«УТВЕРЖДАЮ» | |
___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ (Должность, Ф. И.О., руководителя организации) | |
«___»____________ 2005 г. |
Методика проверки
цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ
с системой ТN
г. Санкт-Петербург
2005 г.
Содержание
1. Введение …………………………………………………….. 3
2. Назначение …………………………………………… .. 3
3. Общие положения ………………………………………………… . 3
4. Способы проверки цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ с
системой ТN ……………………………………………………………… 5
5. Измерение сопротивления петли фаза-нуль прибором М-417 ………… 6
6. Непосредственное измерение тока к. з. приборами Щ-41160, ЭКО604 .. 8
7. Измерения цепи сопротивления петли фаза-нуль и автоматическое
вычисление тока к. з. прибором МZС-200 …………………………….. 12
8. Обработка и оформление результатов измерений ……………………… 14
9. Требования к безопасному проведению работ …….. 14
1. Введение.
Целью настоящей методики является обеспечение качественного и безопасного проведения работ при производстве электролабораторией (далее ЭЛ) испытаний (измерений).
Настоящая методика составлена на основании:
- ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений».
- Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей.
- Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001.
- Информационного письма Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору России г. «О порядке допуска в эксплуатацию электроустановок для производства испытаний (измерений)-электролабораторий».
-Документации заводов-изготовителей приборов, используемых в проведении работ.
2. Назначение.
Назначение настоящей методики - описание процедур по организации, выполнению и оформлению проводимых ЭЛ работ по проверке цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ с системой ТN.
3. Общие положения.
Согласно п. 1.7.78 раздела 1 Правил эксплуатации электроустановок (ПУЭ), 7-ое издание, при выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система ТN, и заземлены, если применены системы IТ или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом (в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети).
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.
Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.
В соответствии с п. 1.7.79 раздела 1 Правил эксплуатации электроустановок, 7-ое издание, в системе ТN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.
ПУЭ таблица 1.7.1.
Наибольшие допустимые значения времени
защитного автоматического отключения для системы ТN
Номинальноефазное напряжение U, 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 и 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 50 Z / U (Ом)
Где: Z - полное сопротивление цепи “фаза-нуль”, Ом
U - 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.
4. Способы проверки цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ с системой ТN.
В настоящее время на практике наиболее распространенными являются следующие три способа проверки:
1-й способ - измерение сопротивления петли фаза-нуль прибором М-417
(данный прибор считается морально устаревшим).
2-й способ - непосредственное измерение тока к. з. приборами Щ-41160, ЭКО604.
3-й способ - измерения цепи сопротивления петли фаза-нуль и автоматическое
вычисление тока к. з. прибором МZС-200.
5. Измерение сопротивления петли фаза-нуль прибором М-417.
Прибор М-417 предназначен для измерения полного сопротивления цепи фаза-нуль в сетях переменного тока напряжением 380 В.
Работа прибора основана на измерении падения напряжения на встроенном в приборе нагрузочном резисторе, включаемом при измерении в контролируемую сеть.
Диапазон измерения прибора от 0,1 до 2 Ом.
Схема подключения прибора аналогична далее представленной схеме подключения прибора Щ-41160.
Порядок проведения измерений:
1. Прибор устанавливают в горизонтальное положение.
2. Ручку «Калибровка» ставят в левое крайнее положение.
3. Зажим К2 прибора присоединяется к корпусу испытуемого электроприемника, затем зажим К1 к фазному питающему проводу, при этом должна загораться сигнальная лампа, показывающая отсутствие обрыва «нуля».
4. При загорании сигнальной лампы нажимают кнопку «Проверка калибровки» и ручкой «Калибровка» устанавливают стрелку прибора на нуль.
5. Отпустив кнопку «Проверка калибровки», нажимают кнопку «Измерение» и отсчитывают показания по шкале прибора. Расчетным показанием считается измеренное показание минус 0,1 Ом (сопротивление измерительных проводов).
6. Загорание второй сигнальной лампы при нажатой кнопке «Измерение» свидетельствует о том, что сопротивление измеряемой цепи превышает 2 Ом.
7. Схема прибора обеспечивает размыкание измерительной цепи прибора в течении 0,3 с при появлении на корпусе опасного напряжения превышающего 36 В.
Если при проведении измерения прибором в цепи фаза-нуль обмотка силового трансформатора не участвует, то сопротивление петли должно определяться по формуле
Z пет = Zn + Zт/3,
а возможный ток однофазного к. з. по формуле
I кз = Uф / (Zn + Zт/3),
где: Uф - фазное напряжение, В;
ZТ - полное сопротивление трансформатора, Ом.
Значение величин полного сопротивления различных типов силовых трансформаторов приведены в нижепредставленной таблице
Мощность трансформатора, кВА | Первичное напряжение, кВ | Схема соединения обмоток | Полное сопротивление трансформатора ZТ 230 / 400 В, Ом |
1 | 2 | 3 | 4 |
25 | 6-10 | У/Уо | 3,110 |
40 | 6-10 | У/Уо | 1,949 |
63 | 6-10 | У/Уо | 1,237 |
100 | 6-10 | У/Уо | 0,779 |
160 | 6-10 | У/Уо | 0.487 |
250 | 6-10 | А/Уо | 0.312 |
250 | 6-10 | У/Уо | 0.106 |
250 | 20-35 | У/Уо | 0,305 |
400 | 6-10 | А/Ус | 0.195 |
400 | 6-10 | У/Уо | 0,066 |
630 | 6-10 | У/Уо | 0.129 |
1000 | 6-10 | У/Уо | 0,081 |
1000 | 6-10 | А/Уо | 0,026 |
~| |
6. Непосредственное измерение тока к. з. приборами Щ-41160, ЭКО604.
6.1. Прибором Щ 41160.
Прибор Щ41160 предназначен для измерения тока однофазного короткого замыкания петли фаза-нуль в сетях переменного тока 220/380 В, частотой 50 Гц, с глухозаземленной нейтралью питающего трансформатора.
Прибор Щ 41160 состоит из семи функциональных блоков: питания (БП), защиты (БЗ), управления (БУ), управления тиристором (БУТ), логики (БЛ), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), индикации (БИ).
В основу работы прибора положено измерение реального тока короткого замыкания с ограничителем времени протекания тока к. з. длительностью не более 10 м/сек. Однофазное к. з. производится через тиристор и шунт. Время протекания тока определяется временем открытого состояния тиристора. Для устранения влияния апериодической составляющей тока к. з. измерения производится в два такта. Во время первого такта измеряется угол сдвига установившегося значения тока по отношению к напряжению, а затем производится повторное к. з. в момент, соответствующий измеренному углу сдвига.
Измеритель выполнен в виде переносного прибора.
Органы управления и индикации выведены на лицевую панель. На задней панели прибора расположены три зажима для подключения измерителя к объекту измерения, разъем для метрологической поверки, предохранитель 0,25 А, зажим для заземления измерителя и отсек батарейного питания.
Диапазон измерений тока к. з. от 01.01.01 А.
Схема подключения прибора Щ-41160 представлена на рисунке 6.1.
Порядок проведения измерений:
1. Прибор устанавливают в горизонтальное положение.
2. Подключают соединительные провода к прибору согласно нанесенной на них
маркировке. Причем, в случае когда порядок тока к. з. цепи фаза-нуль неизвестен, измерения необходимо начинать с ограничивающим резистором, т. е. соединительный провод "фаза" подключают к зажиму "фаза ч. огран".
3. Соблюдая маркировку подключают соединительные провода к объекту измерения.
4. Нажимают кнопку " ПТН " (питание). Загорание индикации (должны высвечиваться нули) свидетельствует о том, что измеритель исправен и готов к работе.
5. Нажимают кнопку ИЗМ (измерение). В процессе измерения индикация гаснет и высвечивается результат измерения.
6. Если результат измерения тока к. з. с ограничивающим резистором превышает 535А, то ориентировочное значение тока к. з. определяется по формуле
I кз = 220 / (220 / I изм - 0,3),
где: I изм - показания прибора.
Необходимо помнить, что категорически запрещается производить измерения без ограничивающего резистора, если результат измерения с резистором превышает 535 А, т. к. это может привести к выходу из строя прибора.
7. Если результат измерения тока с ограничивающим резистором не превышает 535 А, то измерение необходимо повторить без ограничивающего резистора, отсоединив соединительный провод от зажима "фаза ч. огран" и подключив его к зажиму "ФАЗА".
Рисунок 6.1
Схема подключения прибора Щ-41160
 |
Р1, Р2 - включенные при измерении коммутационные аппараты
П1, П2 - предохранители (при измерении остаются на местах)
6.2. Прибором ЭКО604.
Прибор ЭК0604 выполнен на основе однокристальной микроЭВМ и предназначен для измерения параметров электрической сети и устройств защитного отключения при проведении приемо-сдаточных испытаний электроустановок жилых и общественных зданий и сооружений.
Прибор ЭК0604 позволяет измерять: действующее значение напряжения сети, частоту сети, действующее значение тока однофазного короткого замыкания электрической сети, угол сдвига фаз между напряжением и током однофазного короткого замыкания, отключающий дифференциальный ток УЗО, время отключения УЗО, сопротивление постоянному току.
Диапазон измерений тока к. з. от 01.01.01 А.
Порядок проведения измерений:
1. Для измерения параметров тока короткого замыкания подсоединить измеритель ЭК0604 к измеряемой цепи по схеме приведенной на рисунке 6.2.
2. Автоматический выключатель "Iкз" на задней панели измерителя перевести в положение «включено» нажатием кнопки «I» на выключателе.
3. Запуск измерителя на измерение параметров производится нажатием на кнопку F2. На дисплее измерителя ЭК0604 высветится сообщение.
4. Для выхода из подрежима нажать кнопку клавиатуры ENTER, если необходимо записать измеренные значения параметров в ППЗУ, или - кнопку SHIFT, если запись не нужна, выход произойдет в окно сообщения «МЕНЮ-ИЗMEPEHИE».
5. Для выполнения следующего измерения необходимо подключить провода к следующей цепи и нажать кнопку F2.
6. По окончании измерений необходимо выключатель «I кз» перевести в положение «выключено».
Рисунок 6.2
Схема подключения прибора ЭК0604
7. Измерения цепи сопротивления петли фаза-нуль и автоматическое вычисление тока к. з. прибором МZС-200.
Прибор выполняет измерения сопротивления петли фаза-нуль и на основании полученных данных автоматически вычисляет расчетную величину тока к. з.
Диапазон измерений сопротивления петли фаза-нуль от 0 до 200 Ом.
Порядок проведения измерений:
1. Подсоединить прибор к измеряемой цепи по схеме приведенной на рисунке 7.1.
2. Нажать кнопку «О» для включения питания прибора. В течение примерно 1 с после включения питания прибора на дисплее появляются все используемые символы. Если прибор не используется, то примерно через 2 минуты он автоматически выключается.
3. Результат измерения величины сопротивления цепи короткого замыкания или величины тока короткого замыкания показывается на дисплее. При нажатии кнопки "R/I" осуществляется переключение между ними. Прибор всегда измеряет сопротивление, а показанный на дисплее ток короткого замыкания вычисляется при помощи формулы:
Un = Un / Rs
где: Un - ограничение напряжения исследуемой цепи.
Rs - измеряемое сопротивление.
Прибор автоматически узнает измеряемое напряжением и делает соответствующие расчеты. В случае, если напряжение исследуемой сети выходит за пределы допустимого диапазона, то прибор не сможет определить нужное ограниченное напряжение для вычисления тока короткого замыкания и при попытке показа на дисплее тока короткого замыкания на дисплее появится символ ЕгU.
Рисунок 7.1
Схема подключения прибора МZС-200
Измерение параметров цепи короткого замыкания
а) сети ТN; b) сети ТТ 
8. Обработка и оформление результатов измерений.
Данные по использованным в процессе измерений приборам, а также результаты измерений заносятся в протокол. Форма протокола прилагается к настоящей методике.
9. Требования к безопасному проведению работ.
В соответствии с главой 12 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001» работники ЭЛ (как работники организациий, направляемые для выполнения работ в действующих, строящихся, технически перевооружаемых, реконструируемых электроустановках и не состоящие в штате организаций – владельцев электроустановки) относятся к командированнному персоналу.
Командируемые работники должны иметь удостоверения установленной формы о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках с отметкой о группе, присвоенной комиссией командирующей организации. Командирующая организация несет ответственность за соответствие присвоенных командированным работникам групп, а также за соблюдением персоналом нормативных документов по безопасному выполнению работ.
Организация работ командировочного персонала предусматривает прохождение следующих процедур выполняемых до начала работ:
- извещение организации-владельца электроустановки письмом о цели командировки, а также составе и квалификации командировочного персонала ЭЛ;
- определение и предоставление организацией-владельцем командированным работникам права работы в действующих электроустановках (в качестве выдающих наряд, ответственных руководителей и производителей работ, членов бригады);
- проведение с командированным персоналом по его прибытии вводного и первичного инструктажей по электробезопасности;
- ознакомление командированного персонала с электрической схемой и особенностями электроустановки, в которой ему предстоит работать (причем работник которому предоставляется право исполнять обязанности производителя работ должен пройти инструктаж по схеме электроснабжения электроустановки);
- проведение работниками организации-владельца подготовки рабочего места и допуск командированного персонала к работам.
Организация, в электроустановках которой производятся работы командированным персоналом, несет ответственность за выполнение предусмотренных мер безопасности и допуск к работам.
Работы выполняются на основании наряда-допуска, распоряжения или в порядке текущей эксплуатации в соответствии с требованиями главы 5 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001». Кроме того при проведении испытаний и измерений следует :
1. Руководствоваться указаниями паспортов (инструкций по эксплуатации) используемых приборов и инструкций по технике безопасности (действующими на предприятии, где выполняются измерения), а также дополнительными требованиями по безопасности, определенными в нарядах-допусках, распоряжениях, инструктажах.
2. Проверять отсутствие напряжения (проверять отсутствие напряжения необходимо испытанным указателем напряжения, исправность которого должна быть проверена на заведомо находящихся под напряжением частях электроустановки - п. 3.3.1 «Межотраслевых правил по охране труда» ПОТ Р М-016-2001). Отсутствие напряжения следует проверять как между всеми фазами, так и между фазой и землей. Причем, в электроустановках с системой TN-C следует сделать не менее шести замеров, а в электроустановках с системой TN-S –десяти замеров.
3. Производить подключение и отключение всех измерительных приборов при снятом напряжении.
4. Обеспечивать применение защитных средств и инструмента с изолирующими рукоятками, испытанных согласно «Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках», утвержденной приказом Минэнерго России от 01.01.2001 г. за № 000.
Производящая работы бригада должна состоять не менее чем из двух человек, в том числе производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV и член бригады с группой по электробезопасности не ниже III группы.
Руководитель группы, начальник ЭЛ (он же выдающий задание), должен иметь группу по электробезопасности V в электроустановках напряжением выше 1000 В и IV - в электроустановках напряжением до 1000 В. При проведении измерений запрещается приближаться к токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице 1.
Таблица 1
Допустимые расстояния до токоведущих частей,
находящихся под напряжением.
Напряжение, кВ | Расстояние от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений, от временных ограждений, м | Расстояние от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении, от стропов, грузозахватных приспособлений грузов, м | |
До 1 | На ВЛ | 0,6 | 1,0 |
В остальных электроустановках | Не нормируется (без прикосновения) | 1,0 | |
1-35 | 0,6 | 1,0 | |
60*,110 | 1,0 | 1,5 | |
150 | 1,5 | 2,0 | |
220 | 2,0 | 2,5 | |
330 | 2,5 | 3,5 | |
400*,500 | 3,5 | 4,5 | |
750 | 5,0 | 6,0 | |
800* | 3,5 | 4,5 | |
1150 | 8,0 | 10,0 |
· * - постоянный ток
Приложения: 1. Форма протокола проверки автоматического отключения питания путем непосредственного измерения тока однофазного к. з. на 2 л.
2. Форма протокола проверки автоматического отключения питания путем замера полного сопротивления петли фаза-нуль на 2 л.
Приложение 1
Наименование организации ИНН ОРГН
Адрес
Номер свидетельства о регистрации ЭЛ, наименование выдавшей организации, дата выдачи и срок действия
Заказчик:_______________________________________________________
Объект:
ПРОТОКОЛ №
Проверка автоматического отключения путем непосредственного измерения
тока однофазного К. З.
“ ” 200 г.
№ п/п | Наименование присоединения | Автомат, предохранитель | t mах с | I к. з. | Заключение о соответствии | ||||
Тип | Номин. ток плавкой вставки или номин. ток автомата (А) | Уставка расце-пителя Iк. з., тип диапазона | Imin А | I изм А | I расч А | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Перечень применяемого испытательного оборудования и средств измерений
№ | Наименова- | Тип | Заводской | Диапазон | Основная | Номер | Дата | Дата |
п/п | ние | номер | измерений | погреш- | свиде- | последней | очередной | |
прибора | ность | тельства | поверки | поверки | ||||
t mах - наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения.
Условие обеспечения защитного автоматического отключения в пределах нормированного времени: Iрасч > Imin,
где: I расч. = 0,85 I изм. - расчетный ток К. З.
0,85 - понижающий коэффициент, учитывающий снижение фазного напряжения в питающей сети, переходное сопротивление в точке короткого замыкания, погрешность прибора.
Iизм - непосредственное показание прибора
Imin - минимальный допустимый ток К. З., А.
Значение I min к. з.
Виды защиты от однофазных замыканий | Значение Imin при tmax | |
0,4 с | 5 с | |
Плавкая вставка предохранителя | Imax по время-токовой характеристике | Imax по время-токовой характеристике |
Автоматический выключатель соответствующий ГОСТ Р 50030.2-99 | Iотс х 1 ,2 | Imax по время-токовой характеристике с холодного состояния при Т = +5°С |
Автоматический выключатель соответствующий ГОСТ Р 50345-99 типа В С D | Inх5 Inх10 Inх20 | Imax по время-токовой характеристике с холодного состояния при Т = +5°С |
I mах = Кт х I втх,
где: Кт - температурный коэффициент, который рассчитывается из условия: при уменьшении
температуры наружного воздуха на 2°С, ток срабатывания теплового расцепителя
увеличивается на 1% (используется для приведения время-токовых характеристик,
снятых при различных температурах, к температуре +5°С). Для время-токовой
характеристики, снятой при температуре 40°С, Кт = 1,18. Для время-токовой
характеристики, снятой при температуре 20°С, Кт = 1,08.
I втх - срок срабатывания теплового расцепителя при температуре отличной от +5°С.
Нормативный документ, на соответствие требованиям которого проведены испытания: ПУЭ 1.7.79.
Заключение: ___________________________________________________________________
Измерения проводили:
Должность подпись Ф. И.О. ИНН физического лица
Начальник ЭЛ
подпись Ф. И.О.
МП «____»_______________200__г.
Всего листов Лист
Приложение 2
Наименование организации ИНН ОРГН
Адрес
Номер свидетельства о регистрации ЭЛ, наименование выдавшей организации, дата выдачи и срок действия
Заказчик:_______________________________________________________
Объект:
ПРОТОКОЛ №
Проверка автоматического отключения путем замера полного сопротивления
петли фаза-нуль
“ ” 200 г.
№ п/п | Наименование присоединения | Автомат, предохранитель | tmах с | Imin А | Z Ом | Iрасч А | Заключение о соответствии | ||
Тип | Номин. ток плавкой вставки или номин. ток автомата (А) | Уставка расце-пителя Iк. з., тип диапазона | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Перечень применяемого испытательного оборудования и средств измерений
№ | Наименова- | Тип | Заводской | Диапазон | Основная | Номер | Дата | Дата |
п/п | ние | номер | измерений | погреш- | свиде- | последней | очередной | |
прибора | ность | тельства | поверки | поверки | ||||
t mах - наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения.
Условие обеспечения защитного автоматического отключения в пределах нормированного времени: Iрасч > Imin,
где: I расч. = 0,85 х U / Z - расчетный ток К. З.
0,85 - понижающий коэффициент, учитывающий снижение фазного напряжения в питающей сети, переходное сопротивление в точке короткого замыкания, погрешность прибора.
Z - непосредственное показание прибора, Ом
Imin - минимальный допустимый ток К. З., А.
Значение I min к. з.
Виды защиты от однофазных замыканий | Значение Imin при tmax | |
0,4 с | 5 с | |
Плавкая вставка предохранителя | Imax по время-токовой характеристике | Imax по время-токовой характеристике |
Автоматический выключатель соответствующий ГОСТ Р 50030.2-99 | Iотс х 1 ,2 | Imax по время-токовой характеристике с холодного состояния при Т = +5°С |
Автоматический выключатель соответствующий ГОСТ Р 50345-99 типа В С D | Inх5 Inх10 Inх20 | Imax по время-токовой характеристике с холодного состояния при Т = +5°С |
I mах = Кт х I втх,
где: Кт - температурный коэффициент, который рассчитывается из условия: при уменьшении
температуры наружного воздуха на 2°С, ток срабатывания теплового расцепителя
увеличивается на 1% (используется для приведения время-токовых характеристик,
снятых при различных температурах, к температуре +5°С). Для время-токовой
характеристики, снятой при температуре 40°С, Кт = 1,18. Для время-токовой
характеристики, снятой при температуре 20°С, Кт = 1,08.
I втх - срок срабатывания теплового расцепителя при температуре отличной от +5°С.
Нормативный документ, на соответствие требованиям которого проведены испытания: ПУЭ 1.7.79.
Заключение: ___________________________________________________________________
Измерения проводили:
Должность подпись Ф. И.О. ИНН физического лица
Начальник ЭЛ
подпись Ф. И.О.
МП
«____»_______________200__г.
Всего листов _________________ Лист ___________________
