Calcul și procedură pentru măsurarea buclei zero a fazei

Având în vedere marea varietate de echipamente electrice instalate în circuitele de alimentare, este important să înveți cum să funcționezi corect sistemele de alimentare și să le menții în stare de funcționare. Încălcarea acestei cerințe determină o scădere a performanței și posibilitatea de a deteriora dispozitivele conectate la aceasta. Verificarea liniilor conductoare implică organizarea testelor, care include măsurarea parametrilor electrici distribuiți. În timpul încercărilor periodice, trebuie examinate toate dispozitivele de protecție și conductoarele electrice, precum și așa-numita „fază zero buclă”.

Definiția unui concept

Orice echipament conectat la rețea este echipat cu un circuit de împământare de protecție. Acest dispozitiv este echipat sub forma unei structuri metalice prefabricate amplasate fie lângă obiectul controlat, fie la o stație de transformare. În caz de urgență (în cazul în care izolarea firelor este deteriorată, de exemplu), tensiunea de fază cade pe carcasa împământată, apoi curge în pământ.

Pentru o răspândire fiabilă a potențialului periculos în sol, rezistența lanțului nu trebuie să depășească o anumită normă (unități Ohm).

O buclă zero de fază este înțeleasă ca o buclă de sârmă formată atunci când un miez de fază este scurtat la un caz conductor al echipamentului conectat la rețea. De fapt, acesta este format între faza și neutrul împământat (zero), care a fost motivul acestui nume. Este necesară cunoașterea rezistenței sale pentru a monitoriza starea circuitelor de împământare de protecție care asigură scurgerea curentului de urgență în pământ. Starea acestui circuit determină siguranța unei persoane care folosește echipamente și electrocasnice.

Metoda pentru determinarea rezistenței buclei faza-zero

În conformitate cu cerințele PTEEP, funcționarea echipamentelor electrice industriale și interne necesită o monitorizare constantă a stării dispozitivelor de protecție. În conformitate cu cerințele documentației normative în instalații de până la 1000 de volți cu un neutru împământat, acestea sunt verificate pentru un scurtcircuit monofazat la sol. Metodele de încercare cunoscute țin seama în primul rând de baza tehnică reprezentată de eșantioanele de instrumente speciale de măsurare.

Echipament folosit

Pentru a măsura lanțul zero faza, se folosesc dispozitive electronice care diferă atât în ​​ceea ce privește capabilitățile lor (metoda preluării citirilor, cât și eroarea lor, în special), precum și scopul lor. Cele mai comune exemple de contor includ:

• Instrumentele M417 și MSC300, care vă permit să determinați valoarea dorită, la sfârșitul măsurătorilor, curenții de scurtcircuit la pământ sunt calculate pe baza rezultatelor.
• Dispozitivul ECO-200, prin care este posibilă măsurarea numai a curentului de avarie.
• Dispozitivul EKZ-01, utilizat în aceleași scopuri ca EKO-200.
• Instrument de măsurare IFN-200.

Dispozitivul M417 permite măsurători în circuite de 380 de volți cu un neutru împământat, fără a fi necesară înlăturarea tensiunii de alimentare. La efectuarea măsurătorilor, metoda căderii sale este utilizată în modul de deschidere a circuitului controlat pentru o perioadă de timp de 0,3 secunde. Dezavantajele acestui dispozitiv includ necesitatea calibrării sistemului înainte de începerea lucrului.

MSC300 aparține unui nou tip de produs cu umplutură electronică construită pe microprocesoare moderne.Când lucrați cu aceasta, metoda potențială de cădere este utilizată la conectarea unei rezistențe fixe de 10 ohmi. Tensiunea de funcționare este de 180-250 de volți, iar timpul de măsurare al parametrului controlat este de 0,03 secunde. Dispozitivul este conectat la linia testată în cel mai îndepărtat punct, după care este apăsat butonul „Start”. Rezultatele măsurătorilor sunt afișate pe afișajul digital încorporat în dispozitiv.

Atunci când nu există un singur eșantion al dispozitivului de măsurare disponibil (și, de asemenea, dacă este necesar, duplicarea operațiunilor), pentru determinarea practică a valorii dorite, se utilizează o metodă de măsurare folosind un voltmetru și un ampermetru.

Tehnici de măsurare existente

Tehnicile cunoscute includ partea de calcul, prezentată sub formă de formule. Un instrument comun de calcul vă permite să aflați rezistența totală a buclei utilizând următoarea formulă:

Zpet = Zп + Zт / 3, unde

• Zп - impedanța cablurilor în secțiunea KZ;
• Zt este același, dar pentru un transformator de putere al unei stații (sursă de curent).

Pentru duralumină și fire de cupru, Zpet este în medie de 0,6 Ohm / km. Rezistența găsită este curentul unei defecțiuni terestre monofazate: Iк = Uф / Zпет.

Dacă în urma calculelor de mai sus se dovedește că valoarea parametrului dorit nu depășește o treime din valoarea admisibilă (vezi PUE), ne putem limita la această opțiune de calcul. În caz contrar, măsurătorile de curent continuu se efectuează folosind dispozitivele ECO-200 sau EKZ-01. În absența lor, se poate utiliza metoda unui ampermetru-voltmetru.

Procedura generală de testare cu instrumente de măsură ale mărcilor indicate:

• Echipamentul controlat este deconectat de la rețea.
• Bucla testată este alimentată de un transformator descendent.
• Este necesar să închideți în mod deliberat faza pe corpul receptorului electric și apoi să măsurați valoarea Zpet care rezultă din scurtcircuit.

Atunci când se măsoară prin metoda unui ampermetru-voltmetru, după aplicarea tensiunii pe circuitul controlat și aranjarea unui circuit, se determină curentul I și potențialul U. Prima dintre aceste valori nu trebuie să depășească 10-20 Amperi.

Calcule și prezentarea rezultatelor

Rezistența buclei testate este calculată după formula: Zpet = U / I. Valoarea obținută din rezultatele de calcul se adaugă cu impedanța uneia dintre cele 3 înfășurări ale transformatorului de stație egală cu Rtr. / 3.

După finalizarea măsurătorilor liniare în conformitate cu standardele aplicabile, acestea trebuie documentate. Pentru a face acest lucru, în conformitate cu formularul stabilit, sunt pregătite rapoarte de testare în care sunt înregistrate în mod necesar următoarele date:

• Tipul de linie, principalele sale caracteristici.
• Echipamentul de măsurare utilizat la verificare.
• Valorile rezistenței tranzitorii proprii și înfășurările unui transformator de stație.
• Suma lor, care este rezultatul măsurătorilor.

În conformitate cu prevederile principale ale PUE, frecvența inspecțiilor pe circuitele de alimentare este o dată la 6 ani. Pentru obiecte explozive - o dată la doi ani.

Calcule de tabel

Valoarea completă a valorii dorite depinde de următorii factori:

• Parametrii transformatorului de stații de alimentare.
• Secțiunile conductoarelor de fază și zero selectate în timpul proiectării rețelei electrice.
• Rezistența compușilor de tranziție, întotdeauna disponibilă în orice circuit.

Conductivitatea firelor utilizate poate fi setată chiar și în faza de proiectare a sistemului de alimentare, care, cu condiția să fie selectat corect, va evita multe probleme.

Conform PUE, acest indicator trebuie să corespundă cu cel puțin jumătate din aceeași valoare pentru conductoarele de fază. Dacă este necesar, poate fi crescut la aceeași valoare. Cerințele din capitolul 1.7 din PUE prevăd aceste valori și vă puteți familiariza cu ele în tabelul 1.7.5, prezentat în apendicele regulilor. Potrivit acestuia, este selectată cea mai mică secțiune transversală a conductorilor de protecție (în milimetri pătrați).

După finalizarea etapei tabulare a calculului buclei faza-zero, acestea continuă la verificarea sa prin calcularea curentului de scurtcircuit conform formulelor. Valoarea calculată a acesteia este apoi comparată cu rezultatele practice obținute mai devreme prin măsurători directe. Odată cu selecția ulterioară a dispozitivelor de protecție la scurtcircuit (întreruptoare liniare, în special), timpul lor de răspuns este legat de acest parametru.

În ce cazuri fac măsurători

Măsurarea rezistenței secțiunii circuitului faza zero este organizată în mod necesar în următoarele situații:

• la punerea în funcțiune continuă a instalațiilor noi, care nu funcționează încă;
• când direcția de punere în aplicare a acestora a fost primită de la serviciile energetice de control;
• conform aplicării întreprinderilor și organizațiilor conectate la rețeaua electrică deservită.

Atunci când sistemul de energie este pus în funcțiune, măsurătorile de testare a rezistenței buclei fac parte dintr-un set de măsuri luate pentru a verifica performanța acestuia. Al doilea caz este asociat cu situații de urgență, care apar adesea în timpul funcționării circuitelor de alimentare. O cerere de la anumiți consumatori depusă de o întreprindere sau organizație poate veni în cazul unei protecții nesatisfăcătoare a echipamentului (de exemplu, pe baza reclamațiilor de la utilizatori specifici)

Exemple de calcule

Două metode sunt considerate ca exemple ale unor astfel de măsurători.

Efectul unei căderi de tensiune într-o secțiune controlată a circuitului de alimentare

Când se descrie această metodă, este important să se acorde atenție dificultăților implementării sale practice. Acest lucru se datorează faptului că pentru a obține rezultatul final, vor fi necesari mai mulți pași. În primul rând, va trebui să măsurați parametrii rețelei în două moduri: cu sarcini deconectate și conectate. În fiecare dintre aceste cazuri, rezistența este măsurată citind curentul și tensiunea. În plus, se calculează în conformitate cu formulele clasice care decurg din legea lui Ohm (Zп = U / I).

În numărătorul acestei formule, U reprezintă diferența dintre cele două tensiuni - atunci când sarcina este pornită și oprită (U1 și U2). Actualul este luat în considerare numai pentru primul caz. Pentru a obține rezultate corecte, diferența dintre U1 și U2 trebuie să fie suficient de mare.

Impedanța are în vedere impedanța bobinei transformatorului (este însumată cu rezultatul).

Utilizarea unei surse independente de energie

Această abordare implică determinarea unui parametru de interes pentru specialiști care utilizează o sursă independentă de tensiune de alimentare. Când o desfășurați, va trebui să luați în considerare următoarele puncte importante:

• În timpul măsurătorilor, înfășurarea primară a transformatorului stației de alimentare este scurtcircuitată.
• De la o sursă independentă, tensiunea de alimentare este alimentată direct în zona de defect.
• Rezistența faza-zero este calculată de formula familiară Zп = U / I, unde: Zп este valoarea parametrului dorit în Ohms, U este tensiunea de testare măsurată în volți, I este valoarea curentului de măsurare în amperi.

Toate metodele luate în considerare nu pretind exactitatea absolută a rezultatelor obținute pe baza rezultatelor lor. Ele oferă doar o estimare aproximativă a impedanței buclei faza-zero. Acest caracter se explică prin imposibilitatea măsurării pierderilor inductive și capacitive, care sunt întotdeauna prezente în circuitele de putere cu parametri distribuiți, în cadrul metodelor propuse. Dacă este necesar să se țină seama de natura vectorială a cantităților măsurate (schimbări de fază, în special), vor trebui introduse corecții speciale.

În condițiile reale de funcționare ale consumatorilor puternici, valorile reactivității distribuite sunt atât de nesemnificative încât în ​​anumite condiții nu sunt luate în considerare.