Петля фаза-нуль. Реферат. Диагностика электрооборудования
 Скачать 1.66 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий» Реферат ТЕМА: Определение соответствия электрозащитных устройств по параметрам петли фаза-нуль по дисциплине «Диагностика электрооборудования» Выполнил: ст. гр. БАЭсз-18-01 ____________ М.В. Яценко (подпись, дата) Проверил: ст. преподаватель ____________ Р.З. Юсупов (подпись, дата) УФА 2022 Содержание Объяснение термина петли фаза-нуль Измерение петли фаза-нуль Визуальный осмотр Сопротивление петли фаза-нуль Что такое и как формируется проверочная схема Сроки проведения испытаний Техника безопасности при замере контура «Ф-Н» Приборы используемые для измерений петли «Ф-Н» Форма протокола Пример возможных результатов измерений Заключение Список литературы Введение Электроприборы должны работать без нареканий, если электрическая цепь соответствует всем нормам и стандартам. Эксплуатация сетей энергоснабжения бытовых потребителей и производственных мощностей регламентируется правилами устройства электроустановок, (сокращенно: ПУЭ), а также ГОСТ, правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). Но в линиях электропитания происходят изменения, которые со временем сказываются на технических параметрах сети. В связи с этим необходимо проводить периодическое измерение показателей и профилактику электропитания. Как правило, проверяют работоспособность автоматов, УЗО, а также параметры петли фаза-ноль. 1.Объяснение термина петля фаза-нуль 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. Для защиты электропроводки от перегрева и возникновения дуги при коротком замыкании применяются автоматические выключатели (защитные автоматы). 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 от 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. 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. 2. Измерение петли фаза-нуль 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.  Если специалист проводит измерения лишь в щитке, то необходимо показать ему самую удаленную розетку и настаивать по поводу правильной проверки. 2.1 Визуальный осмотр Первоначально понадобится изучить имеющиеся схемы и документацию. В дальнейшем осуществляется визуальный осмотр всех элементов цепи на предмет выявления явных недостатков и повреждений. В процессе выполнения указанных мероприятий рекомендуется проверить качество затяжки контактных соединений. Иначе велика вероятность получения недостоверных измеренных данных. 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 2.2 Сопротивление в петли фаза-нуль Для подсчета полного сетевого сопротивления электроустановки, нужно определить показатель электродвижущей силы, создающейся на трансформаторных обмотках. При этом замер напряжения должен быть под нагрузкой, в дополнение к теме проверка петля фаза ноль требования. Для этого следует подключить в розетки какой-либо расчетный прибор. Это может быть лампочкой. Делается замер напряжения и силы тока. Затем по закону Ома можно сделать определение полного сопротивления петли. Нужно учесть, что напряжение, которое замеряется в розетке, может отклоняться от номинального при нагрузке. Проверять оборудование следует, принимая во внимание этот факт. 2.3 Что такое и как формируется проверочная схема Начать надо с пути, который проходит электрический ток от подстанции до розетки в доме. Обращаем ваше внимание, что в старых домах в электрике чаще всего присутствует сеть без заземляющего контура (земля), то есть, к розетке подходит фазный провод и нулевой (фаза и ноль). Итак, от подстанции до дома сеть может быть длиною в несколько сот метров, к тому же она разделена на несколько участков, где используются разного сечения кабели и несколько распределительных щитов. То есть, это достаточно сложная коммуникация. Но самое главное, весь участок имеет определенное сопротивление, которое приводит к потерям мощности и напряжения. И это независимо от того, качественно ли проведена сборка и монтаж или не очень. Этот факт известен специалистам, поэтому проект сети делается с учетом данных потерь. Конечно, грамотно проведенный монтаж – это гарантия корректной работы сетевого участка. Если в процессе сборки и разводки были сделаны отклонения от норм и требований или просто сделаны ошибки, то это гарантия увеличения потерь, сбоя работы сети, аварий. Вот почему специалисты проводят измерения показателей сети и анализируют их. Что это такое, и как формируется проверочная схема. 2.4 Сроки проведения испытаний Электрические сети и оборудование эксплуатируются в различных режимах. Со временем наблюдается естественное старение изоляции кабеля, ухудшение свойств проводников из-за токовых перегрузок, отклонений напряжения, влияния окружающей среды и т. д. Этим обусловлена необходимость в периодической проверке целостности контура фаза ноль. В соответствии с указаниями ПУЭ испытание петли «Ф-Н» проводится, как минимум, один раз в 36 месяцев, а для электрических сетей, эксплуатируемых в опасных или агрессивных средах, как минимум, один раз в 24 месяца. Также предусматриваются внеплановые проверки, в следующих ситуациях:  при внедрении в работу нового оборудования; после осуществления модернизации, профилактики или ремонта действующей сети; по требованию поставщика электроэнергии; по факту запроса от потребителя. 2.5 Техника безопасности при замере контура «Ф-Н» Процедура замера контура фаза ноль должна вестись специалистами в возрасте от 18 лет, сдавшими экзамен по межотраслевым нормам и правилам техники безопасности. Работы должны осуществляться в соответствии с ПУЭ и при наличии требуемых приборов и инструментов. Проведение работ должно оформляться нарядом или распоряжением. В состав бригады должны входить, как минимум, два специалиста с третьей группой по электробезопасности. Запрещается производить тестирование в условиях повышенной влажности и опасности. Приборы используемые для измерения петли «Ф-Н»  М-417 — выпускался до 1985 года. Аналоговый прибор, время измерения устанавливается вручную. Измеряет сопротивление петли, ток короткого замыкания необходимо рассчитывать.  Щ 41160 – выпускался на замену М-417. Цифровой прибор, измеряет ток короткого замыкания. Время протекания измерительного тока не более 10 мс., перерыв до повторного включения не менее 15 минут.  MZC-300 – измеряет полное сопротивление петли фаза-ноль, автоматически вычисляет ток короткого замыкания. Время протекания тока 30 мс. Достоверность показаний гарантируется только при применении фирменных соединительных проводов.  ИФН-200 – имеет характеристики, аналогичные МZС-300. Дополнительно позволяет измерять переходное сопротивление контактных соединений. Можно применять провода произвольной длины. Встроенная память на 35 измерений.  ИФН-300 – выпускается на замену ИФН-200. Дополнительно измеряет сопротивление петли фаза-фаза. Встроенная память на 10 000 измерений. Форма протокола  В отчете отражается: Участок цепи (группа в распределительном щите). Тип автомата защиты и номинальные токи ( в амперах) теплового и электромагнитного расцепителей. Измеренное значение сопротивления петли (если прибор его измеряет) на линиях A (L1), B (L2), C (L3). Измеренное значение тока короткого замыкания (если прибор его измеряет) на линиях A (L1), B (L2), C (L3). Допустимые коэффициенты срабатывания защиты для теплового и электромагнитного расцепителя. Для автомата с характеристикой С это 3 и 10. Фактический коэффициент срабатывания защиты. Отношение измеренного тока к номинальному току автомата. Пример возможных результатов измерений В пункте ПУЭ 7.3.139 говорится, что при замыкании фазного проводника на корпус оборудования или нулевой рабочий провод ток короткого замыкания должен в шесть раз превышать ток расцепителя защитного автомата. Исходя из этого, формула для расчетов должна соответствовать условию, согласно ПУЭ: Iкз >In*6, где In – номинальный ток отключения автомата.  Пункт 7.3.139 ПУЭ, регламентирующий расчет тока КЗ Условие соответствия тока КЗ согласно ПТЭЭП: Iкз >In*1,1*10, где 1,1 – коэффициент из времятоковой характеристики, указывающий начальный минимум, при котором начинает срабатывать автоматический выключатель. Очевидно, что нормы ПТЭЭП предъявляют более строгие требования к току короткого замыкания петли фаза-ноль.  Пункт из правил ПТЭЭП, регламентирующий расчет тока КЗ Существуют специальные протоколы, в которые заносятся измеренные параметры сопротивления и величины тока короткого замыкания и отсечки автоматического выключателя, а также время отключения, которое вычисляется по времятоковой характеристике и должно быть не больше 0,4 с., согласно ПУЭ. Если полученный расчетный ток короткого замыкания не будет соответствовать описанному выше условию, то следует увеличить поперечное сечение проводов электропроводки, или установить защитный автомат меньшего номинала, пожертвовав при этом максимально допустимой мощностью проводки.  Бланки протокола проверки согласования параметров цепи фаза-ноль В некоторых случаях, если по времятоковой характеристике время отключения не будет превышать 0,4 с, можно изменить категорию автоматического выключателя (например, автомат «С» заменить на «В»). Если на результаты измерений влияет подключенная реактивная нагрузка (например, дроссели ламп ДНаТ), то замеры следует производить в условиях, максимально приближенных к рабочим, то есть при включенных Соответствие фактического коэффициента допустимым. Если рассчитанное в п. 6 значение больше 10 то автомат отключится меньше чем за 0,1 секунды. Если меньше 10 но больше 3, время отключения сложно определить. Оно будет в интервале 0,1 — 30 секунд. Зная параметры автомата защиты конкретной линии, после проведения измерения, можно с уверенностью сказать, сможет ли автомат сработать при коротком замыкании или возможно возгорание проводов. В конце составленной формы подводятся итоги испытания. При отсутствии замечаний в заключении указывается возможность дальнейшей эксплуатации сети без принятия дополнительных мер, а при наличии — список необходимых действий. Заключение Измерение сопротивления петли фаза-нуль с определением тока КЗ и проверкой времени срабатывания защитного автомата УЗО – обязательная и ответственная процедура. Данная работа регламентируется требованиями ПУЭ, результаты заносятся в протокол, подлежащий согласованию в Ростехнадзоре. Испытания проводятся специальным контрольно-измерительным оборудованием, которое должно пройти поверку. Замеры проводятся с использованием разных схем подключения к сети и последующим считыванием информации на дисплее приборов. После получения результатов измерения сопротивления, оставшиеся значения определяются по формулам, выведенными из закона Ома. Список литературы https://technadzor77.ru/polezno/elektrolaboratoriya/chto-takoe-petlya-faza-nol-i-kak-eyo-izmerit/#Что_такое_петля_фаза-ноль https://lemzspb.ru/zamer-toka-petli-faza-nul/ Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-ое издание (утв. приказом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 г. N 204) https://menestrels.ru/provodka/protokol-izmereniya-faza-nul.html |