Като се има предвид голямото разнообразие от електрическо оборудване, инсталирано в електрически вериги, е важно да се научим как правилно да работим със системи за захранване и да ги поддържаме в работно състояние. Нарушаването на това изискване води до намаляване на производителността и възможността за повреда на свързаните към него устройства. Проверката на проводимите линии включва организирането на тестване, което включва измерване на разпределени електрически параметри. По време на периодичните изпитвания трябва да се изследват всички защитни устройства и електрически проводници, както и така нареченият „фазов нулев контур“.
Определение на понятие
Всяко оборудване, свързано към електрическата мрежа, е снабдено със защитна верига за заземяване. Това устройство е оборудвано под формата на сглобяема метална конструкция, разположена непосредствено до контролирания обект или на трансформаторна подстанция. В случай на спешност (ако изолацията на проводниците е повредена например), фазовото напрежение пада върху заземения корпус и след това се влива в земята.
За надеждно разпръскване на опасен потенциал в почвата съпротивлението на веригата не трябва да надвишава определена норма (ома единици).
Фазово нулев контур се разбира като жичен цикъл, образуван, когато фазовото ядро се къси до проводящ случай на оборудване, свързано към мрежата. Всъщност той се образува между фазата и заземения неутрал (нула), което беше причината за това име. Необходимо е да се знае нейната устойчивост, за да се следи състоянието на защитните заземяващи вериги, които осигуряват изтичане на аварийния ток в земята. Състоянието на тази верига определя безопасността на човек, използващ оборудване и домакински уреди.
Метод за определяне на съпротивлението на фазово-нулевия контур
В съответствие с изискванията на PTEEP работата на промишленото и битовото електрическо оборудване изисква постоянен мониторинг на състоянието на защитните устройства. Според изискванията на нормативната документация в инсталации до 1000 волта със заземен неутрал, те се проверяват за еднофазно късо съединение към земята. Известните методи за изпитване отчитат преди всичко техническата база, представена от образци на специални измервателни уреди.
Използвано оборудване
За измерване на веригата с нулева фаза се използват електронни устройства, които се различават както по своите възможности (методът за отчитане на показанията, така и по-специално тяхната грешка) и предназначението им. Най-често срещаните примери за измерване включват:
- Инструментите M417 и MSC300, позволяващи да се определи желаната стойност, в края на измерванията токовете на късо съединение към земя се изчисляват въз основа на резултатите.
- Устройството ECO-200, чрез което е възможно да се измери само тока на повреда.
- Устройството EKZ-01, използвано за същите цели като EKO-200.
- IFN-200 измервателен уред.
-
- IFN-200
-
- ЕКО-200
-
- M417
Устройството M417 позволява измервания в вериги 380 Volt със заземен неутрал, без да е необходимо да се отстранява захранващото напрежение. При провеждане на измервания методът на неговото падане се използва в режим на отваряне на управляваната верига за период от 0,3 секунди. Недостатъците на това устройство включват необходимостта от калибриране на системата преди започване на работа.
MSC300 принадлежи към нов тип продукт с електронно пълнене, изграден върху съвременни микропроцесори.Когато работите с него, методът на потенциален спад се използва при свързване на фиксирано съпротивление от 10 ома. Работното напрежение е 180-250 Волта, а времето за измерване на контролирания параметър е 0,03 секунди. Устройството е свързано към тестваната линия в най-отдалечената й точка, след което се натиска бутона "Старт". Резултатите от измерванията се показват на цифровия дисплей, вграден в устройството.
Когато няма налична единична проба от измервателното устройство (и, ако е необходимо, дублиране на операции), за практическо определяне на желаната стойност се използва метод за измерване, използващ волтметър и амперметър.
Съществуващи техники за измерване
Известните техники включват частта за изчисление, представена под формата на формули. Един общ инструмент за изчисление ви позволява да разберете общото съпротивление на контура по следната формула:
Zpet = Zп + Zт / 3, където
- Zп - импеданс на проводници в секцията KZ;
- Zt е същото, но за силов трансформатор на подстанция (източник на ток).
За дуралуминови и медни проводници Zpet е средно 0,6 ома / км. Намереното съпротивление е токът на еднофазна грешка на земята: Iк = Uф / Zpet.
Ако в резултат на горните изчисления се окаже, че стойността на желания параметър не надвишава една трета от допустимата стойност (виж PUE), можем да се ограничим до тази опция за изчисление. В противен случай измерванията на постоянен ток се извършват с помощта на устройства ECO-200 или EKZ-01. При тяхно отсъствие може да се използва методът на амперметър-волтметър.
Общата процедура за изпитване с помощта на измервателни уреди на посочените марки:
- Контролираното оборудване е изключено от мрежата.
- Тестваният контур се захранва от понижаващ трансформатор.
- Необходимо е умишлено да се затвори фазата върху тялото на електрическия приемник и след това да се измери стойността на Zpet в резултат на късо съединение.
Когато се измерват по метода на амперметър-волтметър, след прилагане на напрежение към управляваната верига и организиране на верига, се определя токът I и потенциал U. Първата от тези стойности не трябва да надвишава 10-20 ампера.
Изчисления и представяне на резултатите
Съпротивлението на тествания контур се изчислява по формулата: Zpet = U / I. Стойността, получена от резултатите от изчисленията, се прибавя с импеданса на една от 3-те намотки на трансформатора на станцията, равна на Rtr. / 3.
След приключване на линейните измервания в съответствие с приложимите стандарти, те трябва да бъдат документирани. За тази цел в съответствие с установената форма се изготвят протоколи от изпитвания, в които задължително се записват следните данни:
- Тип линия, основните й характеристики.
- Измервателното оборудване, използвано при проверката.
- Стойности на собствено преходно съпротивление и намотки на станционен трансформатор.
- Тяхното количество, което е резултат от измерванията.
В съответствие с основните разпоредби на PUE, честотата на проверките на силовите вериги е веднъж на 6 години. За експлозивни предмети - веднъж на две години.
Таблични изчисления
Пълната стойност на желаната стойност зависи от следните фактори:
- Параметри на трансформатора на силова подстанция.
- Секциите на фазовите и нулевите проводници, избрани по време на проектирането на електрическата мрежа.
- Съпротивлението на преходните съединения, винаги достъпно във всяка схема.
Проводимостта на използваните проводници може да бъде настроена дори на етапа на проектиране на захранващата система, което, при условие че е правилно избрана, ще избегне много проблеми.
Според PUE, този индикатор трябва да съответства на поне половината от същата стойност за фазовите проводници. Ако е необходимо, той може да бъде увеличен до същата стойност. Изискванията на глава 1.7 от PUE предвиждат тези стойности и можете да се запознаете с тях в таблица 1.7.5, дадена в приложението към правилата. Според него е избрано най-малкото напречно сечение на защитните проводници (в милиметри квадрат).
След приключване на табличния етап на изчислението на фазово-нулевия контур, те пристъпват към неговата проверка чрез изчисляване на тока на късо съединение според формулите. След това изчислената му стойност се сравнява с практически резултати, получени по-рано чрез директни измервания. С последващия избор на устройства за защита от късо съединение (по-специално линейни прекъсвачи) времето за реакция е обвързано с този параметър.
В какви случаи се правят измервания
Измерването на съпротивлението на секцията с фазово-нулева верига задължително се организира в следните ситуации:
- при пускане в непрекъсната експлоатация на нови, все още не работещи енергийни инсталации;
- когато направлението за тяхното изпълнение е получено от контролиращите енергийни услуги;
- според приложението на предприятия и организации, свързани към обслужваната електрическа мрежа.
Когато енергийната система бъде пусната в експлоатация, тестовите измервания на съпротивлението на контура са част от набор от мерки, предприети за проверка на нейните характеристики. Вторият случай е свързан с аварийни ситуации, които често се случват по време на работа на силови вериги. Заявление от определени потребители, подадено от предприятие или организация, може да дойде в случай на незадоволителна защита на оборудването (например при оплаквания от конкретни потребители).
Примери за изчисления
Два метода се разглеждат като примери за такива измервания.
Ефектът от спад на напрежението в контролиран участък от захранващата верига
При описанието на този метод е важно да се обърне внимание на трудностите при практическото му прилагане. Това е така, защото за да се получи крайният резултат, ще бъдат необходими няколко стъпки. Първо, ще трябва да измерите мрежовите параметри в два режима: с изключени и свързани товари. Във всеки от тези случаи съпротивлението се измерва чрез отчитане на ток и напрежение. Освен това тя се изчислява според класическите формули, произтичащи от закона на Ом (Zп = U / I).
В числителя на тази формула U представлява разликата между двете напрежения - когато натоварването е включено и изключено (U1 и U2). Токът се взема предвид само за първия случай. За да получите правилни резултати, разликата между U1 и U2 трябва да е достатъчно голяма.
Импедансът отчита импеданса на намотката на трансформатора (той се сумира с резултата).
Използването на независим източник на енергия
Този подход включва определяне на параметър от интерес за специалисти, използващи независим източник на захранващо напрежение. Когато го провеждате, ще трябва да вземете предвид следните важни точки:
- По време на измерванията първичната намотка на трансформатора на захранващата станция е с късо съединение.
- От независим източник захранващото напрежение се подава директно в зоната на повреда.
- Фазово-нулевото съпротивление се изчислява по познатата формула Zп = U / I, където: Zп е стойността на желания параметър в Ом, U е измереното тестово напрежение във волта, I е стойността на измерващия ток в ампери.
Всички разгледани методи не претендират за абсолютна точност на получените резултати въз основа на техните резултати. Те дават само груба оценка на импеданса на фазово-нулевия контур. Този характер се обяснява с невъзможността за измерване на индуктивните и капацитивни загуби, които винаги присъстват в силовите вериги с разпределени параметри, в рамките на предложените методи. Ако е необходимо да се вземе предвид векторната природа на измерените количества (по-специално фазови смени), ще трябва да бъдат въведени специални корекции.
При реални условия на работа на мощни потребители, стойностите на разпределената реактивност са толкова незначителни, че при определени условия не се вземат предвид.
