Что это такое
Петля фаза ноль — параметр, который по техническим нормативам должен проверяться в силовых установках, имеющих глухозаземленную нейтраль и напряжение до тысячи вольт. Это величина, которая нужна, чтобы предотвратить появление тока в электроцепи нейтрали из-за естественного фазного перекоса. Она образуется при подключении фазного провода к проводнику защитного или нулевого типа. В конечно итоге, образуется контур, имеющий собственное сопротивление с перемещающимся по нему электрическому току. Этот контур может состоять из защитного автомата, клеммов и других связующих.
Петля фаза ноль
Измерить самостоятельно петлю сложно из-за имеющихся недостатков. Так, сложно подсчитать все коммутационные элементы на выключателях, рубильниках, которые могли измениться при сетевой эксплуатации. Кроме того, нереально сделать расчет влияния аварии на значение сопротивления. Лучшим при этом методом будет замер поверенным аппаратом с учитыванием погрешностей.
Определение из пособия
Как проверить петлю
Проверка петли нужна для профилактики, а также для того, чтобы обеспечить корректную работу защитного оборудования с автоматическими выключателями, УЗО и диффавтоматами. Самой распространенной проблемой подключения чайника или другого электроприбора является отключение нагрузки автомата.
Обратите внимание! Ложное срабатывание защиты с нагревом кабелей и пожаром является большой показатель сопротивления.
Проверка делается для того, чтобы успешно работали удаленные и более массивные электрические приемники, но не больше 10% от всего числа. Проверка создается с помощью формулы Zпет = Zп + Zт / 3 где Zп является полным сопротивлением проводов петли фазы-ноль, а Zт считается показателем полного сопротивления трансформаторного питания.
Испытуемое электрооборудование отключается от сети. Потом создается на трансформаторной установке искусственный вид замыкания первого фазного провода на электроприемный корпус. После того, как будет подано напряжение, измеряется сила тока и напряжения вольтметром.
Обратите внимание! Сопротивление петли будет равно делению показателя напряжения на силу тока. Приобретенный результат должен быть арифметически сложен с полным сопротивлением трансформатора, поделенного на цифру 3.
Зачем проверяется петля «фаза ноль»
Изучение показателей схемы «Ф-Н» осуществляется для определения слабых мест в действующей сети. Это может своевременно предотвратить развитие более серьезных аварий в питающей цепи. Еще одной важной функцией указанного тестирования является проверка соответствия установленных коммутационных и защитных устройств токам короткого замыкания. Это требуется для предотвращения воспламенения проводки.
Проведение испытаний электросети
Почему измерения предпочтительнее расчетов
Расчет этого параметра возможен, но истинное значение будет отличаться от полученного в результате вычислений. Причина в том, что такие факторы, как переходные сопротивления рубильников, контакторов и прочих аппаратов учесть в расчете невозможно. Кроме того, неизвестен точный путь прохождения тока в режиме короткого замыкания, ведь в цепь включено такое оборудование, как контур заземления, различные трубопроводы и металлические конструкции. Измерение сопротивления петли «фаза – ноль» и тока КЗ с помощью специального прибора все эти факторы автоматически учитывает.
ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Плавкие предохранители — это электрические аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов короткого замыкания. Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство, гасящее дугу, возникающую после плавления вставки.
К предохранителям предъявляются следующие требования:
- Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.
- При коротком замыкании предохранители должны работать селективно.
- Время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны работать с токоограничением.
- Характеристики предохранителя должны быть стабильными. Разброс параметров из-за производственных отклонений не должен нарушать защитные свойства предохранителя.
- В связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность.
- Замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна требовать много времени.
В промышленности наибольшее распространение получили предохранители типа и ПН-2.
Необходимость в измерениях
Замер сопротивления петли проводится в следующих случаях:
- При вводе в эксплуатацию, после ремонта, модернизации или переоборудовании установок.
- Требование со стороны служб различных служб контроля, например Облэнерго, Ростехнадзор и т.д.
- По заявлению потребителя.
В ходе электрических замеров устанавливаются определенные параметры петли Ф-Н, а именно:
- Общее сопротивление цепи, которое включает в себя:
электросопротивление трансформатора на подстанции;
аналогичный параметр линейного проводника и рабочего нуля;
образующиеся в коммутационном оборудовании многочисленные переходные сопротивления, например в защитных устройствах (АВ, УЗО, диффавтоматах), пускателях, ручных коммутаторах и т.д. Также влияние оказывает сечение проводников, изоляция кабелей, заземление нейтрали трансформатора, параметры УЗО или другой защиты электроустановок.
- Ток КЗ (IКЗ). В принципе, его можно рассчитать, используя формулу: IКЗ = UН /ZП , где UН – номинальный уровень напряжения в электросети, а ZП – общее сопротивление петли. Учитывая, что защитные устройства при КЗ должны автоматически отключать питание согласно установленным временным нормам, то необходимо выполнение следующего условия: ZП*IAB <= UН . В данном случае IAB ток, при котором срабатывает АВ или другое устройство защиты, его величина должна уступать IКЗ.
Перед описанием детальных методик измерений, необходимо кратко описать прибор, который будет использоваться в процессе — MZC-300. Мы остановили свой выбор на этом устройстве, поскольку оно чаще всего применяется измерительными лабораториями.
1. Точный метод определения тока однофазного КЗ
1.1 Точный метод определения тока однофазного КЗ, представлен в ГОСТ 28249-93 формула 24, и рассчитывается по формуле:
Используя данный метод можно с большой степенью точности определять токи КЗ при известных сопротивлениях прямой, обратной и нулевой последовательности цепи фаза-нуль.
К сожалению, на практике данный метод не всегда возможно использовать, из-за отсутствия справочных данных на сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности для кабелей с алюминиевыми и медными жилами с учетом способов прокладки фазных и нулевых проводников.
Как делают замеры
Замеры нужно проводить по нормативному техническому документу ПТЭЭП, в соответствии с конкретной периодичностью — 1 раз в несколько лет. Система ППР прописывает необходимость текущего и капитального ремонта электрического оборудования. Это нужно, чтобы работало оборудование исправно.
Заполнение спецификации (Протокол «Фаза-нуль»)
Графа № 2 (Проверяемый участок цепи): зеленым фоном отмечено место, где указывается наименование щита/сборки (ВРУ, ГРЩ, РЩ, ЩО и т.д.), под белым фоном обозначаются отходящие линии. Если количество линий превышает 16, то в следующей зеленой ячейке достаточно поставить знак «+» (без кавычек) и продолжить заполнение спецификации, также следует поступать, если количество линий больше 32, 48, 64 и т.д. Все пустые строки будут удалены автоматически после обработки спецификации.
Примечание: в некоторых случая нет возможности определить линию, а фразу «не определен» каждый раз писать не хочется, что бы не вызвать недоверие. В таких случаях следует в требуемой ячейки нажимать клавишу пробела, ячейка изменит цвет на светло-синий и в дальнейшем будет полноценно обработана и примет обратно белый цвет.
Графа № 3 (Марка кабеля): зеленым фоном отмечено место, где указывается наименование щита/сборки (ВРУ, ГРЩ, РЩ, ЩО и т.д.), НО ТОЛЬКО В КРАТКОЙ ФОРМЕ. Под белым фоном обозначаются марки отходящих кабелей. После обработки спецификации текст ячейки «МАРКА КАБЕЛЯ» автоматически будет изменен на «Место установки аппарата защиты». Важно знак умножения в описании кабеля обозначать именно х, раскладка клавиатуры и регистр букв значения не имеет.
Графа № 4 (Типовое обозначение): указывается название аппарата защиты.
Графа № 5 (Тип расцепителя): указывается тип расцепителя, вручную вводить ничего не надо, следует выбрать из выпадающего списка один из вариантов: «ОВВ», «ОВВ, МД», «ОВВ, МД-С», «ОВВ, МД-В», ОВВ, МД-D», «ОВВ, МД-L», «ОВВ, МД-G», «МД» и «-». Тип расцепителя «-» обозначает, что установлен «жучок», в заключении после обработки спецификации автоматически будет «НЕ СООТВ.», так же это будет автоматически отражено в ведомости дефектов № 1.
Графа № 6 (Ном. ток): указывается номинальный ток аппарата защиты.
Графа № 7 (Значение тока эл.магнитного расцепителя / Iн): Заполняется только если тип расцепителя равен «ОВВ, МД» или «МД». Варианты заполнения:
а) указывается кратность Iн, например: 11н или 11Н или 11n или 11N («Н» может быть любой). После обработки спецификации программа сама проставит диапазон, например: при номинальном токе 20А и 11н: 20х11=220, согласно ГОСТ 50030.2-99 электромагнитный расцепитель должен сработать от 80% до 120% от Х Iн, в конкретном случае: 176-264.
б) Отключающий ток, например 600А, это является значением 100% от Х Iн, нижняя граница равна 80% = 480 А, верхняя граница равна 120% = 720 А (согласно ГОСТ 50030.2-99). В конкретном случае: 480-720.
в) 192-288, диапазон указан в ручную, программа его не обрабатываешь, лишь проверяет на корректность написания.
г) если ячейка не будет заполнена, то во время обработки спецификации для «ОВВ, МД» или «МД» автоматически будет подставлено самое распространенное значение 12н.
При типе распепителя «ОВВ, МД-В», «ОВВ, МД-D», «ОВВ, МД-L» или «ОВВ, МД-G» диапазон заполнится автоматически 3-5Iн, 5-10Iн, 10-20Iн, 3.2-4.8Iн или 6.4-9.6Iн соответственно.
После обработки спецификации, текст ячейки «Значение тока эл. магнитного расцепителя / Iн» автоматически будет изменен на «Диапазон тока срабатывания расцепителя короткого замыкания»
Графы № 8-13 (Заполнение измеренных значений): при заполнении спецификации следует заполнять либо сопротивление петли фаза-нуль (п. А), либо ток петли фаза-нуль (п. Б). После обработки спецификации программа автоматически сделает перерасчет значений и заполнит также сопротивление/ток. Пример на рис. После обработки спецификации.
А) Измеренное значение сопротивления петли «фаза-нуль» (А – В — С): заполняется измеренное значение сопротивления петли фаза нуль, допустимый диапазон, Ом: ( 0 — 15 ].
Б) Измеренное значение тока однофазного замыкания (А – В — С): заполняется измеренное значение тока короткого замыкания петли фаза нуль, допустимый диапозон, А: ( 15 — 10000 ].
ПРИМЕЧАНИЕ: если по какой то причине заполняется и сопротивление и ток, то в данном случае приоритет будет за значением тока, и значения сопротивления пересчитаются (R=U/I) с округлением до двух знаков после запятой.
Графа № 14-15 (Время срабатывания аппарата защиты):
а) «Доп. сек» выбирается из выпадающего списка, допустимые значения: 0,2; 0,4; и 5 сек.
б) «По время токовой хар-ке». Программа содержит в себе базу эмпирических формул токо-временных характеристик различных автоматических выключателей, по которым производится автоматический расчет и заполнение значений. При необходимости, значения всегда можно изменить вручную.
Источники: iskovoe.my1.ru, lenproektstroy.ru, www.protokolplus.ru
Подготовительный этап
Практически все методы измерений цепи «фаза-ноль» не позволяют получить точную информацию о таких характеристиках, как ZП и IКЗ. Это связано с тем, что векторная природа напряжения не принимается во внимание. Проще говоря, учитываются упрощенные условия при коротком замыкании. В процессе испытания электроустановок такая приближенность допускается только в тех случаях, когда уровень реактивного сопротивления не имеет существенного влияния.
Перед тем, как приступить к измерению характеристик петли «Ф-Н», предварительно следует провести ряд предварительных испытаний. В частности, проверить непрерывность и уровень сопротивления защитных линий. После этого измерить сопротивление между контуром заземления и основными металлическими элементами конструкции здания.
Что такое петля фаза-ноль простым языком – методика проведения измерения
Электроприборы должны работать без нареканий, если электрическая цепь соответствует всем нормам и стандартам. Но в линиях электропитания происходят изменения, которые со временем сказываются на технических параметрах сети. В связи с этим необходимо проводить периодическое измерение показателей и профилактику электропитания. Как правило, проверяют работоспособность автоматов, УЗО, а также параметры петли фаза-ноль. Ниже описаны подробности об измерениях, какие приборы использовать и как анализировать полученные результаты.
Наши преимущества
Гарантия 2 года
на все виды работ
10 аттестованных
инженеров
670 клиентов
из них 350 постоянных
Проверенные
РОСТЕСТ приборы
Более 1000
выполненных объектов суммарно
4 консультанта
МЭИ, МИЭЭ, ЕЭС, МОЭСК – ученые и профессионалы отрасли
Рассчет петли фаза-ноль
Перед тем, как измерить петлю фаза-ноль, необходима проверка плотности проводного соединения к защитным аппаратам. Если не остаются протянутыми провода, то смысла в измерении нет, поскольку точные данные не будут получены.
Обратите внимание! Цель расчета в выяснении соответствия номинального тока защиты с проводным сечением электроцепи. Замер должен быть произведен на самой удаленной точки линии измерения.
Сделав замер полного сопротивления цепи фаза нуль по предложенной схеме, на приборном дисплее будет отражена величина тока короткого замыкания. Этот показатель нужно сравнить по характеристике времени и току с расцепительным током срабатывания выключателя иди с предохранительной вставкой.
Вам это будет интересно Назначение, устройство и принцип работы АВР
По нормативным требованиям расчет петли должен быть произведен в электролаборатории. Чтобы произвести данные работы, нужно получить наряд-допуск. При этом испытания могут производить взрослые люди с необходимыми знаниями в месте, не отличающейся повышенной опасностью или высокой влажностью.
Подсчет фазы-ноль
Подведение итогов и опасности от проведения неправильного измерения
По полученной в результате измерений информации делается заключение о возможности дальнейшей эксплуатации сети. При выявлении несоответствия отключающих уставок защитных аппаратов зафиксированному Iкз, выносится решение о необходимости их замены. В противном случае велика вероятность образования пожара и разрушения электрооборудования под воздействием Iкз.
к содержанию ↑
Примеры проведения вычислений
В качестве примеров таких измерений рассматриваются два способа.
Эффект от падения напряжения на контролируемом участке силовой цепи
При описании этого способа важно обратить внимание на трудности его практической реализации. Это объясняется тем, что для получения конечного результата потребуется несколько этапов. Сначала придется измерить параметры сети в двух режимах: с отключенной и подключенной нагрузкой. В каждом из этих случаев сопротивление измеряется путем снятия показаний по току и напряжению. Далее оно рассчитывается по классическим формулам, вытекающим из закона Ома (Zп=U/I).
В числителе этой формулы U представляет собой разницу двух напряжений – при включенной и при выключенной нагрузке (U1 и U2). Ток учитывается только для первого случая. Для получения корректных результатов разница между U1 и U2 должна быть достаточно большой.
Полное сопротивление учитывает импеданс катушки трансформатора (он суммируется с полученным результатом).
Применение независимого источника электрического питания
Данный подход предполагает определение интересующего специалистов параметра с помощью независимого источника питающего напряжения. При его проведении потребуется учесть следующие важные моменты:
- В процессе измерений первичная обмотка питающего станционного трансформатора замыкается накоротко.
- С независимого источника напряжение питания подается непосредственно в зону КЗ.
- Сопротивление фаза-ноль рассчитывается по уже знакомой формуле Zп=U/I, где: Zп – это значение искомого параметра в Омах, U – измеренное испытательное напряжение в Вольтах, I – величина измерительного тока в Амперах.
Все рассмотренные методы не претендуют на абсолютную точность полученных по их итогам результатов. Они дают лишь приблизительную оценку величины полного сопротивления петли фаза-ноль. Такой ее характер объясняется невозможностью в рамках предложенных методик измерять индуктивные и емкостные потери, которые всегда присутствуют в силовых цепях с распределенными параметрами. При необходимости учета векторной природы измеряемых величин (фазовых сдвигов, в частности) придется вводить специальные поправки.
В реальных условиях эксплуатации мощных потребителей величины распределенных реактивных сопротивлений настолько незначительны, что в определенных условиях они не учитываются.
Протокол по проведенным замерам контура «фаза нуль»
На основании произведенных измерений оформляется специальный протокол. Он используется для хранения зафиксированных показаний, а также для осуществления сравнительного анализа с последующими тестами.
В протоколе отображается следующая информация:
- дата проведения;
- номер протокола;
- цель проведения тестирования;
- данные об организации, проводящей испытания;
- информация о заказчике;
- действующие климатические условия: атмосферное давление, температура и влажность воздуха;
- диапазон измерения, класс точности и вид расцепителя;
- измеритель, используемый для тестирования;
- зафиксированные показания;
- итог испытаний;
- должности, фамилии и подписи лиц, проводивших замеры и проверивших протокол.
Обратите внимание! В случае положительного итога цепь допускается к эксплуатации без ограничений. При выявлении недостатков составляется перечень требуемых действий для восстановления необходимых показателей.
В каких случаях проводят измерения
Замер сопротивления участка цепи фаза-ноль обязательно организуется в следующих ситуациях:
- при вводе в постоянную эксплуатацию новых, еще не работающих силовых электроустановок;
- когда со стороны контролирующих энергетических служб поступило указание на их проведение;
- согласно заявке предприятий и организаций, подключенных к обслуживаемой электрической сети.
При вводе энергетической системы в эксплуатацию тестовые замеры сопротивления петли является частью комплекса мероприятий, проводимых с целью проверки ее рабочих характеристик. Второй случай связан с аварийными ситуациями, нередко случающимися при эксплуатации силовых цепей. Заявка от тех или иных потребителей, представленных предприятием или организацией, может поступить при неудовлетворительной защите оборудования (по жалобам конкретных пользователей, например).
Техника безопасности при замере контура «Ф-Н»
Процедура замера контура фаза ноль должна вестись специалистами в возрасте от 18 лет, сдавшими экзамен по межотраслевым нормам и правилам техники безопасности. Работы должны осуществляться в соответствии с ПУЭ и при наличии требуемых приборов и инструментов.
Проведение работ должно оформляться нарядом или распоряжением. В состав бригады должны входить, как минимум, два специалиста с третьей группой по электробезопасности. Запрещается производить тестирование в условиях повышенной влажности и опасности.
Проведение проверки цепи фаза-ноль
Стоимость, особенности, сроки
Проверка цепи фаза ноль – от 140 руб. за трехжильную линию, 160 руб. за пятижильную. Стоимость рассчитывается исходя из количества точек измерений. Оплата происходит после работ. Если работы много — цена за единицу станет меньше.
Приемосдаточные
- Измерение сопротивления изоляции.
- Петли ФН.
- Качества металлосвязи.
- Проверка срабатывания УЗО.
.Сроки: 3-7 дня
Цена от 10 000 руб.
Эксплуатационные
- Измерение сопротивления изоляции.
- Петли ФН.
- Качества металлосвязи.
.Сроки: 2-3 дня
Цена от 7 000 руб.
Инженер приедет завтра
Финальную цену мы определим и согласуем после выезда инженера.
или позвоните – согласуем выезд
+7 (495) 784-36-02
Видео
Если есть время, посмотрите Алекса Жука:
Про ток КЗ:
Про сопротивление петли “Фаза-нуль”:
Как измеряется сеть
Чтобы это понять, необходимо рассмотреть схему, в которой присутствует потребитель, подключенный через обычную розетку. Так вот к розетке, как уже было сказано выше, подводятся фаза и ноль. При этом до розетки происходит потеря напряжения за счет сопротивления магистральных кабелей и проводов. Это известно давно, описан данный процесс формулой Ома:
R=U/I.
Правда, эта формула описывает соотношение величин постоянного электрического тока. Чтобы перевести ее на ток переменный, придется учитывать некоторые показатели:
- Активная составляющая сопротивления сети.
- Реактивная, состоящая из емкостной и индуктивной части.
Что это значит?
Необходимо понять, что электродвижущая сила, которая появляется в обмотках трансформатора, образует электрический ток. Он теряет свое напряжение при прохождении через потребителя и подводящие провода. При этом сам ток преодолевает несколько видов сопротивления:
- Активное – это потребитель и провода. Это самая большая часть сопротивления.
- Индуктивное – это сопротивление встроенных обмоток.
- Емкостное – это сопротивление отдельных элементов.
Как измерить сопротивление петля фаза ноль
Чтобы подсчитать полное сопротивление сети (петля фазы и ноля), необходимо определить электродвижущую силу, которая создается на обмотках трансформатора. Правда, на подстанцию без специального допуска не пустят, поэтому измерение петли фаза-ноль придется делать в самой розетке. При этом учитывайте, что розетка не должна быть нагружена. После чего необходимо замерить напряжение под нагрузкой. Для этого включается в розетку любой прибор, это может быть даже обычная лампочка накаливания. Замеряется напряжение и сила тока.
Внимание! Нагрузка на розетке должна быть стабильной в процессе проведения замеров. Это первое. Второе – оптимальным вариантом считается, если в схеме ток будет силой от 10 до 20 ампер. В противном случае дефекты сетевого участка могут не проявиться.
Теперь по закону Ома можно определить полное сопротивление петли. При этом придется учитывать, что напряжение (замеряемое) в розетке может отклоняться от номинального при нагрузке и без таковой. Поэтому сначала надо высчитать сопротивление при разных величинах напряжения. Понятно, что при нагрузке напряжение будет больше, поэтому полное сопротивление петли – это разница двух сопротивлений:
Rп=R2-R1, где R2 – это сопротивление петли при нагрузке, R1 – без таковой.
Что касается точно проведенных замеров. Самодельными приборами это можно сделать, никаких проблем здесь нет, но вот только точность замеров в данном случае будет очень низкой. Поэтому для этого процесса рекомендуется использовать вольтметры и амперметры с высокой точностью (класс 0,2).
Процесс измерения петля фаза ноль
Хотя надо отдать должное рынку, сегодня можно такие приборы приобрести в свободном доступе. Стоят они недешево, но для профессионала это необходимая вещь.
Скачать
Респект, если дочитали досюда и намереваетесь скачать книги по этой теме! Вы серьёзный человек!
• Шабад_М.А._Расчеты_релейной_защиты_и_автоматики
/ Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики. Хорошая книга 1985 г, в которой рассказывается про устройство электросетей – от оборудования подстанций до селективности защитных автоматов, pdf, 38.87 MB, скачан: 209 раз./
• Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей 0,4 кВ
/ Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей 0,4 кВ – книга для теоретического расчета тока короткого замыкания. СПб 2008, pdf, 17.39 MB, скачан: 52 раз./
• РД 153-34.0-20.527-98
/ Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания предназначены для использования инженерами-энергетиками при выполнении ими расчетов токов короткого замыкания (КЗ) и проверке электрооборудования (проводников и электрических аппаратов) по режиму КЗ. МЭИ, 1998, pdf, 3.61 MB, скачан: 35 раз./
• Электрическая часть электростанций и ТП
/ Электрическая часть электростанций и подстанций. Подробное описание схем и расчетов с примерами. Учебное пособие. Н.В.Коломиец, Томский политех, 2007, pdf, 1.37 MB, скачан: 43 раз./
• Выбор электрооборудования и расчеты трансформаторных подстанций
/ Выбор электрооборудования и расчеты трансформаторных подстанций среднего и низкого напряжения. АВВ, учебно-методическое пособие, pdf, 9.16 MB, скачан: 39 раз./
Эти и другие книги, а также программы и файлы можно скачать со страницы Скачать.
Жду вопросов и замечаний в комментариях!
Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!
(
4
оценок, среднее:
5,00
из 5)
Загрузка…