Что такое петля фаза-ноль простым языком — методика проведения измерения

Определение понятия петля фаза-ноль

Сопротивление токовой петли зависит от факторов:

• поперечного сечения кабеля;
• длины провода;
• переходных значений сопротивления в стыковочных коробках на трассе.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

По полученным параметрам рассчитывают ток вероятного короткого замыкания и сравнивают его с током отсечки защитного прибора. Электроток замыкания снижается при повышении внутреннего сопротивления цепи, поэтому автомат может не сработать. Своевременное измерение посредством петли позволит предупредить нештатную ситуацию.

Для чего проводят измерения сопротивления петли «фаза-нуль»

Сведения о сопротивлении на петле «фаза-нуль» получают после проведения измерений. Информация помогает высчитать, какое время потребуется на срабатывание защитных механизмов от сверхтоков (перегрузов) при коротком замыкании. То есть проверяется качество соединений в электрической цепи, безопасность электропроводки, работа защитного механизма.

О терминах. При замыкании фазного провода на нулевой в точке потребления между фазным и нулевым проводником образуется контур, который и называется петлей фаза-нуль. В нее входят: трансформатор, рубильники, выключатели, пускатели – все коммутационное оборудование.

Измерения обязательны в таких случаях:

• перед началом работы электроустановок (при введении здания в эксплуатацию);
• во время планового или капитального ремонта;
• во время плановых проверок (например, на объектах энергетики, жилого или хозяйственного назначения и т.п.).

К сведению! Время срабатывания защитных аппаратов должно удовлетворять требованиям п. 1.7.79 ПУЭ. Параметр подсчитывают посредством специальных формул.

Необходимость измерения сопротивления Ф-Н

Цели измерения петли фаза-ноль:

• проверка монтажного качества для нахождения ошибок и слабых участков;
• оценка безопасности средств автоматической защиты;
• испытания электроустановок при сдаче и приемке в работу после реконструкции или монтажа;
• по требованию контролирующих организаций, например, Ростехнадзора;
• по желанию владельца магистрали или электрических агрегатов.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Протяженность кабельной магистрали от трансформатора до розетки потребителя измеряется сотнями метров. В конструкции линии есть много соединителей, на которых теряется напряжение даже при правильной прокладке. Измерения внутреннего сопротивления проводят, чтобы выявить негативные участки, усилить на них защиту.

Как часто проводятся измерения

Рекомендованные сроки проверок в соответствии с ГОСТ Р 50.571 – 2007:

• для электроприборов, установок, работающих в зоне повышенной взрывоопасности — 1 раз в 2 года;
• при отказе автоматической защиты — немедленная внеплановая проверка;
• обязательно — при приемо-сдаточном оформлении, при вводе оборудования в работу;
• для стандартных условий, после успешной сдачи — 1 раз в 3 года.

По желанию собственника или рекомендации ответственного исполнителя в части техосмотра и наблюдения за электрохозяйством такие измерения производят чаще.

Главная

Протокол+ программа для электролаборатории

Программа Протокол+ позволяет значительно сократить и автоматизировать процесс деятельности сотрудников электролаборатории, связанный с заполнением протоколов испытаний (измерений), исключить затраты на составление однолинейных электросхем, ведомости дефектов с рекомендациями по замене автоматических выключателей после их проверки и оформления титульной документации. Свидетельство о государственной регистрации программы № 2010610081.
Ключевое отличие программы Протокол+ от аналогичных заключается в том, что программа была создана инженером-испытателем и дорабатывалась в течении нескольких лет с целью оптимизации и облегчения создания протоколов испытаний и однолинейных схем.

Стоимость программы Протокол+ составляет 50 т.руб.

Новая версия программы Протокол+ 110 07.06.2015

(версия программы от 2015 года не означает, что развитие остановилось и проект заброшен. Данный факт свидетельствует лишь о том, что все ошибки за годы были исправлены и пожелания клиентов учтены. Автор программы не занимается искусственным изменением версии программы без существенного изменения функционала работы самой программы.)

Программа обеспечивает выполнение следующих функций:

— корректное формирование заполнения протокола испытаний «Фаза-нуль» с автоматическим определением технических характеристик и времени срабатывания аппаратов защиты на соответствие требований НД;

— автоматическое заполнение и форматирование протокола «Сопротивление изоляции»;

— автоматическое создание протокола «Сопротивление переходных контактов»;

— автоматическое создание протокола «Проверки УЗО»;

— автоматическое создание протокола проверки «Автоматических выключателей»;

— автоматическое создание протокола «Сопротивления заземляющих устройств»;

— автоматическое создание протокола «Визуального осмотра»;

— автоматическое создание ведомости дефектов к протоколу фаза-нуль с рекомендациями по устранению;

— автоматическое создание ведомости дефектов к протоколу визуального осмотра;

— автоматическое создание титульной и оформительной документации для отчета в целом;

— автоматическое создание «Однолинейных схем» в формате DWG.

Системные требования:

— Операционная система Windows XP, Vista, 7, 8, 10;

— MS Excel версии 2007 — 2016 (RUS / ENG);

— AutoCAD версии 2006 — 2022 или не совсем желательно БЕСПЛАТНЫЙ отечественный аналог nanoCAD (с ограничением функционала бесплатной версии) (www.nanocad.ru). (AutoCad и AutoCad LT — разные. В AutoCad LT схемы не чертятся, т.к. разработчики AutoCad отключили взаимодействие с внешними программами)

Использование программы:

Программа Протокол + поставляется с электронным USB ключом (подробности https://www.guardant.ru/products/all/guardant-code/). Одного ключа достаточно для одной организации с любым количеством рабочих мест, так как изначально заполняется спецификация Excel, а лишь затем программа создает протоколы и чертит однолинейные схемы на основании заполненной спецификации, на что требуется в общей сложности несколько минут. Таким образом несколько операторов могут заполнять одновременно спецификации для разных объектов, а затем поочередно создавать отчеты при помощи программы.

Приборы для проверки сопротивления цепи

Устройство моментально рассчитывает силу тока короткого замыкания без выключения защиты. Так контролируют правильность выбранного номинального показателя автомата или предохранителя. Попутно выясняют время срабатывания защиты.

Приборы помогают определить:

• значения переходных сопротивлений коммутационных устройств (рубильников, автоматов, предохранителей, контакторов, разъединителей и др.);
• точную траекторию электротока при аварии (по стальным трубам, металлическим водопроводам, контурам, другим трубопроводам с железными стенками, заземляющему кабелю).

На коробке приборов есть держатели в виде магнитов, поэтому их оперативно фиксируют на стальных стенках. Краска на металле не мешает удерживанию.

Какие приборы используют?

Для измерения параметров фазы используют специальные поверенные устройства. Аппараты отличаются методиками замеров, а также конструктивными особенностями. Наибольшей популярностью среди электриков пользуются следующие измерительные приборы:

• М-417. Проверенное опытом и временем устройство, предназначенное для измерения сопротивления без отключения источника питания. Из особенностей выделяют простоту использования, габариты и цифровую индикацию. Прибор применяют в любых сетях переменного тока напряжением 380В и допустимыми отклонениями 10%. М-417 автоматически размыкает цепь на интервал до 0,3 секунды для проведения замеров.
• MZC-300. Современное оборудование для проверки состояния коммутационных элементов. Методика измерений описаны в ГОСТе 50571.16-99 и заключается в имитации короткого замыкания. Устройство работает в сетях с напряжением 180-250В и фиксирует результат за 0,3 секунды. Для большей надежности работы предусмотрены индикаторы низкого или высокого напряжения, а также защита от перегрева.
• ИФН-200. Устройство с микропроцессорным управлением для измерения сопротивления петли фаза-ноль без отключения питания. Надежный прибор гарантирует точность результата с погрешностью до 3%. Его используют в сетях с напряжением от 30В до 280В. Из дополнительных преимуществ следует выделить измерение тока КЗ, напряжения и угла сдвига фаз. Также прибор ИНФ-200 запоминает результаты 35 последних замеров.

Методика измерения

• внешний контроль;
• измерение петли фаза-ноль.

На первом этапе осматривают силовые щитки, проверяют правильность сборки, уделяют внимание схеме электрического снабжения. Определяют ток автоматов, предохранителей, проверяют внешнюю целостность защитных устройств, плотность стыков проводов между собой и с автоматами.

На второй стадии контакты измерителя устанавливают в соответствующие гнезда, и подводят к контактам розетки с другой стороны. Величина напряжения появляется на дисплее. Нажимают клавишу переключения регламента, замыкается встроенный контакт, подключается нагрузочное сопротивление с током свыше 10 А в цепи. Прибор замеряет электроток, рассчитывает сопротивление, выводит на экран.

Анализ результатов

После измерения есть номинальное напряжение цепи и показатель полного сопротивления. При коротком замыкании по магистрали пойдет однофазный электроток замыкания.

Для его определения применяют формулу I = Uном/Rп, где:

• I — сила тока замыкания;
• Uном — напряжение (номинальное);
• Rп — полное сопротивление.

Существует 2 варианта:

• ток отсечки меньше, чем в схеме — автомат не среагирует, сработает только тепловая защита с промежутком в 0,4 сек (есть опасность пожара);
• ток автомата соответствует норме, поэтому выключатель сработает своевременно.

Оценивают правильность выбора номиналов автоматической защиты, смонтированной в этой магистрали, чтобы была возможность предупредить аварию. По нормам ПУЭ ставят автомат, обеспечивающий показатель в размере 1,1 от номинального тока замыкания с мгновенным прерывателем.

Заполнение протокола

В протоколе указывают:

• наименование и реквизиты заказчика;
• цель проверки (испытания при сдаче, внеплановый контроль, другое);
• условия среды при проверке (влажность, температуру воздуха);
• итоги испытаний в форме таблицы, где есть соответствующие графы для названия оборудования, участка замера, вида защитного устройства и всех полученных показателей;
• сведения об использованных приборах для замеров;
• вывод эксперта.

В конце стоят подписи сотрудника, проводившего контроль и начальника лаборатории. По результатам исследования проводят замену автоматов, ремонтируют сеть (если есть показания). После этих работ организуют новые контрольные замеры.

Какая информация должна быть в данном протоколе

Бланк протокола составляет компания-исполнитель. За основу можно взять информацию, представленную ниже.

Итак, что должно быть указано в протоколе:

1. Наименование компании, проводящей проверку оборудования, адрес, свидетельство о регистрации и другие данные.
2. Наименование документа, его номер и дата составления.
Читайте также:  Прокладка Кабелей Под Землей Методом Прокола Учебники Пилотная скважина
3. Заказчик данных измерений.
4. Цель проведения замеров: приемо-сдаточные испытания, проведение плановой проверки оборудования, проверка после замены оборудования.
5. Условия окружающей среды при проведении измерений: температура, влажность. Окружающая среда оказывает большое влияние на качество кабеля или воздушной линии.
6. Результаты испытаний. Их оформляют в виде таблицы. Графы в ней могут быть такими: номер по порядку; наименование оборудования; место замера — место установки защиты; данные о способах защиты (предохранитель, тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель и т.п.); измеренное сопротивление цепи; сопротивление цепи без соединительных проводов; ток расчетный; соответствует ли напряжение нормам; время срабатывания защитного механизма.
7. Какие измерительные приборы использовались при замерах, их погрешность, дата поверки.
8. Заключение эксперта.

В конце документа расписываются работник, который проводил испытания и руководитель электролаборатории.

Если результаты измерений неудовлетворительные, то необходимо провести ремонтные работы электросети, а после — организовать новую проверку.

Техника безопасности

Правила безопасности:

• место работ ограждают;
• работают в резиновой обуви или стоят на диэлектрическом коврике;
• надевают резиновые перчатки, не допускаются короткие или засученные рукава спецовки;
• на рукоятках инструмента должна быть изоляция;
• нельзя измерять при температуре воздуха ниже +5°С.

После работы разбирают измерительную схему, собирают провода, сдают место проверки допускающему лицу, докладывают начальству о выявленных неисправностях.

Методика измерений с использованием MZC-300

Прежде, чем переходить непосредственно к испытаниям, кратко расскажем о принятом порядке, он включает в себя:

• Соблюдение определенных условий, обеспечивающих необходимую точность.
• Выбор способа подключения устройства.
• Получение информации о напряжении сети.
• Измерение основных характеристик петли «Ф-Н».
• Считывание полученной информации.

Рассмотрим каждый из перечисленных выше этапов.

Соблюдение определенных условий

Следует принять во внимания некоторые особенности работы измерителя:

• Устройство не допустит проведение испытаний, если номинальное напряжение сети превысит максимальное значение (250В). Превышение диапазона измерения (250,0 В) приведет к тому, что на экране прибора отобразится предупреждение «OFL» сопровождаемое продолжительным звучанием зуммера. В этом случае прибор следует выключить и отключить от измеряемой петли.
• При обрыве нулевых или защитных проводников на экране устройства будет высвечиваться ошибка в виде символа «—», сопровождаемая длительным сигналом зуммера.
• Уровень напряжения в измеряемой петле недостаточное для испытаний, как правило, если ниже 180,0 вольт. В таком случае экран выдаст ошибку с символом «U», сопровождаемую двумя сигналами зуммера.
• Срабатывание термической блокировки прибора. При этом на экране высвечивается символ «Т», а зуммер выдает два продолжительных сигнала.

Выбор способа подключения устройства

Рассмотрим несколько вариантов электрических схем подключения прибора для проведения испытаний:

1. Снятие характеристик с петли «Ф-Н», в примере, приведенном на рисунке измеряются параметры в цепи С-N.
   Испытание петли С-N
2. Измерение в петле между одной из фаз и проводником РЕ.
   Испытание петли С-РЕ
3. Измерения в цепях ТТ.

Подключение прибора в цепях с защитным заземлением

1. Для проверки надежности заземления электрооборудования применяется способ подключения, приведенный ниже.

Испытание надежности заземления корпусов электрооборудования

Получение информации о напряжении сети

Рассматриваемый нами прибор позволяет измерить UH в пределах диапазона от 0 до 250,0 вольт. Фазное напряжение отображается на дисплее прибора сразу после нажатия кнопки включения или по истечении пяти секунд, после проведения испытаний (если не было произведено нажатие управляющих кнопок, отвечающих за отображение результатов на экране).

Измерение основных характеристик петли «Ф-Н»

Методика измерения ZП в петле, применяемая в модельном ряде MZC основана на создании искусственного КЗ с использованием ограничивающего сопротивления (10,0 Ом), понижающего величину IКЗ. После испытаний микропроцессор прибора производит расчет ZП, выделяя реактивные и активные составляющие. Процедура измерения не превышает 30,0 мс.

Характерно, что прибор автоматически выбирает нужный диапазон для измерения ZП. При нажатии кнопки «Z/I» на дисплей поочередно выводятся такие основные характеристики петли, как ожидаемый ток КЗ (IКЗ) и общее сопротивление (ZП).

Следует учитывать, что при вычислениях микропроцессор устанавливает величину UH на уровне 220,0 вольт, в то время, как текущее номинальное напряжение может отличаться от расчетного. Поэтому для увеличения точности замеров электрической цепи следует вносить поправку. Например, при действительном UH, равном 240,0 В, поправка для снижения погрешности прибора будет равна 1,09 (то есть необходимо 240 разделить 220).

Процесс измерения характеристик петли запускается кнопкой «Старт».

Считывание полученной информации

Как уже упоминалось выше, испытания начинаются после нажатия кнопки «Старт». После завершения измерений, на экране отображаются характеристики петли «Ф-Н», в зависимости от установленных настроек. Перебор отображаемой на дисплее информации осуществляется при помощи кнопок «SEL» и «Z/I».

Следует учитывать, что прибор MZC-300 отображает только результаты последнего измерения. Если необходимо хранение в электронной памяти результатов всех испытаний потребуется устройство с расширенными возможностями, например прибор MZC-303E.

Устройство MZC-303E для измерения характеристик петли «Ф-Н»

Такое устройство позволяет не только хранить информацию обо всех измерениях в электронной памяти, но и при необходимости переносить ее на компьютер, при помощи интерфейса USB.

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

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.