Линии электропередач в процессе многолетней эксплуатации претерпевают множество различных изменений, данные процессы просто невозможно проконтролировать. Скорость их протекания и реальное состояние сетей не получится измерить на глаз либо рассчитать математическими методами. С целью обеспечения бесперебойного и стабильного функционирования электрического оборудования предусматривается периодическое выполнение замеров отдельных параметров. Одной из обязательных процедур при этом является измерение петли фаза-нуль, осуществляемое с применением специфической аппаратуры.
Сущность процедуры: производя замыкание фазного провода на нулевой в месте подачи электричества, получают некий контур между нулевым и фазным проводниками – это явление и именуют «петля фаза-ноль». Для создания этого контура необходимо иметь особое коммутационное оборудование.
Схема петли фаза нуль.
Рассмотрим более подробно перечень оборудования, необходимого для измерения сопротивления петли, процесс выполнения замеров и существующие методики их проведения.
Периодичность измерений фаза ноль
Достижение надежного бесперебойного функционирования электрической сети обуславливается проведением периодических проверок, как силового кабеля, так и самого эксплуатируемого оборудования.
- Данная процедура в обязательном порядке должна проводиться:
- когда готовый объект сдается в эксплуатацию;
- по окончании капитального либо текущего ремонтов сетей;
- по завершении наладочных работ.
Кроме того, каждое промышленное предприятие утверждает соответствующий график, по которому в течение года должны выполняться испытания такого рода.
Методы измерений петли фаза ноль
Известно большое количество различных методологий проведения таких измерений. К основным из них относятся:
- Уменьшение напряжения. Нагрузку отключают и при помощи особого устройства делают замеры. После их осуществления снова присоединяют нагрузочное сопротивление. Полученные результаты изучают, выполнив несложные расчетные манипуляции, сравнивают их с установленными нормативами.
- Короткое замыкание. Аппарат присоединяют к цепи и специально делают замыкание в самой далекой точке электроснабжения. Далее вымеряют силу тока, вырабатывающуюся при замыкании, и количество времени, в течение которого срабатывает защитная реакция, делая заключение о соответствии сети нормативным данным.
- Амперметр-вольтметр. Прежде всего, снимается напряжение питания, далее, применяя трансформаторное устройство, призванное понизить силу переменного тока, делают замыкание фазного провода на поверхность установки. Полученные замеры изучают, вычисляют необходимые данные.
Параметры автоматического отключения при КЗ рассчитываются по формуле:
Zs * Ia ≤ Uo
Где:
Zs - сопротивление петли фаза-нуль;
Ia - ток срабатывания защитных механизмов системы должен ниже тока КЗ;
Uo - значение напряжения, действующее между землей и фазой.
Для создания механизмов способных защитить электро-систему от КЗ необходимо производить измерения Zs регулярно.
Чаще всего используются такие методики измерения сопротивления петли фаза-ноль
1. Падения напряжения.
Расчет ведут по формуле:
Zs = (Uвыкл - Uвкл )/IR
Где:
Uвыкл - напряжение, действующее при выключенном сопротивлении нагрузки;
Uвкл - напряжение, действующее при подключенном сопротивлении нагрузки;
IR - значение тока, от которого начинается зона действия защиты от перегрузки.
2. Отдельного источника — измерение производится при помощи отдаленного питающего источника. Отключают электросеть и закорачивают первичную обмотку трансформатора.
Расчет ведут по формуле:
Zs = Uисп /Iисп
Где:
Uисп – испытательное напряжение
Iисп – испытательный ток
Основным способом, используемым на предприятиях, является метод измерения падения напряжения в момент присоединения нагрузочного сопротивления. Преимуществом является несложная процедура и легкость последующих расчетов. Измеряя петлю фаза-ноль помещения, нагрузочное сопротивление присоединяют на самом удаленном от источника тока участке цепи. Достоверность замеров зависит от качества контактов в месте присоединения аппаратуры.
Вначале измерение напряжения осуществляют без наличия нагрузки, потом его дублируют, но уже с учетом присоединения нагрузки и амперметра. Полученные данные используют в расчетах сопротивления цепи фаза-ноль. Однако, имея в наличии специальную аппаратуру, можно мгновенно получить необходимую величину сопротивления.
Приборы, используемые в процессе измерений петли фаза-нуль
С целью ускорения процедуры измерений петли, на практике применяют различную измерительную аппаратуру, наибольшее распространение среди которой получили:
- М-417 – устройство, отличающееся надежностью, используется для осуществления измерений методом падения напряжения без отсоединения источника питания. Предназначен для цепи с напряжением 380 В и глухозаземленную нейтраль. Прибор способен рассоединить цепь за 0,3 секунды, к недостаткам можно отнести калибровку, которую необходимо производить при включении.
- MZC-300 относится к новым устройствам, снабженным микропроцессором. Применяется та же методика в момент присоединения сопротивления, равного 10 Ом. Подходит для замеров напряжения в пределах 180-250 В. Процедура длится всего 0,03 секунды, данные при этом выводятся на дисплей.
- ИФН-200 – многофункциональный прибор, измеряющий напряжение от 180 до 250 В при сопротивлении 10 Ом. Готовность к работе после включения равна 10 с. Снабжен памятью на 35 вычислений.
К измерениям, осуществляемым при помощи одного из методов, допускаются только хорошо обученные сотрудники. Неверное их проведение влечет за собой неправдивые показатели, что способно вывести из строя установку либо травмировать работников.
Заключение измерений петли фаза-ноль
Данные, полученные в ходе измерительных мероприятий, необходимо внести в протокол. Далее делают заключение о том, соответствует либо не соответствует проводка нормативным параметрам.
Для этого величину однофазного тока замыкания необходимо сравнить с током срабатывания выключателя, призванного расцеплять сеть, или с плавкой вставкой предохранителя по параметрам времени и силы тока. С этой целью используют положения, изложенные в ПТЭЭП и ПУЭ, издание № 7.
Если все условия, предусмотренные данными Правилами, выполняются – сеть работает исправно, и корректировке не подлежит. В противном случаевеличины тока не хватает, защита автоматического выключателя не может сработать, а реагирует лишь тепловая защита, и то через несколько секунд. Этого времени достаточно для возникновения источника возгорания электропроводки, что провоцирует пожар.
Для предупреждения аварийной ситуации необходимо: увеличить сечение кабеля измеряемой линии, что, соответственно, увеличит сопротивлениеи силу тока однофазного замыкания, а также использовать в установке автоматический выключатель, имеющий меньшую номинальную силу тока.