Для чего производится замер петли фаза-нуль

Главным условием успешной эксплуатации электрических сетей и электроустановок является электробезопасность, обеспечиваемая заземлением, широким применением защитных автоматов и другими мерами. В процессе эксплуатации электрические сети подвержены износу, на их состояние влияют:

• время, в результате старения происходит снижение сопротивления изоляции;
• окружающая среда, под воздействием агрессивных факторов происходит окисление контактных групп;
• механические изменения, со временем ослабевают крепления контактов.

Последние два фактора влекут к росту значений переходных сопротивлений, существенно повышая риск некорректной работы защитной автоматики и возникновения аварийных ситуаций. С целью снижения рисков, электрические сети подвергаются периодическим испытаниям, в ходе которых производится:

• замеры сопротивлений изоляции;
• измеряются параметры защитного заземления;
• проверяется работоспособность и параметры срабатывания защитной автоматики.

Особенного внимания заслуживает цепь фаза-ноль, поскольку от ее общего сопротивления зависит работоспособность автоматических выключателей.

Что такое петля фаза-ноль и как она влияет на безопасность?

Прежде чем приступать к поиску ответа на поставленный вопрос следует определиться в терминологии. В русском языке в большинстве случаев слова «нуль» и «ноль» равноправны. Следовательно, выражения «петля фаза-ноль» и «петля фаза-нуль», которые можно встретить в различных источниках, также эквивалентны.

В электрических сетях с глухозаземленной нейтралью (TN-C, TN-S и TN-C-S), точка соединения обмоток трансформатора подстанции (нейтраль) соединена с контуром заземления и приходит к потребителю в виде проводника PEN или раздельных PE и N. Если соединить любой из них с одним из проводников фазы трансформатора на стороне потребителя, образуется электрическая цепь замыкания фазы-ноль или иными словами петля.

В идеальном случае из-за невысокого сопротивления петля в таком случае должна обеспечивать защиту от короткого замыкания путем срабатывания защитных автоматов, однако, в реальных ситуациях все может происходить несколько иначе. Общее сопротивление петли складывается из последовательно соединенных сопротивлений:

• нулевых и фазных проводников, составляющих петлю;
• переходных сопротивлений коммутационных устройств (контакторы, рубильники, автоматические выключатели);
• переходных сопротивлений точек соединений (цепей ввода, промежуточных соединений и т.д.).

Учитывая, что ток однофазного КЗ связан с общим сопротивлением петли фаза-ноль (Z) следующей зависимостью:

Iкз = U/Z,

очевидно, что чем выше будут сопротивления петли, тем меньше будут токи однофазных замыканий. В ряде случаев величины тока при коротком замыкании, бывает не достаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя автомата, а тепловой расцепитель срабатывает только спустя несколько секунд. Как правило, этого времени оказывается достаточно для критического разогрева и воспламенения электропроводки.

Таким образом, для правильного выбора автоматического выключателя необходимо знать значение Z для конкретной сети. Расчеты петли с учетом сечений и длины проводников зачастую не дают объективных данных, в сравнении с измерениями сопротивления, поэтому более точную оценку получают при измерениях петли.

Как проводятся замеры?

Сегодня измерение сопротивления петли фаза-ноль производится различными методиками, чаще всего:

• методом вольтметра-амперметра;
• методом падения напряжения;
• методом короткого замыкания.

Выбирают методику измерения в зависимости от наличия специальной измерительной аппаратуры. Производят замеры в наиболее удаленных от ввода точках энергопотребления.