Измерение тока короткого замыкания цепи фаза-ноль

                                  ПРОВЕРКА ЦЕПИ «ФАЗА-НУЛЬ» В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ДО 1000 В.

Измерение сопротивления цепи «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтоков при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части.

По измеренному полному сопротивлению цепи «фаза-нуль» определяется ток однофазного короткого замыкания. Полученное расчетом значение тока сравнивается с номинальным током плавкой вставки предохранителя или вставки автоматического выключателя. При прямом измерении тока однофазного короткого замыкания с номинальным током аппарата защиты сравнивается измеренное значение тока.

Для новых и реконструированных электроустановок согласно п.1.7.79 ПУЭ в системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в таблице.

Наибольшие допустимые времена защитного автоматического отключения для системы TN

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 таблице, 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 × Z_фо/U₀,

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

U₀ - номинальное фазное напряжение цепи, В;

50 - допустимое падение напряжения (напряжение прикосновения) 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.

Для действующих электроустановок при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S, TN-S) проверка срабатывания защиты производится в соответствии с п.28.4 приложения 3 ПТЭЭП.

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 нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;

- трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;

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

Измерения сопротивления цепи «фаза-нуль» и токов однофазных коротких замыканий проводятся:

— перед приемкой электроустановки в эксплуатацию;

— в сроки, определенные графиком планово-предупредительных ремонтов;

— после капитального ремонта электрооборудования. По полному сопротивлению цепи «фаза-нуль» Z_фо ток однофазного короткого замыкания I_кз определяется по формуле I_кз = U₀/Z_фо, где U₀ - среднее значение фазного напряжения.

Для проверки автоматического отключения питания необходимо определить значение тока I_min, при котором происходит срабатывание аппарата защиты в пределах нормированного времени, а затем измеренный или рассчитанный ток однофазного короткого замыкания сравнить с I_min. Для определения значения I_min следует пользоваться время-токовыми характеристиками аппаратов защиты, предоставляемых заводом-изготовителем.

Значение тока I_min

Время размыкания автоматических выключателей в пределах нормированного времени, приведенного в таблице, обеспечивается при срабатывании расцепителя токов короткого замыкания (отсечки).

Для автоматических выключателей, соответствующих ГОСТ Р 50345 (в маркировке перед I_n указываются латинские буквы В, С, D), на максимальной границе диапазонов В, С, D время размыкания не превышает 0,1 с. Если ток однофазного короткого замыкания превышает значение 5I_n для автоматического выключателя типа В, 10I_n - для автомата типа С, 20(50)I_n - для автомата типа D, то автоматическое отключение питания происходит в пределах нормированного времени.

Для автоматических выключателей, соответствующих ГОСТ Р 50030 (уставка расцепителя токов короткого замыкания в маркировке указывается в виде кратности номинальных токов, например 12I_n), разброс срабатывания расцепителя токов короткого замыкания относительно уставки не превышает ±20%. Время размыкания автоматического выключателя при срабатывании расцепителя не превышает 0,2 с. Поэтому, если измеренный или рассчитанный ток однофазного короткого замыкания превышает значение уставки расщепителя, умноженное на 1,2, то автоматическое отключение питания происходит в пределах нормированного времени.

Размыкание автоматического выключателя в пределах 5 с происходит за счет действия расцепителя перегрузки (теплового расцепителя);

Для автоматических выключателей, соответствующих ГОСТ Р 50345, применение наибольшего допустимого времени защитного автоматического отключения, равного 5 с нецелесообразно, т.к. ток однофазного короткого замыкания, необходимый для размыкания автомата, в этом случае превышает значения диапазона «В» и соответствует диапазону «С», т.е. обеспечивается автоматическое отключение питания в пределах времени, указанного в табл. 1.7.1.

Для определения тока I_min , необходимого для размыкания автоматических выключателей, соответствующих ГОСТ Р 50030, в течение 5 с, следует пользоваться время-токовыми характеристиками. Значение тока I_min определяется для холодного состояния автоматического выключателя при температуре окружающего воздуха +5°С. У автоматических выключателей без температурной компенсации при уменьшении температуры окружающего воздуха на каждые 2°С, ток, необходимый для срабатывания расцепителя перегрузки в течение одного и того же времени возрастает на 1%.

Для 5 с значение I_max определяется по формуле:

I_max = К_тI_втх,

где: К_т - температурный коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха на ток срабатывания теплового расцепителя (используется для приведения время-токовых характеристик, снятых при различных температурах, к температуре +5 °С). Для время-токовой характеристики, снятой при 40°С, К_т = 1,18.

Для время-токовой характеристики, снятой при 20°С, К_т = 1,08.

I_втх - ток срабатывания расцепителя перегрузки при температуре отличной от +5°С.