Калькулятор петли фаза-ноль

Что такое петля фаза-ноль?

Петля фаза ноль представляет собой электрическую цепь, которая образуется при коротком замыкании между фазным и нулевым проводником. Сопротивление петли фаза ноль является критически важным параметром для обеспечения электробезопасности, так как от него зависит величина тока короткого замыкания и, соответственно, срабатывание защитных устройств.

Основная формула расчета

Zпет = Zт/3 + Zл + Zпер  где:
Zт/3 - сопротивление трансформатора (мОм)
Zл - сопротивление линии (фазного + нулевого проводника) (мОм)
Zпер - переходные сопротивления контактов (мОм)

После определения полного сопротивления петли фаза ноль рассчитывается ток короткого замыкания:

Iкз = (Uф × K) / Zпет  где:
Uф = 230 В - фазное напряжение
K = 0.95 - коэффициент снижения напряжения (по ПУЭ)
Zпет - полное сопротивление в Омах

Пример расчета петли фаза ноль

Исходные данные:
- Трансформатор: 400 кВА, схема D/Y0
- Кабель: медь, 3×2.5 мм², длина 50 м
- Автомат: C16А

Расчет:
1. Сопротивление трансформатора: Zт/3 = 13 мОм
2. Сопротивление фазного провода: 8.7 × 50 = 435 мОм
3. Сопротивление нулевого провода: 8.7 × 50 = 435 мОм
4. Полное сопротивление петли: 13 + 435 + 435 = 883 мОм
5. Ток КЗ: (230 × 0.95) / 0.883 = 247 А
6. Кратность: 247 / 16 = 15.4
7. Минимальный ток срабатывания C16: 16 × 10 = 160 А
8. Защита обеспечена, так как 247 А > 160 × 1.1

Как проводится измерение петли фаза ноль

Измерение петли фаза ноль выполняется специализированными приборами, которые кратковременно создают контролируемое короткое замыкание и измеряют параметры цепи. Проверка петли фаза ноль проводится:

  • После монтажа электроустановки
  • После реконструкции или капитального ремонта
  • В процессе эксплуатации согласно графику ППР
  • При изменении схемы электроснабжения

Методика измерения. Замер петли фаза ноль производится от наиболее удаленных точек электроустановки. При этом испытание петли фаза ноль включает:

  • Подготовку схемы электроустановки
  • Выбор контрольных точек измерения
  • Проведение замеров при включенном питании
  • Расчет тока короткого замыкания петли фаза ноль
  • Оформление протокола с результатами

Важные особенности расчета. При расчете петли фаза ноль необходимо учитывать:

  • Температурный режим: Удельное сопротивление проводников приведено для температуры 65°C
  • Переходные сопротивления: В базовом расчете не учитываются, но могут составлять до 20-30% от общего сопротивления
  • Коэффициент запаса: Ток КЗ должен превышать уставку защиты минимум в 1.1 раза, рекомендуется 1.4
  • Схема соединения трансформатора: Существенно влияет на сопротивление (D/Y0 имеет меньшее сопротивление)

Источники и нормативная документация:

  • ПУЭ 7-е издание, глава 1.7 - Заземление и защитные меры электробезопасности
  • ПТЭЭП - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
  • ГОСТ 22483-2012 - Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров
  • ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1) - Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения
  • ГОСТ Р 50571.16-2007 - Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания

Измерение сопротивления фаза-ноль - без прибора

Точность + - 2-5% что вполне достаточно в большинстве случаев, приборы и оборудование: вольтметр и любой бытовой прибор с потреблением не менее 2 квт электроэнергии. Методика:

- измеряем потребляемую мощность прибором ваттметром (заявленная производителем как правило отличается от факте), лучший вариант - замер тока и напряжения, менее точный - делаем замер сопротивления (т.к.при нагревании обмотки ее сопротивление увеличивается) Подойдет чайник, электро нагреватель, утюг ... 

- замеряем напряжение без нагрузки, включаем нагрузку и повторно замеряем напряжение

- полученные величины вставляем в формулу и получаем результат 

где:

238 В - напряжение замеренное без нагрузки

234.5  В - напряжение замеренное при подключении нагрузки

27 ом - сопротивление нагрузки


Что делать если сопротивление выше нормы 

- проверить и подтянуть все контакты, соединения, скрутки и т.д.

- проверить сопротивление кабеля, заменить на кабель большего сечения

- заменить автомат на меньший ток или понизить группу ( заменить С на В )


периодичность измерение сопротивления петли "фаза-нуль" — 1 раз в 3 года; для стационарных электроплит — 1 раз в год


Автомат категории «С» - самые распространенные автоматы, с характеристиками … при токах от номинала указанного на приборе защиты :

1,13 Iном — не срабатывает,

1,45 Iном — сработает в течении часа

2,55 Iном — срабатывает в течении 60сек

Срабатывание по КЗ 5-10 Iном


Определяем токи срабатывания составят: (мин / допустимый … сопротивление петля фаза — ноль )

40А — 400-440 А / 0,5 ом

32А — 320-352 А / 0,625 ом

25А — 250-275 А / 0,625 ом

20А — 200-240 А / 0,92 ом

16А — 160-176 А / 1,25 ом

10А — 100-110 А / 2 ом

6А — 60-66 А / 3,33 ом

3А — 30-33 А / 6,67 ом


ПРИМЕР: сопротивление кабеля 0,75мм2 медь (это характеристики обычного кабеля - удлинителя косилки), 30м * 2 * 1,38 ом, обычно устанавливают автомат 16А … при КЗ автомат не сработает (сработает только тепловая защита, скорее всего сгорит кабель … причем это не только кабель удлинителя, но и кабель к розетки)

Вывод —необходимо использовать более более толстый кабель удлинителя или уменьшить его длину !

Категория: Безопасность | Добавил: Admin (24.10.2025)
Просмотров: 11
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]