Δεδομένης της μεγάλης ποικιλίας ηλεκτρικού εξοπλισμού που είναι εγκατεστημένος σε κυκλώματα ισχύος, είναι σημαντικό να μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε σωστά τα συστήματα τροφοδοσίας και να τα διατηρείτε σε λειτουργία. Η παραβίαση αυτής της απαίτησης οδηγεί σε μείωση της απόδοσης και την πιθανότητα ζημιάς σε συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν. Ο έλεγχος των αγώγιμων γραμμών περιλαμβάνει την οργάνωση των δοκιμών, η οποία περιλαμβάνει τη μέτρηση των κατανεμημένων ηλεκτρικών παραμέτρων. Κατά τη διάρκεια περιοδικών δοκιμών, πρέπει να εξετάζονται όλες οι προστατευτικές συσκευές και οι ηλεκτρικοί αγωγοί, καθώς και ο λεγόμενος "φάση μηδενικού βρόχου"
Ορισμός μιας έννοιας
Οποιοσδήποτε εξοπλισμός είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο είναι εξοπλισμένος με προστατευτικό κύκλωμα γείωσης. Αυτή η συσκευή είναι εξοπλισμένη με τη μορφή προκατασκευασμένης μεταλλικής κατασκευής που βρίσκεται είτε δίπλα στο ελεγχόμενο αντικείμενο είτε σε υποσταθμό μετασχηματιστή. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης (για παράδειγμα, εάν η μόνωση των καλωδίων έχει υποστεί ζημιά), η τάση φάσης πέφτει στη γειωμένη θήκη και στη συνέχεια ρέει στο έδαφος.
Για αξιόπιστη εξάπλωση επικίνδυνων δυνατοτήτων στο έδαφος, η αντίσταση της αλυσίδας δεν πρέπει να υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο πρότυπο (μονάδες Ohm).
Ένας βρόχος μηδενικής φάσης νοείται ως ένας βρόχος σύρματος που σχηματίζεται όταν ένας πυρήνας φάσης βραχυκυκλώνεται σε μια αγώγιμη θήκη εξοπλισμού συνδεδεμένου στο δίκτυο. Στην πραγματικότητα, σχηματίζεται μεταξύ της φάσης και του γειωμένου ουδέτερου (μηδέν), που ήταν ο λόγος για αυτό το όνομα. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την αντίστασή του για την παρακολούθηση της κατάστασης των προστατευτικών κυκλωμάτων γείωσης που διασφαλίζουν ότι το ρεύμα έκτακτης ανάγκης θα στραγγίσει στο έδαφος. Η κατάσταση αυτού του κυκλώματος καθορίζει την ασφάλεια ενός ατόμου που χρησιμοποιεί εξοπλισμό και οικιακές συσκευές.
Μέθοδος για τον προσδιορισμό της αντίστασης του βρόχου φάσης-μηδέν
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του PTEEP, η λειτουργία βιομηχανικού και οικιακού ηλεκτρικού εξοπλισμού απαιτεί συνεχή παρακολούθηση της κατάστασης των προστατευτικών συσκευών. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις της κανονιστικής τεκμηρίωσης σε εγκαταστάσεις έως 1000 Volt με γειωμένο ουδέτερο, ελέγχονται για μονοφασικό βραχυκύκλωμα στη γείωση. Οι γνωστές μέθοδοι δοκιμών λαμβάνουν κυρίως υπόψη την τεχνική βάση που αντιπροσωπεύεται από δείγματα ειδικών οργάνων μέτρησης.
Μεταχειρισμένος εξοπλισμός
Για τη μέτρηση της αλυσίδας φάσης-μηδέν, χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικές συσκευές, οι οποίες διαφέρουν τόσο στις δυνατότητές τους (συγκεκριμένα η μέθοδος λήψης αναγνώσεων και το σφάλμα τους), όσο και ο σκοπός. Τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα μετρητών περιλαμβάνουν:
- Τα όργανα M417 και MSC300, που σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε την επιθυμητή τιμή, στο τέλος των μετρήσεων, τα ρεύματα βραχυκυκλώματος προς τη γη υπολογίζονται με βάση τα αποτελέσματα.
- Η συσκευή ECO-200, με την οποία είναι δυνατή η μέτρηση μόνο του ρεύματος σφάλματος.
- Η συσκευή EKZ-01, χρησιμοποιείται για τους ίδιους σκοπούς με το EKO-200.
- Όργανο μέτρησης IFN-200.
-
- IFN-200
-
- ECO-200
-
- Μ417
Η συσκευή M417 επιτρέπει μετρήσεις σε κυκλώματα 380 Volt με γειωμένο ουδέτερο χωρίς την ανάγκη αφαίρεσης της τάσης τροφοδοσίας. Κατά τη διεξαγωγή μετρήσεων, η μέθοδος πτώσης του χρησιμοποιείται στον τρόπο ανοίγματος του ελεγχόμενου κυκλώματος για χρονικό διάστημα 0,3 δευτερολέπτων. Τα μειονεκτήματα αυτής της συσκευής περιλαμβάνουν την ανάγκη βαθμονόμησης του συστήματος πριν από την έναρξη της εργασίας.
Το MSC300 ανήκει σε έναν νέο τύπο προϊόντος με ηλεκτρονική πλήρωση ενσωματωμένη σε σύγχρονους μικροεπεξεργαστές.Όταν εργάζεστε με αυτήν, η μέθοδος πιθανής πτώσης χρησιμοποιείται κατά τη σύνδεση σταθερής αντίστασης 10 ohms. Η τάση λειτουργίας είναι 180-250 Volts και ο χρόνος μέτρησης της ελεγχόμενης παραμέτρου είναι 0,03 δευτερόλεπτα. Η συσκευή συνδέεται στη δοκιμαστική γραμμή στο πιο μακρινό σημείο της, μετά το οποίο πατάτε το κουμπί "Έναρξη". Τα αποτελέσματα της μέτρησης εμφανίζονται στην ψηφιακή οθόνη που είναι ενσωματωμένη στη συσκευή.
Όταν δεν υπάρχει ούτε ένα δείγμα της συσκευής μέτρησης (και επίσης, εάν είναι απαραίτητο, επανάληψη λειτουργιών), για πρακτικό προσδιορισμό της επιθυμητής τιμής, χρησιμοποιείται μια μέθοδος μέτρησης με χρήση βολτόμετρου και αμπερόμετρου.
Υφιστάμενες τεχνικές μέτρησης
Οι γνωστές τεχνικές περιλαμβάνουν το μέρος υπολογισμού, που παρουσιάζεται με τη μορφή τύπων. Ένα κοινό εργαλείο υπολογισμού σάς επιτρέπει να μάθετε τη συνολική αντίσταση βρόχου χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Zpet = Zп + Zт / 3, όπου
- Zп - σύνθετη αντίσταση καλωδίων στην ενότητα KZ.
- Το Zt είναι το ίδιο, αλλά για μετασχηματιστή ισχύος ενός υποσταθμού (τρέχουσα πηγή).
Για καλώδια duralumin και χαλκού, το Zpet είναι κατά μέσο όρο 0,6 Ohm / km. Η αντίσταση που βρέθηκε είναι το ρεύμα ενός μονοφασικού σφάλματος γείωσης: Iк = Uф / Zпет.
Εάν, ως αποτέλεσμα των παραπάνω υπολογισμών, αποδειχθεί ότι η τιμή της επιθυμητής παραμέτρου δεν υπερβαίνει το ένα τρίτο της επιτρεπόμενης τιμής (βλ. PUE), μπορούμε να περιοριστούμε σε αυτήν την επιλογή υπολογισμού. Διαφορετικά, οι μετρήσεις συνεχούς ρεύματος πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας τις συσκευές ECO-200 ή EKZ-01. Ελλείψει αυτών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος ενός αμπερόμετρου-βολτόμετρου.
Η γενική διαδικασία δοκιμής με τη χρήση οργάνων μέτρησης των αναφερόμενων εμπορικών σημάτων:
- Ο ελεγχόμενος εξοπλισμός αποσυνδέεται από το δίκτυο.
- Ο δοκιμαστικός βρόχος τροφοδοτείται από μετασχηματιστή προς τα κάτω.
- Είναι απαραίτητο να κλείσετε σκόπιμα τη φάση στο σώμα του ηλεκτρικού δέκτη και, στη συνέχεια, να μετρήσετε την τιμή του Zpet που προκύπτει από το βραχυκύκλωμα.
Όταν μετριέται με τη μέθοδο ενός αμπερόμετρου-βολτόμετρου, μετά την εφαρμογή τάσης στο ελεγχόμενο κύκλωμα και την τακτοποίηση ενός κυκλώματος, προσδιορίζονται το ρεύμα I και το δυναμικό U. Η πρώτη από αυτές τις τιμές δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10-20 Amps.
Υπολογισμοί και παρουσίαση των αποτελεσμάτων
Η αντίσταση του δοκιμαστικού βρόχου υπολογίζεται με τον τύπο: Zpet = U / I. Η τιμή που λαμβάνεται από τα αποτελέσματα του υπολογισμού προστίθεται με την σύνθετη αντίσταση μίας από τις 3 περιελίξεις του μετασχηματιστή σταθμού ίσης με Rtr. / 3.
Μετά την ολοκλήρωση των γραμμικών μετρήσεων σύμφωνα με τα ισχύοντα πρότυπα, θα πρέπει να τεκμηριώνονται. Για να γίνει αυτό, σύμφωνα με την καθορισμένη φόρμα, καταρτίζονται αναφορές δοκιμών στις οποίες καταγράφονται απαραίτητα τα ακόλουθα δεδομένα:
- Τύπος γραμμής, τα κύρια χαρακτηριστικά της.
- Ο εξοπλισμός μέτρησης που χρησιμοποιείται στην επαλήθευση.
- Τιμές της προσωρινής αντίστασης και των περιελίξεων ενός μετασχηματιστή σταθμού.
- Το ποσό τους, που είναι το αποτέλεσμα των μετρήσεων.
Σύμφωνα με τις βασικές διατάξεις του PUE, η συχνότητα των επιθεωρήσεων στα κυκλώματα ισχύος είναι μία φορά κάθε 6 χρόνια. Για εκρηκτικά αντικείμενα - μία φορά κάθε δύο χρόνια.
Υπολογισμοί πίνακα
Η πλήρης τιμή της επιθυμητής τιμής εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:
- Παράμετροι του μετασχηματιστή υποσταθμού ισχύος.
- Τα τμήματα των αγωγών φάσης και μηδέν επιλέχθηκαν κατά τη σχεδίαση του ηλεκτρικού δικτύου.
- Η αντίσταση των μεταβατικών ενώσεων, είναι πάντα διαθέσιμη σε οποιοδήποτε κύκλωμα.
Η αγωγιμότητα των χρησιμοποιούμενων καλωδίων μπορεί να ρυθμιστεί στο στάδιο σχεδιασμού του συστήματος ισχύος, το οποίο, με την προϋπόθεση ότι έχει επιλεγεί σωστά, θα αποφύγει πολλά προβλήματα.
Σύμφωνα με το PUE, αυτός ο δείκτης πρέπει να αντιστοιχεί τουλάχιστον στο ήμισυ της ίδιας τιμής για τους αγωγούς φάσης. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να αυξηθεί στην ίδια τιμή. Οι απαιτήσεις του κεφαλαίου 1.7 του PUE ορίζουν αυτές τις τιμές και μπορείτε να τις εξοικειωθείτε με τον Πίνακα 1.7.5, που δίνεται στο Παράρτημα των Κανόνων. Σύμφωνα με αυτό, επιλέγεται η μικρότερη διατομή των αγωγών προστασίας (σε τετραγωνικά χιλιοστά).
Με την ολοκλήρωση του σταδίου του πίνακα του υπολογισμού του βρόχου φάσης-μηδέν, προχωρούν στην επαλήθευσή του υπολογίζοντας το ρεύμα βραχυκυκλώματος σύμφωνα με τους τύπους. Στη συνέχεια, η υπολογισμένη τιμή της συγκρίνεται με πρακτικά αποτελέσματα που λαμβάνονται νωρίτερα με άμεσες μετρήσεις. Με την επακόλουθη επιλογή συσκευών προστασίας βραχυκυκλώματος (ιδίως γραμμικοί διακόπτες), ο χρόνος απόκρισης συνδέεται με αυτήν την παράμετρο.
Σε ποιες περιπτώσεις πραγματοποιούνται μετρήσεις
Η μέτρηση της αντίστασης του τμήματος κυκλώματος μηδενικής φάσης οργανώνεται απαραίτητα στις ακόλουθες περιπτώσεις:
- κατά τη λειτουργία συνεχούς λειτουργίας νέων, που δεν λειτουργούν ακόμη εγκαταστάσεις ηλεκτρικής ενέργειας ·
- όταν η κατεύθυνση της εφαρμογής τους ελήφθη από τις ελεγκτικές ενεργειακές υπηρεσίες ·
- σύμφωνα με την εφαρμογή επιχειρήσεων και οργανισμών που συνδέονται με το εξυπηρετούμενο ηλεκτρικό δίκτυο.
Όταν το ενεργειακό σύστημα τίθεται σε λειτουργία, οι μετρήσεις δοκιμής της αντίστασης του βρόχου αποτελούν μέρος ενός συνόλου μέτρων που έχουν ληφθεί για την επαλήθευση της απόδοσής του. Η δεύτερη περίπτωση σχετίζεται με καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, οι οποίες συμβαίνουν συχνά κατά τη λειτουργία των κυκλωμάτων ισχύος. Μια αίτηση ορισμένων καταναλωτών που υποβάλλεται από μια επιχείρηση ή έναν οργανισμό ενδέχεται να υποβληθεί σε περίπτωση μη ικανοποιητικής προστασίας του εξοπλισμού (για παράδειγμα, βάσει παραπόνων από συγκεκριμένους χρήστες).
Παραδείγματα υπολογισμών
Δύο μέθοδοι θεωρούνται ως παραδείγματα τέτοιων μετρήσεων.
Το αποτέλεσμα της πτώσης τάσης σε ένα ελεγχόμενο τμήμα του κυκλώματος ισχύος
Κατά την περιγραφή αυτής της μεθόδου, είναι σημαντικό να δοθεί προσοχή στις δυσκολίες της πρακτικής εφαρμογής της. Αυτό συμβαίνει επειδή για να επιτευχθεί το τελικό αποτέλεσμα, απαιτούνται αρκετά βήματα. Πρώτον, θα πρέπει να μετρήσετε τις παραμέτρους δικτύου σε δύο τρόπους: με αποσυνδεδεμένα και συνδεδεμένα φορτία. Σε καθεμία από αυτές τις περιπτώσεις, η αντίσταση μετράται με την ανάγνωση ρεύματος και τάσης. Επιπλέον, υπολογίζεται σύμφωνα με τους κλασικούς τύπους που προκύπτουν από τον νόμο του Ohm (Zп = U / I).
Στον αριθμητή αυτού του τύπου, το U αντιπροσωπεύει τη διαφορά μεταξύ των δύο τάσεων - όταν το φορτίο είναι ενεργοποιημένο και απενεργοποιημένο (U1 και U2). Το ρεύμα λαμβάνεται υπόψη μόνο για την πρώτη περίπτωση. Για να λάβετε τα σωστά αποτελέσματα, η διαφορά μεταξύ U1 και U2 πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη.
Η σύνθετη αντίσταση λαμβάνει υπόψη την σύνθετη αντίσταση του πηνίου του μετασχηματιστή (αθροίζεται με το αποτέλεσμα).
Η χρήση μιας ανεξάρτητης πηγής ενέργειας
Αυτή η προσέγγιση περιλαμβάνει τον προσδιορισμό μιας παραμέτρου που ενδιαφέρει τους ειδικούς χρησιμοποιώντας μια ανεξάρτητη πηγή τάσης τροφοδοσίας. Κατά τη διεξαγωγή του, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τα ακόλουθα σημαντικά σημεία:
- Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων, η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή σταθμού τροφοδοσίας βραχυκυκλώνεται.
- Από ανεξάρτητη πηγή, η τάση τροφοδοσίας παρέχεται απευθείας στη ζώνη σφάλματος.
- Η αντίσταση φάσης-μηδέν υπολογίζεται σύμφωνα με τον γνωστό τύπο Zп = U / I, όπου: Zп είναι η τιμή της επιθυμητής παραμέτρου σε Ohms, U είναι η μετρούμενη τάση δοκιμής σε Volts, I είναι η τιμή του ρεύματος μέτρησης σε Amps.
Όλες οι εξεταζόμενες μέθοδοι δεν προσποιούνται την απόλυτη ακρίβεια των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται με βάση τα αποτελέσματά τους. Δίνουν μόνο μια πρόχειρη εκτίμηση της σύνθετης αντίστασης του βρόχου φάσης-μηδέν. Αυτός ο χαρακτήρας εξηγείται από την αδυναμία μέτρησης των επαγωγικών και χωρητικών απωλειών, οι οποίες είναι πάντα παρούσες σε κυκλώματα ισχύος με κατανεμημένες παραμέτρους, στο πλαίσιο των προτεινόμενων μεθόδων. Εάν είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η διανυσματική φύση των μετρούμενων ποσοτήτων (ειδικότερα οι μετατοπίσεις φάσης), θα πρέπει να εισαχθούν ειδικές διορθώσεις.
Υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας ισχυρών καταναλωτών, οι τιμές της κατανεμημένης αντιδραστικότητας είναι τόσο ασήμαντες που σε ορισμένες συνθήκες δεν λαμβάνονται υπόψη.
