рассказе про упавшую гайку.

В итоге

После замены всё заработало! Однако, пришлось изрядно потрудиться и поволноваться – на время ремонта поставили другой частотник. Ведь насосная станция на котельной должна работать!

Варисторы и предохранитель заменили, монтаж восстановили.

Варисторы. По бокам новые

Вывод – покупайте качественный изолированный инструмент, а не берите его у знакомого слесаря 😉

У нас сейчас после этого случая закупили только такой инструмент:

Инструмент с изолированной нерабочей частью

P.S. Вызывают недоумение электрики, называющие себя профессионалами. При этом работающие неизолированными отвертками. Некоторые даже в шапках сайта ставят такие фото)))

Разбор полётов и неудобные вопросы

Непонятно, почему варисторы не взорвались, а лишь отгорели? Может быть, подкосила искра?

Предохранитель сгорел из-за высокого тока или напряжения? А ведь он стоит после входного фильтра и выпрямителя в ПЧ! Поправьте, если я неправ.

Напоминаю, КЗ произошло на входе, фаза L1 закоротила на заземленную металлическую часть корпуса. На фото она не попала, поэтому изобразил её на рисунке:

Металлическая планка

Для информации и полноты картины – фото шкафа управления, в котором произошел инцидент:

Шкаф управления с ПЧ

К шильду частотника трудно подлезть, вот его параметры:

Параметры преобразователя частоты

Эта статья есть в укороченном виде на Дзене под названием К чему приводит КЗ на входе частотника. Там многие к истории отнеслись с недоверием. Однако, я продолжаю утверждать – КЗ (и событие, и высокое значение) может привести к большим импульсным перенапряжениям, а в итоге – может выгореть техника ниже по ходу питания. Для примера – переключения на ТП.

А как думаете, если произойдёт КЗ на выходных клеммах вводного автомата, в результате которого он отработает – можно ли быть на 100% уверенным, что вся техника в доме после этого останется исправной? А если ТП совсем рядом, и ток КЗ почти 10 кА? Кстати, физические процессы при таком событии мало чем будут отличаться от удара молнии в воздушную линию.

Фото для иллюстрации ситуации из статьи про селективность на модульных автоматах:

Высокий ток КЗ из-за близкого расположения ТП

Пишите в комментариях, бывали ли у вас случаи, когда из-за плохого инструмента происходили бАААльшие проблемы и бАААльшой БАХ?

Кстати, вспомнил одну из моих ранних статей, как я боялся КЗ, когда подключал воздушную линию на вводе на гусаке (трубостойке).

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...