Warning: require(): Unable to allocate memory for pool. in /home/httpd/vhosts/elektrolaboratoriy.ru/httpdocs/wp-includes/template.php on line 690

Немного о практической стороне измерения сопротивления петли “фаза-нуль”

Доброе время суток, дорогие друзья!

Основой для статьи стала задачка моего постоянного читателя и в ряде статей вдохновителя, Николая:

ЗАДАЧКА

Имеется два щита (скажем — щиты освещения, ЩО-1 и ЩО-2). ЩО-1 питается от ВРУ-1, ЩО-2 питается от группового авт. выключателя ЩО-1. На вводе ЩО-1 и ЩО-2 установлены авт. выключатели.
Отсюда вопрос: как проверить правильность выбора авт. выключателя в ЩО-2 установленного на вводе?
Мы считаем так:
1. Измеряем Ф-Н на вводе ЩО-1 — тем самым проверяем правильность выбора авт. в ВРУ-1
2. Измеряем Ф-Н на вводе ЩО-2 — тем самым проверяем правильность выбора группового авт. в ЩО-1
3. Проверяем соответствие номинала установленного на вводе ЩО-2 с номиналом группового авт. в ЩО-1. Скажем, если в ЩО-1 установлен авт. С32 А, то на вводе ЩО-2 можно поставить авт. С25.
Иного выбора мы не видим, для вводного авт. в ЩО-2 удаленного участка цепи нет.
А вы что думаете по этому поводу?

Начну с теории:

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.

глава 3.1.

п.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.

п.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.

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

image

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.

п.7.3.139 относится к электроустановкам во взрывоопасных зонах.

ПТЭЭП

Здесь все еще проще.

Приложение 3. п.28.4.Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S, TN-S).

При замыкании на нулевой защитный проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее:

трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя;

трехкратного значения номинального тока нерегулиремого 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).

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.

Теперь вернемся непосредственно к задаче

Тут я изложу свою точку зрения на вопрос.

Во первых я склонен считать щитками освещения такие устройства от которых отходят однофазные линии. А если в них присутствуют трехфазные отходящие линии, то это скорее щитки или пункты распределительные, хотя на ЩО-2 в рассматриваемой задаче вполне может идти однофазная линия. Что касается щитков освещения, то питающие их линии чаще идут шлейфом, т.е. от ВРУ линия приходит на вводной автомат ЩО-1 и идет далее с верхних полюсов вводного автомата на вводной автомат ЩО-2.

Кроме того на вводных автоматах ЩО измерять сопротивление петли “фаза-нуль” не требуется, т.к. например, в старых ЩО с вводным автоматом типа АЕ 2056 или 2046 на 100 А (отсечка 1200А)такое измерение не имеет смысла ( обычно сопротивление петли “фаза-нуль” в ЩО 0,25 –0,3 Ом а то и более тогда Iкз меньше 1000А и автомат не сработает по отсечке ) , да и автоматы используются скорее не для защиты, а как коммутирующие устройства для отключения питания на групповых автоматах для их замены в случае выхода из строя или другой причины. А от короткого замыкания в ЩО прекрасно защитит такой же автомат в ВРУ или в как следует из условия задачи в ЩО-1 (не требуется мгновенное срабатывание, достаточно если автомат сработает в течении 5с, а это уже ток не 1320 А, а примерно 300 – 500 А, что вполне выполнимо), а лучше вставка в ВРУ, которая будет номиналом не более 100А и точно сгорит при 300 А, т.е. сопротивление петли “фаза-нуль” в ЩО может быть даже 0,7 Ом, что вполне реально.

По моему ответ на вопрос задачи таков: Выбирать вводной автомат ЩО-2 не требуется по условию срабатывания его по току короткого замыкания. Выбирать надо автомат от которого запитан ЩО-2, т.е. тот, который установлен в ЩО-1 и автоматы отходящих линий ЩО-2 , поскольку именно последние защищают человека при коротком замыкании на бытовых приборах, электроинструменте, в устройствах освещения, а они выбираются просто – номинальный ток должен соответствовать длительно допустимому току отходящей линии. Если линия медная сечением 2,5 мм2 , то номинальный ток автомата не может быть больше 25 А, а если сечение провода 1,5мм2 , то – 16 А.

Что касается их срабатывания при коротком замыкании, то оно должно быть мгновенным (при фазном напряжении 220 В не медленнее 0,4 с ), а ток срабатывания (отсечки) можно подобрать по характеристикам автомата, зная ток короткого замыкания в конце линии ( он определяется отношением фазного напряжения линии к измеренному сопротивлении петли “фаза-нуль”).

Скажем у автомата с характеристикой “С” ток отсечки лежит в интервале от 5Iн до 10Iн (при прогрузке автоматов типа ВА47-29 с характеристикой “С” он обычно составляет (6-7) Iн ). Если нужен автомат с меньшим током отсечки, то следует выбрать автомат с характеристикой “В”. Его ток отсечки лежит в интервале от 3Iн до 5Iн.

Напомню, ток отсечки должен быть меньше тока короткого замыкания хотя бы на 10% для уверенного срабатывания автомата при возникновении тока короткого замыкания.

Т.е. Николай, Вы поступаете так же как поступил бы и я за исключением выбора вводного автомата ЩО-2.

На этом на сегодня все. Подозреваю статья родит больше вопросов чем ответов.

Надеюсь и с ними мы постепенно разберемся.

Warning: require(): Unable to allocate memory for pool. in /home/httpd/vhosts/elektrolaboratoriy.ru/httpdocs/wp-includes/comment-template.php on line 1472

Немного о практической стороне измерения сопротивления петли “фаза-нуль”: 25 комментариев

  1. для наружных эл. установок время отключения — 0.2 сек
    вводной автомат должен производить дальнее резервирование тоесть отключится с выдержкой времени если после него автомат будет неисправен

    1. Ну он же не отключится за 0,2 с, к тому же может возникнуть ситуация с ложными срабатываниями вводного автомата по перегрузу.

  2. Ниже привожу задачку, ответ думаю. правильный у меня уже есть, приведу его позже.

    Имеем ВЛИ-0,4 кВ, магистральный провод СИП 4х50, длина линии 500 м, трансформатор мощность 400 кВа. По заводским данным длительно допустимый ток СИП составляет 195 А. Согласно время-токовой характеристики (ВТХ) автомата ВА 57-35 ток неотключения теплового расцепителя (ТР) составляет 1,05. Выбираем ВА 57-35 160 А: 160х1,05 = 168 А. ТР проходит.
    Дальше делаем расчет КЗ. Активное сопротивление провода известно: r=0,75 Ом/км, rтр-ра=0,065 Ом. Ток КЗ составит: 555А. Электромагнитный расцепитель не проходит, так как зона срабатывания ЭР свыше 10 Iн.

    Вопрос, что делать? Ставить автомат на 40 А? Бред. Ставить предохранители на 160 А?

    1. Если соответствовать правилам, то там написано: если не возможно подобрать автомат, используйте релейную защиту

  3. Ток получен расчетом, данные для расчета приведены в задачке.
    Приведите пункт Правил, где указано про релейную защиту

    1. ПУЭ п.3.1.5.
      У меня из ваших данных получается другой ток. приведите, если не сложно ваш расчет

        1. Николай, если я правильно понял то вот так 220/(0,065/3+0,375)=555 А.
          Вы не правильно считаете. Вы учитываете только проводник от трансформатора до места измерения. А проводник от места измерения до трансформатора как же?
          Правильно будет вот как 220/ (0,065/3+0,75)= 286 А. Т.е. все намного хуже.

          1. Сопротивление цепи Ф-N рассчитывал по формуле:
            Z = √(rф+rн)2.
            Выражение в скобках во второй степени.

          2. Николай, какой смысл выражение в квадрате ставить под корень? По моему, если Вы хотите сложить векторные величины надо под корень ставить сумму квадратов, а не квадрат суммы.

    2. Здравствуйте!
      По релейной защите, каким реле можно защитить линию 0,4 кВ, если автомат не проходит по испытаниям фазы-нуль?

      1. Добрый день, Николай.
        Смотря что за нагрузка на этом кабеле.
        Кстати Вы автомат с другой характеристикой не пробовали. Например ВА с характеристикой «В» — отсечка 3-5 крат.

  4. Если я правильно понимаю ПУЭ 3.1.10, то сети, указанные в задаче защищаются только по перегрузке.

    1. Добрый вечер, Николай.
      Вы не правильно понимаете. Начните читать пуэ с п.3.1.8. Там четко сказано, что электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, а в п.3.1.10 указаны сети, которые должны иметь дополнительно и защиту от перегруза.

      1. Вы подошли к вопросу не с той стороны. Сначала параметры нагрузки, затем ток номинальный и номинал аппарата защиты, затем исходя из длинны линии сечение проводов или кабелей.
        Если уже есть ТП и ВЛ то по замерам тока КЗ и расчёта потерь определите номинал аппарата защиты и соответственно мощность которую можно по этой ВЛ передать.
        На заданной линии при нагрузке 25кВА потери будут около 6% это предел и соответственно АВ на ТП 40А, он и по КЗ сработает.
        Это справедливо только при одной нагрузке в конце линии, если нагрузок несколько и на разном удалении от ТП, то применяйте секционирование.

        1. Алан, добрый вечер.
          Мы не проектируем новый объект а проверяем существующий, т.е. все параметры системы уже выбраны.
          Благодарю Вас за участие в жизни сайта.
          Наверняка ваш комментарий будет полезен другим читателям.
          С уважением
          Геннадий

  5. Приветствую, Геннадий, давно не отмечался на вашем сайте.

    Пишу по поводу выбора защиты ВЛ-0,4 кВ на основе Фаза-нуль, рассматривая только ТР, обеспечивающий время срабатывания до 5 с.
    Такие АВ выпускаются, комплектуются и ЭР и ТР.
    Что скажете?

    1. Разве автоматы серии ВА 47-29 не подходят?
      Они выполнены согласно международного ГОСТа и аналогичны всем выпускаемым в мире. По крайней мере характеристики почти не отличаются.
      Я считаю что 5 с слишком мало для тепловой защиты.
      К тому же тепловая защита ведь не для защиты человека от поражения током, а для защиты оборудования от перегруза.

  6. Здравствуйте, уважаемые коллеги!
    п.1.7.79. ПУЭ требует: 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, 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;

    Вопрос, как измерить это полное сопротивление защитного проводника между ГЗШ и распределительным щитом или щитком?

    1. Вы забыли отметить что время отключения в любом случае не может быть больше 5с.
      Если честно я не знаю ответа на Ваш вопрос, т.к. такого вида работ у меня нет. Попробую поискать информацию

  7. Добрый день. Потребитель — шкаф с кучей электроники, инверторами. На вводе стоят предохранители NH-2 400A, gG
    В 5секунд срабатывания защиты никак не вмещаемся 🙁

    Сопротивление Zs составило 0.08-0.09 Ом.
    Тогда Ia = 220/0.09=2440 A.
    Для этого типа предохранителей, время срабатывания составит 8-9секунд.
    Imax(5сек) = 2996. k= 7,5

    Что записать в отчете?
    Нагрузка не симметрична, диф защиты нет.
    Стоит ли менять\комбинировать с предохранителями более быстрых характеристик?
    Заранее благодарен.

    1. Согласно ПУЭ если Вы не укладываетесь надо подобрать предохранитель, который будет укладываться, например с номиналом 355 А. или на 400 А но не с характеристикой gG.
      Можно конечно попробовать протянуть контакты… и вот еще, нет ли в паспорте на средство измерений такого пункта: для исключения сопротивления соединительных проводов вычтите из результата измерений 0,01 или 0,02 Ом?

      1. Шкаф — комплектное устройство, на гарантии и менять что-то только через предьявления изготовителю в несоответствии с соображениям безопасности и т.п.
        Измеритель — MIE-500 сам учитывает сопротивление проводов, длина используемых (сертифицированных проводов) уставляется перед тестом.
        Будем смотреть линию 🙂
        Спасибо за помощь, всех благ.

Добавить комментарий

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

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Optionally add an image (JPEG only)

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.