“ФАЗА-НУЛЬ”. ЧТО ЭТО ЗА ЗВЕРЬ?

Доброе время суток, дорогие друзья.

Очень много вопросов по измерению сопротивления петли «фаза-нуль».

Постараюсь разобраться вместе с Вами что же за «зверь» такой петля «фаза-нуль». 

Полное сопротивление петли «фаза-нуль» — это сопротивление обмотки питающего трансформатора + сопротивление проводов (фазного и нулевого) от трансформатора до места подключения электроприемника (например чайника) + переходные сопротивления контактов и коммутирующих аппаратов.

Сегодня приведу только то, что написано в нормативной литературе:

ПУЭ:

П.1.8.39 (4). Проверка цепи фаза — нуль в электроустановках до 1 кВ с системой TN.

Проверка производится одним из следующих способов:

— непосредственным измерением тока однофазного замыкания на корпус или нулевой защитный проводник;

— измерением полного сопротивления цепи фаза — нулевой защитный проводник с последующим вычислением тока однофазного замыкания.

Кратность тока однофазного замыкания на землю по отношению к номинальному току предохранителя или расцепителя автоматического выключателя должно быть не менее значения, указанного в главе 3.1 ПУЭ.

Ага значит идем в главу 3.1.

ВЫБОР ЗАЩИТЫ

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.

Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью.

Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

3.1.9. В сетях, защищаемых только от токов КЗ (не требующих защиты от перегрузки согласно 3.1.10), за исключением протяженных сетей, например сельских, коммунальных, допускается не выполнять расчетной проверки приведенной в 1.7.79 и 7.3.139 кратности тока КЗ, если обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам проводников, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

300% для номинального тока плавкой вставки предохранителя;

450% для тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку);

100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки);

125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратной зависящей от тока характеристикой; если на этом автоматическом выключателе имеется еще отсечка, то ее кратность тока срабатывания не ограничивается.

Наличие аппаратов защиты с завышенными уставками тока не является обоснованием для увеличения сечения проводников сверх указанных в гл. 1.3.

3.1.10. Сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией, должны быть защищены от перегрузки.

Кроме того, должны быть защищены от перегрузки сети внутри помещений:

осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также в пожароопасных зонах;

силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях — только в случаях, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводников;

сети всех видов во взрывоопасных зонах — согласно требованиям 7.3.94.

3.1.11. В сетях, защищаемых от перегрузок (см. 3.1.10), проводники следует выбирать по расчетному току, при этом должно быть обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

80% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией; для проводников, прокладываемых в невзрывоопасных производственных помещениях промышленных предприятий, допускается 100%;

100% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для кабелей с бумажной изоляцией;

100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) — для проводников всех марок;

100% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией;

125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для кабелей с бумажной изоляцией и изоляцией из вулканизированного полиэтилена.

3.1.12. Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее:

100% номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах;

125% номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.

Соотношения между длительно допустимой нагрузкой проводников к короткозамкнутым электродвигателям и уставками аппаратов защиты в любом случае не должны превышать указанных в 3.1.9 (см. также 7.3.97).

3.1.13. В случаях, когда требуемая допустимая длительная токовая нагрузка проводника, определенная по 3.1.9 и 3.1.11, не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок, приведенных в гл. 1.3, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее, чем это требуется по расчетному току.

Я вообще с трудом понимаю, что все выше сказанное означает!!!

Еще немного терпения.

П.1.7.79. В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.

Таблица 1.7.1

Наибольшее допустимое время защитного автоматического

отключения для системы TN

Номинальное фазное напряжение u0, В Время отключения, с
127 0,8
220 0,4
380 0,2
Более 380 0,1

Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.

В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Допускаются значения времени отключения более указанных в табл. 1.7.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из следующих условий:

1) полное сопротивление, защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом:

50 × Zц/U0,

где Zц — полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;

U0 — номинальное фазное напряжение цепи, В;

50 — падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В;

2) к шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.

Допускается применение УЗО, реагирующих на дифференциальный ток.

П.7.3.139. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью в целях обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (без выдержки времени), следует руководствоваться требованиями, касающимися кратности тока КЗ и приведенными в 1.7.79.

В ПТЭЭП все намного проще.

ПТЭЭП

Приложение 3. П.28.4.

Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C; TN-C-S; TN-S).

Нормы испытания:

При замыкании на нулевой защитный или рабочий проводник ток однофазного к.з. должен составлять не менее:

Трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя;

Трехкратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;

Трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя обратнозависимой от тока характеристикой;

1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (отсечки).

Указания:

Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли «фаза-нуль» с последующим определением тока короткого замыкания.

У электроустановок, присоединенных к одному щитку и находящихся в пределах одного помещения, допускается производить измерения только на одной, самой удаленной от точки питания установке.

У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии.

Проверку срабатывания защиты групповых линий различных приемников допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом.

Вот и все что касается нормативной литературы, кстати, ПТЭЭП мне кажется, ответили на вопрос: где производить замер сопротивления петли «фаза-нуль».

На этом на сегодня все…

В следующий раз расскажу на пальцах про сопротивление петли «фаза-нуль». Как я это понимаю и как провожу измерения.

Жду ваших вопросов.

“ФАЗА-НУЛЬ”. ЧТО ЭТО ЗА ЗВЕРЬ?: 12 комментариев

  1. Все проще. Фазу-нуль измеряют, кроме всего прочего, для проверки качества всех контактных соединений начиная от источника питания. Измерения позволяют определить пропускную способность кабеля/провода и проверить правильность выбранной защиты.
    Поясню. Если линия от ТП до потребителя в ненадлежащем состоянии (скрутки в пролетах и т. п) , то подобрать защиту вряд ли удастся.
    Если потребитель питается от кабеля сечением 2,5 мм кв. а цепь защищена автоматом на 32 А, здесь и без прибора ясно что защита не обеспечивается (хотя прибор и на это укажет)

    1. Кстати, если нельзя подобрать автоматический выключатель, то следует применять устройства релейной защиты. Вы же не станете на линии менять провода.
      Что касается потребителя питающегося кабелем 2,5 мм кв. Если длина кабеля 50 м и он из меди, то сопротивление петли фаза-нуль будет 0,72 Ом ,т.е. ток к.з. 306 А.
      Если автомат ВА4729 на 32 А с характеристикой С, то его ток отсечки составит примерно 224 А , а с характеристикой В еще меньше.
      Т.е. по сопротивлению петли-фаза ноль и току отсечки автомат вполне подходит.
      Здесь совсем другой принцип определяющий негодность автомата.
      При длительной нагрузке 32А автомат никогда не сработает, а провод 2,5 мм кв. выдерживает ток не более 25 А.
      Этот принцип никакого отношения к сопротивлению петли «фаза-нуль» не имеет.
      С уважением Геннадий Шитов

      1. Вот еще пример.
        К нам обратились для устранения ненормального режима работы ЭУ.
        Мы провели измерение цепи фаза-нуль на вводе: 4,2 Ом, номинал вводного автомата С100А
        Начали визуальный осмотр: ЭУ получает питание по ВЛ, кабель от изоляторов ввода до ЭУ КГ 3х35+1х16, соединение с линией выполнены скрутками.
        Опущу описание всех подготовительных работ, скрутки убрали, поставили плашечные зажимы, кабель опрессовали медно-лужеными наконечниками и присоединили к плашечным зажимам.
        Вновь измерили Ф-N: 1,19 Ом — уже лучше, но все равно завышено, т.к. на ТП Ф-N 0,43. Ненормальный режим работы ЭУ устранен. Далее работа электросетей.

        Фаза-нуль сразу выявляет качество соединений в линии. И если первым же измерением на вводе показывает завышенные цифры, то без толку менять автоматы, нужно искать и устранять саму неисправность.

  2. Пример.
    ВЛ-0,4, с проводом сечение 35 мм кв. Сопротивление цепи фаза-нуль, измеренная на вводе составляет 3,55 Ом, ток КЗ 61 А. Подберите автомат или релейную защиту, когда линия в ненадлежащем состоянии.
    На ТП сопротивление цепи составляет 0,18 Ом и ток КЗ 1200 А.

    1. На эту тему я решил написать отдельную статью.
      А до починки линии у потребителя согласно вашим данным задачи поставлю РТ-40 с уставкой на 50 А и выдержкой времени 0 с. Хотя если потребитель частник и питается по однофазной схеме реально поставить автомат 20 А с характеристикой В ток отсечки такого автомата составит примерно 55-60 А.
      Здесь конечно масса нюансов. Иначе просто имеем риск возникновения пожара у конкретного потребителя.

      1. Можно поставить все что угодно, но ЭУ потребителя работать не будет.
        Я не указал еще, что кроме завышенной петли, возникают перенапряжения, все это указывает на неудовлетворительный контакт с PEN проводником и фазными проводами на ВЛ. ЭУ полностью исправна и подключена надлежащим образом.

        1. Вот, пожалуйста: электросети поставили перемычку на PEN проводник в пролете ВЛ, и сопротивление цепи фаза-нуль стало 0,65 Ом и ток КЗ 340 А. Уже лучше, но все равно завышено.

          1. Значит все-таки люди работают.
            Возможно и благодаря Вам

  3. Кстати, насчет автоматов. У описанного ВА47-29 характеристики срабатывания теплового расцепителя составляют от Iном: 1,13 — без отключения; 1,45 — в течение часа. 1,45х32А = 46,4 А
    Таким образом, для защиты провода 2,5 мм кв. проходит только автомат на 20 А: 20х1,45 = 29 А. Длительно допустимый ток для 2,5 мм2 при открытой прокладке по ПУЭ 30 А. Защита обеспечена по перегрузке.
    Это тоже нужно учитывать при измерении цепи фаза-нуль. По КЗ автомат может пройти, но не пройдет по перегрузке.

    1. Николай, вот учтя некоторое заблуждение в том зачем нужно измерение сопротивления петли «фаза-нуль», а зачем нужно испытание автоматических выключателей я и решил написать отдельную статью.
      С Вашим расчетом я полностью согласен. Просто к измерению сопротивления петли «фаза-нуль» он не имеет никакого отношения.
      С уважением, Геннадий Шитов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Optionally add an image (JPEG only)