Проверка согласования параметров цепи ФАЗА-НУЛЬ

с характеристиками защитных аппаратов

Определение петли ФАЗА-НУЛЬ

Петлёй ФАЗА-НУЛЬ принято называть цепь, состоящую из фазы трансформатора и проводников - нулевого и фазного.

Цель проведения испытаний

По измеренному полному сопротивлению петли ФАЗА-НУЛЬ производится расчет тока однофазного короткого замыкания. Основной целью является проверка временных параметров срабатывания аппаратов защиты от cверхтоков при замыкании фазы на корпус. Данная проверка так же подверждает непрерывность PE цепи. Время срабатывания аппаратов защиты должно удовлетворять требованиям п. 1.7.79 ПУЭ.

Надёжность срабатывания защиты от сверхтоков является одним из основных требований как при проектировании, так и при монтаже и требует расчетной и натурной проверки.

Поскольку речь идёт о замыкании на корпус, то под нулевым проводником мы понимаем совокупность защитных (PE) и защитно-рабочих (PEN) проводников от корпуса до трансформатора. Таким образом, проверка петли ФАЗА-НУЛЬ позволяет оценить и качество защитной цепи.

&bull Полное сопротивление цепи ФАЗА-НУЛЬ достаточно точно можно рассчитать по следующей формуле:

где: Z фо - полное сопротивление цепи ФАЗА-НУЛЬ Z n - полное сопротивление цепи фазного и нулевого проводника Z т - полное сопротивление трансформатора.

Полное сопротивление складывается из активного и реактивного сопротивлений.

&bull Ток короткого замыкания отражается в следующей зависимости:

где: I кз - ток короткого замыкания U о - фазное напряжение.

&bull Для расчета ожидаемого тока короткого замыкания принята формула:

&bull Должны удовлетворяться требования:

где: I ра - номинальный ток срабатывания расцепителя автомата K g - коэффициент допустимой кратности тока короткого замыкания к номинальному току срабатывания расцепителя.

где: Z pe - полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и корпусом распределительного устройства U снн - сверхнизкое напряжение (напряжение прикосновения), обычно принимается равным 50В (п. 1.7.79 и 1.7.104 ПУЭ).

где: I н - номинальный ток нагрузки.

Существует несколько методик измерения сопротивления петли ФАЗА-НУЛЬ и токов короткого замыкания, как с отключением напряжения линии, так и без.

В настоящее время в основном применяются современные микропроцессорные измерительные приборы, реализующие методику измерения полного сопротивления петли ФАЗА-НУЛЬ без отключения напряжения, и автоматического расчета тока короткого замыкания на основании значения сопротивления петли. Применение данных приборов упрощает процесс испытаний. Кроме того, испытания оказываются более щадящими по отношению к испытываемым линиям и аппаратам защиты. Некоторые из этих приборов позволяют проводить измерения без искючения из испытываемой линии УЗО и не вызывают их срабатывания, что представляется достаточно важным и удобным, поскольку измерения проводятся между фазным проводником и нулевым защитным проводником. Измерения проводятся на концах проводников, защищаемых аппаратами защиты от сверхтока.

Пример схемы измерения петли ФАЗА-НУЛЬ без снятия напряжения:

Результаты измерений оформляются протоколом установленного образца.

Перед проведением измерений петли ФАЗА-НУЛЬ рекомендуется провести измерение сопротивлений защитных проводников, проверку их непрерывности (проверка металлосвязи, проверка заземления).

Устранение дефектов

Если при проведении измерений петли ФАЗА-НУЛЬ в действующей электроустановке получены неудовлетворительные результаты, то требуется срочное устранение дефекта. Как правило, бывает достаточно заменить аппарат защиты от сверхтоков на другой, с более подходящими характеристиками. Но иногда требуется замена существующего кабеля на кабель с другим сечением жил. Подобные случаи, как правило, сложнее с точки зрения монтажа.

Расчет петли ФАЗА-НУЛЬ

С целью своевременного согласования параметров кабельных линий и аппаратов защиты от сверхтоков необходимо производить расчёты петли ФАЗА-НУЛЬ на стадии проектных работ. Подобные расчеты удобно проводить в комплексе: мощность нагрузки cos &phi длина кабельной линии сечение жилы вид монтажа падение напряжения на линии расчетное полное сопротивление петли прогнозируемый ток короткого замыкания номинальный ток аппарата защиты характеристика аппарата защиты. Расчет петли ФАЗА-НУЛЬ является одним из наиболее сложных, поскольку требует принятия во внимание ряда трудно учитываемых параметров.

Иногда необходимо произвести измерение или сделать расчёт петли ФАЗА - РАБОЧИЙ НУЛЬ или ФАЗА - ФАЗА. Методики подобны описанным выше, за исключением замены защитного проводника рабочим или фазным.

Протокол Фаза-нуль

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.

Протокол измерения петли фаза-нуль

Электротехническая лаборатория ООО "КИПАРИС"

П Р О Т О К О Л  № 163/7

Проверка согласования параметров цепи «фаза-нуль», «фаза-земля» с характеристиками аппаратов защиты и непрерывности защитных проводников.

Обозначение типов расцепителей:

1. B , C , D – тип мгновенного расцепления по ГОСТ Р 50345-99. 2.  ОВВ – максимальный расцепитель тока с обратно – зависимой выдержкой времени.

3.  НВВ – максимальный расцепитель тока с независимой выдержкой времени. 4.  МД – максимальный расцепитель тока мгновенного действия.

Заключение о соответствии результатов измерений и испытаний электроустановки требованиям НД    Результаты испытаний и измерений соответствуют требованиям нормативно –технической документации, с учётом погрешности измерения

(перечислить пункты, соответствующие и не соответствующие требованиям НД)

Измерения провели: Начальник ЭТЛ   ______________________________________________

Инженер по наладке и испытаниям   _____________________________

Протокол проверил: Начальник ЭТЛ   ______________________________________________

(подпись, фамилия, должность)

Частичная или полная перепечатка или размножение без разрешения исполнительной лаборатории не допустимы.  Протокол испытаний распространяется только на электроустановку.

Замер сопротивления петли фаза-ноль

Наша электротехническая лаборатория «ФАЗИС-ПЛЮС» проводит измерение полного сопротивления петли «фаза-ноль» на жилых, административных, хозяйственных и промышленных объектах.

Этапы проведения измерения петли фаза ноль

Вам не придётся никуда выезжать, мы привезём Вам все необходимые документы. По результатам проведения измерения петли фаза нуль мы выдадим протокол проверки цепи фаза нуль, свидетельство про аттестацию лаборатории, лицензию на право проведения измерений, разрешение на право проведения работ повышенной опасности. Выше указанные документы заверяются печатью лаборатории.

Подготовка объекта к проведению измерений

Перед проведением проверки цепи фаза нуль нужно проверить на прочность соединения проводов к защитному устройству. Если провода плохо соединены с аппаратом защиты, то при измерение петли фаза нуль показатели могут дать большую погрешность.

Как проводится измерение сопротивления петли фаза-нуль

Проверку петли фаза нуль мы проводим измерительными приборами ЕР 180М и ЦК 0220 сертифицированным в Украине. Измерение петли фаза нуль проводятся в цепи по которой идёт ток при замыкании фазного провода на защитное оборудование. В случаи, если проверка петли фаза нуль покажет большое значение сопротивления, то защитное устройство будет отключать короткое замыкание через длительное время либо вообще его не отключит. В цепи всё это время будет присутствовать опасное напряжение, которое может привести к пожару.

Протокол замера сопротивления цепи фаза-нуль

Замер полного сопротивления цепи фаза-ноль проводится 1 раз в год на объектах энергетики, жилого, административного, хозяйственного, промышленного и другого назначения, а также при вводе объекта, оборудования в эксплуатацию.

Результаты измерения полного сопротивления петли фаза-ноль заносятся в протокол, акт замера сопротивления петли фаза ноль, форма которого приведена в приложении 7 пункта 7.6.36 Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей. Протокол проверки сопротивления цепи фаза ноль предоставляется по требованию в пожарный надзор, энергонадзор и другие контролирующие органы.

Методика проверки цепи "фаза-нуль"

Узнать подробнее об электролаборатории ЗАО "ЭлПромЭнерго"

в электроустановках до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали (система TN)

1. ВВЕДЕНИЕ

В электроустановках до 1000 В с глухим заземлением нейтрали безопасность обслужи-вания электрооборудования при пробое на корпус обеспечивается отключением поврежден-ного участка с минимальным временем. При замыкании фазного провода на соединенный с нейтралью трансформатора (или ге-нератора) нулевой проводник или корпус оборудования образуется контур состоящий из фа-зы трансформатора и цепи фазного и нулевого проводников ( Рис 1.1. ). Этот контур принято называть петлей фаза - нуль, схема замещения которой приведена на рис.1.2

Рис. 1.1. Схема петли фаза-нуль при замыкании в системе TN

Полное сопротивление петли фаза-нуль Z п = Z т/3 + Z1 п. ом.

где Z т - полное сопротивление одной фазы питающего трансформатора

Z1 п - полное сопротивление цепи, образованной фазным и нулевым про-водами, включающее активное сопротивление этих проводов, индуктивное сопро-тивление цепи, обусловленное определенным расстоянием между этими проводами, переходные сопротивления различных коммутационных аппаратов, включенных в данную цепь, переходное сопротивление в месте замыкания и др. ом

Величина Z п определяется также наличием других путей тока аварийного режима - трубопроводов, металлоконструкций, повторного заземления нулевого провода и т. д. Учесть все эти факты расчетом весьма сложно, при измерении же они учитываются автоматически.

Проверка надежности и и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в дан-ном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной.

2. НОРМЫ, ПЕРИОДИЧНОСТЬ И ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ.

2.1. Для измерения цепи ФАЗА-НУЛЬ производится два замера: -

ФАЗНЫЙ ПРОВОД - КОРПУС или НУЛЕВОЙ ЗАЩИТНЫЙ ПРОВОДНИК

ФАЗНЫЙ ПРОВОД - НУЛЕВОЙ РАБОЧИЙ ПРОВОДНИК.

2.2. Согласно п. 28.4. прил. 3.1 ПТЭЭП ток К.З. должен превышать не менее чем:

- в 3 раза плавкую вставку ближайшего предохранителя

- в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависи-мую характеристику

I к.з. > 3* Iуст - в 1,1 раза верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепите-ля (отсечки).

I к.з. > Iуст *1.1* N

2.3. Предлагаемые методы и измерители дают только приближённые ( + 10% ) зна-чения величины полного сопротивления цепи ФАЗА - НУЛЬ или токов однофазного К.З. так как они не учитывают векторную природу напряжения, то есть реальные ус-ловия, существующие в действительное время К.З. Эта степень приближения приемле-ма при условии, что реактивное сопротивление испытываемой цепи незначительно.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Измерение цепи ФАЗА - НУЛЬ производят следующими методами:

- падения напряжения на нагрузочном сопротивлении

- падения напряжения отключенной цепи - опытом короткого замыкания в цепи.

3.1. Метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении (рис.1) рекомендо-ван приложением D1 стандарта ГОСТ Р 50571.16-99

Рис.1 TV - трансформатор на подстанции, FU - ближайший защитный элемент, PA - амперметр, PV - вольтметр, R -нагрузочное сопротивление, SA - переключатель

Напряжение цепи, которая должна быть испытана, измеряется при включенном и отключенном сопротивлении нагрузки R. Сопротивление цепи рассчитывается по фор-муле: Z = U1 - U2 / Iн.

где Z - полное сопротивление цепи фаза - нуль

U1 - напряжение, измеренное при выключенном сопротивлении нагрузки

U2 - напряжение, измеренное при включенном сопротивлении нагрузки

Iн - ток нагрузки

Примечание: Разница между U1 и U2 должна быть значительной.

Метод падения напряжения заложен в прибор М417. В этом приборе напряжение на эталонном сопротивлении равном 12 Ом зависит от величины сопротивления цепи фаза - нуль, что позволяет отградуировать шкалу измерительного органа в единицах сопротивления от 0,1 до 1,6 Ом.

Аналогичный метод заложен в прибор "СОНЕЛ" MRP-200, в котором при добавочном сопротивлении через измеряемую цепь проходит ток равный 1 А. Прибор позволяет полу-чить результат как в омах (сопротивление цепи), так и в амперах (ток короткого замыкания)

3.2. Метод падения напряжения отключенной цепи (рис. 2) рекомендован приложе-нием D2 стандарта ГОСТ Р 50571.16-99 Измерение выполняется при отключенной сети и закороченной первичной обмотке трансформатора. Напряжение в цепь подаётся от независимого источника питания. Сопротивление петли рассчитывается по формуле: Z = U/I.

где Z - полное сопротивление петли фаза - нуль

U - измеренное испытательное напряжение

I - измеренный ток испытания.

3.3. Метод тока короткого замыкания цепи фаза - нуль в сетях переменного тока 380 В частотой 50 Гц с глухозаземлённой нейтралью в режиме реального тока с огра-ничением времени замыкания применён в приборах типа ЭК0200, Щ4116

Рис.2 TV - трансформатор на подстанции, FU - ближайший защитный элемент, PA - амперметр, PV - вольтметр, G - независимый источник переменного тока 50 Гц

Для устранения апериодической составляющей тока короткого замыкания измере-ние производится в два такта: - измерение угла сдвига установившегося значения тока по отношению к напря-жению - ток короткого замыкания в момент, соответствующий измеренному углу сдвига.

Источники: 380-electro.ru, www.protokolplus.ru, lipetsk-kiparis.ru, fazisplus.com.ua, www.tbk-energo.com