Запросить предложение по высоковольтным компонентам и оборудованию

Сообщите нам свои требования — номинальное напряжение, модель, количество и место назначения — и наша команда XBR Electric подготовит подробное коммерческое предложение в течение 24 часов.
Демонстрация контактной формы
Сравнение производителей вакуумных выключателей с указанием системы оценки с помощью радиальной диаграммы и классификации уровней для закупки средневольтных коммутационных аппаратов

IEC 62271-100: Типовые испытания и рутинные испытания — что нужно спросить в запросе предложений по VCB

Когда поступают предложения по вакуумным выключателям, часто именно испытательная документация определяет, какой поставщик получит контракт. Некоторые предоставляют комплексные сертификаты типовых испытаний, выданные аккредитованными лабораториями. Другие присылают протоколы заводских рутинных испытаний. Оба документа ссылаются на стандарт IEC 62271-100, но подтверждают принципиально разные вещи.

Типовые испытания подтверждают правильность конструкции. Рутинные испытания подтверждают правильность каждого изготовленного устройства. Путаница между этими категориями приводит к неточностям в спецификациях, сбоям при вводе в эксплуатацию или спорам по поводу гарантии, которых можно было бы избежать, если бы в запросе предложений были использованы точные формулировки.

В данном руководстве подробно описаны требования стандарта IEC 62271-100 для каждой категории испытаний, отчеты, которые вы должны требовать, а также конкретные вопросы, которые позволяют отличить добросовестных поставщиков от тех, кто идет на уступки.


Требования стандарта IEC 62271-100 к испытаниям автоматических выключателей

IEC 62271-100 — это окончательный стандарт Международной электротехнической комиссии для автоматических выключателей переменного тока номинальным напряжением выше 1 кВ. Для вакуумных автоматических выключателей среднего напряжения — обычно от 3,6 кВ до 40,5 кВ — этот стандарт определяет номинальные характеристики, требования к конструкции и испытания, подтверждающие соответствие этим номинальным характеристикам.

Стандарт создает два отдельных уровня проверки:

Типовые испытания проверяют сам проект. Когда производитель заявляет, что его вакуумный выключатель прерывает ток 25 кА при напряжении 12 кВ, типовые испытания подтверждают это заявление. Эти испытания проводятся в аккредитованных лабораториях высокой мощности, где типичные образцы подвергаются нагрузкам до предельных значений, что иногда приводит к их разрушению. После того как проект проходит испытания, результаты остаются действительными, если не происходит значительных изменений.

Рутинные тесты проверять каждую изготовленную единицу. Каждый выключатель, покидающий завод, проходит эти проверки. Они подтверждают правильность сборки, зацепление контактов, целостность изоляции и механическую функцию. Рутинные испытания выявляют производственные дефекты, а не конструктивные недостатки.

Это различие имеет значение для закупок. Поставщик, предоставляющий только сертификаты рутинных испытаний, доказал, что его завод правильно изготовил каждую единицу. Без документации по типовым испытаниям у вас нет доказательств того, что базовая конструкция соответствует номинальной производительности. И наоборот, впечатляющие отчеты о типовых испытаниях не имеют никакого значения, если рутинные испытания носят поверхностный характер.

Понимание того, почему вакуумные выключатели требуют двухступенчатой проверки, напрямую связано с физикой гашения дуги. Принцип работы объясняется в https://xbrele.com/what-is-vacuum-circuit-breaker-working-principle/ показывает, почему способность прерывания короткого замыкания не может быть проверена с помощью простых заводских проверок.


Типовые испытания в соответствии с IEC 62271-100 — что они подтверждают

Типовые испытания демонстрируют, что конструкция автоматического выключателя соответствует всем номинальным характеристикам в самых неблагоприятных условиях. Эти испытания проводятся на репрезентативных образцах, а не на каждом устройстве. Полная программа типовых испытаний занимает несколько месяцев и требует наличия специального оборудования. Инвестиции составляют сотни тысяч долларов на каждую серию выключателей.

Категории тестов по типу клавиш

Категория тестаЧто это доказываетТипичное учреждение
Диэлектрические испытанияИзоляция выдерживает номинальный импульс молнии (BIL) и напряжение промышленной частотыВысоковольтная лаборатория
Испытания на повышение температурыКонтакты и проводники остаются в пределах тепловых ограничений при номинальном постоянном токеКлимат-контролируемый испытательный отсек
Создание и размыкание короткого замыканияВыключатель прерывает и замыкает при номинальном токе короткого замыкания в течение испытательных нагрузок (T10, T30, T60, T100)Высокомощная лаборатория
Механическая прочностьМеханизм выдерживает номинальное количество циклов работы (обычно 10 000 для VCB)Производитель или сторонняя лаборатория
Кратковременная выдерживаемая нагрузкаОсновная цепь выдерживает номинальный кратковременный ток (1 с или 3 с) без повреждений.Высокомощная лаборатория
Испытания на критический токПроверяет работоспособность при низких токах короткого замыкания, когда нестабильность дуги увеличивается.Высокомощная лаборатория

Что должен содержать отчет об испытании типа

Законный протокол испытаний типа содержит:

  • Лабораторная идентификация — Название, аккредитация ISO 17025, номер протокола испытаний
  • Описание испытуемого объекта — Точная модель, рейтинги, серийный номер протестированного образца
  • Условия испытаний — Коэффициенты поправки на температуру окружающей среды, влажность, высоту над уровнем моря
  • Последовательности тестов — Подробные последовательности O-CO-CO с осциллограммами
  • Измеренные значения — Пиковые токи, напряжения восстановления, температуры контактов
  • Заявление о прохождении/непрохождении — Четкое заявление о соответствии конкретным положениям стандарта IEC 62271-100

Если поставщик предоставляет только сводные таблицы без осциллограмм или сведений об аккредитации лаборатории, запросите полный пакет документов.

Схема вакуумного выключателя с разрезом, показывающая вакуумную камеру прерывателя, пружинный приводной механизм, систему изоляции и встроенные датчики контроля состояния.
Рисунок 1. Внутренняя конструкция вакуумного выключателя с указанием ключевых компонентов, которые определяют качество продукции различных производителей: вакуумный прерыватель с зазором между контактами 8–12 мм, пружинный механизм и дополнительные датчики контроля состояния.

[Мнение эксперта: оценка отчета о типовых испытаниях]

  • Осциллограммы не подлежат обсуждению — сводные таблицы без графиков могут быть сфабрикованы.
  • Проверьте, что вакуумный прерыватель испытуемого образца соответствует текущему производству; замена VI делает предыдущие испытания недействительными.
  • Отчеты, составленные более 10 лет назад, требуют подтверждения их достоверности, особенно если поставщики компонентов изменились.
  • Испытательные нагрузки T100 (номинальный ток отключения 100%) обеспечивают наиболее строгую валидацию.

Рутинные испытания в соответствии с IEC 62271-100 — что они проверяют

Рутинные испытания подтверждают, что каждый изготовленный автоматический выключатель покинул производство без дефектов. Они проводятся на заводе на 100% отгруженных единиц. Они проверяют качество сборки и основную функциональность без нагрузки на выключатель до предельных значений, предусмотренных конструкцией.

Обязательные плановые тесты

Рутинное тестированиеКритерий приемлемости
Выдерживаемое напряжение промышленной частоты (сухое)Отсутствие пробоя или проколов при номинальном напряжении × заданный множитель (обычно 42 кВ для оборудования 12 кВ)
Измерение сопротивления основной цепиНиже предельного значения конструкции — обычно 20–80 мкОм в зависимости от номинала
Испытание механической работыПравильная синхронизация последовательности O-CO; отсутствие связывания или пропусков зажигания
Проверка проводки вспомогательной цепиНепрерывность и изоляция контрольной проводки
Визуальный осмотрОтсутствие видимых повреждений, надлежащая маркировка, точность паспортной таблички

Что должно содержаться в отчете о рутинных испытаниях

За каждую доставленную единицу:

  • Серийный номер устройства — Должно соответствовать заводской табличке на поставленном оборудовании.
  • Дата тестирования — Недавние, как правило, в течение 90 дней с момента отправки
  • Измеренные значения — Фактические показания сопротивления, приложенное напряжение, время в миллисекундах
  • Подпись оператора/инспектора — Ответственность за контроль качества
  • Эталон калибровки — Испытательные приборы, прослеживаемые до национальных стандартов

Типовое испытание и рутинное испытание — прямое сравнение

АспектТип тестаРутинное тестирование
ЧастотаОдин раз на дизайн/рейтингКаждая произведенная единица
МестоположениеАккредитованная лаборатория высокой мощностиПроизводственный цех
ПродолжительностьОт нескольких недель до нескольких месяцевЧасы
Стоимость$100 000–$500 000+ за дизайнВключено в себестоимость производства
Разрушительный?Часто (образцы могут быть испорчены)Неразрушающий
ДоказываетДизайн соответствует заявленным характеристикамУстройство не имеет производственных дефектов
Необходимые документыЛабораторный сертификат с осциллограммамиЗаводской протокол с серийным номером

Номинальные характеристики, подтвержденные типовыми испытаниями — напряжение, ток, отключающая способность — подробно описаны в https://xbrele.com/vacuum-circuit-breaker-ratings/. Понимание этих спецификаций поможет вам убедиться, что отчеты о типовых испытаниях соответствуют вашим фактическим требованиям.

Трехуровневая пирамидальная диаграмма, отражающая структуру рынка производителей вакуумных выключателей от глобальных OEM-производителей до региональных специалистов и поставщиков, специализирующихся на прерывателях.
Рисунок 2. Сегментация рынка производителей VCB: глобальные вертикально интегрированные OEM-производители уровня 1, региональные и специализированные производители уровня 2, поставщики уровня 3, специализирующиеся на прерывателях и обслуживающие производителей панелей.

Контрольный список для запроса предложений — точные вопросы, которые нужно задать поставщику

Включите эти конкретные запросы в свой запрос предложений, чтобы обеспечить полную документацию испытаний:

Тип тестовых вопросов

  1. “Предоставьте полные отчеты об испытаниях типа от лаборатории, аккредитованной по стандарту ISO 17025, для конкретной модели и номинальной мощности, предлагаемых в данном предложении”.”
    Следите за: Отчеты, охватывающие напряжение или ток, отличные от указанных
  2. “Подтвердите, что типовые испытания были проведены в течение последних 10 лет, или предоставьте доказательства повторной валидации”.”
    Обоснование: Дизайн развивается; старые отчеты могут не отражать текущее производство.
  3. “Перечислите все отклонения между типовым образцом и текущими производственными единицами”.”
    Критический: Замена компонентов, особенно вакуумных прерывателей, может привести к недействительности результатов предыдущих испытаний.
  4. “Для испытаний на отключение короткого замыкания предоставьте осциллограммы, показывающие как минимум три испытательных режима (T10, T30, T60, T100, в зависимости от ситуации)”.”
    Обоснование: Осциллограммы подтверждают фактическую производительность; сводные таблицы могут быть сфальсифицированы.

Вопросы для рутинного тестирования

  1. “Подтвердите, что на каждом устройстве будут выполнены плановые испытания в соответствии с IEC 62271-100, пункт 7.2, с предоставлением индивидуальных отчетов перед отправкой”.”
    Следите за: Тестирование образцов по партиям вместо тестирования 100%
  2. “Укажите допустимые пределы сопротивления основной цепи и типичные измеренные значения”.”
    Ожидаемый диапазон: 20–80 мкОм в зависимости от номинального тока
  3. “Предоставить сертификаты калибровки испытательного оборудования, действительные на момент проведения испытаний”.”
  4. “Разрешить присутствие представителей завода при проведении плановых испытаний с уведомлением за 14 дней”.”
    Красный флаг: Отказ указывает на проблемы с качеством

Для получения более подробных рекомендаций по запросу предложений, помимо документации по испытаниям, см. исчерпывающий контрольный список по адресу https://xbrele.com/vcb-rfq-checklist/ охватывает коммерческие и технические элементы спецификации.

Радарная диаграмма, сравнивающая трех производителей вакуумных выключателей по шести взвешенным критериям оценки, включая охват типовых испытаний, сервисную сеть и совокупную стоимость владения.
Рисунок 3. Сравнительная оценка в виде радиальной диаграммы, на которой отображены профили трех производителей по шести критериям закупки. Методология оценки основана на взвешенной структуре из таблицы 1.

[Мнение эксперта: рабочий процесс подготовки документации по закупкам]

  • Во время оценки предложений проверьте статус аккредитации лаборатории перед подробным техническим рассмотрением.
  • Запрашивайте полные пакеты типовых испытаний только у поставщиков, вошедших в короткий список — это снизит административную нагрузку.
  • Сопоставьте серийные номера, указанные на паспортах, с отчетами о плановых испытаниях при приемке на объекте.
  • Архивируйте всю тестовую документацию для использования в качестве справочного материала по гарантии; споры часто возникают через 2–3 года после установки.

Красные флажки в документации по тестированию поставщиков

При оценке предложений обращайте внимание на следующие предупреждающие признаки, основанные на закономерностях, наблюдаемых в ходе многочисленных циклов закупок:

Неполные комплекты для испытаний типа:

  • Отчеты с отсутствующими осциллограммами или содержащие только сводные таблицы
  • Название лаборатории отсутствует или не имеет аккредитации ISO 17025
  • Рейтинг испытуемого объекта отличается от указанного в спецификации продукта (например, испытание типа 20 кА для спецификации 25 кА)

Сомнительные методы проведения рутинных тестов:

  • “Тестирование ”репрезентативной выборки» вместо тестирования отдельных единиц 100%
  • Даты испытаний, предшествующие текущему производству более чем на 6 месяцев
  • Отсутствие соответствия серийного номера в отчете и на заводской табличке

Путаница с версиями стандартов:

  • Ссылки на устаревшие стандарты IEC 56 или IEC 60056 (замененные стандартом IEC 62271-100)
  • Заявления об “эквивалентных” национальных стандартах без перекрестных ссылок на документацию

Неясность происхождения вакуумного прерывателя:

  • Типовые испытания проводились с одним производителем ВИ, в производстве используется другой
  • Поставщик VI сменился без повторного тестирования на валидацию
  • Отказ раскрыть источник VI со ссылкой на “права собственности”

В одном из недавних проектов отчет о типовых испытаниях поставщика показывал отключающую способность 25 кА, но испытанное устройство содержало вакуумные прерыватели от производителя, которые больше не используются в производстве. Замена сделала типовые испытания недействительными для предлагаемого оборудования. Этот пробел выявился только во время технического уточнения; первоначальное предложение казалось соответствующим требованиям.


Выбор поставщика VCB с проверенными программами тестирования

Не все испытательные лаборатории имеют одинаковый вес. К наиболее признанным испытательным центрам с высокой мощностью относятся KEMA (ныне DNV, Нидерланды), CESI (Италия), XIHARI (Китай) и KERI (Южная Корея). Для вакуумных выключателей, производимых в Азии, отчеты об испытаниях XIHARI являются обычным явлением и, как правило, приемлемы, если лаборатория имеет надлежащую аккредитацию.

Для проверки аккредитации лаборатории обратитесь к базе данных Международной организации по аккредитации лабораторий по адресу https://ilac.org/ilac-mra-and-signatories/. Это подтверждает, что лаборатория работает в соответствии с международными соглашениями о взаимном признании.

Показатели оценки поставщиков:

  • Готовность предоставить полные пакеты типовых испытаний, включая осциллограммы
  • Четкая документация по вакуумному прерывателю, соответствующему типовой испытанной конфигурации
  • Прозрачные протоколы рутинных испытаний с возможностью проведения испытаний в присутствии свидетелей
  • Оперативные ответы на запросы о технических разъяснениях

Производители, имеющие проверенные программы типовых испытаний, доступную документацию и прозрачные процедуры испытаний, могут ознакомиться с ассортиментом вакуумных выключателей на сайте https://xbrele.com/vacuum-circuit-breaker-manufacturer/.

Поперечное сечение вакуумного прерывателя с указанием контрольных точек качества, показывающих материал контактов CuCr, геттерный насос, сильфонное уплотнение и компоненты парового экрана.
Рисунок 4. Критические точки проверки для оценки качества вакуумного прерывателя: состав контакта CuCr (25–50% Cr), конструкция геттера для длительного сохранения вакуума и целостность сильфона для механической циклической стойкости.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: В чем заключается принципиальная разница между типовыми испытаниями и рутинными испытаниями автоматических выключателей?
Типовые испытания подтверждают работоспособность конструкции автоматического выключателя путем тщательного лабораторного исследования репрезентативных образцов, а рутинные испытания проверяют соответствие каждого отдельного изготовленного устройства стандартам качества перед отправкой.

Вопрос 2: Сколько единиц проходят типовые испытания по сравнению с рутинными испытаниями?
Типовые испытания проводятся на одной или нескольких репрезентативных образцах из каждой серии конструкций, а их результаты распространяются на все устройства данной конструкции. Рутинные испытания являются обязательными для 100% производственных устройств перед выпуском с завода.

Вопрос 3: Могу ли я запросить испытания с участием свидетелей для моего конкретного проекта?
Да, хотя это значительно увеличивает стоимость и сроки. Испытания с участием свидетелей обычно проводятся для критически важных применений — выключателей генераторов, главных вводов или нестандартных номиналов, не охваченных существующими программами испытаний.

Вопрос 4: Какой диапазон сопротивления контактов вакуумного прерывателя указывает на приемлемые результаты рутинных испытаний?
Сопротивление главной цепи обычно составляет 20–80 мкОм для вакуумных выключателей среднего напряжения и варьируется в зависимости от номинального тока. Значения, значительно превышающие указанный производителем предел, могут свидетельствовать о проблемах с выравниванием контактов или давлением.

Вопрос 5: Принимаются ли протоколы типовых испытаний, выданные лабораториями за пределами Европы и Северной Америки?
Лаборатории, имеющие аккредитацию ISO 17025 в соответствии с соглашениями о взаимном признании ILAC, как правило, признаны на международном уровне. XIHARI (Китай) и KERI (Южная Корея) широко признаны в области испытаний оборудования среднего и высокого напряжения.

Вопрос 6: Как долго сохраняют свою силу результаты типовых испытаний?
Достоверность типовых испытаний сохраняется на неопределенный срок для неизмененных конструкций. Существенные изменения — другие вакуумные прерыватели, измененные механизмы, измененные изоляционные материалы — требуют повторной проверки. Отраслевая практика предполагает пересмотр отчетов, которым более 10 лет.

Вопрос 7: Что произойдет, если после прохождения типовых испытаний в ходе рутинных испытаний будет обнаружен дефект?
Неудачные результаты рутинных испытаний указывают на проблемы с производством конкретного устройства, а не на проблемы с конструкцией. Устройство следует отклонить, отремонтировать или заменить. Неудачные результаты рутинных испытаний нескольких устройств могут свидетельствовать о системных проблемах с качеством производства, требующих расследования.

Ханна Чжу, директор по маркетингу XBRELE
Ханна

Ханна является администратором и координатором технического контента в XBRELE. Она курирует структуру веб-сайта, документацию по продуктам и контент блога, посвященный распределительным устройствам среднего и высокого напряжения, вакуумным выключателям, контакторам, прерывателям и трансформаторам. Ее основная задача — предоставлять четкую, надежную и удобную для инженеров информацию, чтобы помочь клиентам по всему миру принимать уверенные технические и закупочные решения.

Статей: 61