Измерение «фаза-ноль»

Измерение «фаза-ноль» (измерение полного сопротивления петли «фаза-ноль») выполняется в электроустановках с глухозаземленной нейтралью до 1000 В.

Цель — проверка временных параметров срабатывания автоматической защиты от сверхтоков в случае замыкания фазы на землю, корпус или нулевой защитный проводник.

По проведенному измерению «фаза-ноль» (измерению полного сопротивления петли «фаза-ноль») определяется ток однофазного короткого замыкания, что позволяет рассчитать время срабатывания защитного аппарата. Оно должно удовлетворять требованиям ПУЭ  по времени автоматического отключения питания при защите от поражения электрическим током.

При коротком замыкании фазного провода, на трансформатора(или генератора) соединенный с нейтральной шиной,  нулевым проводом или, на корпус оборудования образуется контур, образуемый цепью фазного и нулевого проводников. Это контур называют петлей «фаза-ноль». Вычислить сопротивление контура «фаза-ноль» (контур L-N или L-PE) достаточно трудоемко, поскольку присутствует множество факторов, которые влияют на процесс расчета (такие как присутствие переходных сопротивлений коммутационных устройств, наличие разных путей тока в аварийном режиме через  трубопроводы, металлоконструкции, скрытые  заземления т.п.), — при непосредственном измерении они косвенно фиксируются измерителем.

Технические характеристики устройств защиты при полном сопротивлении петли «фаза-ноль» (при коротком замыкании в защищаемой цепи), должны обеспечивать автоматическое отключение питания в пределах номинального времени. Это требование выполняется при условии:

ф4

где ZS — полное сопротивление петли «фаза-ноль»;
IA — ток, меньший тока замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты;
U0 — номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей.
Величину ZS необходимо вычислять для определения правильности используемой защиты.

Методы измерения

Метод амперметра — вольтметра при измерении сопротивления петли «фаза-ноль»

Фаза0

Испытываемый участок электросети (электрооборудование) отключают от напряжения. Измерение производят переменным током через понижающий трансформатор. Перед измерением осуществляется преднамеренное соединение одного фазного провода с корпусом электроприемника (имитация короткого замывания). По схеме испытания представленной на рисунке выше.

После подачи напряжения проводят измерения тока I и напряжения U, измерительный ток должен быть не менее 10А. Сопротивление петли «Фаза-ноль» вычисляют по формуле: Zп=U/I. Полученное значение Zп должно быть суммировано со значением полного сопротивления фазы питающего трансформатора Rт/3.

Метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении

Фаза02

В испытуемом участке цепи производят измерение напряжения с включенным и отключенным измерительным сопротивлением R, дальнейший расчет петли «фаза-ноль» рассчитывают по формуле:

ф2

где
RS — сопротивление петли «фаза-ноль»,
U1 — напряжение, измеренное  с сопротивлением R,
U2 — напряжение, измеренное  без сопротивления R,
IR — ток, протекающий через сопротивление нагрузки

 

Метод измерение под напряжением

В испытываемый участок электросети находящийся под напряжением  включают Измеритель параметров петли «фаза-ноль». Измеритель автоматически производит коммутацию эталонного сопротивления через тиристорный блок (входящий в состав Измерителя); использование быстродействующего АЦП  реализует данный измерительный метод с высокой точностью.

Преимущества метода измерения под напряжением:

  • измерения производятся без использования дополнительных источников питания;
  • в результате измерения получаем значения сопротивления петли «фаза-ноль» от места ожидаемого КЗ до устройства защитного отключения (автоматического выключателя, плавкого предохранители и т.п.);
  • на время измерения не требуется производить отключение питающего сеть напряжения;
  • в процессе измерения непрерывно  осуществляется контроль действующего значения напряжения питания.

Расчетный ток КЗ  вычисляется как отношение сопротивления  петли «фаза-ноль» к номинальному напряжению сети по формуле:

ф1

Измерение петли «фаза-ноль» на электрооборудовании проводятся:

  • перед вводом сети (электрооборудования) в эксплуатацию;
  • периодически, в сроки установленные  графиком ППР и ПТЭЭП;
  • после реконструкции сетей или капитального ремонта.

Методики измерений

на верх