Приборы для измерения тока короткого замыкания

Как измерить сопротивление петли фаза-ноль?

Со временем эксплуатации линии электроснабжения в них происходят изменения, которые невозможно проконтролировать визуально или установить их с помощью математических расчетов. Для стабильной и бесперебойной работы электрооборудования необходимо периодически делать замеры определенных параметров.

Одним из них является измерение петли фаза-ноль, которое делают при помощи специальных приборов. Если фазный провод замкнуть на нулевой в точке потребления, то между фазным и нулевым проводником создается контур, который и является петлей фаза-ноль. В нее входят: трансформатор, рубильники, выключатели, пускатели – все коммутационное оборудование.

Ниже мы расскажем читателям Сам Электрик, как измерить сопротивление петли, предоставив существующие методики и оборудование.

Периодичность и назначение замеров

Для надежной работы электросети необходимо периодически проводить проверку силового кабеля и оборудования. Перед сдачей объекта в эксплуатацию, после капитального и текущего ремонта электросетей, после проведения пуско-наладочных работ, а также по графику, установленном руководителем предприятия проводят эти испытания. Измерения делают по следующим основным параметрам:

• сопротивление изоляции;
• сопротивление петли фаза-ноль;
• параметры заземления;
• параметры автоматических выключателей.

Основной задачей измерения параметра петли фаза-ноль является защита электрооборудования и кабелей от перегрузок, возникающих в процессе эксплуатации. Повышенное сопротивление может привести к перегреву линии, и как следствие, к пожару. Большое влияние на качество кабеля, воздушной линии оказывает окружающая среда. Температура, влажность, агрессивная среда, время суток – все это оказывает влияние на состояние сети.

В цепь для проведения замеров включают контакты автоматической защиты, рубильники, контакторы, а также проводники подачи напряжения к электроустановкам. Этими проводниками могут быть силовые кабели, подающие фазу и ноль, или воздушные линии, выполняющие эту же функцию. При наличии защитного заземления — фазный проводник и провод заземления. Такая цепь имеет определенное сопротивление.

В случае использование в сети устройства защитного отключения (УЗО), его при измерении необходимо отключить. Параметры УЗО рассчитаны так, что при прохождении больших токов оно произведет отключение сети, что не даст достоверных результатов.

Обзор методик

Существуют разные методики для проверки петли фаза-ноль, а также разнообразные специальные измерительные приборы. Что касается методов измерения, основными считаются:

1. Метод падения напряжения. Замеры проводят при отключенной нагрузке, после чего подключают нагрузочное сопротивление известной величины. Работы выполняются с использованием специального устройства. Результат обрабатывают и с помощью расчетов делают сравнение с нормативными данными.
2. Метод короткого замыкания цепи. В этом случае проводят подключение прибора к цепи и искусственно создают короткое замыкание в дальней точке потребления. С помощью прибора определяют ток короткого замыкания и время срабатывания защит, после чего делают вывод о соответствии нормам данной сети.
3. Метод амперметра-вольтметра. Снимают питающее напряжение после чего, используя понижающий трансформатор на переменном токе, замыкают фазный провод на корпус действующей электроустановки. Полученные данные обрабатывают и с помощью формул определяют нужный параметр.

Основной методикой такого испытания стало измерение падения напряжения при подключении нагрузочного сопротивления.

Этот метод стал основным, ввиду его простоты использования и возможности дальнейших расчетов, которые нужно провести для получения дальнейших результатов.

При измерении петли фаза-ноль в пределах одного здания, нагрузочное сопротивление включают на самом дальнем участке цепи, максимально удаленном от места подачи питания. Подключение приборов проводят к хорошо очищенным контактам, что нужно для достоверности замеров.

Сначала проводят измерение напряжения без нагрузки, после подключения амперметра с нагрузкой замеры повторяют. По полученным данным делают расчет сопротивления цепи фаза-ноль. Используя готовое, предназначенное для такой работы устройство, можно сразу по шкале получить нужное сопротивление.

После проведения измерения составляют протокол, в который заносят все нужные величины. Протокол должен быть стандартной формы. В него также вносят данные об измерительных приборах, которые были использованы. В конце протокола подводят итог о соответствии (несоответствии) данного участка нормативно-технической документации. Образец заполнения протокола выглядит следующим образом:

Какие приборы используют?

Для ускорения процесса измерения петли промышленность выпускает разнообразные измерительные приборы, которые можно использовать для замеров параметров сети по различным методикам. Наибольшую популярность набрали следующие модели:

• М-417. Проверенный годами и надежный прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль без снятия питания. Используют для замеров параметра методом падения напряжения. При использовании этого устройства можно провести испытание цепи с напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью. Он обеспечит размыкание измерительной цепи за 0,3 с. Недостатком является необходимость калибровки перед началом работы.
• MZC-300. Устройство нового поколения, построенное на базе микропроцессора. Использует метод измерения падения напряжения при подключении известного сопротивления (10 Ом). Напряжение 180-250 В, время замера 0,03 с. Подключают прибор к сети в дальней точке, нажимают кнопку старт. Результат выводится на цифровой дисплей, рассчитанный с помощью процессора.
• Измеритель ИФН-200. Выполняет много функций, в том числе, и измерение петли фаза-ноль. Напряжение 180-250 В. Для подключения к сети есть соответствующие разъемы. Готов к работе через 10 с. Подключаемое сопротивление 10 Ом. При сопротивлении цепи более 1 кОм измерение проводиться не будут – сработает защита. Энергонезависимая память сохраняет 35 последних вычислений.

О том, как измерить сопротивление петли фаза-ноль с помощью приборов, вы можете узнать, просмотрев данные видео примеры:

Для использования вышеперечисленных методик необходимо привлекать только обученный персонал. Неправильное проведение замеров может привести к неверным конечным данным или к выходу из строя существующей системы электроснабжения. Хуже всего – это может привести к травмированию работников. Надеемся, теперь вы знаете, для чего нужно измерение петли фаза-ноль, а также какие методики и приборы для этого можно использовать.

Рекомендуем также прочитать:

Источник: https://samelectrik.ru/kak-izmerit-soprotivlenie-petli-faza-nol.html

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:

• После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
• Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
• При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
• Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
• Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
• Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.

Мощность тока

Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

Измерение тока приборами

Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

• Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.

• Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

Порядок измерения силы тока мультиметром

• Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
• Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
• Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
• Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.

• Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
• Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
• Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.

• Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.

Способы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.

При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/izmerenie-toka/

Метод измерения тока однофазного короткого замыкания прибором ЭК0200

Измерения прибором ЭК0200 производятся двумя операторами. Один из них управляет блоком короткозамыкателя, а другой подключает блок измерения к объекту и считывает результаты измерений.

Для проведения измерений необходимо соединить выходы «БИ» блока короткозамыкателя с входами “кА, U” и “-” блока измерения.Установить переключатели «Питание» блока БИ и «АПамять» блока к.з. в положение Откл. Подключить соединительные провода к блоку короткозамыкателя и к цепи фаза-нуль, соблюдая маркировку.

В случае, когда порядок тока к.з. цепи фаза-нуль неизвестен, измерение необходимо начинать с ограничивающим резистором. Если результат измерения тока К.З превышает значение 535 А, то выполнять измерение без этого резистора нельзя, т.к. измеряемый ток превышает максимально допустимое для прибора в этом режиме значение.

Ориентировочное значение тока к.з. можно вычислить по формуле:

,

где Iизм — показания прибора, А.

Последовательность операций при измерении тока короткого замыкания аналогична вышеуказанным для прибора. Щ41160 и подробно описана в заводской инструкции.

Особенности приборов:

Приборы имеют ограничительный резистор тока короткого замыкания порядка 10 Ом.

Приборы измеряют полное или только активное сопротивление и рассчитывают ток КЗ по формуле закона Ома для участка цепи. Расчетный ток КЗ зависит от выбранного номинала напряжения.

Неотключенные электропотребители шунтируют прибор и уменьшают результат измерения сопротивления.

Режим RCD не может быть использован в электроустановках с глухозаземленной нейтралью.

Измерение (оценка) сопротивления устройства заземления может быть корректной в весьма ограниченных условиях.

Измерения в цепях, защищенных УЗО, требует дополнительны трудозатрат.

Прибор MZC-200

Основные характеристики:

Измерение активного сопротивления петли короткого замыкания;

Автоматический расчет ожидаемого тока короткого замыкания;

Учет и отображение фактического значения напряжения на момент измерения

Проверка целостности измеряемой цепи перед измерением

— Заводская калибровка с учетом сопротивления фирменных измерительных проводов (для MZC-200) следующей длины:

провод L: 1,2; 5; 10;20 м;

провод нулевой PE (PEN): 1,2 м

выбор номинального напряжения 220/380 или 230/400 В для автоматического расчета тока короткого замыкания;

память последнего результата измерения

рабочий диапазон напряжения, В 180…400

резистор короткого замыкания, Ом 15

измерение переменного напряжения, В 0…400

Погрешность измерения напряжения приведена в таблице 4.1

измерение активного сопротивления петли короткого замыкания, Ом….0…200

Погрешность измерения сопротивления приведена в таблице 4.2.

расчет тока короткого замыкания, А 0…23000

Погрешность расчета тока приведена в таблице 4.2

Таблица 4.1 Измерение переменных напряжений

Функция измерителя	Диапазон измерения	Разрешение	Предел допустимой абсолютной погрешности
Измерение фазного напряжения сети питания частотой 50 Гц	0…400 В	1 В	± (2 % · Ux + 2 ед.м.р.)

Page 3

Функциональные возможности и основные характеристики:

измерение активного, реактивного и полного сопротивления петли короткого замыкания;

измерение угла между векторами силы тока и напряжения в момент короткого замыкания;

вычисление ожидаемого тока короткого замыкания;

возможность проведение измерения без отключения источника питания и защит;

возможность измерения сопротивления петли (17…2000 Ом с большой погрешностью) в установках с УЗО (только MZC-303Е);

учет и отображение фактического значения напряжения на момент измерения

проверка целостности измеряемой цепи перед измерением

провод L: 1,2; м;

провод нулевой PE (PEN): 1,2 м

память 990 результатов измерений (только MZC-303Е);

передача данных в компьютер (только MZC-303Е);

резистор короткого замыкания, Ом 10

время протекания измерительного тока, мс 30

максимальный измерительный ток, А 22

измерение переменного напряжения, В 0…250

Погрешность измерения напряжения приведена в таблице 7

измерение полного сопротивления петли короткого замыкания, Ом….0,13…200

Погрешность измерения сопротивления приведена в таблице 8

расчет тока короткого замыкания, А 0…22000

Погрешность расчета тока приведена в таблице 8

Таблица 7 Измерение напряжения переменного тока

Диапазон	Разрешение	Предел допустимой абсолютной погрешности
0…250 В	1 В	± (2 % · Ux + 2 ед.м.р.)

Page 4

Прибор MRР-200 предназначен для тестирования устройств защитного отключения типов АС, А, В и S с номинальным дифференциальным током 10, 30, 100, 300, 500 мА.

Основные характеристики:

измерение параметров устройств защитного отключения типов АС, А, В и S с номинальным дифференциальным током 10, 30, 100, 300, 500 мА;

вид создаваемого дифференциального тока выбирается пользователем:

• а) синусоидальный (начальная фаза 0 или 180);
• б) однополярный пульсирующий (положительный или отрицательный);
• в) однополярный пульсирующий с постоянной составляющей (положительный или отрицательный);
• г) постоянный (положительный или отрицательный);

измерение тока срабатывания УЗО;

измерение времени срабатывания УЗО при токах (1, 2, 5)хIДn; (ограничения по тестовому току приведены в таблице РЭ);

измерение напряжения прикосновения;

измерение сопротивления защитного заземления, (для систем TN всегда RE= 0);

оценка активного сопротивления петли короткого замыкания вычисление ожидаемого тока короткого замыкания;(функция не используемая);

выбор безопасного напряжения прикосновения 25 или 50 В, а для селективных УЗО — дополнительно 12,5 В;

функция вольтметра переменного напряжения 0…253 В;

быстрая проверка правильности подключения проводов в гнездах при помощи контактной кнопки;

память результатов измерений на 999 ячеек;

возможность совместной работы с компьютером через интерфейс RS-232.

Погрешность измерения времени отключения УЗО приведена в таблице 6.

Погрешность измерения напряжения прикосновения приведена в таблице 7.

Погрешность измерения отключающего тока приведена в таблице 8.

Погрешность измерения сопротивления заземления приведена в таблице 9.

Таблица 6

Функция измерителя	Диапазон измерения	Разрешение	Предел допустимой абсолютной погрешности	Тип УЗО
Измерение времени отключения УЗО (tA)	0…200 мс	1 мс	± (2 % · tA + 1 ед.м.р.)	Неселективное
0…500 мс	Селективное

Page 5

Комплекты предназначены для проведения испытаний максимальных расцепителей автоматических выключателей переменного тока в сетях электроснабжения напряжением до 1000 В. Выпускаются четыре варианта комплектов на предельные значения испытательных токов 1, 2, 5, 10 кА на основе нагрузочных трансформаторов НТИ-1, НТИ-2, НТИ-5, НТИ-10.

Для каждого комплекта придается свой пульт управления.

В состав комплекта входят:

силовой блок (НТИ-1), содержащий нагрузочный и измерительный трансформаторы;

пульт управления (РТ-2048), встроенный в чемодан-дипломат.

Комплект используется в помещениях и открытых площадках при температуре воздуха от минус 10 до плюс 30 єС и относительной влажности до 80 %

Технические характеристики

Комплект обеспечивает два режима работы:

кратковременный (импульсный) с диапазоном протекания тока, с 0,02 — 1,6;

длительный.

Максимальный испытательный ток (действующее значение) в импульсном режиме для прогрузки максимальных расцепителей мгновенного действия и полупроводниковых расцепителей, А 1000

Максимальный испытательный ток в длительном режиме, А 150

Минимальный испытательный ток, А 10

Значение силы испытательного тока при длительности его протекания не более 40 с в режиме перегрузки, А не более 500

Диапазон измерения испытательного тока, А 10 — 1000

Приведенная погрешность измерения испытательного тока, %, не более 5

Основные возможности

Испытание электромагнитного расцепителя автомактических выключателей.

Испытание теплового расцепителя автомактических выключателей.

Испытание полупроводникового расцепителя автомактических выключателей.

Технические характеристики

Испытательный ток — синусоидальный 50 гц.

Поддиапазоны испытательного тока, А……2…20, 20…200 (40…400, 400…3600)

Приведенная погрешность измерения силы тока, %, не более ± 3.

Диапазон задания и измерения длительности протекания испытательного тока в кратковременном режиме, с 0,02…2,54.

Диапазон измерения длительности протекания испытательного тока и времени отключения АВ в длительном режиме, с 0,02…999,99

Относительная погрешность измерения времени, %, не более ± 3.

Источник: https://studwood.ru/2005449/matematika_himiya_fizika/metod_izmereniya_toka_odnofaznogo_korotkogo_zamykaniya_priborom_ek0200

Измерение сопротивления петли цепи фаза-нуль

Электробезопасность крайне важна при использовании любых электрических приборов. Эксплуатация сетей энергоснабжения бытовых потребителей и производственных мощностей регламентируется правилами устройства электроустановок, (сокращенно: ПУЭ), а также ГОСТ, правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). Одним из параметров проверки надежности линий электроснабжения является замер сопротивления петли фаза-нуль.

В понимании обычного пользователя названная выше диагностическая процедура вызывает ассоциации с какими-то непостижимыми технологическими понятиями и приборами, свойственными лишь сложным производственным объектам и далекими от нужд бытового потребителя электроэнергии. Данная неосведомленность лишает возможности правильного осознания принципов защиты, как глобальных электрических линий, так и домашней электропроводки.

Параметры защиты электрических линий

Известно, что электрический ток обладает разрушительными свойствами, поэтому опасен как для живых организмов, так и для оборудования и материальных ценностей. Поэтому сразу же при первых опытах с электричеством стали использовать диэлектрики в качестве изоляции и проводились замеры ее параметров и свойств.

Диэлектрические перчатки – пример использования диэлектриков для защиты от поражающих свойств электрического тока

В начале эксплуатации электрических устройств во всем мире начали разрабатываться правила и нормативы (предшественники ПУЭ) и стали внедряться такие приборы как автоматические выключатели, и устройства защитного отключения (УЗО), и внедряться защитные меры — заземление, разделение рабочего и защитного нуля.

И естественно, что из-за износа электрических сетей и эксплуатируемого защитного оборудования требуется периодически производить проверку соответствия характеристик требуемым нормативам.

Трехфазный автоматический выключатель и УЗО в электрическом щитке для защиты электропроводки и оборудования

Для обычного пользователя бытового электрооборудования, ради предупреждения, выявления и устранения всех возникающих неисправностей необходимо периодически производить ниже приведенный комплекс электрических измерений (это важно не только ради соответствия протоколам ГОСТа и ПУЭ, но и ради собственной электробезопасности):

• замер сопротивления изоляции;
• измерение сопротивления петли цепи фаза-нуль;
• замер сопротивления заземления;
• прогрузка (испытание) автоматических выключателей током нагрузки;
• проверка УЗО, дифавтоматов;
• другие технологические испытания и измерения, регламентированные различными производственными и эксплуатационными нормативами.

Измерение сопротивления заземления в полевых условиях

Объяснение термина петля фаза-нуль

Для защиты электропроводки от перегрева и возникновения дуги при коротком замыкании применяются автоматические выключатели (защитные автоматы). В одной из статьей данного ресурса подробно описаны принципы защиты при помощи автоматов и характеристики автоматических выключателей. Из всех свойств, измерений и параметров данных устройств наиболее важным является время-токовая характеристика, определяющая ток отключения и время, необходимое для срабатывания автомата.

Времятоковая характеристика автоматического выключателя категории «С»

Если короткое замыкание в электропроводке произойдет недалеко от автомата, то сопротивление проводов не играет значительной роли (ток будет достаточно большим), и электромагнитный расщепитель гарантированно разорвет цепь за доли секунд. При замыкании фазы на нуль в отдаленном участке цепи, на ток КЗ будет влиять сопротивление электропроводки, прямо пропорциональное длине проводов.

При увеличении сопротивления проводки ток короткого замыкания будет уменьшаться, а значит, защитному автомату, согласно времятоковой характеристике, потребуется больше времени на отключение. Возникшая в месте замыкания электрическая дуга, продолжающаяся некоторое время, прямо пропорциональное сопротивлению цепи, может стать причиной возгорания, воздействуя на окружающие материалы в течение продолжительного периода.

Следы воздействия электрической дуги, возникшей в кабеле

Очевидно, что наибольшим будет сопротивление электропроводки в самой удаленной от защитного автомата точке потребления (розетка или электроосветительный прибор). Данный участок электрической цепи от автоматического выключателя до самой дальней точки называется петлей фаза-нуль. Сопротивление петли фаза ноль измеряется в Омах и зависит длины проводки и сечения проводов.

Схема подключения прибора для измерений

Поэтому замер сопротивления петли фаза-нуль проводится специалистами соответствующими приборами для выяснения соответствия номинальных параметров автоматических выключателей току возможного короткого замыкания, а также проверки правильности расчета  сечения проводов измеряемой цепи.

Современный прибор для измерения сопротивления контура фаза-ноль

Виды измерения сопротивления контура петли фаза-нуль

В цикле статей о заземлении подробно рассказывается о защитных функциях данной предохранительной меры. Коротко можно изложить суть: при замыкании фазного проводника на корпус электрического прибора возникший ток КЗ должен заставить отключиться автоматический выключатель.

Поэтому проводят измерения петли фаза – рабочий ноль, а также измеряют сопротивление контура, образованного фазным проводником и защитным заземляющим проводом PE (заземлением). При этом измеряется сопротивление, как фазного проводника, так и рабочего ноля или защитного проводника PE. В отдельных случаях проводят измерения петли между двумя фазами – в системах устаревших линий электропередач 110В с изолированной нейтралью.

Схема измерения сопротивления петли фаза-защитный ноль (PE)

Измерение сопротивления необходимо, чтобы рассчитать ток короткого замыкания и сравнить его с существующими нормативами ПУЭ и других правил. Расчет КЗ производится по формуле:

I­­кз=Un/Z, где I­­кз – ток короткого замыкания, Un – номинальное напряжение, Z – полное сопротивление контура петли фаза-нуль.

Соответствующие замеры производятся специалистами по таким причинам:

• приемосдаточные испытания – вводимая в эксплуатацию электроустановка (после реконструкции или монтажа);
• по требованию служб технадзора или других контролирующих учреждений;
• согласно установленному графику проведения замеров;
• собственное желание пользователя или ответственного лица организации.

Измерение сопротивления контура петли фаза ноль в бытовой розетке по желанию заказчика

Краткая методика измерений

Очень сложно напрямую вычислить сопротивление испытуемой цепи. На точность измерений будут влиять переходные сопротивления контактов, переключателей, соединений, качество электропроводки и состояние внешней среды. К тому же, длина линий может исчисляться километрами, поэтому влияние наводок от радиоволн неминуемо исказит измерения, для проведения которых придется отключить потребителей электроэнергии, что не всегда представляется возможным.

Проведение измерений на опоре воздушной линии электропередач

Существует несколько методов измерения сопротивления петли фаза-ноль:

• Замер падения напряжения в отключенной проверяемой цепи при помощи дополнительного источника питания;
• Измерение искусственно созданного тока короткого замыкания;
• Замер падения напряжения на эталонном нагрузочном сопротивлении.

Ранее специалистами применялись первые два метода, а приборы были достаточно громоздкими и несовершенными. Современные инструменты электрика позволяют унифицировать и максимально упростить расчеты, используя измерение напряжение перед и во время включения нагрузочного сопротивления. Прибор для измерений автоматически рассчитывает сопротивление и ток короткого замыкания.

Устаревший прибор М-417

Подобные приборы отличаются многофункциональностью (например, могут использоваться для замеров сопротивления заземления) и имеют большой диапазон измерений – от проверки петли фаза ноль домашней электропроводки до испытаний контуров воздушных линий электропередач. Для приобретения навыков использования прибора необходимо иметь познания в электротехнике и изучить инструкцию пользователя конкретного инструмента.

Прибор MZC-200 для измерения сопротивления контура фаза-ноль

Знания, необходимые для заказчика измерений

Замер сопротивления должен производиться специалистами специальными приборами, поэтому нет смысла подробно описывать методику измерений. Но для рядового пользователя и ответственных лиц различных учреждений крайне важно усвоить одно правило:

Для проверки соответствия группового автомата делать измерение петли фаза-нуль нужно в самой удаленной точке, будь это светильник или розетка. Ведь чем линия электропередач длиннее, тем больше ее сопротивление, а значит, тем меньше будет ток короткого замыкания на  конце этой электропроводки. Целью измерений является выяснение, сработает ли защитный автомат в конце проводки при КЗ.

Важность этого правила обуславливается иногда встречающейся преступной халатностью ответственных лиц, которые должны производить замеры. Иногда измерения производятся прямо на щитке, или, чтобы далеко не ходить, в ближайшей розетке, что является вопиющим нарушением правил. И что вообще недопустимо, замеры производятся «удаленно» из теплых кабинетов, путем вписывания в протоколы измерений выдуманных параметров.

Если специалист проводит измерения лишь в щитке, то необходимо показать ему самую удаленную розетку и настаивать по поводу правильной проверки

Также важно знать, что на измерение сопротивления контура фаза-нуль влияет качество сборки всех соединений в силовом щите, контакт на клеммах, целостность проводов электропроводки.

Квалифицированный специалист, перед тем как начинать производить замеры, должен проверить надежность соединений в щитке, ознакомиться со схемой подключения, проверить номинал автоматических выключателей и визуально осмотреть их в поиске внешних механических повреждений. Иногда УЗО могут срабатывать во время проверки, возможно их придется на время отключить.

Тщательно проверить все соединения в щитке, при необходимости — подтянуть

Пример практических измерений

Для примера возьмем жизненную ситуацию. Допустим, в загородном доме вся электропроводка установлена согласно расчетам и нормативам ПУЭ. Но пользователь, без согласования с соответствующими службами решил провести электричество в удаленный от дома флигель, сауну, или другую постройку, установив защитный автомат на линию. В этом случае, нужно помнить, что сопротивление образованной петли может оказаться слишком большим.

Линия подключения удаленной постройки должна обладать достаточно низким сопротивлением для обеспечения тока КЗ

Другими словами, большое сопротивление означает, что в удаленной постройке электрическая дуга будет гореть до тех пор, пока достаточно не прогреется биметаллическая пластина теплового расщепителя защитного автомата. Время горения дуги будет зависеть от тока КЗ, который обратно пропорционален сопротивлению.

Точное время, необходимое для отсечки можно выяснить по времятоковой характеристике автомата, зная предполагаемый ток короткого замыкания. Чтобы узнать величину данного тока, необходимо измерить сопротивление данного участка электропроводки на вводном щитке удаленной постройки при помощи прибора. Это и будет измеряемая петля цепи проводки фаза нуль.

Провести измерения на вводе в щиток удаленной постройки

Пример возможных результатов измерений

Источник: http://infoelectrik.ru/nemnogo-osnov-elektrotehniki/petlya-faza-nol.html

Ток короткого замыкания: как рассчитать, таблица

Электрическая энергия несет в себе довольно высокую опасность, от которой не защищены ни работники отдельных подстанций, ни бытовые приборы. Ток короткого замыкания – это один из самых опасных видов электроэнергии, но существуют методы, как его контролировать, рассчитать и измерить.

Что это такое

Ток короткого замыкания (ТКЗ) – это резко возрастающий ударный электрический импульс. Главной его опасностью является то, что согласно закону Джоуля-Ленца такая энергия имеет очень высокий показатель выделения тепла. В результат короткого замыкания могут расплавиться провода или перегореть определенные электроприборы.

Фото – временная диаграмма

Он состоит из двух основных слагающих – апериодическая составляющая тока и вынужденная периодическая слагаемая.

Формула – периодическаяФормула – апериодическая

По принципу, сложнее всего измерить именно энергию апериодического возникновения, которая является емкостной, доаварийной. Ведь именно в момент аварии разница между фазами имеет наибольшую амплитуду. Также его особенностью является не типичность возникновения этого тока в сетях. Схема его образования поможет показать принцип действия этого потока.

Сопротивление источников из-за высокого напряжения при КЗ замыкается на небольшом расстоянии или «накоротко» – поэтому это явление получило такое название. Бывает ток короткого трёхфазного замыкания, двухфазного и однофазного – здесь классификация происходит по количество замкнутых фаз. В некоторых случаях, КЗ может быть замкнут между фазами и на землю. Тогда, чтобы его определить, нужно будет отдельно учитывать заземление.

Фото – результат КЗ

Также можно распределить КЗ по типу подключения электрооборудования:

Для полного объяснения этого явления предлагаем рассмотреть пример. Скажем, есть конкретный потребитель тока, который подключен к локальной линии электропередач при помощи отпайки. При правильной схеме общее напряжение в сети равно разнице ЭДС у источника питания и снижению напряжения в локальных электрических сетях. Исходя из этого, для определения силы тока короткого замыкания может использоваться формула Ома:

R = 0; Iкз = Ɛ/r

Здесь r –сопротивление КЗ.

Если подставить определенные значения, то можно будет определить ток замыкания в любой точке на всей линии электропередач. Здесь не нужно проверять кратность КЗ.

Способы расчета

Предположим, что замыкание уже произошло в трехфазной сети, к примеру, на подстанции или на обмотках трансформатора, как тогда производится расчет токов короткого замыкания:

Формула – ток трехфазного замыкания

Здесь U20 – это напряжение обмоток трансформатора, а ZT – сопротивление определенной фазы (которая была повреждена в КЗ). Если напряжение в сетях – это известный параметр, рассчитывать требуется сопротивление.

Каждый электрический источник, будь-то трансформатор, контакт аккумуляторной батареи, электрические провода – имеет свой номинальный уровень сопротивления. Иными словами, Z у каждого свое. Но они характеризуются сочетанием активных сопротивлений и индуктивных.

Также есть емкостные, но они не имеют значение при расчете токов высокой силы. Поэтому многими электриками используется упрощенный способ вычисления этих данных: арифметический расчет сопротивления постоянного тока на последовательно соединенных участках.

Когда эти характеристики известны, не составит труда по формуле ниже рассчитать полное сопротивление для участка или целой сети:

Формула полного заземления

Рассмотрим на примере, как рассчитать ток короткого замыкания аккумулятора с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,01 Ом. Для начала потребуется формула Ома для полной цепи:

I = ε/r

Где ε – это ЭДС, а r – величина сопротивления.

I = ε/r = 12 / 10-2

Исходя из этого, сила при коротком замыкании этого аккумулятора равна 1200 Ампер.

Таким образом можно также рассчитать ток КЗ для двигателя, генератора и других установок. Но на производстве не всегда есть возможность рассчитывать допустимые параметры для каждого отдельного электрического устройства. Помимо этого, следует учитывать, что при несимметричных замыканиях нагрузки имеют разную последовательность, для учета которой требуется знать cos φ и сопротивление. Для расчета используется специальная таблица ГОСТ 27514-87, где указываются эти параметры:

Устройства	cos φ	Сопротивление, Ом
Последовательность прямая	Обратная
Синхронные электродвигатели высоковольтные	0,9	0,04+ j 0,22	0,04+ j 0,22
Асинхронные электродвигатели высоковольтные	0,9	0,06+ j 0,18	0,06+ j 0,18
Асинхронные электродвигатели низковольтные	0,8	0,09+ j 0,154	0,09+ j 0,154
Лампы накаливания	1,0	1,0	1,33
Газоразрядные источники света	0,85	0,85+ j 0,53	0,382+ j 0,24
Преобразователи	0,9	0,9+ j 0,44	1,66+ j 0,814
Электротермические установки	0,9	1+ j 0,49	0,4+ j 0,196

Также существует понятие односекундного КЗ, здесь формула силы тока при коротком замыкании определяется при помощи специального коэффициента:

Формула – коэффициент КЗ

Считается, что в зависимости от сечения кабеля, КЗ может пройти незаметно для проводки. Оптимальным является длительность замыкания до 5 секунд. Взято из книги Небрат «Расчет КЗ в сетях»:

Сечение, мм2	Длительность КЗ, допустимая для конкретного типа проводов
Изоляция ПВХ	Полиэтилен
Жилы медь	Алюминий	Медь	Алюминий
1,5	0,17	нет	0,21	нет
2,5	0,3	0,18	0,34	0,2
4	0,4	0,3	0,54	0,36
6	0,7	0,4	0,8	0,5
10	1,1	0,7	1,37	0,9
16	1,8	1,1	2,16	1,4
25	2,8	1,8	3,46	2,2
35	3,9	2,5	4,8	3,09
50	5,2	3	6,5	4,18
70	7,5	5	9,4	6,12
95	10,5	6,9	13,03	8,48
120	13,2	8,7	16,4	10,7
150	16,3	10,6	20,3	13,2
185	20,4	13,4	25,4	16,5
240	26,8	17,5	33,3	21,7

Эта таблица поможет узнать ожидаемую условную длительность КЗ в нормальном режиме работы, амперметраж на шинах и различных типах проводов.

Если рассчитывать данные по формулам нет времени, то используется специальное оборудование. К примеру, большой популярностью у профессиональных электриков пользуется указатель Щ41160 – это измеритель тока короткого замыкания фаза-ноль 380/220В. Цифровой прибор позволяет определить и рассчитать силу КЗ в бытовых и промышленных сетях. Такой измеритель можно купить в специальных электротехнических магазинах. Эта методика хороша, если нужно быстро и точно определить уровень тока петли или отрезка цепи.

Также используется программа «Аврал», которая быстро может определить термическое действие КЗ, показатель потерь и силу тока. Проверка производится в автоматическом режиме, вводятся известные параметры и она сама рассчитывает все данные. Это проект платный, лицензия стоит около тысячи рублей.

: защита электрической сети от короткого замыкания

Защита и указания по выбору оборудования

Несмотря на всю опасность этого явления, все же есть способ, как ограничить или свести к минимуму вероятность возникновения авариных ситуаций. Очень удобно использовать электрический аппарат для ограничения короткого замыкания, это может быть токоограничивающий реактор, который значительно снижает термическое действие высоких электрических импульсов. Но для бытового использования этот вариант не подойдет.

Фото – схема блока защиты от кз

В домашних условиях часто можно встретить использование автомата и релейной защиты. Эти расцепители имеют определенные ограничения (максимальный и минимальный ток сети), при превышении которых отключают питание. Автомат позволяет определять допустимый уровень ампер, что помогает повысить безопасность. Выбор производится среди оборудования с высшим классом защиты, нежели нужно. Например, в сети 21 ампер рекомендуется использовать автомат для отключения 25 А.

Обсудить на форуме ОЦЕНИТЬ: (6 4,67 из 5)
Загрузка…

Источник: https://www.asutpp.ru/tok-korotkogo-zamykaniya.html

Измерение петли фаза-ноль

Уважаемые, посетители!!!

Приветствую Вас на своем ресурсе «Заметки электрика».

В прошлой статье мы узнали с Вами, что такое петля фаза-нольи для чего нужно проводить измерение сопротивления петли фаза-ноль.

Сегодняшняя статья будет посвящена теме измерения петли фаза-ноль, т.е. разберем пошагово и подробно как самостоятельно произвести измерение. Измерение будем проводить в 2 этапа:

1. Внешний осмотр

Проводим тщательный внешний осмотр:

2. Измерение петли фаза-ноль

Перед измерением необходимо проверить плотность соединения проводов к аппаратам защиты. Если провода не протянуты — то смысла измерения нет, т.к. полученные показатели получатся не достоверными.

Цель  — это выяснить соответствие номинального тока аппаратов защиты и сечение проводов измеряемой цепи.

Замер петли фаза-ноль производим на самой удаленной точке измеряемой линии.

Если же проблематично определить самую дальнюю точку линии, то проводим измерение по всем точкам этой линии.

Измеренные величины записываем в блокнот.

Методика измерения петли фаза-ноль. Как провести замер?

 Существует несколько методов измерения:

• метод падения напряжения в отключенной цепи

• метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении

• метод короткого замыкания цепи

Наша электролаборатория использует для измерения петли фаза-ноль электроизмерительный прибор MZC-300 от фирмы Sonel, который работает по методу падения напряжения на нагрузочном сопротивлении. Этот метод рекомендуется к использованию ГОСТом  50571.16-99 (приложение D1).

Данный метод измерения я считаю более удобным, а главное безопасным. 

Измерение в рабочей цепи А (L1) — N

Измерение в защитной цепи А (L1) — PE

Проверка защиты от замыкания на корпус электрооборудования в системе заземления TN

Проверка защиты от замыкания на корпус электрооборудования в системе заземления TT

Более подробно видах систем заземления читайте в статьях:  TN-C, TN-C-S, TN-S и TT.

Измерение сопротивления петли мы проводим на электроустановке, которая находится под напряжением.

Как пользоваться прибором MZC-300, более подробно, можно узнать в руководстве по эксплуатации данного прибора.

Периодичность проведения измерений

Согласно нормативно-технического документа ПТЭЭП, измерение петли фаза-ноль проводится с определенной периодичностью, установленной системой ППР организации. Система ППР, включающая в себя циклы текущих и капитальных ремонтов электрооборудования,  утверждается техническим руководителем организации.

Для электроустановок во взрывоопасных зонах, не менее 1 раза в 2 года.

При отказе устройств защиты электроустановок должны выполняться внеплановые электрические измерения.

Как сделать заключение?

Выполнив замер петли фаза-ноль по вышеприведенным  схемам, на дисплее прибора отразится величина однофазного тока короткого замыкания.

Это значение сравниваем по время-токовым характеристикам с током срабатывания расцепителя автоматического выключателя или с плавкой вставкой предохранителя, и делаем соответствующее заключение.

Чтобы сделать правильное и верное заключение необходимо внимательно прочитать выдержки из ПТЭЭП и ПУЭ 7 издания. Я их совместил для Вашего удобства в одну картинку.

(для увеличения нажмите на картинку)

Для более наглядного представления, как сделать правильное заключение при измерении ПФО, приведу Вам пример из личного опыта.

Пример:

Производили замер петли фаза-ноль в помещении библиотеки. Измеряемая линия питается от силовой сборки ЩС автоматическим выключателем с номинальным током 16 (А) и характеристикой С (подробнее о всех видах характеристиках).

Электроснабжение библиотеки выполнено системой заземления TN-C. Поэтому измерение производим в рабочей цепи (фаза — ноль).

Измеренный ток однофазного короткого замыкания, который показал нам прибор, составлял 87 (А).

Внимательно читаем информацию, приведенную на картинке выше.

В данном примере воспользуюсь пунктом из ПТЭЭП. Т.е. ток однофазного замыкания должен быть не менее, чем 1,1 * 16 * 10 = 176 (А). А у нас ток получился 87 (А) —  условие не выполняется.

Вывод:

В моем примере условие не удовлетворяет требованиям ПТЭЭП и ПУЭ. Поэтому необходимо:

• увеличить сечение проводов, измеряемой линии (при увеличении сечения провода уменьшается его сопротивление, а значит и увеличится ток однофазного замыкания, который пройдет по нашим условиям)
• установить автоматический выключатель с меньшим номинальным током (при уменьшении номинала автомата мы тем самым жертвуем мощностью линии)

Форма протокола измерения петли фаза-ноль

Самым последним этапом является занесение величин измерений в протокол.

(для увеличения нажмите на картинку)

(для увеличения нажмите на картинку)

Источник: http://zametkielectrika.ru/izmerenie-petli-faza-nol/