Beräkning och mätteknik för fas-noll-slingan

Med det befintliga utbudet av elektrisk utrustning installerad i strömkretsar är det viktigt att lära sig att manövrera strömförsörjningssystemen korrekt och hålla dem i funktionsdugligt skick. Överträdelse av detta krav leder till minskad prestanda och risken för skador på enheter som är anslutna till det. Kontroll av elektriskt ledande ledningar innebär att testning organiseras, vilket inkluderar mätning av distribuerade elektriska parametrar. När du utför periodiska tester inspekteras nödvändigtvis alla skyddsanordningar och elektriska ledare, såväl som den så kallade "phase zero loop".

Definition av konceptet

All utrustning som är ansluten till elnätet är utrustad med en skyddande jordslinga. Denna enhet är utrustad i form av en prefabricerad metallkonstruktion, placerad antingen bredvid det kontrollerade objektet eller vid en transformatorstation. I händelse av en nödsituation (om till exempel isolering av ledningarna är skadad) faller fasspänningen på det jordade huset och rinner sedan i marken.

För tillförlitlig spridning av farlig potential i marken bör kedjans motstånd inte överstiga en viss norm (Ohm-enheter).

Fas-nollslingan förstås som en trådbunden krets som bildas när faskärnan är stängd för det ledande huset hos utrustningen ansluten till nätverket. Faktum är att den bildas mellan fasen och det jordade neutrala (noll), vilket är anledningen till detta namn. Att veta dess motstånd är nödvändigt för att övervaka tillståndet för de skyddande jordningskretsarna, vilket säkerställer att nödströmmen flyter i marken. Säkerheten för den person som använder utrustningen och hushållsapparaterna beror på kretsens tillstånd.

Metod för bestämning av slingmotståndet fas-noll

I enlighet med kraven i PTEEP krävs kontinuerlig övervakning av skyddsenheternas tillstånd under drift av industriell och elektrisk hushållsutrustning. Enligt kraven i regleringsdokument testas de för installationer upp till 1000 volt med en solid jordad neutral för ett enfas jordfel. I de kända testmetoderna beaktas först och främst den tekniska basen, representerad av prover av speciella mätinstrument.

Använd apparat

För att mäta fas-noll-kedjan används elektroniska enheter, som skiljer sig åt både i deras kapacitet (metoden att ta avläsningar och deras fel, i synnerhet) och i deras syfte. De vanligaste typerna av mätare inkluderar:

• Enheterna M417 och MSC300, som gör det möjligt att bestämma det önskade värdet, efter mätningens slut, beräknas jordfelströmmarna baserat på de erhållna resultaten.
• EKO-200-enhet, med vilken det är möjligt att bara mäta felströmmen.
• EKZ-01-enhet som används för samma ändamål som EKO-200.
• IFN-200 meter.

M417-enheten tillåter mätningar i 380 Volt-kretsar med en jordad neutral utan att behöva ta bort matningsspänningen. När du gör mätningar används metoden för dess fall i läget för att öppna den kontrollerade kretsen under ett tidsintervall på 0,3 sekunder.Nackdelarna med denna enhet inkluderar behovet av att kalibrera systemet innan du börjar arbeta.

MSC300-enheten tillhör en ny typ av produkter med elektronisk fyllning, byggd på moderna mikroprocessorer. När du arbetar med det används potentialfallmetoden när du ansluter ett fast motstånd på 10 ohm. Driftspänningen är 180-250 volt och mättiden för den kontrollerade parametern är 0,03 sek. Enheten är ansluten till den testade linjen längst bort, varefter "Start" -knappen trycks in. Mätningsresultaten visas på den digitala displayen som är inbyggd i enheten.

När inte ett enda prov av en mätanordning är tillgängligt (och även om det är nödvändigt att duplicera operationer) används mätmetoden med en voltmeter och en amperemeter för att praktiskt bestämma det önskade värdet.

Befintliga mättekniker

Kända tekniker inkluderar beräkningsdelen, presenterad i form av formler. Med ett allmänt accepterat designverktyg kan du ta reda på det totala slingmotståndet med följande formel:

Zpet = Zp + Zt / 3, där

• Zп är ledarnas totala motstånd i kortslutningssektionen.
• Zт - samma, men för transformatorns transformator (nuvarande källa).

För duralumin- och koppartrådar är Zpet i genomsnitt 0,6 Ohm / km. Enligt det hittade motståndet hittas strömmen för ett enfas jordfel: Ik = Uph / Zpet.

Om det som ett resultat av ovanstående beräkningar visar sig att värdet på den önskade parametern inte överstiger en tredjedel av det tillåtna värdet (se PUE) kan du begränsa dig till detta beräkningsalternativ. I annat fall utförs likströmsmätningar med EKO-200 eller EKZ-01-enheter. I deras frånvaro kan ammeter-voltmeter-metoden användas.

Det allmänna förfarandet för att utföra tester med mätinstrument av de angivna märkena:

• Den övervakade utrustningen kopplas bort från nätverket.
• Strömförsörjningen för den testade slingan är organiserad från en nedtransformator.
• Det är nödvändigt att medvetet stänga fasen mot den elektriska mottagarens kropp och sedan mäta värdet på Zpet som är resultatet av kortslutningen.

Vid mätning med amperemetern-voltmetermetoden, efter att spänningen har anbringats på den styrda kretsen och organiseringen av kortslutningen, bestäms värdena för ström I och potential U. Det första av dessa värden bör inte överstiga 10-20 ampere.

Beräkningar och presentation av resultat

Motståndet hos den testade slingan beräknas med formeln: Zpet = U / I. Värdet erhållet från beräkningsresultaten adderas till impedansen för en av stationstransformatorns 3 lindningar, lika med Rtr. / 3.

Efter avslutad linjär mätning i enlighet med gällande standarder, bör de dokumenteras. För detta upprättas testrapporter i föreskriven form, där följande data nödvändigtvis registreras:

• Linjetyp, dess huvudsakliga egenskaper.
• Mätutrustning som används för testning.
• Värdena på sitt eget övergående motstånd och lindningarna på stationstransformatorn.
• Deras summa, som är resultatet av mätningarna.

I enlighet med de viktigaste bestämmelserna i PUE är frekvensen för kontroller som utförs på strömkretsarna var sjätte år. För explosiva föremål - vartannat år.

Beräkningar enligt tabeller

Det fullständiga värdet av det önskade värdet beror på följande faktorer:

• Transformatorparametrar för kraftstation.
• Sektioner av fas- och nolledare valda i designen av det elektriska nätverket.
• Motståndet för cross-over-anslutningarna finns alltid i alla kretsar.

Ledningsförmågan hos de använda ledningarna kan ställas in även i kraftsystemets konstruktionsfas, vilket förutsätter att det är korrekt valt kommer att undvika många problem.

Enligt PUE måste denna indikator motsvara minst hälften av samma värde för fasledare. Vid behov kan den ökas 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 det väljs den minsta delen av skyddsledarna (i kvadratmillimeter).

I slutet av tabellsteget för beräkning av fas-noll-slingan fortsätter de att kontrollera det genom att beräkna kortslutningsströmmen med formlerna. Dess beräknade värde jämförs sedan med praktiska resultat som tidigare erhållits genom direkta mätningar. Med det efterföljande urvalet av skyddsanordningar mot kortslutning (särskilt linjära brytare) är deras svarstid bunden till denna parameter.

När görs mätningar?

Mätningen av motståndet i fas-noll-kretssektionen är nödvändigtvis organiserad i följande situationer:

• vid idrifttagning av nya elektriska installationer som ännu inte fungerar;
• när en order mottogs från de kontrollerande energitjänsterna att genomföra dem;
• enligt tillämpningen av företag och organisationer anslutna till det servade elnätet.

När elsystemet tas i bruk är testmätningar av slingmotståndet en del av en uppsättning åtgärder för att verifiera dess prestanda. Det andra fallet är förknippat med nödsituationer som ofta uppstår under drift av strömkretsar. En ansökan från vissa konsumenter, företrädd av ett företag eller en organisation, kan komma i händelse av otillfredsställande skydd av utrustningen (enligt exempelvis klagomål från specifika användare).

Beräkningsexempel

Två metoder betraktas som exempel på sådana mätningar.

Effekten av ett spänningsfall i den kontrollerade delen av strömkretsen

När man beskriver denna metod är det viktigt att vara uppmärksam på svårigheterna med dess praktiska genomförande. Det beror på att det tar flera steg för att få det slutliga resultatet. Först måste du mäta nätverksparametrarna i två lägen: med frånkopplade och anslutna belastningar. I vart och ett av dessa fall mäts motstånd genom att ta ström- och spänningsavläsningar. Vidare beräknas den enligt de klassiska formlerna som härrör från Ohms lag (Zп = U / I).

I täljaren av denna formel representerar U skillnaden mellan två spänningar - när belastningen slås på och när belastningen stängs av (U1 och U2). Strömmen beaktas endast i det första fallet. För korrekta resultat måste skillnaden mellan U1 och U2 vara tillräckligt stor.

Impedansen tar hänsyn till impedansen hos transformatorns spole (detta läggs till resultatet).

Tillämpning av en oberoende strömförsörjning

Detta tillvägagångssätt innefattar bestämning av parametern av intresse för specialister som använder en oberoende matningsspänningskälla. När du utför det måste du ta hänsyn till följande viktiga punkter:

• Under mätningar kortsluts den primära lindningen av matningsstationstransformatorn.
• Från en oberoende källa matas matningsspänningen direkt till kortslutningszonen.
• Fas-noll-motstånd beräknas enligt den redan kända formeln Zp = U / I, där: Zp är värdet på den erforderliga parametern i Ohm, U är den uppmätta testspänningen i volt, I är värdet på mätströmmen i ampere .

Alla övervägda metoder hävdar inte att de är helt korrekta i de resultat som erhållits från deras resultat. De ger bara en grov uppskattning av fas-noll-slingimpedansen. Denna karaktär förklaras av omöjligheten att mäta induktiva och kapacitiva förluster, som alltid finns i effektkretsar med distribuerade parametrar, inom ramen för de föreslagna metoderna. Om det är nödvändigt att ta hänsyn till vektornaturen hos de uppmätta kvantiteterna (i synnerhet fasförskjutningar) måste speciella korrigeringar införas.

Under verkliga driftsförhållanden för kraftfulla konsumenter är värdena på de distribuerade reaktanserna så obetydliga att de under vissa förhållanden inte beaktas.