Beräkning och procedur för mätning av fasnollslingan

Med tanke på det stora utbudet av elektrisk utrustning som är installerad i kraftkretsar är det viktigt att lära sig hur man fungerar korrekt med strömförsörjningssystem och underhåller dem i funktionsskick. Brott mot detta krav leder till en minskad prestanda och möjligheten till skador på enheter anslutna till det. Kontroll av ledande linjer innebär att testning organiseras, vilket inkluderar mätning av distribuerade elektriska parametrar. Under periodiska tester måste alla skyddsanordningar och elektriska ledare samt den så kallade "fas nollslingan" undersökas.

Definition av ett koncept

All utrustning ansluten till elnätet är utrustad med en skyddande jordningskrets. Denna anordning är utrustad i form av en prefabricerad metallkonstruktion belägen antingen intill det kontrollerade föremålet eller vid en transformatorstation. Vid en nödsituation (om till exempel kablarnas isolering skadas) faller fasspänningen på det jordade höljet och flyter sedan ner i marken.

För pålitlig spridning av farlig potential i jorden bör kedjebeständigheten inte överskrida en viss norm (Ohm-enheter).

En fasnollslinga förstås som en trådslinga som bildas när en faskärna kortas till ett ledande fall av utrustning ansluten till nätverket. I själva verket bildas det mellan fasen och den jordade neutralen (noll), vilket var anledningen till detta namn. Det är nödvändigt att känna till dess motstånd för att övervaka tillståndet för de skyddande jordningskretsarna som säkerställer att nödströmmen dränerar i marken. Tillståndet för denna krets bestämmer säkerheten för en person som använder utrustning och hushållsapparater.

Metod för att bestämma resistansen hos fas-nollslingan

I enlighet med PTEEP: s krav kräver drift av industriell och inhemsk elektrisk utrustning konstant övervakning av skyddsanordningarnas status. Enligt kraven för normativ dokumentation i installationer upp till 1000 volt med en jordad neutral, kontrolleras de för en enfas kortslutning till marken. Kända testmetoder tar främst hänsyn till den tekniska bas som representeras av prover av speciella mätinstrument.

Begagnad utrustning

För att mäta fas-nollkedjan används elektroniska enheter som skiljer sig både i deras kapacitet (metoden för att ta avläsningar och deras fel, i synnerhet), och syftet. De vanligaste mätarexemplen inkluderar:

• Instrument M417 och MSC300, som gör det möjligt att bestämma önskat värde, i slutet av mätningarna beräknas kortslutningsströmmarna till jorden baserat på resultaten.
• ECO-200-enheten, med vilken det bara är möjligt att mäta felströmmen.
• Enheten EKZ-01, används för samma ändamål som EKO-200.
• IFN-200 mätinstrument.

M417-enheten tillåter mätningar i 380 Volt-kretsar med en jordad neutral utan behov av att ta bort matningsspänningen. Vid utförande av mätningar används metoden för dess fall i läget för att öppna den kontrollerade kretsen under en tidsperiod på 0,3 sekunder. Nackdelarna med denna enhet inkluderar behovet av att kalibrera systemet innan arbetet påbörjas.

MSC300 tillhör en ny typ av produkt med elektronisk fyllning byggd på moderna mikroprocessorer.När man arbetar med den används potentialnedgångsmetoden vid anslutning av ett fast motstånd på 10 ohm. Driftspänningen är 180-250 volt, och mättiden för den kontrollerade parametern är 0,03 sekunder. Enheten är ansluten till den testade linjen längst bort, varefter knappen "Start" trycks ned. Mätningsresultaten visas på den digitala skärmen som är inbyggd i enheten.

När det inte finns ett enda prov av mätanordningen tillgänglig (och även vid behov duplicering av operationer), för praktisk bestämning av önskat värde, används en mätmetod med hjälp av en voltmeter och ammeter.

Befintliga mättekniker

Kända tekniker inkluderar beräkningsdelen, presenterad i form av formler. Ett vanligt beräkningsverktyg låter dig ta reda på den totala slingmotståndet med hjälp av följande formel:

Zpet = Zп + Zт / 3, där

• Zп - impedans av ledningar i KZ-avsnittet;
• Zt är samma, men för en krafttransformator för en transformatorstation (strömkälla).

För ledningar av duralumin och koppar är Zpet i genomsnitt 0,6 Ohm / km. Det hittade motståndet är strömmen för ett enfas jordfel: Iк = Uф / Zпет.

Om det till följd av ovanstående beräkningar visar sig att värdet på den önskade parametern inte överstiger en tredjedel av det tillåtna värdet (se PUE), kan vi begränsa oss till detta beräkningsalternativ. I annat fall utförs likströmsmätningar med ECO-200 eller EKZ-01-enheterna. I sin frånvaro kan metoden för en ammeter-voltmeter användas.

Det allmänna förfarandet för testning med mätinstrument för de angivna märkena:

• Kontrollerad utrustning kopplas bort från nätverket.
• Den testade slingan drivs av en neddragbar transformator.
• Det är nödvändigt att medvetet stänga fasen på den elektriska mottagarens kropp och sedan mäta värdet på Zpet som är resultatet av kortslutningen.

Vid mätning med metoden för en ammeter-voltmeter, efter att ha applicerat spänning på den kontrollerade kretsen och anordnat en krets, bestäms strömmen I och potential U. Den första av dessa värden bör inte överstiga 10-20 Amp.

Beräkningar och presentation av resultat

Motståndet för den testade slingan beräknas med formeln: Zpet = U / I. Värdet erhållet från beräkningsresultaten läggs till med impedansen för en av de 3 lindningarna i stationstransformatorn lika med Rtr / 3.

Efter avslutad linjära mätningar i enlighet med tillämpliga standarder bör de dokumenteras. För att göra detta, i enlighet med det fastställda formuläret, utarbetas testrapporter där följande data nödvändigtvis registreras:

• Typ av linje, dess huvudsakliga egenskaper.
• Mätutrustningen som används i verifieringen.
• Värden på eget transientmotstånd och lindningar hos en stationstransformator.
• Deras mängd, vilket är resultatet av mätningarna.

I enlighet med de viktigaste bestämmelserna i PUE är inspektionsfrekvensen på kraftkretsar var sjätte år. För explosiva föremål - en gång vartannat år.

Tabellberäkningar

Det fulla värdet för önskat värde beror på följande faktorer:

• Parametrar för kraftstationer transformator.
• De delar av fas- och nolledare som valts under konstruktionen av det elektriska nätverket.
• Motståndet för övergångsföreningar, alltid tillgängliga i alla kretsar.

Konduktiviteten för de använda kablarna kan ställas in även i kraftsystemets konstruktionsstadium, vilket, förutsatt att det är korrekt valt, kommer att undvika många problem.

Enligt PUE måste denna indikator motsvara minst hälften av samma värde för fasledare. Om det behövs kan det höjas till samma värde. Kraven i kapitel 1.7 i PUE anger dessa värden, och du kan bekanta dig med dem i tabell 1.7.5, som ges i tillägget till reglerna. Enligt den väljs det minsta tvärsnittet av skyddsledarna (i millimeter kvadrat).

Efter avslutad tabellsteg för beräkningen av fas-noll-slingan fortsätter de till dess verifiering genom att beräkna kortslutningsströmmen enligt formlerna. Dess beräknade värde jämförs sedan med praktiska resultat som erhållits tidigare genom direkta mätningar. Med det efterföljande valet av kortslutningsskyddsanordningar (i synnerhet linjära brytare) är deras responstid kopplad till denna parameter.

I vilka fall gör mätningar

Mätning av motståndet i fas-nollkretsavsnittet är nödvändigtvis organiserat i följande situationer:

• vid kontinuerlig drift av nya, ännu inte fungerade kraftanläggningar;
• när riktningen för deras implementering mottogs från de kontrollerande energitjänsterna;
• enligt tillämpningen av företag och organisationer anslutna till det betjänade elnätet.

När energisystemet tas i drift är testmätningar av slingmotståndet en del av en uppsättning åtgärder som vidtas för att verifiera dess prestanda. Det andra fallet är förknippat med nödsituationer, som ofta uppstår under drift av strömkretsar. En ansökan från vissa konsumenter som lämnas in av ett företag eller organisation kan komma i händelse av otillfredsställande skydd av utrustningen (till exempel baserat på klagomål från specifika användare).

Exempel på beräkningar

Två metoder betraktas som exempel på sådana mätningar.

Effekten av ett spänningsfall i en kontrollerad sektion av kraftkretsen

När man beskriver denna metod är det viktigt att uppmärksamma svårigheterna med dess praktiska implementering. Detta beror på att flera steg krävs för att få det slutliga resultatet. Först måste du mäta nätverksparametrarna i två lägen: med frånkopplade och anslutna laster. I vart och ett av dessa fall mäts motståndet genom avläsning av ström och spänning. Vidare beräknas det enligt de klassiska formlerna som härrör från Ohms lag (Zп = U / I).

I räknaren för denna formel representerar U skillnaden mellan de två spänningarna - när lasten är på och av (U1 och U2). Ström beaktas endast för det första fallet. För att få rätt resultat måste skillnaden mellan U1 och U2 vara tillräckligt stor.

Impedansen tar hänsyn till transformatorspolens impedans (den summeras med resultatet).

Användningen av en oberoende kraftkälla

Detta tillvägagångssätt involverar bestämning av en parameter av intresse för specialister som använder en oberoende källa för matningsspänning. När du genomför det måste du ta hänsyn till följande viktiga punkter:

• Under mätningarna är den primära lindningen av tillförselstationstransformatorn kortsluten.
• Från en oberoende källa matas matningsspänningen direkt till felzonen.
• Fas-nollmotståndet beräknas med den välkända formeln Zп = U / I, där: Zп är värdet på den önskade parametern i Ohms, U är den uppmätta testspänningen i volt, I är värdet på mätströmmen i ampere.

Alla de övervägda metoderna låtsas inte absolut noggrannhet för de erhållna resultaten baserat på deras resultat. De ger endast en grov uppskattning av impedansen för fas-nollslingan. Denna karaktär förklaras av omöjligt att mäta induktiva och kapacitiva förluster, som alltid finns i kraftkretsar med distribuerade parametrar, inom ramen för de föreslagna metoderna. Om det är nödvändigt att ta hänsyn till vektorn hos de uppmätta mängderna (i synnerhet fasskift), måste särskilda korrigeringar införas.

Under verkliga driftsförhållanden för kraftfulla konsumenter är värdena på distribuerad reaktans så obetydlig att de under vissa förhållanden inte beaktas.