Faz sıfır döngüsünün hesaplanması ve ölçüm yöntemi

Güç devrelerine kurulu mevcut elektrikli ekipman çeşitliliği ile, güç kaynağı sistemlerinin nasıl düzgün şekilde çalıştırılacağını ve çalışır durumda tutulmasını öğrenmek önemlidir. Bu gereksinimin ihlali, performansın düşmesine ve buna bağlı cihazların zarar görme olasılığına yol açar. Elektriksel olarak iletken hatların doğrulanması, dağıtılmış elektrik parametrelerinin ölçümünü içeren test organizasyonunu içerir. Periyodik testler yapılırken, tüm koruyucu cihazlar ve elektrik iletkenleri ile "faz sıfır döngüsü" olarak adlandırılanlar mutlaka denetlenir.

kavramın tanımı

Şebekeye bağlı herhangi bir ekipman, koruyucu bir topraklama döngüsü ile donatılmıştır. Bu cihaz, kontrol edilen nesnenin yanında veya bir trafo merkezinde bulunan prefabrik bir metal yapı şeklinde donatılmıştır. Acil bir durumda (örneğin tellerin yalıtımı hasar görürse), faz voltajı topraklanmış gövdeye düşer ve ardından toprağa akar.

Tehlikeli potansiyelin zemine güvenilir bir şekilde yayılması için zincirin direnci belirli bir normu (Ohm birimleri) geçmemelidir.

Faz sıfır döngüsü, faz çekirdeği ağa bağlı ekipmanın iletken mahfazasına kapatıldığında oluşan kablolu bir devre olarak anlaşılır. Aslında faz ile topraklanmış nötr (sıfır) arasında oluşması bu ismin sebebidir. Direncinin bilinmesi, acil akımın toprağa akmasını sağlayan koruyucu topraklama devrelerinin durumunu izlemek için gereklidir. Ekipmanı ve ev aletlerini kullanan kişinin güvenliği bu devrenin durumuna bağlıdır.

Döngü direnci faz-sıfırını belirleme yöntemi

PTEEP gerekliliklerine uygun olarak, endüstriyel ve ev tipi elektrikli ekipmanların çalışması sırasında koruyucu cihazların durumunun sürekli izlenmesi gerekir. Düzenleyici belgelerin gereksinimlerine göre, sağlam bir şekilde topraklanmış nötr ile 1000 Volt'a kadar olan kurulumlarda, tek fazlı bir toprak arızası için test edilirler. Bilinen test yöntemlerinde, her şeyden önce, özel ölçüm cihazlarının örnekleri ile temsil edilen teknik temel dikkate alınır.

Kullanılan aparat

Faz-sıfır zincirini ölçmek için, hem yeteneklerinde (özellikle okuma alma yöntemi ve hataları) hem de amaçlarında farklılık gösteren elektronik cihazlar kullanılır. En yaygın sayaç türleri şunları içerir:

• Cihazlar M417 ve MSC300, istenilen değerin belirlenmesini sağlar, ölçümler tamamlandıktan sonra, elde edilen sonuçlara göre toprak arıza akımları hesaplanır.
• Sadece arıza akımını ölçmenin mümkün olduğu EKO-200 cihazı.
• EKO-200 ile aynı amaçlarla kullanılan EKZ-01 cihazı.
• IFN-200 metre.

M417 cihazı, besleme voltajını kesmeye gerek kalmadan, sağlam bir şekilde topraklanmış nötr ile 380 Volt devrelerde ölçüm yapılmasına olanak tanır. Ölçümler yapılırken, kontrollü devreyi 0,3 saniyelik bir zaman aralığı boyunca açma modunda düşme yöntemi kullanılır.Bu cihazın dezavantajları, çalışmaya başlamadan önce sistemi kalibre etme ihtiyacını içerir.

MSC300 cihazı, modern mikroişlemciler üzerine kurulu elektronik dolgulu yeni bir ürün tipine aittir. Onunla çalışırken, 10 ohm'luk sabit bir direnç bağlanırken potansiyel düşme yöntemi kullanılır. Çalışma voltajı 180-250 Volt olup, kontrol edilen parametrenin ölçüm süresi 0,03 sn'dir. Cihaz, test edilen hatta en uzak noktasından bağlanır ve ardından “Başlat” düğmesine basılır. Ölçüm sonuçları, cihaza entegre edilmiş dijital ekranda görüntülenir.

Bir ölçüm cihazının tek bir numunesi olmadığında (ve ayrıca işlemleri çoğaltmak gerekirse), istenen değeri pratik olarak belirlemek için bir voltmetre ve bir ampermetre kullanan ölçüm yöntemi kullanılır.

Mevcut ölçüm teknikleri

Bilinen teknikler, formüller şeklinde sunulan hesaplama bölümünü içerir. Genel olarak kabul edilen bir tasarım aracı, aşağıdaki formülü kullanarak toplam döngü direncini bulmanızı sağlar:

Zpet = Zp + Zt / 3, burada

• Zp, kısa devre bölümündeki tellerin toplam direncidir;
• Zт - aynı, ancak trafo merkezi güç trafosu için (akım kaynağı).

Duralumin ve bakır teller için Zpet ortalama 0,6 Ohm/km'dir. Bulunan dirence göre, tek fazlı bir toprak arızasının akımı bulunur: Ik = Uph / Zpet.

Yukarıdaki hesaplamaların bir sonucu olarak, istenen parametrenin değerinin izin verilen değerin üçte birini geçmediği ortaya çıkarsa (bkz. PUE), kendinizi bu hesaplama seçeneğiyle sınırlayabilirsiniz. Aksi takdirde doğru akım ölçümleri EKO-200 veya EKZ-01 cihazları kullanılarak yapılır. Onların yokluğunda ampermetre-voltmetre yöntemi kullanılabilir.

Belirtilen markaların ölçüm cihazlarını kullanarak testler yapmak için genel prosedür:

• İzlenen ekipmanın ağ bağlantısı kesildi.
• Test edilen devrenin güç kaynağı, bir düşürücü transformatörden düzenlenmiştir.
• Elektrik alıcısının gövdesine giden fazı kasıtlı olarak kapatmak ve ardından kısa devreden kaynaklanan Zpet değerini ölçmek gerekir.

Ampermetre-voltmetre yöntemi ile ölçüm yapılırken kontrollü devreye gerilim uygulanıp kısa devre organize edildikten sonra akım I ve potansiyel U değerleri belirlenir.Bu değerlerden ilki 10-20 Amperi geçmemelidir.

Hesaplamalar ve sonuçların sunumu

Test edilen döngünün direnci şu formülle hesaplanır: Zpet = U / I. Hesaplama sonuçlarından elde edilen değer, istasyon trafosunun 3 sargısından birinin empedansına, Rtr. / 3'e eşit olarak eklenir.

Geçerli standartlara uygun olarak lineer ölçümlerin tamamlanmasının ardından bunlar belgelenmelidir. Bunun için, aşağıdaki verilerin mutlaka kaydedildiği, öngörülen biçimde test raporları hazırlanır:

• Hat tipi, ana özellikleri.
• Test için kullanılan ölçüm cihazları.
• Kendi geçici direncinin değerleri ve istasyon transformatörünün sargıları.
• Alınan ölçümlerin sonucu olan toplamları.

PUE'nin ana hükümlerine göre, güç devrelerinde yapılan kontrollerin sıklığı 6 yılda birdir. Patlayıcı nesneler için - iki yılda bir.

Tablolara göre hesaplamalar

Gerekli değerin tam değeri aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

• Güç trafo merkezi trafo parametreleri.
• Elektrik şebekesinin tasarımında seçilen faz ve sıfır iletken bölümleri.
• Çapraz bağlantıların direnci her zaman her devrede mevcuttur.

Kullanılan tellerin iletkenliği, doğru seçilmesi şartıyla birçok sıkıntıdan kaçınacak olan güç sisteminin tasarım aşamasında bile ayarlanabilir.

PUE'ye göre bu gösterge, faz iletkenleri için aynı değerin en az yarısına karşılık gelmelidir. Gerekirse, aynı değere yükseltilebilir.PUE Bölüm 1.7'nin gereklilikleri bu değerleri şart koşar ve bunları Kuralların Ekinde verilen Tablo 1.7.5'te bulabilirsiniz. Buna göre koruma iletkenlerinin en küçük bölümü seçilir (milimetre kare olarak).

Faz-sıfır döngüsünü hesaplamanın tablo aşamasının sonunda, formülleri kullanarak kısa devre akımını hesaplayarak kontrol etmeye devam ederler. Hesaplanan değeri daha sonra doğrudan ölçümlerle elde edilen pratik sonuçlarla karşılaştırılır. Kısa devre koruma cihazlarının (özellikle lineer devre kesiciler) sonraki seçiminde, tepki süreleri bu parametreye bağlıdır.

Ölçümler ne zaman alınır?

Faz-sıfır devre bölümünün direncinin ölçümü, aşağıdaki durumlarda mutlaka düzenlenir:

• yeni, henüz çalışmayan elektrik tesisatlarını devreye alırken;
• kontrol eden enerji hizmetlerinden bunları yürütmek için bir emir alındığında;
• servis verilen elektrik şebekesine bağlı işletmelerin ve kuruluşların uygulamasına göre.

Güç sistemi çalıştırıldığında, döngü direncinin test ölçümleri, performansını doğrulamak için bir dizi önlemin parçasıdır. İkinci durum, güç devrelerinin çalışması sırasında sıklıkla meydana gelen acil durumlarla ilişkilidir. Bir kuruluş veya kuruluş tarafından temsil edilen belirli tüketicilerin başvurusu, ekipmanın yetersiz korunması durumunda (örneğin belirli kullanıcılardan gelen şikayetlere göre) gelebilir.

Hesaplama örnekleri

Bu tür ölçümlere örnek olarak iki yöntem kabul edilir.

Güç devresinin kontrollü bölümünde bir voltaj düşüşünün etkisi

Bu yöntemi tarif ederken, pratik uygulamasının zorluklarına dikkat etmek önemlidir. Bunun nedeni, nihai sonucu elde etmek için birkaç adım atacak olmasıdır. İlk olarak, ağ parametrelerini iki modda ölçmeniz gerekecek: bağlantısı kesilmiş ve bağlı yüklerle. Bu durumların her birinde direnç, akım ve voltaj okumaları alınarak ölçülür. Ayrıca Ohm yasasından (Zp = U / I) kaynaklanan klasik formüllere göre hesaplanır.

Bu formülün payında U, iki voltaj arasındaki farkı temsil eder - yük açıldığında ve yük kapatıldığında (U1 ve U2). Akım sadece ilk durum için dikkate alınır. Doğru sonuçlar için U1 ve U2 arasındaki fark yeterince büyük olmalıdır.

Empedans, transformatör bobininin empedansını hesaba katar (bu sonuca eklenir).

Bağımsız bir güç kaynağı uygulaması

Bu yaklaşım, bağımsız bir besleme gerilimi kaynağı kullanarak uzmanları ilgilendiren parametrenin belirlenmesini içerir. Bunu yaparken, aşağıdaki önemli noktaları dikkate almanız gerekecektir:

• Ölçümler sırasında, besleme istasyonu transformatörünün birincil sargısı kısa devre yapar.
• Bağımsız bir kaynaktan, besleme gerilimi doğrudan kısa devre bölgesine beslenir.
• Faz-sıfır direnci, zaten bilinen Zp = U / I formülüne göre hesaplanır, burada: Zp, Ohm cinsinden gerekli parametrenin değeridir, U, Volt cinsinden ölçülen test voltajıdır, I, Amper cinsinden ölçüm akımının değeridir .

Göz önünde bulundurulan tüm yöntemler, sonuçlarından elde edilen sonuçlarda kesinlikle doğru olduklarını iddia etmemektedir. Faz-sıfır döngü empedansının sadece kaba bir tahminini verirler. Bu karakter, dağıtık parametrelerle güç devrelerinde her zaman mevcut olan endüktif ve kapasitif kayıpların önerilen yöntemler çerçevesinde ölçülmesinin imkansızlığı ile açıklanmaktadır. Ölçülen büyüklüklerin vektör yapısını (özellikle faz kaymaları) hesaba katmak gerekirse, özel düzeltmelerin yapılması gerekecektir.

Güçlü tüketicilerin gerçek çalışma koşullarında, dağıtılmış reaktansların değerleri o kadar önemsizdir ki, belirli koşullar altında dikkate alınmazlar.