Metoda proračuna i mjerenja petlje fazne nule

Uz postojeću raznolikost električne opreme instalirane u krugovima napajanja, važno je naučiti kako pravilno upravljati sustavima napajanja i održavati ih u ispravnom stanju. Kršenje ovog zahtjeva dovodi do smanjenja performansi i mogućnosti oštećenja uređaja povezanih s njim. Provjera električno vodljivih vodova uključuje organizaciju ispitivanja, što uključuje mjerenje raspodijeljenih električnih parametara. Pri provođenju povremenih ispitivanja nužno se pregledavaju svi zaštitni uređaji i električni vodiči, kao i takozvana "fazna nula petlje".

Definicija pojma

Svaka oprema priključena na električnu mrežu opremljena je zaštitnom uzemljivačkom petljom. Ovaj je uređaj opremljen u obliku montažne metalne konstrukcije, smještene bilo pored kontroliranog objekta ili u trafostanici. U slučaju nužde (ako je na primjer oštećena izolacija žica), fazni napon pada na uzemljeno kućište, a zatim teče u zemlju.

Za pouzdano širenje opasnog potencijala u tlo, otpor lanca ne smije prelaziti određenu normu (ohmske jedinice).

Petlja nulte faze podrazumijeva se ožičeni krug koji nastaje kada je fazna jezgra zatvorena na vodljivo kućište opreme spojene na mrežu. Zapravo se formira između faze i uzemljene neutralne točke (nula), što je razlog ovom imenu. Poznavanje njegovog otpora potrebno je kako bi se nadziralo stanje zaštitnih krugova uzemljenja koji osiguravaju strujanje nužde u zemlju. Sigurnost osobe koja koristi opremu i kućanske uređaje ovisi o stanju ovog kruga.

Metoda za određivanje faze-nula otpora petlje

U skladu sa zahtjevima PTEEP-a, tijekom rada industrijske i kućanske električne opreme potrebno je stalno praćenje stanja zaštitnih uređaja. Prema zahtjevima regulatornih dokumenata, u instalacijama do 1000 V s čvrsto uzemljenom neutralnom pločom ispituju se na jednofazni zemljospoj. U poznatim metodama ispitivanja, prije svega, uzima se u obzir tehnička baza, predstavljena uzorcima posebnih mjernih instrumenata.

Korišteni aparat

Za mjerenje lanca faze i nule koriste se elektronički uređaji koji se razlikuju i po svojim mogućnostima (posebno načinu očitavanja i pogrešci) i po svojoj namjeni. Najčešće vrste brojila uključuju:

• Uređaji M417 i MSC300, koji omogućuju određivanje željene vrijednosti, po završetku mjerenja izračunavaju se struje zemljospoja na temelju dobivenih rezultata.
• Uređaj EKO-200 pomoću kojeg je moguće mjeriti samo struju kvara.
• Uređaj EKZ-01 koji se koristi u iste svrhe kao i EKO-200.
• IFN-200 metar.

Uređaj M417 omogućuje mjerenja u krugovima od 380 V s čvrsto uzemljenom neutralnom strujom bez potrebe za uklanjanjem napona napajanja. Prilikom mjerenja koristi se metoda njegovog pada u načinu otvaranja kontroliranog kruga u vremenskom intervalu od 0,3 sekunde.Mane ovog uređaja uključuju potrebu za kalibracijom sustava prije početka rada.

Uređaj MSC300 pripada novoj vrsti proizvoda s elektroničkim punjenjem, izgrađenim na modernim mikroprocesorima. Pri radu s njim koristi se metoda pada potencijala kada se spaja fiksni otpor od 10 ohma. Radni napon je 180-250 V, a vrijeme mjerenja kontroliranog parametra je 0,03 sek. Uređaj je povezan s testiranom linijom u njegovoj najudaljenijoj točki, nakon čega se pritisne gumb "Start". Rezultati mjerenja prikazuju se na digitalnom zaslonu ugrađenom u uređaj.

Kada nije dostupan niti jedan uzorak mjernog uređaja (a također ako je potrebno ponoviti radnje), metoda mjerenja pomoću voltmetra i ampermetra koristi se za praktično određivanje željene vrijednosti.

Postojeće tehnike mjerenja

Poznate tehnike uključuju izračunski dio, prikazan u obliku formula. Općenito prihvaćeni alat za dizajn omogućuje vam da saznate ukupni otpor petlje pomoću sljedeće formule:

Zpet = Zp + Zt / 3, gdje

• Zp ukupni otpor žica u dijelu kratkog spoja;
• Zt - isto, ali za transformator snage trafostanice (izvor struje).

Za duralumin i bakrene žice, Zpet u prosjeku iznosi 0,6 Ohm / km. Prema pronađenom otporu nalazi se struja jednofaznog zemljospoja: Ik = Uph / Zpet.

Ako se, kao rezultat gornjih izračuna, pokaže da vrijednost željenog parametra ne prelazi trećinu dopuštene vrijednosti (vidi PUE), možete se ograničiti na ovu opciju izračuna. Inače, mjerenja istosmjerne struje provode se pomoću uređaja EKO-200 ili EKZ-01. U njihovoj odsutnosti može se koristiti metoda ampermetar-voltmetar.

Opći postupak provođenja ispitivanja pomoću mjernih instrumenata navedenih marki:

• Praćena oprema isključena je s mreže.
• Napajanje ispitivane petlje organizirano je iz silaznog transformatora.
• Potrebno je namjerno zatvoriti fazu u tijelo električnog prijamnika, a zatim izmjeriti vrijednost Zpeta koja je rezultat kratkog spoja.

Pri mjerenju metodom ampermetar-voltmetar, nakon primjene napona na upravljani krug i organiziranja kratkog spoja, određuju se vrijednosti struje I i potencijala U. Prva od ovih vrijednosti ne smije prelaziti 10-20 ampera.

Proračuni i prezentacija rezultata

Otpor ispitivane petlje izračunava se po formuli: Zpet = U / I. Vrijednost dobivena iz rezultata proračuna dodaje se impedanciji jednog od 3 namota staničnog transformatora, jednaka Rtr. / 3.

Po završetku linearnih mjerenja u skladu s važećim standardima, treba ih dokumentirati. Zbog toga se u propisanom obliku pripremaju izvještaji o ispitivanju u koje se nužno bilježe sljedeći podaci:

• Vrsta crte, njene glavne karakteristike.
• Mjerna oprema koja se koristi za ispitivanje.
• Vrijednosti vlastitog prijelaznog otpora i namota staničnog transformatora.
• Njihov zbroj, koji je rezultat poduzetih mjerenja.

U skladu s glavnim odredbama PUE, učestalost provjera na krugovima napajanja je jednom u 6 godina. Za eksplozivne predmete - svake dvije godine.

Izračuni prema tablicama

Puna vrijednost potrebne vrijednosti ovisi o sljedećim čimbenicima:

• Parametri trafostanice.
• Odjeljci faznih i nulti vodiča odabrani u dizajnu električne mreže.
• Otpor križnih veza uvijek je prisutan u bilo kojem krugu.

Provodljivost korištenih žica može se postaviti čak i u fazi projektiranja elektroenergetskog sustava, što će, pod uvjetom da je pravilno odabrano, izbjeći mnoge probleme.

Prema PUE, ovaj pokazatelj mora odgovarati najmanje polovici iste vrijednosti za fazne vodiče. Ako je potrebno, može se povećati na istu vrijednost.Zahtjevi iz poglavlja 1.7 PUE-a propisuju ove vrijednosti, a s njima se možete upoznati u tablici 1.7.5, datoj u Dodatku pravila. Prema njemu odabire se najmanji presjek zaštitnih vodiča (u kvadratnim milimetrima).

Na kraju tablične faze izračuna petlje faze nula, nastavljaju je provjeravati izračunavanjem struje kratkog spoja pomoću formula. Njegova izračunata vrijednost zatim se uspoređuje s praktičnim rezultatima prethodno dobivenim izravnim mjerenjima. Uz naknadni odabir uređaja za zaštitu od kratkog spoja (posebno linearnih prekidača), njihovo je vrijeme odziva vezano uz ovaj parametar.

Kada se vrše mjerenja?

Mjerenje otpora sekcije kruga faze nula nužno je organizirano u sljedećim situacijama:

• prilikom puštanja u rad novih električnih instalacija, koje još uvijek ne rade;
• kada je od nadzornih energetskih službi primljena naredba da se one izvrše;
• prema primjeni poduzeća i organizacija povezanih na servisiranu električnu mrežu.

Kad je elektroenergetski sustav pušten u rad, test mjerenja otpora petlje dio su niza mjera za provjeru njegovih performansi. Drugi slučaj povezan je s izvanrednim situacijama koje se često javljaju tijekom rada krugova napajanja. Prijava određenih potrošača, koju zastupa poduzeće ili organizacija, može doći u slučaju nezadovoljavajuće zaštite opreme (na primjer, prema prigovorima određenih korisnika).

Primjeri proračuna

Dvije metode se smatraju primjerima takvih mjerenja.

Učinak pada napona u kontroliranom dijelu kruga napajanja

Pri opisivanju ove metode važno je obratiti pažnju na poteškoće u njezinoj praktičnoj provedbi. To je zato što će trebati nekoliko koraka da bi se dobio konačni rezultat. Prvo ćete morati mjeriti mrežne parametre u dva načina: s nepovezanim i povezanim opterećenjima. U svakom od ovih slučajeva otpor se mjeri očitavanjem struje i napona. Nadalje, izračunava se prema klasičnim formulama koje proizlaze iz Ohmovog zakona (Zp = U / I).

U brojniku ove formule U predstavlja razliku između dva napona - kada je teret uključen i kada je teret isključen (U1 i U2). Struja se uzima u obzir samo za prvi slučaj. Za točne rezultate, razlika između U1 i U2 mora biti dovoljno velika.

Impedancija uzima u obzir impedanciju zavojnice transformatora (to se dodaje rezultatu).

Primjena neovisnog napajanja

Ovaj pristup uključuje određivanje parametra od interesa za stručnjake koji koriste neovisni izvor napajanja. Kada ga izvodite, morat ćete uzeti u obzir sljedeće važne točke:

• Tijekom mjerenja primarni namot transformatora opskrbne stanice je kratko spojen.
• Iz neovisnog izvora, opskrbni napon napaja se izravno u zonu kratkog spoja.
• Otpor nulte faze izračunava se prema već poznatoj formuli Zp = U / I, gdje je: Zp vrijednost potrebnog parametra u Ohmima, U je izmjereni ispitni napon u Voltima, I vrijednost mjerne struje u Amperima .

Sve razmatrane metode ne tvrde da su apsolutno točne u rezultatima dobivenim iz njihovih rezultata. Oni daju samo grubu procjenu impedancije petlje faze-nule. Ovaj se karakter objašnjava nemogućnošću mjerenja induktivnih i kapacitivnih gubitaka, koji su uvijek prisutni u energetskim krugovima s raspodijeljenim parametrima, u okviru predloženih metoda. Ako je potrebno uzeti u obzir vektorsku prirodu izmjerenih veličina (posebno fazni pomaci), morat će se uvesti posebne korekcije.

U stvarnim radnim uvjetima moćnih potrošača vrijednosti raspodijeljenih reaktansa toliko su beznačajne da se pod određenim uvjetima ne uzimaju u obzir.