A nulla fázisú hurok számítási és mérési módszere

Az áramkörökbe telepített elektromos berendezések meglévő változatossága miatt fontos megtanulni, hogyan kell megfelelően működtetni az áramellátó rendszereket és működőképes állapotban tartani őket. Ennek a követelménynek a megsértése a teljesítmény csökkenéséhez és a hozzá csatlakoztatott eszközök károsodásának lehetőségéhez vezet. Az elektromosan vezető vezetékek ellenőrzése tesztek szervezésével jár, amelyek magukban foglalják az elosztott elektromos paraméterek mérését. Az időszakos tesztek elvégzése során minden védőeszközt és elektromos vezetőt, valamint az úgynevezett "fázis nulla hurkot" szükségszerűen ellenőrizni kell.

A fogalom meghatározása

A hálózatra csatlakoztatott berendezések védőföldeléssel vannak ellátva. Ez az eszköz előre gyártott fémszerkezet formájában van felszerelve, amely vagy a vezérelt tárgy mellett, vagy egy transzformátor alállomásnál helyezkedik el. Vészhelyzet esetén (ha például a vezetékek szigetelése megsérül) a fázisfeszültség a földelt házra esik, majd a földbe áramlik.

A veszélyes potenciál talajba történő megbízható elterjedése érdekében a lánc ellenállása nem haladhatja meg egy bizonyos normát (Ohm egységek).

A nulla fázisú hurok alatt vezetékes áramkört értünk, amely akkor keletkezik, amikor a fázismag bezáródik a hálózatra kapcsolt berendezés vezető házához. Valójában a fázis és a földelt semleges (nulla) között alakul ki, ami ennek a névnek az oka. Ellenállásának ismerete szükséges a védő földelő áramkörök állapotának figyelemmel kíséréséhez, amelyek biztosítják a vészáram földbe áramlását. A berendezéseket és háztartási készülékeket használó személyek biztonsága az áramkör állapotától függ.

Módszer a hurokellenállás meghatározásának nulla fázisára

A PTEEP követelményeinek megfelelően az ipari és háztartási elektromos berendezések üzemeltetése során a védőeszközök állapotának folyamatos ellenőrzésére van szükség. A szabályozási dokumentumok követelményei szerint 1000 V-ig terjedő, szilárdan földelt semleges rendszerű berendezésekben egyfázisú testzavarra tesztelik őket. Az ismert vizsgálati módszereknél elsősorban a technikai bázist veszik figyelembe, amelyet speciális mérőműszerek mintái képviselnek.

Használt készülék

A nulla fázisú lánc mérésére olyan elektronikus eszközöket használnak, amelyek mind képességeikben (különösen az olvasásfelvétel módjában és hibájukban), mind céljukban különböznek. A mérők leggyakoribb típusai:

• Azok az M417 és MSC300 eszközök, amelyek lehetővé teszik a kívánt érték meghatározását, a mérések befejezése után a földelési áramokat kiszámítják a kapott eredmények alapján.
• EKO-200 készülék, amelynek segítségével csak a hibaáramot lehet mérni.
• Az EKZ-01 eszköz ugyanazokra a célokra használható, mint az EKO-200.
• IFN-200 méter.

Az M417 eszköz lehetővé teszi a méréseket 380 V-os áramkörökben, szilárdan földelt semleges kapcsolattal, anélkül, hogy a tápfeszültséget le kellene vonni. Mérések végrehajtásakor a leesés módszerét a vezérelt áramkör 0,3 másodperces időtartamú nyitási módjában alkalmazzák.Ennek az eszköznek a hátrányai közé tartozik a rendszer kalibrálása a munka megkezdése előtt.

Az MSC300 készülék egy új típusú, elektronikus töltésű termékhez tartozik, amely modern mikroprocesszorokra épül. Ha vele dolgozunk, akkor a potenciáleséses módszert alkalmazzuk 10 ohmos fix ellenállás csatlakoztatásakor. Az üzemi feszültség 180-250 Volt, a vezérelt paraméter mérési ideje 0,03 mp. A készülék a legtávolabbi ponton csatlakozik a tesztelt vonalhoz, ezt követően megnyomja a „Start” gombot. A mérések eredményei a készülékbe épített digitális kijelzőn jelennek meg.

Ha a mérőeszközből egyetlen minta sem áll rendelkezésre (és akkor is, ha a műveletek megismétlésére van szükség), akkor a kívánt érték gyakorlati meghatározásához a voltmérőt és az ampermérőt alkalmazó mérési módszert alkalmazzuk.

Meglévő mérési technikák

Az ismert technikák közé tartozik a számítási rész, amelyet képletek formájában mutatnak be. Egy általánosan elfogadott tervezőeszköz lehetővé teszi a teljes hurokellenállás megismerését a következő képlet segítségével:

Zpet = Zp + Zt / 3, ahol

• Zп a vezetékek teljes ellenállása a rövidzárlati szakaszban;
• Zт - ugyanaz, de az alállomás transzformátorához (áramforrás).

Duralumin és rézhuzalok esetén a Zpet átlagosan 0,6 Ohm / km. A talált ellenállás szerint egyfázisú testzavar áramát találják: Ik = Uph / Zpet.

Ha a fenti számítások eredményeként kiderül, hogy a kívánt paraméter értéke nem haladja meg a megengedett érték egyharmadát (lásd: PUE), akkor korlátozhatja magát erre a számítási lehetőségre. Ellenkező esetben az egyenáram méréseket EKO-200 vagy EKZ-01 eszközökkel hajtják végre. Hiányukban az ampermérő-voltmérő módszer alkalmazható.

A vizsgálatok elvégzésének általános eljárása a megjelölt márkájú mérőműszerekkel:

• A megfigyelt berendezés le van választva a hálózatról.
• A tesztelt hurok tápellátását egy fokozatmentes transzformátor szervezi.
• Szükség van a fázis szándékos bezárására az elektromos vevő testéhez, majd meg kell mérni a rövidzárlatból származó Zpet értékét.

Az ampermérő-voltmérő módszerrel történő mérés után, miután a feszültséget a vezérelt áramkörre hozták, és megszervezték a rövidzárlatot, meghatározzák az I áram és az U potenciálértékét. Ezen értékek közül az első nem haladhatja meg a 10-20 Amper értéket.

Számítások és az eredmények bemutatása

A tesztelt hurok ellenállását a következő képlettel számoljuk: Zpet = U / I. A számítási eredményekből kapott értéket hozzáadjuk az állomástranszformátor 3 tekercsének egyikéhez tartozó impedanciához, amely megegyezik az Rtr. / 3 értékkel.

A lineáris méréseknek az alkalmazandó szabványoknak megfelelő befejezése után ezeket dokumentálni kell. Ehhez a vizsgálati jelentéseket az előírt formában készítik el, amelyben szükségszerűen a következő adatokat rögzítik:

• Vonal típusa, főbb jellemzői.
• A teszteléshez használt mérőberendezések.
• Saját tranziens ellenállásának és az állomás transzformátorának tekercselésének értékei.
• Összegük, amely a elvégzett mérések eredménye.

A PUE fő rendelkezéseivel összhangban az áramkörökön végzett ellenőrzések gyakorisága 6 évente egyszer megtörténik. Robbanásveszélyes tárgyak esetében - kétévente.

Számítások a táblázatok szerint

A szükséges érték teljes értéke a következő tényezőktől függ:

• Az alállomás transzformátorának paraméterei.
• Az elektromos hálózat tervezésénél kiválasztott fázis- és nulla vezetők szakaszai.
• A keresztező csatlakozások ellenállása mindig jelen van bármely áramkörben.

A felhasznált huzalok vezetőképessége még az energiaellátó rendszer tervezési szakaszában is beállítható, amely, ha helyesen választják meg, sok gondot elkerül.

A PUE szerint ennek a mutatónak meg kell felelnie a fázisvezetők azonos értékének legalább a felének. Szükség esetén ugyanarra az értékre növelhető.A PUE 1.7 fejezetének követelményei rögzítik ezeket az értékeket, és a szabályok függelékében megadott 1.7.5. Táblázatban ismerkedhet meg velük. Eszerint a védővezetékek legkisebb szakaszát választják ki (négyzet milliméterben).

A fázis-nulla hurok kiszámításának táblázatos szakaszának végén a képletek segítségével kiszámítják a rövidzárlati áramot. Számított értékét ezután összehasonlítjuk a közvetlen mérésekkel korábban kapott gyakorlati eredményekkel. A rövidzárlat-védelmi eszközök (különösen a lineáris megszakítók) utólagos kiválasztásával válaszidőjük ehhez a paraméterhez van kötve.

Mikor történik a mérés?

A fázis-nulla áramkör szakaszának ellenállásának mérése szükségszerűen a következő helyzetekben van megszervezve:

• új, még nem működő elektromos villamos berendezések üzembe helyezésekor;
• amikor az irányító energiaszolgáltatóktól kapott megbízást azok elvégzésére;
• a szervizelt villamos hálózathoz kapcsolódó vállalkozások és szervezetek alkalmazása szerint.

Az energiaellátó rendszer üzembe helyezésekor a hurokellenállás tesztmérései a teljesítményének ellenőrzésére szolgáló intézkedéscsomag részét képezik. A második eset az áramkörök működése során gyakran előforduló vészhelyzetekhez kapcsolódik. Bizonyos fogyasztók, akiket egy vállalkozás vagy szervezet képvisel, kérelmet nyújthatnak be a készülék nem megfelelő védelme esetén (például konkrét felhasználók panaszai szerint).

Számítási példák

Két módszer tekinthető ilyen mérések példaként.

A feszültségesés hatása az áramkör vezérelt szakaszában

A módszer leírásakor fontos figyelni a gyakorlati megvalósítás nehézségeire. A végeredmény eléréséhez ugyanis több lépés szükséges. Először két módban kell megmérnie a hálózati paramétereket: leválasztott és csatlakoztatott terhelésekkel. Ezekben az esetekben az ellenállást áram- és feszültségértékek mérésével mérik. Ezenkívül az Ohm-törvényből fakadó klasszikus képletek szerint számítják (Zп = U / I).

Ennek a képletnek a számlálójában az U két feszültség különbségét jelenti - amikor a terhelés be van kapcsolva és amikor a terhelés ki van kapcsolva (U1 és U2). Az áramot csak az első esetben veszik figyelembe. A helyes eredmények érdekében az U1 és U2 közötti különbségnek elég nagynak kell lennie.

Az impedancia figyelembe veszi a transzformátor tekercsének impedanciáját (ez hozzáadódik az eredményhez).

Független tápegység alkalmazása

Ez a megközelítés magában foglalja a szakemberek számára érdekes paraméter meghatározását független tápfeszültség-forrás segítségével. Ennek végrehajtásakor figyelembe kell vennie a következő fontos szempontokat:

• A mérések során az ellátó állomás transzformátorának primer tekercselése rövidzárlatos.
• Független forrásból a tápfeszültséget közvetlenül a rövidzárlati zónába táplálják.
• A fázis-nulla ellenállást a már ismert Zp = U / I képlet alapján számítjuk, ahol: Zp a szükséges paraméter értéke Ohm-ban, U a mért vizsgálati feszültség voltban, I a mérési áram értéke Amperben .

Az összes vizsgált módszer nem állítja, hogy az eredményeik alapján kapott eredmények abszolút pontosak lennének. Csak durván becsülik a nulla fázisú hurok impedanciáját. Ezt a karaktert azzal magyarázzák, hogy a javasolt módszerek keretein belül lehetetlen mérni az induktív és kapacitív veszteségeket, amelyek az elosztott paraméterekkel rendelkező áramkörökben mindig jelen vannak. Ha figyelembe kell venni a mért mennyiségek vektor jellegét (főleg a fáziseltolódások), akkor speciális korrekciókat kell bevezetni.

Hatalmas fogyasztók valós működési körülményei között az elosztott reaktanciák értéke annyira jelentéktelen, hogy bizonyos körülmények között nem veszik őket figyelembe.