حساب وإجراء لقياس حلقة المرحلة صفر

نظرًا لمجموعة متنوعة من المعدات الكهربائية المثبتة في دوائر الطاقة ، من المهم معرفة كيفية تشغيل أنظمة إمداد الطاقة بشكل صحيح والحفاظ عليها في حالة العمل. يؤدي انتهاك هذا المتطلب إلى انخفاض في الأداء وإمكانية تلف الأجهزة المتصلة به. ينطوي التحقق من الخطوط الموصلة على تنظيم الاختبار ، والذي يتضمن قياس المعلمات الكهربائية الموزعة. خلال الاختبارات الدورية ، يجب فحص جميع الأجهزة الواقية والموصلات الكهربائية ، وكذلك ما يسمى ب "حلقة الصفر المرحلة".

تعريف المفهوم

تم تجهيز أي جهاز متصل بالتيار الكهربائي بدائرة تأريض واقية. تم تجهيز هذا الجهاز على شكل هيكل معدني جاهز يقع إما بجوار الكائن المتحكم فيه أو في محطة تحويل فرعية. في حالة الطوارئ (إذا تضرر عزل الأسلاك ، على سبيل المثال) ، يسقط جهد الطور على الحالة المؤرضة ، ثم يتدفق إلى الأرض.

للانتشار الموثوق للإمكانات الخطرة في التربة ، يجب ألا تتجاوز مقاومة السلسلة معيارًا معينًا (وحدات أوم).

تُفهم حلقة المرحلة صفر على أنها حلقة سلكية تتشكل عندما يتم تقصير قلب الطور إلى حالة موصلة من المعدات المتصلة بالشبكة. في الواقع ، يتم تشكيلها بين المرحلة والمحايد المؤرض (صفر) ، والذي كان سبب هذا الاسم. من الضروري معرفة مقاومتها من أجل مراقبة حالة دوائر التأريض الواقية التي تضمن تصريف تيار الطوارئ إلى الأرض. تحدد حالة هذه الدائرة سلامة الشخص باستخدام المعدات والأجهزة المنزلية.

طريقة لتحديد مقاومة حلقة المرحلة صفر

وفقًا لمتطلبات PTEEP ، يتطلب تشغيل المعدات الكهربائية الصناعية والمنزلية مراقبة مستمرة لحالة الأجهزة الواقية. وفقًا لمتطلبات التوثيق المعياري في التركيبات حتى 1000 فولت مع محايد مؤرض ، يتم فحصها للحصول على دائرة قصيرة أحادية الطور إلى الأرض. تأخذ طرق الاختبار المعروفة في المقام الأول في الاعتبار القاعدة التقنية المتمثلة في عينات من أدوات القياس الخاصة.

المعدات المستعملة

لقياس سلسلة المرحلة صفر ، يتم استخدام الأجهزة الإلكترونية ، والتي تختلف في كل من قدراتها (طريقة أخذ القراءات وخطأها ، على وجه الخصوص) ، والغرض. تشمل أمثلة العدادات الأكثر شيوعًا ما يلي:

• الأدوات M417 و MSC300 ، التي تسمح لك بتحديد القيمة المطلوبة ، في نهاية القياسات ، يتم حساب تيارات الدائرة القصيرة على الأرض بناءً على النتائج.
• جهاز ECO-200 ، الذي يمكن من خلاله قياس تيار العطل فقط.
• الجهاز EKZ-01 ، يستخدم لنفس الأغراض مثل EKO-200.
• أداة قياس IFN-200.

يسمح الجهاز M417 بالقياسات في دوائر 380 فولت مع محايد مؤرض دون الحاجة إلى إزالة جهد الإمداد. عند إجراء القياسات ، يتم استخدام طريقة سقوطها في وضع فتح الدائرة الخاضعة للرقابة لفترة 0.3 ثانية. تشمل عيوب هذا الجهاز الحاجة إلى معايرة النظام قبل بدء العمل.

ينتمي MSC300 إلى نوع جديد من المنتجات مع تعبئة إلكترونية مبنية على معالجات دقيقة حديثة.عند العمل معها ، يتم استخدام طريقة الهبوط المحتملة عند توصيل مقاومة ثابتة تبلغ 10 أوم. جهد التشغيل هو 180-250 فولت ، ووقت قياس المعلمة المتحكم بها هو 0.03 ثانية. الجهاز متصل بالخط المختبر في أبعد نقطة ، وبعد ذلك يتم الضغط على زر "ابدأ". يتم عرض نتائج القياس على شاشة العرض الرقمية المدمجة في الجهاز.

عندما لا تكون هناك عينة واحدة متاحة من جهاز القياس (وأيضًا ، إذا لزم الأمر ، ازدواجية العمليات) ، من أجل التحديد العملي للقيمة المطلوبة ، يتم استخدام طريقة قياس باستخدام الفولتميتر والمتر.

تقنيات القياس الحالية

تتضمن التقنيات المعروفة جزء الحساب ، المقدم في شكل صيغ. تتيح لك أداة الحساب الشائعة معرفة المقاومة الكلية للحلقة باستخدام الصيغة التالية:

Zpet = Zп + Zт / 3 ، أين

• Zп - مقاومة الأسلاك في قسم KZ ؛
• Zt هو نفسه ، ولكن لمحول طاقة لمحطة فرعية (المصدر الحالي).

بالنسبة للأسلاك دورالومين والنحاس ، يبلغ متوسط ​​Zpet 0.6 أوم / كم. المقاومة الموجودة هي تيار خطأ أرضي أحادي الطور: Iк = Uф / Zпет.

إذا تبين ، نتيجة للحسابات المذكورة أعلاه ، أن قيمة المعلمة المطلوبة لا تتجاوز ثلث القيمة المسموح بها (انظر PUE) ، يمكننا تحديد أنفسنا بخيار الحساب هذا. خلاف ذلك ، يتم إجراء قياسات التيار المباشر باستخدام أجهزة ECO-200 أو EKZ-01. في غيابهم ، يمكن استخدام طريقة مقياس التيار الكهربائي الفولتميتر.

الإجراء العام للاختبار باستخدام أدوات قياس العلامات التجارية المشار إليها:

• يتم فصل المعدات التي تسيطر عليها من الشبكة.
• يتم تشغيل الحلقة المختبرة بواسطة محول تنازلي.
• من الضروري إغلاق الطور عمداً على جسم المستقبل الكهربائي ، ثم قياس قيمة Zpet الناتجة عن الدائرة القصيرة.

عندما تقاس بطريقة مقياس الفولتميتر ، بعد تطبيق الجهد على الدائرة الخاضعة للتحكم وترتيب الدائرة ، يتم تحديد التيار الأول والتيار المحتمل U ، ويجب ألا تتجاوز أول هذه القيم 10-20 أمبير.

الحسابات وعرض النتائج

يتم حساب مقاومة الحلقة المختبرة بالصيغة: Zpet = U / I. تتم إضافة القيمة التي تم الحصول عليها من نتائج الحساب مع مقاومة واحدة من اللفات الثلاثة لمحول المحطة يساوي Rtr. / 3.

عند الانتهاء من القياسات الخطية وفقا للمعايير المعمول بها ، يجب توثيقها. للقيام بذلك ، وفقًا للنموذج المعمول به ، يتم إعداد تقارير الاختبار التي يتم فيها تسجيل البيانات التالية بالضرورة:

• نوع الخط وخصائصه الرئيسية.
• أجهزة القياس المستخدمة في التحقق.
• قيم المقاومة العابرة والملفات الخاصة بمحولات المحطة.
• مقدارها ، وهو نتيجة القياسات.

وفقًا للأحكام الرئيسية لـ PUE ، فإن تكرار عمليات التفتيش على دوائر الطاقة مرة واحدة كل 6 سنوات. للأجسام المتفجرة - مرة كل سنتين.

حسابات الجدول

تعتمد القيمة الكاملة للقيمة المطلوبة على العوامل التالية:

• معلمات محولات المحطات الفرعية للطاقة.
• يتم اختيار أقسام الطور والموصلات الصفرية أثناء تصميم الشبكة الكهربائية.
• مقاومة المركبات الانتقالية ، متوفرة دائمًا في أي دائرة.

يمكن تعيين موصلية الأسلاك المستخدمة في مرحلة تصميم نظام الطاقة ، والتي ، بشرط أن يتم اختيارها بشكل صحيح ، ستتجنب العديد من المشاكل.

وفقًا لـ PUE ، يجب أن يتوافق هذا المؤشر مع نصف القيمة نفسها على الأقل لموصلات الطور. إذا لزم الأمر ، يمكن زيادته إلى نفس القيمة. تنص متطلبات الفصل 1.7 من PUE على هذه القيم ، ويمكنك التعرف عليها في الجدول 1.7.5 ، الوارد في ملحق القواعد. وفقًا لذلك ، يتم اختيار أصغر مقطع عرضي لموصلات الحماية (بالمليمتر المربع).

عند الانتهاء من المرحلة الجدولية لحساب حلقة المرحلة صفر ، يشرعون في التحقق من ذلك عن طريق حساب تيار الدائرة القصيرة وفقًا للصيغ. ثم تتم مقارنة قيمته المحسوبة بالنتائج العملية التي تم الحصول عليها سابقًا عن طريق القياسات المباشرة. مع الاختيار اللاحق لأجهزة حماية الدائرة القصيرة (قواطع الدائرة الخطية ، على وجه الخصوص) ، يرتبط وقت استجابتها بهذه المعلمة.

في أي الحالات يتم إجراء القياسات

يتم تنظيم قياس مقاومة قسم دائرة المرحلة صفر بالضرورة في الحالات التالية:

• عند التشغيل المستمر لمنشآت طاقة جديدة ، لا تعمل بعد ؛
• عندما تم تلقي اتجاه تنفيذها من خدمات الطاقة المسيطرة ؛
• حسب تطبيق المؤسسات والمنظمات المتصلة بالشبكة الكهربائية المخدومة.

عندما يتم تشغيل نظام الطاقة ، تكون قياسات اختبار مقاومة الحلقة جزءًا من مجموعة من الإجراءات المتخذة للتحقق من أدائها. ترتبط الحالة الثانية بحالات الطوارئ ، والتي تحدث غالبًا أثناء تشغيل دوائر الطاقة. قد يأتي الطلب من بعض المستهلكين المقدم من قبل مؤسسة أو منظمة في حالة الحماية غير المرضية للمعدات (للشكاوى من مستخدمين محددين ، على سبيل المثال).

أمثلة على الحسابات

تعتبر طريقتان أمثلة على مثل هذه القياسات.

تأثير انخفاض الجهد في قسم متحكم فيه من دائرة الطاقة

عند وصف هذه الطريقة ، من المهم الانتباه إلى صعوبات تنفيذها العملي. هذا لأنه من أجل الحصول على النتيجة النهائية ، ستحتاج إلى عدة خطوات. أولاً ، سيكون عليك قياس معلمات الشبكة في وضعين: مع الأحمال غير المتصلة والمتصلة. في كل من هذه الحالات ، يتم قياس المقاومة بقراءة التيار والجهد. علاوة على ذلك ، يتم حسابه وفقًا للصيغ الكلاسيكية الناشئة عن قانون أوم (Zп = U / I).

في بسط هذه الصيغة ، تمثل U الفرق بين الجهدين - عندما يكون الحمل في وضع التشغيل وإيقاف التشغيل (U1 و U2). يؤخذ التيار في الاعتبار فقط للحالة الأولى. للحصول على النتائج الصحيحة ، يجب أن يكون الفرق بين U1 و U2 كبيرًا بما يكفي.

تأخذ المعاوقة بعين الاعتبار معاوقة ملف المحول (يتم جمعها مع النتيجة).

استخدام مصدر طاقة مستقل

يتضمن هذا النهج تحديد معلمة تهم المتخصصين باستخدام مصدر مستقل لجهد الإمداد. عند إجراء ذلك ، ستحتاج إلى مراعاة النقاط الهامة التالية:

• أثناء القياسات ، يكون الملف الأولي لمحولات محطة الإمداد قصير الدائرة.
• من مصدر مستقل ، يتم توفير جهد الإمداد مباشرة إلى منطقة الخطأ.
• يتم حساب مقاومة المرحلة صفر وفقًا للصيغة المألوفة Zп = U / I ، حيث: Zп هي قيمة المعلمة المطلوبة في أوم ، U هي جهد الاختبار المقاس بالفولت ، I هي قيمة تيار القياس في أمبير.

لا تدعي جميع الطرق المدروسة الدقة المطلقة للنتائج التي تم الحصول عليها بناءً على نتائجها. إنهم يعطون فقط تقديرًا تقريبيًا للمقاومة الإجمالية لحلقة المرحلة صفر. يتم تفسير هذه الشخصية من خلال استحالة قياس الخسائر الاستقرائية والسعوية ، والتي توجد دائمًا في دوائر الطاقة ذات المعلمات الموزعة ، في إطار الطرق المقترحة. إذا كان من الضروري مراعاة الطبيعة المتجهية للكميات المقاسة (تحولات الطور ، على وجه الخصوص) ، فيجب إدخال تصحيحات خاصة.

في ظل ظروف التشغيل الفعلية للمستهلكين الأقوياء ، فإن قيم المفاعلة الموزعة غير ذات أهمية لدرجة أنه في ظل ظروف معينة لا يتم أخذها في الاعتبار.