Что такое петля фаза ноль

Замер петли фаза-нуль | Центр Энерго Экспертизы

Петля фаза ноль это контур, состоящий из соединения фазного и нулевого проводника. Данное испытание необходимо для проверки соответствия уставки токовой отсечки аппарата защиты току  короткого замыкания, то есть нам необходимо знать, за какое время аппарат защиты отключит поврежденную линию и отключит ли вообще. Измерения проводят на самом удаленном участке линии. Потому что чем больше протяженность, тем хуже будут показатели, ниже ток короткого замыкания. Сопротивление петли фаза ноль зависит от сечения жил кабеля, его протяженности, переходных сопротивлений в соединительных коробках данной линии. Далее по полученным значениям производится расчет тока возможного короткого замыкания и производится сравнение со значением отсечки автоматического выключателя.

Со временем показатели могут увеличиваться из-за ухудшения переходных контактов в цепи фазного и нулевого проводника, поэтому данный параметр необходимо контролировать регулярно.

Так как при увеличении сопротивления петли фаза ноль, уменьшается возможный ток короткого замыкания, и как следствие аппарат защиты может не отключить поврежденную линию. Своевременное проведение проверки позволит предотвратить возникновение нештатных ситуаций и перегрев проводников.

На картинке пример измерения прибором metrel mi3102H SE. Полученное значение : 0,77 Ом, прибор сразу показывает какой ток КЗ возникнет на линии: 299 ампер, этого будет достаточно чтобы автомат категории С на 16 ампер сработал.

Это испытание проводится при вводе электрооборудования в эксплуатацию, в обязательном порядке, при приёмо-сдаточных испытаниях в 100% объеме.

Это позволяет установить, насколько качественно выполнен монтаж, подобраны аппараты защиты. После этого проверка производится раз в три года, и  согласно ГОСТ Р 50571-16 2007 рекомендовано к включению в объем  эксплуатационных испытаний. По усмотрению ответственного за электрохозяйство испытания можно проводить чаще.

Кто проводит замер петли фаза ноль

Измерения проводят специальные электролаборатории, деятельность которых аккредитована федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Право на проведение этого вида работ указывается в свидетельстве о регистрации электролаборатории в перечне работ.

Какими приборами производятся измерения

Измерения производятся при помощи приборов, имеющихся у электролабораторий. Современные приборы создают искусственное короткое замыкание в месте измерения внутри прибора и сразу производят расчет  сопротивления петли фаза ноль,  и тока короткого замыкания.

В нашей компании есть все необходимое оборудование, которое позволяет быстро и качественно провести проверку.

Видео как проводится измерение сопротивления петли фаза-ноль

Что такое петля фаза-ноль и как её измерить

Оглавление

Эксплуатация электрической сети связана с повышенной опасностью. В неё включаются устройства, предназначенные для автоматического отключения питания, при возникновении тока короткого замыкания. Для проверки корректной работы сети, используется петля фаза-ноль – элемент цепи, предназначенный для прохождения тока по замкнутому контуру от источника питания.

Что такое петля фаза-ноль?

Каждый электрический прибор, работающий от напряжения до 1 кВ, должен быть заземлён через нейтраль. При соединении металлических деталей оборудования между собой, ток которого замыкания возникает на проводящих частях его корпуса. При возникновении КЗ на контуре формируется сопротивление, которое должно быть измерено для правильного подбора элементов цепи.

Если изоляция кабельной проводки нарушена, может произойти произвольное замыкание фазы с нулём, либо с металлической поверхностью электроприбора. При таком аварийном состоянии возникает петля фаза-ноль. Показатель сопротивления контура позволяет подобрать нужный автомат для автоматического отключения сети.

Согласно нормам ПУЭ, петля фаза-ноль представляет собой замкнутый контур цепи, который образуется путём замыкания фазного и нулевого проводников. Сопротивление данного контура обратно пропорционально току короткого замыкания, определяется по формуле закона Ома, при известных параметрах напряжения и силы тока в цепи.

Для чего проверяют сопротивление петли фаза-ноль

Проверка сопротивления петли фаза-ноль – важный этап проверки работоспособности электрической сети. Данная операция выполняется для обеспечения ряда условий:

• Установка нужного защитного автомата (УЗО). Возможность точного расчёта тока КЗ, который обеспечит подбор автомата, срабатывающего без задержек.
• Подбор сечения кабеля глухозаземлённой нейтрали и фазной жилы.
• Определение необходимости установки стабилизирующего устройства при частых колебаниях переменного тока в сети.
• Проверка возможности обеспечения селективности при работе оборудования.
• Во многих случаях, при вводе кабельной линии в эксплуатацию, требуется согласование электроустановочных изделий с органами Ростехнадзора. Перед оформлением разрешительной документации, ответственные лица обязаны предоставить протоколы измерений сопротивления на петле фаза-ноль и других испытаний цепи.

С экономической точки зрения, проверка сопротивления фаза-ноль позволяет подобрать оптимальные электроустановочные изделия без переплат за лишние показатели или сечения.

Измерение петли фаза-ноль

Измерение петли фаза-ноль должно проводиться профессиональными электриками. Специалисты могут не только определить реальные цифры, но также дать своё заключение и рекомендации по оптимизации сети. Для проведения контрольного замера своими руками потребуется определённый набор инструментов, обширные теоретические знания и следование технологической карте.

Меры безопасности при измерении петли «Ф-Н»

При измерении петли фаза-ноль необходимо соблюдать методы предосторожности, пренебрежение которыми может вызвать серьёзные последствия как для работы оборудования, так и для здоровья человека. Это связано с тем, что алгоритм проведения замеров подразумевает принудительное создание тока КЗ, который при нормальном режиме работы является аварийным случаем. Чтобы избежать чрезвычайных ситуаций, требуется выполнить следующие условия:

• Перед началом испытания нужно убедиться, что относительная влажность воздуха в помещении не превышает 60% – 65%. При большем показателе водяные пары могут сработать как проводник.
• Контрольный замер сопротивления петли фаза-ноль может сопровождаться возникновением искры, из-за чего проведение подобной операции в помещениях с легковоспламеняющимися жидкостями или газами категорически запрещено.
• При вычислении сопротивления на контуре, необходимо использовать положенное по технике безопасности защитное обмундирование.
• Замеры петли фаза-ноль должна проводиться только при известном сопротивлении на контуре заземления. Это позволить выставить на измерительном приборе нужные параметры.

Для проведения замера, следует пройти аттестацию и иметь на руках допуск к манипуляциям с электроустановками не ниже, чем 3 группы. Проведение замеров – это ответственная работа, связанная с повышенной опасностью.

Приборы для замера петли фаза-ноль

Для проведения измерений петли фаза-ноль используются специализированные приборы. В торговых точках можно встретить 3 основных типа устройств, которые имеют немного разный принцип работы и конструктивные особенности:

• ИФН-200. Высокотехнологичный прибор, позволяющий произвести измерения как активного, так и реактивного сопротивления. Помимо определения характеристик петли фаза-ноль, устройство может работать в режиме омметра и вольтметра.

При использовании ИФН-200 не требуется проверка показателей заземляющего и фазного кабелей, так как прибор самостоятельно определяет требуемый диапазон измерений.

Микропроцессор, встроенный в устройство, позволяет добиться точности измерений до 3%, а также имеет функцию памяти на 35 предыдущих настроек.

Является одним из самых точных и надёжных приборов, представленных на рынке.

• MZC-300. Многофункциональный электронный инструмент от российской компании Sonel с 20-летней историей.

Прибор позволяет провести измерение в цепи с номинальным напряжением до 0,5 кВ. Определяет возможный ток КЗ, измеряет полное сопротивление на контактах всех видов заземляющих проводников СИП.

Интерфейс оборудования совместим с ПК через беспроводное соединение по Bluetooth. Позволяет составлять базы данных и проводить расчёты дополнительных параметров электросети.

• M-417. Прибор, выпускавшийся ещё в советские времена, позволяет измерить сопротивление на петле фаза-ноль с граничными параметрами от 0.1 до 2,0 Ом. Обработка результатов измерений проводится в соответствии с нормами ПУЭ, прибор обеспечивает проверку ожидаемого тока КЗ на кабельной линии с напряжением до 0,4 кВ.

Устройство оснащено базовыми средствами защиты от перегрева и автоматически отключается при образовании потенциала более 36В. Скорость реакции составляет менее 0,3 секунд с момента замыкания цепи.

Перед началом измерений, приборы должны быть настроены и пройти поверку, во избежание выдачи некорректных результатов.

Схема подключения прибора

После проведения настройки, перед началом измерений, прибор должен быть правильно подключён к сети. Способ и схема включения зависят от методики проведения испытаний:

• При замере ожидаемого тока короткого замыкания. Для достижения максимальной эффективности измерений, прибор должен быть включён в цепь как можно дальше от УЗО. В таком случае, при формировании КЗ и срабатывании автомата, достигается уверенность в правильности подбора защитного устройства. То есть, УЗО сработает в любой точке цепи.
• Проверка петли фаза-ноль методом снижения напряжения. Для осуществления измерений, напряжение в сети полностью отключается. После этого, в цепь включается устройство, дающее опорное сопротивление и проводится замер фаза-нуль. Данный метод не связан с возникновением переменного тока в сети, что исключает образование КЗ и искры. Испытание может проводиться при особо опасных условиях.
• Самая сложная, но рабочая схема включения прибора в сеть – метод амперметра-вольтметра. При проведении замеров требуется использование дополнительного устройства – понижающего трансформатора. Испытания проводятся посредством замыкания кабеля с пониженным напряжением и силой тока на проводниковой части корпуса оборудования. Показатели, полученные в ходе измерений, не являются конечными, и сопротивление петли должно быть рассчитано по формуле.

На практике, чаще всего используется первый способ измерения сопротивления петли фаза-нуль. Такая методика не требует дополнительного оборудования и даёт конечные показатели максимально быстро и точно. При проведении замеров, щупы прибора подключатся в цепь C–N (фаза-ноль), C–PE (фаза-дополнительный проводник на нейтрали) или ТТ (с использованием трансформатора).

Методика измерения

Для получения корректных результатов измерений, все работы должны проводиться в строгом соответствии с приведённым ниже алгоритмом:

1. На первом этапе определяется суммарное сопротивление цепи, а также граничные условия для срабатывания УЗО при фактическом токе КЗ:

• Суммарное сопротивление контура определяется при замыкании щупов прибора между фазным кабелем и проводником заземления в цепи.
• На современном электронном приборе имеется соответствующая функция, которая отображается на дисплее словом «loop», или «петля». Необходимо выбрать данный показатель, после чего задать другие граничные условия – тип, номинальный ток и период срабатывания УЗО.
• Прибор включается в цепь по схеме С-N. При корректной работе оборудования, на экране появятся 3 показателя – Z (искомая величина – суммарное сопротивление цепи), ISC (ожидаемый ток КЗ) и Lim (минимальный ток КЗ, для которого рассчитывается УЗО).
• Для отображения показателей на экране, прибор приводится в активное состояние после нажатия клавиши Test.
• Определение необходимого сопротивления петли фаза-нуль для срабатывания УЗО. Перед проведением испытания на дисплее выбирается соответствующая индикация Z_S, которая в международной системе означает УЗО.
• Считывание показаний производится после отображения трёх величин Z, ISC, Lim, описанных выше.

2. Суммарное сопротивление линии, ожидаемый ток КЗ:

• На дисплее прибора выбирается параметр «Линия».
• Испытание проводится посредством последовательного включения прибора по схемам фаза-фаза и фаза-нейтраль.
• После каждого подключения на устройстве нажимается клавиша Test, а показатели Z, ISC и Lim заносятся в протокол испытаний.

Важно! При выполнении измерений с помощью прибора, необходимо убедиться, что напряжение в сети постоянное, без перепадов. Если это условие не соблюдается, измерение должно проводиться несколько раз со сравнением полученных показателей. Лучшим решением для определения параметров работы нестабильной сети будет временное включение стабилизатора напряжения. Переменные показания прибора, выходящие за рамки допустимой погрешности, определяют необходимость использования стабилизирующего оборудования.

Таблица нормативных показателей полного сопротивления петли фаза-нуль

Таблица сопротивления трансформатора

Таблица зависимости сопротивления УЗО от силы тока

Таблица зависимости сопротивления дуги от сопротивления цепи

Формулы для расчёта

После проведения измерений и занесения результатов в протокол установленной формы, необходимо провести некоторые вычисления, которые позволят проверить работоспособность УЗО и кабельных линий. Вычисления сводятся к использованию стандартных электротехнических формул, в соответствии с ПУЭ:

• Формула сопротивления петли фаза-ноль:

Z = ZS + ZT / 3,

Z – искомая величина сопротивления петли фаза-нуль,

ZS – суммарное сопротивление всех жил кабелей, входящих в цепь,

ZТ – сопротивление трансформатора, подключенного к цепи.

• Ожидаемая сила тока наступления однофазного КЗ:

I_КЗ = U_Ф / Z,

I_КЗ – искомая величина,

U_Ф – номинальное напряжение на фазном кабеле,

Z – значение сопротивления петли фаза-ноль, определяемое по формуле, приведённой ниже.

• Время защитного автоматического отключения УЗО является табличной величиной, и не должно превышать следующих значений:

U_Ф = 127 В, TN_пред = 0,8 с,

U_Ф = 220 В, TN_пред = 0,4 с,

U_Ф = 380 В, TN_пред = 0,2 с,

U_Ф более 380 В, TN_пред = 0,1 с,

TN_пред – максимально допустимое время срабатывания защитного автоматического отключения УЗО.

• Полное предельное сопротивление проводника, обеспечивающего защитное отключение УЗО:

Z_П = 50 Z / U_Ф,

50 – константа, характеризующая снижение номинального напряжения в проводнике на участке цепи между заземляющим кабелем и щитком, где установлен УЗО.

• Сила тока короткого замыкания, при достижении которого происходит автоматическое аварийное отключение:

I_{КЗ факт} = U_Ф / Z_П.

Из приведённых формул видно, что зависимость расчёта каждого показателя выводится из стандартного закона Ома в каноническом виде. Численные значения характеристик принимаются по результатам проведённых измерений, либо определяются по таблицам, приведённым выше. Формула сопротивления петли фаза-нуль является основной расчётной величиной

Считывание полученной информации

Вне зависимости от типа, модели и модификации прибора, считывание показателей производится с интерактивного жидкокристаллического дисплея после нажатия на клавишу «Старт» или «Test».

Более дорогие версии оборудования снабжаются крупным многострочным дисплеем, на котором отображаются сразу все необходимые данные. Если прибор имеет маленький встроенный дисплей, информация на нём высвечивается не полностью. Для получения всех сведений требуется пролистывание экрана путём нажатия клавиш «Sel» или «Z/L».

Некоторые устройства из числа повышенной ценовой категории снабжены функцией памяти на несколько последних настроек, как правило, от 5 до 35 позиций. Это значительно упрощает работу специалистов на крупном объекте. Занесение каждого измерения в память прибора позволяет отложить составление протокола до начала камеральных обработок натурных испытаний электрической сети.

Анализ результатов измерения и оформление формы протокола замера

По результатам измерения, полученные сведения заносятся в протокол установленной формы. Данный документ заверяется экспертом, имеющим необходимую квалификацию и допуск, после чего он вступает в законную силу и прикладывается к общей папке для сдачи объекта. В протоколе указываются следующие сведения:

• Данные о компании, силами которой были проведены измерения.
• Порядковый номер, название и дата составления бумаги.
• Официальные сведения о заказчике испытаний.
• Данные, обосновывающие необходимость проведения замеров. В этой графе указывается информация, для какой цели проводилась работа – приёмка объекта в эксплуатацию, проведение периодической инспекции, либо испытания после проведения ремонта и замены электротехнических установок.
• Сведения о климатических параметрах в помещении, где производились измерения. Если проверка проводилась в отношении внешней кабельной линии, указываются параметры наружного воздуха в день испытаний.
• Таблица с результатами измерений, оформленная в соответствии с требованиями ПУЭ.
• Сведение о приборах, использовавшихся в ходе испытаний с указанием даты их поверки.
• Выводы экспертной комиссии.

Протокол испытаний подтверждает безопасность эксплуатации кабельной сети и электрооборудования. При выдаче положительного заключения ответственное лицо ставит личную подпись, а представителем компании заверяют бумагу синей печатью, что говорит об ответственности, возложенной на предприятие.

Пример протокола испытаний

Протокол № ___

Проверки согласования параметров цепи фаза-ноль с характеристиками автоматов защиты и целостности защитных проводников

Климатические параметры, по состоянию на дату проведения испытаний

Температура воздуха ___ ^оС, Относительная влажность воздуха __%, Атмосферное давление ___ мм рт. ст.

Цель проведения измерений:

Нормативная техническая документация, на соответствие которой были проведены испытания:

1. Результаты замеров

Заключение: Параметры цепи фаза-ноль соответствуют требованиям ПУЭ, п. № 3.1.8, п № 1.7.79

Измерения провели:

Ведущий инженер ЭИЛ: Авилов / Авилов А. Ю.

Инженер ЭИЛ: Иванов / Иванов С. О.

Протокол проверил и утвердил:

Начальник ЭИЛ: Кочетков / Кочетков М. А.

Дата __. __.____

Периодичность проведения испытаний

Согласно требованиям норм ПУЭ, натурные испытания со снятием показаний сопротивления петли фаза-ноль и проверкой тока КЗ должны проводиться со следующей периодичностью:

• Перед введением нового объекта в эксплуатацию.
• После проведения ремонтных работ и замены отдельных устройств.
• В профилактических целях – не реже, чем 1 раз в 3 года.

При проведении повторных испытаний составляется новый протокол, при котором старый документ теряет актуальность.

Коротко о главном

Измерение сопротивления петли фаза-нуль с определением тока КЗ и проверкой времени срабатывания защитного автомата УЗО – обязательная и ответственная процедура. Данная работа регламентируется требованиями ПУЭ, результаты заносятся в протокол, подлежащий согласованию в Ростехнадзоре. Испытания проводятся специальным контрольно-измерительным оборудованием, которое должно пройти поверку. Замеры проводятся с использованием разных схем подключения к сети и последующим считыванием информации на дисплее приборов. После получения результатов измерения сопротивления, оставшиеся значения определяются по формулам, выведенными из закона Ома.

Измерение контура фаза-ноль: методология, приборы, частота

Со временем работы ЛЭП в них происходят изменения, которые невозможно проверить визуально или установить с помощью математических расчетов. Для стабильной и бесперебойной работы электрооборудования необходимо периодически проводить измерения некоторых параметров. Одним из них является измерение петли фаза-ноль, которое производится с помощью специальных приборов. Если фазный провод замыкается на ноль в точке потребления, то между фазным и нулевым проводниками создается цепь, которая представляет собой петлю фаза-ноль. В него входят: трансформатор, автоматические выключатели, выключатели, пускатели - все коммутационное оборудование. Ниже мы расскажем читателям Электроэксперта, как измерить сопротивление шлейфа, предоставив существующие методики и оборудование.

• Периодичность и цель измерений
• Обзор методов
• Какие устройства они используют?

Периодичность и цель измерений

Для надежной работы электросети необходимо периодически проверять силовой кабель и оборудование. Перед вводом объекта в эксплуатацию, после капитального и текущего ремонта сети электроснабжения, после ввода в эксплуатацию, а также по графику, установленному руководителем предприятия, проводятся данные испытания. Измерения производятся по следующим основным параметрам:

• сопротивление изоляции;
• сопротивление шлейфа фаза ноль;
• параметров заземления;
• параметры автоматических выключателей.

Основной задачей измерения параметра контура фаза-ноль является защита электрооборудования и кабелей от перегрузок, возникающих в процессе эксплуатации. Повышенное сопротивление может привести к перегреву линии и, как следствие, к пожару. Окружающая среда оказывает большое влияние на качество кабеля и воздушной линии. Температура, влажность, агрессивная среда, время суток — все это влияет на состояние сети.

Цепь для измерений включает в себя контакты автоматической защиты, автоматические выключатели, контакторы, а также проводники для подачи напряжения на электроустановки. Этими проводниками могут быть силовые кабели, питающие фазу и ноль, или воздушные линии, выполняющие ту же функцию. При наличии защитного заземления - фазный провод и заземляющий провод. Такая цепь имеет определенное сопротивление.

Полное сопротивление петли фаза-ноль можно рассчитать по формулам, учитывающим сечение проводников, их материал, длину линии, хотя точность расчетов будет небольшой. Более точный результат можно получить, измерив физическую схему существующими приборами.

В случае использования устройства защитного отключения (УЗО) его необходимо отключить во время измерения. Параметры УЗО рассчитаны так, что при прохождении больших токов оно будет отключать сеть, что не даст достоверных результатов.

Обзор методов

Существуют различные методы проверки контура фаза-ноль, а также множество специальных измерительных приборов. Что касается методов измерения, то основными из них являются:

1. Метод падения напряжения. Измерения проводятся при выключенной нагрузке, после чего подключается сопротивление нагрузки известного значения. Работа выполняется с помощью специального устройства. Результат обрабатывают и с помощью расчетов производят сравнение с нормативными данными.
2. Метод короткого замыкания. В этом случае подключите устройство к цепи и искусственно создайте короткое замыкание в дальней точке потребления. С помощью прибора определяют ток короткого замыкания и время срабатывания защит, после чего делают вывод о соответствии нормам данной сети.
3. Амперметр-вольтметрический метод. Снимают питающее напряжение и затем с помощью понижающего трансформатора на переменном токе замыкают фазный провод на корпус существующей электроустановки. Полученные данные обрабатывают и по формулам определяют искомый параметр.

Основная методология этого теста заключалась в измерении падения напряжения при подключении сопротивления нагрузки. Этот метод стал основным, благодаря простоте его использования и возможности дальнейших расчетов, которые необходимо проводить для получения дальнейших результатов. При измерении контура фаза-ноль в пределах одного здания сопротивление нагрузки включается на самом дальнем участке цепи, насколько это возможно от источника питания. Подключение приборов осуществляется к хорошо зачищенным контактам, что необходимо для достоверности измерений.

Сначала измеряется напряжение без нагрузки, после подключения амперметра с нагрузкой измерения повторяются. По полученным данным рассчитывается сопротивление цепи фаза-ноль. Используя готовый прибор, предназначенный для таких работ, можно сразу получить нужное сопротивление по шкале.

После измерения составляется протокол, в который вносятся все необходимые значения. Протокол должен быть в стандартной форме. Он также включает данные об используемых измерительных приборах. В конце протокола подводят итог о соответствии (несоответствии) данного раздела нормативно-технической документации. Примерный протокол выглядит следующим образом:

Какие устройства они используют?

Для ускорения процесса измерения контура промышленность выпускает множество измерительных приборов, которые можно использовать для измерения параметров сети различными методами. Наибольшую популярность получили следующие модели:

• М-417. Проверенный годами и надежный прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль без отключения питания. Используется для измерения параметра методом падения напряжения. При использовании этого прибора можно проверить цепь напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью. Он обеспечит разрыв цепи за 0,3 с. Недостатком является необходимость калибровки перед началом работы.
• МЗЦ-300. Устройство нового поколения на базе микропроцессора. В нем используется метод измерения падения напряжения при подключении известного сопротивления (10 Ом). Напряжение 180-250 В, время измерения 0,03 с. Подключите устройство к сети в удаленной точке, нажмите кнопку запуска. Результат выводится на цифровой дисплей, вычисляется с помощью процессора.
• Измеритель ИФН-200. Он выполняет множество функций, в том числе измерение контура фаза-ноль. Напряжение 180-250 В. Имеются соответствующие разъемы для подключения к сети. Готов к работе через 10 с. Подключенное сопротивление 10 Ом. При сопротивлении цепи более 1 кОм измерения проводиться не будут - сработает защита. Энергонезависимая память сохраняет 35 последних расчетов.

О том, как измерить сопротивление контура фаза-ноль с помощью приборов, вы можете узнать, посмотрев эти видео примеры:

Использование ИФН-300

Как пользоваться МЗЦ-300

Использовать вышеперечисленное методы, должен привлекаться только обученный персонал. Неправильные измерения могут привести к неправильным итоговым данным или к выходу из строя существующей системы электроснабжения. Самое страшное - это может привести к травмам. Надеемся, что теперь вы знаете, для чего нужно измерение петли фаза-ноль, а также какие методы и приборы можно для этого использовать.

Также рекомендуем прочитать:

• Процедура проверки автоматического выключателя
• Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
• Как пользоваться осциллографом

Использование IFN-300

Как пользоваться MZC-300

Опубликовано: 08. 07.2016 Обновлено: 14.09.2017 Пока без коментариев

что это такое, периодичность проверки и прибор для измерения

При существующем многообразии электрооборудования, устанавливаемого в силовых цепях, важно научиться правильно эксплуатировать системы электроснабжения и поддерживать их в рабочем состоянии. Нарушение этого требования приводит к снижению производительности и возможности повреждения подключенных к нему устройств. Проверка электропроводящих линий предполагает организацию испытаний, включающих в себя измерение распределенных электрических параметров. При проведении периодических испытаний обязательно осматриваются все защитные устройства и электрические проводники, а также так называемая «фаза нулевая петля».

Содержание

1. Определение понятия
2. Метод определения сопротивления контура фаза-ноль
3. Используемая аппаратура
4. Существующие методики измерений
5. Примеры расчета
6. Влияние падения напряжения на контролируемом участке силовой цепи
7. Применение автономного источника питания

Определение понятия

Любое оборудование, подключенное к сети, оснащено контуром защитного заземления. Это устройство оборудуется в виде сборной металлической конструкции, располагаемой либо рядом с контролируемым объектом, либо на трансформаторной подстанции. В случае аварийной ситуации (при повреждении изоляции проводов, например) фазное напряжение падает на заземленный корпус, а затем утекает в землю.

Для надежного распространения опасного потенциала в землю сопротивление цепи не должно превышать определенной нормы (единиц Ом).

Под нулевой петлей фазы понимается проводная цепь, образующаяся при замыкании фазной жилы на токопроводящий корпус оборудования, подключенного к сети. На самом деле он образуется между фазой и заземленной нейтралью (нулем), чем и обусловлено такое название. Знание его сопротивления необходимо для того, чтобы контролировать состояние цепей защитного заземления, обеспечивающих протекание аварийного тока в землю. От состояния этой цепи зависит безопасность человека, использующего оборудование и бытовые приборы.

Метод определения сопротивления контура фаза-ноль

В соответствии с требованиями ПТЭЭП при эксплуатации промышленного и бытового электрооборудования необходим постоянный контроль состояния защитных устройств. Согласно требованиям нормативных документов, в установках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью испытывают на однофазное замыкание на землю. В известных методах испытаний в первую очередь учитывается техническая база, представленная образцами специальных средств измерений.

Аппаратура б/у

Для измерения цепи фаза-ноль применяются электронные приборы, различающиеся как по своим возможностям (способ снятия показаний и их погрешность, в частности), так и по назначению. К наиболее распространенным типам счетчиков относятся:

• Приборы М417 и MSC300, позволяющие определить требуемое значение, по завершению измерений по полученным результатам рассчитываются токи замыкания на землю.
• Прибор ЭКО-200, с помощью которого можно измерить только ток замыкания.
• Прибор ЭКЗ-01 используется для тех же целей, что и ЭКО-200.
• Измеритель ИФН-200.

Прибор М417 позволяет проводить измерения в цепях 380 В с глухозаземленной нейтралью без необходимости снятия напряжения питания. При проведении измерений используется метод его падения в режиме размыкания контролируемой цепи на временной интервал 0,3 секунды. К недостаткам данного прибора можно отнести необходимость калибровки системы перед началом работы.

Устройство MSC300 относится к новому типу изделий с электронной начинкой, построенных на современных микропроцессорах. При работе с ним используется метод падения потенциала при подключении постоянного сопротивления 10 Ом. Рабочее напряжение 180-250 Вольт, время измерения контролируемого параметра 0,03 сек. Устройство подключается к тестируемой линии в самой дальней ее точке, после чего нажимается кнопка «Старт». Результаты измерений отображаются на цифровом дисплее, встроенном в прибор.

При отсутствии в наличии ни одного образца измерительного прибора (а также при необходимости дублирования операций) для практического определения искомой величины применяют метод измерения с помощью вольтметра и амперметра.

Существующие методики измерений

Известные методики включают расчетную часть, представленную в виде формул. Общепринятый расчетный инструмент позволяет узнать полное сопротивление контура по следующей формуле:

Zпэт = Zп + Zт/3, где

• Zп - общее сопротивление проводов на участке короткого замыкания;
• Zт - то же, но для силового трансформатора подстанции (источника тока).

Для дюралевых и медных проводов Zпет в среднем составляет 0,6 Ом/км. По найденному сопротивлению находят ток однофазного замыкания на землю: Iк = Uф / Zпет.

Если в результате вышеописанных расчетов окажется, что значение искомого параметра не превышает трети допустимого значения (см. ПУЭ), можно ограничиться этим вариантом расчета. В противном случае измерения постоянного тока проводят приборами ЭКО-200 или ЭКЗ-01. При их отсутствии можно использовать метод амперметра-вольтметра.

Общий порядок проведения испытаний с использованием средств измерений указанных марок:

• Контролируемое оборудование отключается от сети.
• Питание испытуемого шлейфа организовано от понижающего трансформатора.
• Необходимо намеренно замкнуть фазу на корпус электроприемника, а затем измерить величину Zпет, возникающую в результате КЗ.

При измерении методом амперметра-вольтметра после подачи напряжения на контролируемую цепь и организации короткого замыкания определяют значения тока I и потенциала U. Первое из этих значений не должно превышать 10-20 Ампер.

Расчеты и представление результатов

Сопротивление испытуемого шлейфа рассчитывают по формуле: Zпет = U/I. Полученное по результатам расчета значение прибавляют к полному сопротивлению одной из 3-х обмоток станционного трансформатора , равный Rтр. / 3.

По завершении линейных измерений в соответствии с действующими нормами они должны быть оформлены документально. Для этого составляются протоколы испытаний установленной формы, в которые обязательно заносятся следующие данные:

• Тип линии, ее основные характеристики.
• Измерительное оборудование, используемое для испытаний.
• Значения собственного переходного сопротивления и обмоток станционного трансформатора.
• Их сумма, являющаяся результатом выполненных измерений.

В соответствии с основными положениями ПУЭ периодичность проверок силовых цепей - один раз в 6 лет. Для взрывоопасных объектов - каждые два года.

Расчеты по таблицам

Полное значение требуемой величины зависит от следующих факторов:

• Параметры трансформатора подстанции.
• Участки фазных и нулевых проводников выбираются при проектировании электрической сети.
• Сопротивление перекрестных соединений всегда присутствует в любой цепи.

Проводимость используемых проводов можно задать еще на этапе проектирования системы питания, что при условии ее правильного выбора позволит избежать многих неприятностей.

Согласно ПУЭ этот показатель должен соответствовать не менее чем половине аналогичного значения для фазных проводов. При необходимости допускается его увеличение до того же значения. Требования главы 1.7 ПУЭ оговаривают эти значения, и с ними можно ознакомиться в таблице 1.7.5, приведенной в Приложении к Правилам. По нему выбирается наименьшее сечение защитных проводников (в квадратных миллиметрах).

По окончании табличного этапа расчета петли фаза-ноль переходят к ее проверке путем расчета тока короткого замыкания по формулам. Его расчетное значение затем сравнивается с практическими результатами, ранее полученными прямыми измерениями. При последующем подборе устройств защиты от короткого замыкания (линейных выключателей, в частности) к этому параметру привязывается их время срабатывания.

Когда проводятся измерения?

Измерение сопротивления участка цепи фаза-ноль обязательно организуется в следующих ситуациях:

• при вводе в эксплуатацию новых, еще не работающих силовых электроустановок;
• при получении поручения от контролирующих энергослужб на их выполнение;
• по заявкам предприятий и организаций, присоединенных к обслуживаемой электрической сети.

При вводе энергосистемы в эксплуатацию контрольные измерения сопротивления контура входят в комплекс мероприятий по проверке ее работоспособности. Второй случай связан с аварийными ситуациями, часто возникающими при работе силовых цепей. Заявление от определенных потребителей в лице предприятия или организации может поступить в случае неудовлетворительной защиты оборудования (по жалобам конкретных пользователей, например).

Примеры расчета

В качестве примеров таких измерений рассматриваются два метода.

Влияние падения напряжения на контролируемом участке силовой цепи

При описании этого метода важно обратить внимание на трудности его практической реализации. Это связано с тем, что для получения окончательного результата потребуется несколько шагов. Сначала придется измерять параметры сети в двух режимах: с отключенной и подключенной нагрузкой. В каждом из этих случаев сопротивление измеряется путем снятия показаний тока и напряжения. Далее он рассчитывается по классическим формулам, вытекающим из закона Ома (Zп = U/I).

В числителе этой формулы U представляет собой разницу между двумя напряжениями - при включении нагрузки и при выключении нагрузки (U1 и U2). Ток учитывается только для первого случая. Для правильных результатов разница между U1 и U2 должна быть достаточно большой.

Полное сопротивление учитывает полное сопротивление катушки трансформатора (добавляется к результату).

Применение автономного источника питания

Данный подход предполагает определение интересующего специалистов параметра с использованием автономного источника питающего напряжения. При его проведении потребуется учесть следующие важные моменты:

• Во время измерений произошло короткое замыкание первичной обмотки трансформатора подстанции.
• От независимого источника напряжение питания подается непосредственно в зону короткого замыкания.
• Сопротивление фаза-нуль рассчитывается по уже знакомой нам формуле Zp = U/I, где: Zp - значение требуемого параметра в Омах, U - измеренное испытательное напряжение в Вольтах, I - значение измерительного тока в Амперах.

  ---

  Learn more

  • Конденсат на бачке унитаза
  • Что такое вилы
  • Отделка ламинатом
  • Как поклеить флизелиновые обои своими руками метровые на стены одному
  • Грунт для фиалки комнатной
  • Картошка пикассо
  • Какие есть автоматы
  • Кронштейны это
  • Герметизация межпанельных швов в панельных домах
  • Зимний сад в частном доме своими руками
  • Что такое пвд