На что влияет сопротивление цепи фаза-нуль

Электроэнергия сегодня используется повсюду, однако наряду с благами цивилизации, которые она несет человеку, электричество таит в себе огромную опасность для него же. Минимизировать угрозы помогают различные средства:

• изоляции проводов закрывают токоведущие части от случайного прикосновения;
• защитным заземлением опасные потенциалы, возникающие при замыканиях фазных проводов на корпуса электрооборудования, утилизируются в грунте;
• защитная автоматика производит автоматическое отключение электроэнергии при токовых перегрузках и коротких замыканиях.

Любое из защитных средств подлежит проверке. В арсенале услуг электротехнических лабораторий имеются и измерения сопротивления изоляции, и замеры сопротивления контура заземления. Одним из наиболее распространенных измерений сопротивлений при исследовании электрических сетей является замер петли «фаза нуль».

Чтобы разобраться, для чего измеряется сопротивление цепи или петли фазы ноль и на что может влиять величина ее сопротивления, попробуем разобраться, что вообще означает собой термин «петля фаза-нуль».

Петля фаза-ноль, из чего складывается сопротивление и на что оно влияет

В сетях с глухозаземленной нейтралью электроэнергия от источника к потребителю передается посредством фазных и нулевых проводов. Для электрической нагрузки, включаемой например, в электрическую розетку, цепь источника питания складывается из сопротивлений:

• фазных проводников;
• обмоток трансформаторов подстанций;
• нулевых проводников.

Таким образом, питающая цепь, оканчивающаяся фазным и нулевым контактами розетки, представляет собой замкнутую петлю, получившую название благодаря своим составляющим.

Эту идеальную схему дополняют переходные сопротивления коммутационных устройств, контакторов и защитных автоматов, кроме того в цепях переменного тока к активному сопротивлению добавляются реактивные составляющие индуктивного и емкостного характера.

Замер петли фаза-ноль проводится для выявления реального сопротивления цепи, его превышение расчетных (заложенных проектом) значений свидетельствует о неисправностях или дефектах сети:

• использование заниженного сечения проводов при монтаже;
• загрязнение или коррозия контактов коммутирующих элементов;
• дефекты монтажа и т.д.

Это негативным образом влияет на работу оборудования, ведет к росту потерь и увеличивает вероятность поломок, но самая главная опасность – увеличение сопротивление петли ставит под угрозу корректную работу защитной автоматики.

При коротком замыкании, ток в цепи определяется соотношением:

I_к.з.= U_н/Z

где U_н – номинальное напряжение сети, а Z – полное сопротивление.

Согласно требованиям ПТЭЭП ток короткого замыкания должен превышать номинальный ток автомата минимум втрое, поэтому если параметры петли, точнее ее сопротивление возрастут, защитное отключение может просто не наступить.

Простой пример. Сопротивление петли возросло до 2 Ом, при этом ток короткого замыкания составит 110 А, в этом случае еще можно ждать срабатывания защитных автоматов с номинальным током до 32 А включительно, а вот мгновенного размыкания автоматов номиналом от 40 А и выше не произойдет. Тем не менее, величины тока достаточно для возгорания электропроводки, таким образом, увеличение сопротивления петли фаза-ноль может оказаться причиной пожара в случае короткого замыкания.

На фото ниже было сделано 2 измерения, между разными фазами и РЕ, прибор METREL 3102Н сразу показывает ожидаемый ток короткого замыкания, в соответствии с измеренными значениями и напряжением

Измеряется сопротивление петли фаза-ноль усилиями электротехнических лабораторий, которые имеют соответствующее оборудование и квалификацию персонала.