Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Надійність роботи електричних мереж TN з класом напруги до 1 кВ багато в чому залежить від параметрів спрацьовування захисного обладнання, що відключає аварійну ділянку при утворенні надструмів. Існує кілька методик, що дозволяють перевірити надійність спрацьовування автоматів захисту, сьогодні ми детально розглянемо одну з них - вимірювання опору петлі «фаза-нуль». Для кращого розуміння процесу почнемо з короткого опису термінології, після чого перейдемо до методики електричних випробувань за допомогою спеціального пристрою MZC-300.

Що мається на увазі під ланцюгом «фаза-нуль»?

У системах з глухозаземленою нейтраллю (детально про них можна прочитати в статті https://www.asutpp.ru/programmy-dlja-cherchenija-jelektricheskih-shem.html) при контакті однієї з фаз з робочим нулем або захисним провідником РЕ, утворюється петля фаза-нуль, характерна для однофазного КЗ.

Як і будь-яка електроланцюг, вона має внутрішній опір, розрахунок якого дозволяє визначити інші значущі параметри, зокрема, ток КЗ. На жаль, самостійний розрахунок опору такого ланцюга пов'язаний з певними труднощами, викликаними необхідністю врахування багатьох складових, наприклад:

  • Сумарна величина всіх перехідних опорів петлі, що виникають в АВ, запобіжниках, комутаційному обладнанні і т.д.
  • Рух електроструму при позаштатних режимів. Петля може утворитися як з робочим нулем, так і заземленими конструкціями будівлі.

Врахувати в розрахунках всі перераховані складові на практиці не реально, саме тому виникає необхідність в електричних вимірах. Спецобладнання дозволяє отримати необхідні параметри автоматично.

Необхідність в вимірах

Замір опору петлі проводиться в наступних випадках:

  • При введенні в експлуатацію, після ремонту, модернізації або переобладнанні установок.
  • Вимога з боку служб різних служб контролю, наприклад Обленерго, Ростехнагляд і т.д.
  • За заявою споживача.

В ході електричних вимірів встановлюються певні параметри петлі Ф-Н, а саме:

  • Загальний опір кола, яке включає в себе:

електроопір трансформатора на підстанції;

аналогічний параметр лінійного провідника і робочого нуля;

утворюються в комутаційному обладнанні численні перехідні опори, наприклад в захисних пристроях (АВ, УЗО, діффавтоматах), пускателях, ручних комутаторах і т.д. Також впливає перетин провідників, ізоляція кабелів, заземлення нейтрали трансформатора, параметри УЗО або інший захисту електроустановок.

  • Струм КЗ (I КЗ). В принципі, його можна розрахувати, використовуючи формулу: I КЗ = U Н / Z П, де U Н - номінальний рівень напруги в електромережі, а Z П - загальний опір петлі. З огляду на, що захисні пристрої при КЗ повинні автоматично відключати живлення відповідно до встановлених тимчасовим нормам, то необхідно виконання наступної умови: Z П * I AB <= U Н. В даному випадку I AB струм, при якому спрацьовує АВ або інший пристрій захисту, його величина повинна поступатися I КЗ.

Перед описом детальних методик вимірювань, необхідно коротко описати прилад, який буде використовуватися в процесі - MZC-300. Ми зупинили свій вибір на цьому пристрої, оскільки воно найчастіше застосовується вимірювальними лабораторіями.

Короткий опис MZC-300

Розглянемо зовнішній вигляд і основні елементи вимірювача MZC-300.

Розташування основних елементів приладу MZC-300

позначення:

  1. Інформаційний дисплей. Повний опис його полів можна знайти в керівництві по експлуатації.
  2. Кнопка «Старт». Запускає такі процеси вимірювань:
  • Z П, нагадаємо, це загальний опір кола Ф-Н.
  • I КЗ - очікуваний струм КЗ.
  • Активного опору, необхідно для калібрування приладу.

Старт кожного вимірювання супроводжується характерним звуковим сигналом.

  1. Кнопка «SEL». Служить для послідовного виведення на інформаційний дисплей всіх характеристик петлі, отриманих в результаті останнього виміру. Зокрема можна побачити наступне:
  • Параметри Z П.
  • Очікуваний I КЗ.
  • Рівень активного і реактивного опору (R і Х).
  • Фазний кут φ.
  1. Кнопка «Z / I». Після закінчення випробувань перемикає на дисплеї відображення характеристик між очікуваним I КЗ і Z П.
  2. Кнопка відключення / включення вимірювального пристрою. Якщо при запуску приладу одночасно з даною кнопкою натиснути «SEL», то вимірювач перейде в режим автокалибровки. Його докладний опис можна знайти в керівництві користування.
  3. Роз'єм для підключення щупа, яка має контакт з робочим нулем, провідником РЕ або, PEN. Відповідне позначення нанесене на корпус приладу.
  4. Роз'єм щупа, що підключається до одного з фазних проводів. Як правило, позначений літерою «L».
  5. Як і роз'єм i, на відміну від гнізд для вимірювальних проводів, використовується тільки в режимі автоматичного калібрування. На корпусі приладу позначаються як «К1» і «К2».

Підготовчий етап

Практично всі методи вимірювань ланцюга «фаза-нуль» не дозволяють отримати точну інформацію про такі характеристики, як Z П і I КЗ. Це пов'язано з тим, що векторна природа напруги не береться до уваги. Простіше кажучи, враховуються спрощені умови при короткому замиканні. У процесі випробування електроустановок така наближеність допускається тільки в тих випадках, коли рівень реактивного опору не має істотного впливу.

Перед тим, як приступити до вимірювання характеристик петлі «Ф-Н», попередньо слід провести ряд попередніх випробувань. Зокрема, перевірити безперервність і рівень опору захисних ліній. Після цього виміряти опір між контуром заземлення та основними металевими елементами конструкції будівлі.

Методика вимірювань з використанням MZC-300

Перш, ніж переходити безпосередньо до випробувань, коротко розповімо про прийняте порядку, він включає в себе:

  • Дотримання певних умов, що забезпечують необхідну точність.
  • Вибір способу з'єднання.
  • Отримання інформації про напругу мережі.
  • Вимірювання основних характеристик петлі «Ф-Н».
  • Зчитування отриманої інформації.

Розглянемо кожен з перелічених вище етапів.

Дотримання певних умов

Слід взяти до уваги деякі особливості роботи вимірювача:

  • Пристрій не допустить проведення випробувань, якщо номінальна напруга мережі перевищить максимальне значення (250В). Перевищення діапазону вимірювання (250, 0 В) призведе до того, що на екрані приладу відобразиться попередження «OFL» супроводжуване тривалим звучанням зумера. В цьому випадку прилад слід вимкнути і відключити від вимірюваної петлі.
  • При обриві нульових або захисних провідників на екрані пристрою з'явиться також помилка у вигляді символу «-», супроводжувана тривалим сигналом зумера.
  • Рівень напруги в вимірюваної петлі недостатнє для випробувань, як правило, якщо нижче 180, 0 вольт. В такому випадку екран видасть помилку з символом «U», супроводжувану двома сигналами зумера.
  • Спрацювання термічної блокування приладу. При цьому на екрані з'явиться позначка «Т», а зумер видає два тривалих сигналу.

Вибір способу з'єднання

Розглянемо кілька варіантів електричних схем підключення приладу для проведення випробувань:

  1. Зняття характеристик з петлі «Ф-Н», в прикладі, наведеному на малюнку вимірюються параметри в ланцюзі С-N.
    Випробування петлі С-N
  2. Вимірювання в петлі між однією з фаз і провідником РЕ.
    Випробування петлі С-РЕ
  3. Вимірювання в ланцюгах ТТ.
Підключення приладу в ланцюгах з захисним заземленням
  1. Для перевірки надійності заземлення електрообладнання застосовується спосіб підключення, наведений нижче.
Випробування надійності заземлення корпусів електроустаткування

Важливо! Незалежно способу підключення приладу необхідно переконатися в надійності з'єднання проводів.

Отримання інформації про напругу мережі

Розглянутий нами прилад дозволяє виміряти U H в межах діапазону від 0 до 250, 0 вольт. Фазна напруга відображається на дисплеї приладу відразу після натискання кнопки включення або після закінчення п'яти секунд, після проведення випробувань (якщо не було вироблено натискання кнопок, що відповідають за відображення результатів на екрані).

Вимірювання основних характеристик петлі «Ф-Н»

Методика вимірювання Z П в петлі, що застосовується в модельному ряді MZC заснована на створенні штучного КЗ з використанням обмежує опору (10, 0 Ом), що знижує величину I КЗ. Після випробувань мікропроцесор приладу проводить розрахунок Z П, виділяючи реактивні і активні компоненти. Процедура вимірювання не перевищує 30, 0 мс.

Характерно, що прилад автоматично вибирає потрібний діапазон для вимірювання Z П. При натисканні кнопки «Z / I» на дисплей по черзі виводяться такі основні характеристики петлі, як очікуваний струм КЗ (I КЗ) і загальний опір (Z П).

Слід враховувати, що при обчисленнях мікропроцесор встановлює величину U H на рівні 220, 0 вольт, в той час, як поточний номінальну напругу може відрізнятися від розрахункового. Тому для збільшення точності вимірів електричного кола слід вносити поправку. Наприклад, при дійсному U H, що дорівнює 240, 0 В, поправка для зниження похибки приладу буде дорівнює 1, 09 (тобто необхідно 240 розділити 220).

Процес вимірювання характеристик петлі запускається кнопкою «Старт».

Важливо! Випробування, проведені за допомогою приладів модельного ряду MZC, практично гарантовано призводять до спрацьовування УЗО. Щоб уникнути цього, необхідно попередньо зашунтувати пристрої захисного відключення. Після проведення вимірювань не забудьте зняти шунт з УЗО.

Зчитування отриманої інформації

Як уже згадувалося вище, випробування починаються після натискання кнопки «Старт». Після завершення вимірювань, на екрані відображаються характеристики петлі «Ф-Н», в залежності від встановлених налаштувань. Перебір відображаються на екрані, здійснюється за допомогою кнопок «SEL» і «Z / I».

Слід враховувати, що прилад MZC-300 відображає тільки результати останнього вимірювання. Якщо необхідно зберігання в електронній пам'яті результатів усіх випробувань буде потрібно пристрій з розширеними можливостями, наприклад прилад MZC-303E.

Пристрій MZC-303E для вимірювання характеристик петлі «Ф-Н»

Такий пристрій дозволяє не тільки зберігати інформацію про всі вимірах в електронній пам'яті, але і при необхідності переносити її на комп'ютер, за допомогою інтерфейсу USB.

Заходи безпеки при вимірюванні петлі «Ф-Н»

Згідно з вимогами ПУЕ та норм ПТБ випробування повинні проводитися підготовленими співробітниками електролабораторій. Для проведення даних робіт необхідно розпорядження або наряд-допуск, виданий працівником, що володіє цим правом.

Випробування можуть проводити особи, чий вік не менше 18 років, які пройшли відповідне навчання і перевірку знань ПТБ. Бригада електролабораторії повинна бути забезпечена відповідним інструментом, а також всіма необхідними засобами індивідуального захисту.

Бригада повинна включати в себе, як мінімум, двох працівників з третьою групою електробезпеки.

Випробування забороняється проводити в приміщеннях підвищеної небезпеки, а також, якщо має місце висока вологість.

По завершенню процесу випробувань результати вносяться в спеціальні протоколи випробувань (перевірки).

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик