Nulinės fazės skaičiavimo ir matavimo metodas

Esant įvairiai elektros įrangai, sumontuotai elektros grandinėse, svarbu išmokti tinkamai valdyti maitinimo sistemas ir palaikyti jas darbingose. Pažeidus šį reikalavimą, sumažėja našumas ir galimybė sugadinti prie jo prijungtus prietaisus. Elektrai laidžių linijų tikrinimas apima bandymų organizavimą, kuris apima paskirstytų elektrinių parametrų matavimą. Atliekant periodinius bandymus, būtinai tikrinami visi apsauginiai įtaisai ir elektros laidininkai, taip pat vadinamoji „fazinė nulio kilpa“.

Sąvokos apibrėžimas

Bet kurioje prie tinklo prijungtoje įrangoje yra apsauginė įžeminimo kilpa. Šis prietaisas yra surenkamos metalinės konstrukcijos formos, esančios šalia valdomo objekto, arba transformatorių pastotėje. Avarijos atveju (jei, pavyzdžiui, sugadinta laidų izoliacija), fazinė įtampa krenta ant įžeminto korpuso, o tada patenka į žemę.

Norint patikimai išplisti pavojingą potencialą į žemę, grandinės varža neturėtų viršyti tam tikros normos (omų vienetai).

Fazinė nulio kilpa suprantama kaip laidinė grandinė, susidaranti, kai fazės šerdis yra uždaryta laidžiam įrenginio, prijungto prie tinklo, korpusui. Tiesą sakant, jis susidaro tarp fazės ir įžeminto neutralaus (nulio), kuris yra šio vardo priežastis. Žinoti jo atsparumą būtina norint stebėti apsauginių įžeminimo grandinių, užtikrinančių avarinę srovę į žemę, būklę. Įrangą ir buitinius prietaisus naudojančio asmens saugumas priklauso nuo šios grandinės būsenos.

Kontūro varžos fazės-nulio nustatymo metodas

Pagal PTEEP reikalavimus, eksploatuojant pramoninę ir buitinę elektros įrangą, reikia nuolat stebėti apsauginių įtaisų būklę. Pagal norminių dokumentų reikalavimus, įrenginiuose iki 1000 voltų, esant tvirtai įžemintam neutralui, jie tikrinami dėl vienfazio įžeminimo gedimo. Taikant žinomus bandymo metodus, visų pirma atsižvelgiama į techninę bazę, kurią pateikia specialių matavimo priemonių pavyzdžiai.

Naudotas aparatas

Nulinės fazės grandinei išmatuoti naudojami elektroniniai prietaisai, kurie skiriasi tiek savo galimybėmis (visų pirma rodmenų paėmimo metodu ir paklaida), tiek tikslu. Dažniausiai naudojami skaitiklių tipai:

• Prietaisai M417 ir MSC300, leidžiantys nustatyti norimą vertę, baigus matavimus, pagal gautus rezultatus apskaičiuojamos įžeminimo srovės.
• EKO-200 prietaisas, kurio pagalba galima išmatuoti tik gedimo srovę.
• EKZ-01 prietaisas naudojamas tiems patiems tikslams kaip ir EKO-200.
• IFN-200 metras.

Įrenginys M417 leidžia matuoti 380 voltų grandinėse su tvirtai įžemintu neutraliu elementu, nereikia pašalinti maitinimo įtampos. Atliekant matavimus, jo kritimo metodas naudojamas valdomos grandinės atidarymo režimu 0,3 sekundės intervalu.Šio prietaiso trūkumai yra būtinybė kalibruoti sistemą prieš pradedant darbą.

„MSC300“ prietaisas priklauso naujo tipo produktams su elektroniniu užpildymu, pastatytu ant modernių mikroprocesorių. Dirbant su juo, naudojamas galimo kritimo metodas, kai prijungiama fiksuota 10 omų varža. Darbinė įtampa yra 180–250 voltų, o kontroliuojamo parametro matavimo laikas - 0,03 sek. Prietaisas prijungtas prie išbandytos linijos tolimiausiame taške, po kurio paspaudžiamas mygtukas „Pradėti“. Matavimų rezultatai rodomi įrenginyje įmontuotame skaitmeniniame ekrane.

Kai nėra vieno matavimo prietaiso pavyzdžio (taip pat, jei reikia pakartoti operacijas), norimai vertei praktiškai nustatyti naudojamas matavimo metodas, naudojant voltmetrą ir ampermetrą.

Esamos matavimo technikos

Žinomos technikos apima skaičiavimo dalį, pateiktą formulių pavidalu. Visuotinai priimtas projektavimo įrankis leidžia jums sužinoti bendrą kilpos varžą pagal šią formulę:

Zpet = Zp + Zt / 3, kur

• Zп yra bendra laidų varža trumpojo jungimo skyriuje;
• Zт - tas pats, bet pastotės galios transformatoriui (srovės šaltinis).

Duralumino ir vario laidams „Zpet“ vidutiniškai siekia 0,6 Ohm / km. Pagal rastą varžą randama vienfazio įžeminimo srovės srovė: Ik = Uph / Zpet.

Jei dėl pirmiau nurodytų skaičiavimų paaiškėja, kad norimo parametro vertė neviršija trečdalio leistinos vertės (žr. PUE), galite apsiriboti šia skaičiavimo parinktimi. Kitu atveju nuolatinės srovės matavimai atliekami naudojant prietaisus EKO-200 arba EKZ-01. Jei jų nėra, galima naudoti ampermetro-voltmetro metodą.

Bendra bandymų atlikimo procedūra naudojant nurodytų prekių ženklų matavimo prietaisus:

• Stebima įranga atjungta nuo tinklo.
• Išbandytos kilpos maitinimas organizuojamas iš pakopinio transformatoriaus.
• Būtina sąmoningai uždaryti fazę prie elektrinio imtuvo kūno ir tada išmatuoti Zpet vertę, atsirandančią dėl trumpojo jungimo.

Matuojant ampermetro-voltmetro metodu, pritaikius įtampą valdomai grandinei ir sutvarkius trumpąjį jungimą, nustatomos srovės I ir potencialo U vertės. Pirmoji iš šių reikšmių neturėtų būti didesnė kaip 10-20 amperų.

Skaičiavimai ir rezultatų pateikimas

Išbandytos kilpos atsparumas apskaičiuojamas pagal formulę: Zpet = U / I. Skaičiavimo rezultatų gauta vertė pridedama prie vienos iš 3 stoties transformatoriaus apvijų varža, lygi Rtr. / 3.

Baigus tiesinius matavimus pagal taikomus standartus, jie turėtų būti dokumentuojami. Tam parengiamos nustatytos formos bandymų ataskaitos, kuriose būtinai įrašomi šie duomenys:

• Linijos tipas, jos pagrindinės charakteristikos.
• Bandymams naudojama matavimo įranga.
• Savo trumpalaikio pasipriešinimo ir stoties transformatoriaus apvijų vertės.
• Jų suma, kuri yra atliktų matavimų rezultatas.

Vadovaujantis pagrindinėmis PUE nuostatomis, maitinimo grandinių patikrinimai atliekami kartą per 6 metus. Sprogstamiems daiktams - kas dvejus metus.

Skaičiavimai pagal lenteles

Visa reikalingos vertės vertė priklauso nuo šių veiksnių:

• Elektros pastotės transformatoriaus parametrai.
• Fazinių ir nulinių laidininkų sekcijos, parinktos projektuojant elektros tinklą.
• Skersinių jungčių varža visada yra bet kurioje grandinėje.

Naudojamų laidų laidumas gali būti nustatytas net projektuojant elektros energiją, o tai, jei ji bus tinkamai parinkta, išvengs daugelio problemų.

Pagal PUE, šis rodiklis turi atitikti bent pusę tos pačios vertės faziniams laidininkams. Jei reikia, ją galima padidinti iki tos pačios vertės.PUE 1.7 skyriaus reikalavimai nustato šias vertes, su jomis galite susipažinti 1.7.5 lentelėje, pateiktoje Taisyklių priede. Pagal ją parenkama mažiausia apsaugos laidininkų sekcija (kvadratiniais milimetrais).

Baigiantis fazės-nulio kilpos skaičiavimo lentelės etapui, jie tęsia tai patikrinti, apskaičiuodami trumpojo jungimo srovę pagal formules. Tada jo apskaičiuota vertė palyginama su praktiniais rezultatais, anksčiau gautais atliekant tiesioginius matavimus. Vėliau parenkant trumpojo jungimo apsaugos įtaisus (ypač linijinius jungiklius), jų atsako laikas yra susietas su šiuo parametru.

Kada atliekami matavimai?

Fazės-nulio grandinės sekcijos varžos matavimas būtinai organizuojamas šiose situacijose:

• pradedant eksploatuoti naujas, dar neveikiančias elektrines elektros instaliacijas;
• kai buvo gautas kontroliuojančių energetikos tarnybų nurodymas jas vykdyti;
• pagal prie aptarnaujamo elektros tinklo prijungtų įmonių ir organizacijų taikymą.

Paleidus maitinimo sistemą, bandomieji kontūro varžos matavimai yra dalis priemonių, skirtų patikrinti jos veikimą. Antrasis atvejis yra susijęs su avarinėmis situacijomis, kurios dažnai įvyksta veikiant maitinimo grandinėms. Tam tikrų vartotojų, kuriems atstovauja įmonė ar organizacija, paraiška gali būti teikiama, jei nepatenkinama įrangos apsauga (pavyzdžiui, pagal konkrečių vartotojų skundus).

Skaičiavimo pavyzdžiai

Tokių matavimų pavyzdžiais laikomi du metodai.

Įtampos kritimo įtaka kontroliuojamoje maitinimo grandinės dalyje

Apibūdinant šį metodą, svarbu atkreipti dėmesį į jo praktinio įgyvendinimo sunkumus. Taip yra todėl, kad norint gauti galutinį rezultatą reikės kelių žingsnių. Pirma, turėsite matuoti tinklo parametrus dviem režimais: atjungus ir prijungus apkrovas. Kiekvienu iš šių atvejų atsparumas matuojamas imant srovės ir įtampos rodmenis. Be to, jis apskaičiuojamas pagal klasikines formules, kylančias iš Ohmo dėsnio (Zп = U / I).

Šios formulės skaitiklyje U reiškia skirtumą tarp dviejų įtampų - įjungus apkrovą ir išjungus apkrovą (U1 ir U2). Į srovę atsižvelgiama tik pirmuoju atveju. Norint gauti teisingus rezultatus, skirtumas tarp U1 ir U2 turi būti pakankamai didelis.

Varža atsižvelgiama į transformatoriaus ritės varžą (tai pridedama prie rezultato).

Nepriklausomo maitinimo šaltinio naudojimas

Šis metodas apima specialistams svarbaus parametro nustatymą, naudojant nepriklausomą maitinimo įtampos šaltinį. Jį atlikdami turėsite atsižvelgti į šiuos svarbius dalykus:

• Matavimų metu tiekimo stoties transformatoriaus pirminė apvija yra trumpai sujungta.
• Iš nepriklausomo šaltinio maitinimo įtampa tiekiama tiesiai į trumpojo jungimo zoną.
• Nulio fazės varža apskaičiuojama pagal jau žinomą formulę Zp = U / I, kur: Zp yra reikalingo parametro vertė omais, U yra išmatuota bandymo įtampa voltais, I - matavimo srovės vertė ampere .

Visi nagrinėjami metodai nepretenduoja į jų rezultatų tikslumą. Jie pateikia tik apytikslę fazės-nulio kilpos impedanso įvertį. Šis pobūdis paaiškinamas tuo, kad pagal siūlomus metodus neįmanoma matuoti induktyvių ir talpinių nuostolių, kurie visada būna paskirstytuose parametruose esančiose elektros grandinėse. Jei reikia atsižvelgti į išmatuotų dydžių vektorinį pobūdį (ypač fazių poslinkius), reikės įvesti specialias korekcijas.

Realiomis galingų vartotojų eksploatavimo sąlygomis paskirstytų reaktyvų vertės yra tokios nereikšmingos, kad esant tam tikroms sąlygoms į jas neatsižvelgiama.