Петля фаза ноль что это такое простыми словами

Что такое сопротивление цепи фаза — нуль

Если попытаться объяснить упрощенно, то фаза в сети переменного тока — это тот проводник, потенциал которого изменяется от нуля до амплитудного значения, а нуль — это второй проводник, его потенциал не изменяется и считается нулевым.

Когда монтаж электропроводки выполнен, обязательно проводят измерение сопротивления петли фаза-нуль.

Бывает ведь так, что в старых зданиях фазный и нулевой кабели тянутся от трансформаторной подстанции, имея протяженность в сотни метров, тогда как в электрощите самого здания расщепления PEN проводника не выполнено или выполнено некачественно. Это приводит к большому падению напряжения на проводах, к лишним потерям энергии. Некачественно выполненные соединения создают избыточную нагрузку, приводя к аварийным ситуациям и т.д.

Поэтому необходимо очень тщательно проверять весь участок проводки — от электрической подстанции до квартиры. По сути эти провода представляют собой петлю, образованную фазным и нулевым проводниками, которая простирается от понижающей обмотки трансформатора на подстанции до электрической розетки.

По результатм измерений сопротивления этой петли можно определить ток однофазного кроткого замыкания (КЗ) в конкретной электрической цепи и проверить будет ли при этом КЗ срабатывать автоматический выключатель (ток КЗ должен быть не меньше нормируемого по ПУЭ).

Все мы знаем, что известные отношения между током и напряжением описывает закон Ома. Он и позволит определить сопротивление участка цепи, оперируя двумя другими известными величинами — напряжением и током.

Принимая во внимание тот факт, что в электрической розетке ток не постоянный а переменный, — использовать необходимо закон Ома для переменного тока, где учитываются также индуктивное и емкостное сопротивления, а не только активное.

Рассмотрим элементарную схему, где к розетке присоединена лампочка (так образно покажем активную нагрузку).

Здесь показано, что трансформатор подстанции обладает не только активной, но и индуктивной составляющей сопротивления.

Между проводами имеется емкость, дающая емкостную составляющую сопротивления в дополнение к активной составляющей сопротивления непосредственно проводов. Ну и лампа накаливания — она символизирует в данных условиях чисто активное сопротивление, которое используется для испытаний. Активная составляющая в петле фаза-нуль — главная, но нужно узнать полное ее сопротивление.

Сначала хорошо бы измерить напряжение непосредственно на обмотке трансформатора. Практически же этого сделать не получится, поэтому обходятся обычно измерением напряжения в розетке без нагрузки при помощи вольтметра (U1), внутреннее сопротивление которого имеет порядок МОм, поэтому реальной погрешности в измерения он не вносит.

Далее к розетке присоединяют амперметр и активную нагрузку (в районе 3 кВт). Фиксируют показания вольтметра (U2) и амперметра (I).

Вычисляют с помощью закона Ома сопротивление полной цепи: Z1 = U1/I — это сопротивление цепи фаза-нуль плюс сопротивление активной нагрузки.

Далее вычисляют сопротивление активной нагрузки: Z2 = U2/I.

Наконец, вычитают одно из другого и получают значение сопротивления петли фаза-нуль: Zфаза-нуль = Z1 – Z2. Это грубое описание измерительного процесса.

Безусловно, бытовые хозяйственные вольтметры и амперметры имеют большую погрешность по сравнению с приборами лабораторными, по всем канонам поверенными. Бытовые приборы не учтут реактивные составляющие.

Поэтому лучше всего проводить измерения сопротивления петли фаза-нуль в электроустановках специализированными электроизмерительными приборами. Данные приборы имеют встроенные прецизионные вольтметр и амперметр, а также встроенную активную нагрузку и вычислительную электронику.

Самые популярные приборы такого типа — измерители сопротивления петли фаза-нуль ИФН-200, ИФН-300 и DT-5301. Для этих целей также применют многофункциональные измерительные приборы для комплексного контроля параметров электрических установок.

Измеритель сопротивления петли фаза-нуль достаточно присоединить к розетке, нажать на одну кнопку, и он сам замерит напряжение без нагрузки, присоединит нагрузку (она имеется внутри прибора), измерит ток и напряжение под нагрузкой, произведет необходимые вычисления, приняв в расчет реактивную составляющую. На дисплее будет представлено точное значение полного сопротивления петли фаза-нуль в Омах.

Зная полученный результат, можно будет найти слабые места монтажа, тут же исправить выявленные огрехи, а также проверить работу электрических аппаратов защиты.

Примеры определения сопротивление цепи фаза – ноль и влияние его на сечение кабеля при проектировании системы электроснабжения рассмотрены здесь: Как выбрать сечение кабеля — советы проектировщика

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Что такое петля фаза-ноль простым языком — методика проведения измерения

Электроприборы должны работать без нареканий, если электрическая цепь соответствует всем нормам и стандартам. Но в линиях электропитания происходят изменения, которые со временем сказываются на технических параметрах сети. В связи с этим необходимо проводить периодическое измерение показателей и профилактику электропитания. Как правило, проверяют работоспособность автоматов, УЗО, а также параметры петли фаза-ноль. Ниже описаны подробности об измерениях, какие приборы использовать и как анализировать полученные результаты.

Что подразумевается под термином петля фаза-ноль?

Согласно правилам ПУЭ в силовых подстанциях с напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью необходимо регулярно проводить замер сопротивления петли фаза-ноль.

Петля фаза-ноль образуется в том случае, если подключить фазный провод к нулевому или защитному проводнику. В результате создается контур с собственным сопротивлением, по которому перемещается электрический ток. На практике количество элементов в петле может быть значительно больше и включать защитные автоматы, клеммы и другие связующие устройства. При необходимости, можно провести расчет сопротивления вручную, но у метода есть несколько недостатков:

• сложно учесть параметры всех коммутационных элементов, в том числе выключателей, автоматов, рубильников, которые могли измениться за время эксплуатации сети;
• невозможно рассчитать влияние аварийной ситуации на сопротивление.

Наиболее надежным способом считается замер значения с помощью поверенного аппарата, который учитывает все погрешности и показывает правильный результат. Но перед началом измерения необходимо совершить подготовительную работу.

Для чего проверяют сопротивление петли фаза-ноль

Проверка необходима для профилактических целей, а также обеспечения корректной работы защитных устройств, включая автоматические выключатели, УЗО и диффавтоматы. Результатом измерения петли фаза-ноль является практическое нахождение сопротивления силовой линии до автомата. На основе этого рассчитывается ток короткого замыкания (напряжение сети делим на это сопротивление). После чего делаем вывод: сможет ли автомат, защищающий данную линию отключиться при КЗ.

Читайте также: Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?

Например, если на линии установлен автомат C16, то максимальный ток КЗ может быть до 160 А, после чего он расцепит линию. Допустим в результате измерения получим значение сопротивления петли фазы-ноль равным 0,7 Ом в сети 220 В, то есть ток равен 220 / 0,7 = 314 А. Этот ток больше 160 А, поэтому автомат отключится раньше, чем начнут гореть провода и поэтому считаем, что данная линия соответствует норме.

Важно! Большое сопротивление является причиной ложного срабатывания защиты, нагрева кабелей и пожара.

Причина может заключаться во внешних факторах, на которые сложно повлиять, а также в несоответствии номинала защиты действующим параметрам. Но в большинстве случаев, дело во внутренних проблемах. Наиболее распространенные причины ошибочного срабатывания автоматов:

• неплотный контакт на клеммах;
• несоответствие тока характеристикам провода;
• уменьшение сопротивления провода из-за устаревания.

Использование измерений позволяет получить подробные данные про параметры сети, включая переходные сопротивления, а также влияние элементов контура на его работоспособность. Другими словами, петля фаза-ноль используется для профилактики защитных устройств и корректного восстановления их функций.

Зная параметры автомата защиты конкретной линии, после проведения измерения, можно с уверенностью сказать, сможет ли автомат сработать при коротком замыкании или начнут гореть провода.

Периодичность проведения измерений

Надежная работа электросети и всех бытовых приборов возможна только в том случае, если все параметры соответствуют нормам. Для обеспечения нужных характеристик требуется периодическая проверка петли фазы-ноль. Замеры проводятся в следующих ситуациях:

1. После ввода оборудования в эксплуатацию, ремонтных работ, модернизации или профилактики сети.
2. При требовании со стороны обслуживающих компаний.
3. По запросу потребителя электроэнергии.

Справка! Периодичность проверки в агрессивных условиях — не менее одного раза в 2 года.

Основной задачей измерений является защита электрооборудования, а также линий электропередач от больших нагрузок. В результате роста сопротивления кабель начинает сильно нагреваться, что приводит к перегреву, срабатыванию автоматов и пожарам. На величину влияет множество факторов, включая агрессивность среды, температура, влажность и т.д.

Какие приборы используют?

Для измерения параметров фазы используют специальные поверенные устройства. Аппараты отличаются методиками замеров, а также конструктивными особенностями. Наибольшей популярностью среди электриков пользуются следующие измерительные приборы:

• М-417. Проверенное опытом и временем устройство, предназначенное для измерения сопротивления без отключения источника питания. Из особенностей выделяют простоту использования, габариты и цифровую индикацию. Прибор применяют в любых сетях переменного тока напряжением 380В и допустимыми отклонениями 10%. М-417 автоматически размыкает цепь на интервал до 0,3 секунды для проведения замеров.
• MZC-300. Современное оборудование для проверки состояния коммутационных элементов. Методика измерений описаны в ГОСТе 50571.16-99 и заключается в имитации короткого замыкания. Устройство работает в сетях с напряжением 180-250В и фиксирует результат за 0,3 секунды. Для большей надежности работы предусмотрены индикаторы низкого или высокого напряжения, а также защита от перегрева.
• ИФН-200. Устройство с микропроцессорным управлением для измерения сопротивления петли фаза-ноль без отключения питания. Надежный прибор гарантирует точность результата с погрешностью до 3%. Его используют в сетях с напряжением от 30В до 280В. Из дополнительных преимуществ следует выделить измерение тока КЗ, напряжения и угла сдвига фаз. Также прибор ИНФ-200 запоминает результаты 35 последних замеров.

Важно! Точность результатов измерения зависит не только от качества прибора, но и от соблюдения правил выполнения выбранной методики.

Как измеряется сопротивление петли фаза ноль

Измерение характеристик петли зависит от выбранной методики и прибора. Выделяют три основных способа:

• Короткое замыкание. Прибор подключается к рабочей цепи в наиболее отдаленной точке от вводного щита. Для получения нужных показателей устройство производит короткое замыкание и замеряет ток КЗ, время срабатывания автоматов. На основе данных автоматически рассчитываются параметры.
• Падение напряжения. Для подобного способа необходимо отключить нагрузку сети и подключить эталонное сопротивление. Испытание проводят с помощью прибора, который обрабатывает полученные результаты. Метод считается одним из наиболее безопасных.
• Метод амперметра-вольтметра. Достаточно сложный вариант, который проводят при снятом напряжении, а также используют понижающий трансформатор. Замыкая фазный провод на электроустановку, измеряют параметры и делают расчеты характеристик по формулам.

Методика измерения

Наиболее простой методикой считается падение напряжения в сети. Для этого в линию электропитания подключают нагрузку и замеряют необходимые параметры. Это простой и безопасный способ, не требующий специальных навыков, Измерение можно проводить:

• между одной из фаз и нулевым проводом;
• между фазой и проводом РЕ;
• между фазой и защитным заземлением.

После подключения прибора он начинает измерять сопротивление. Требуемый прямой параметр или косвенные результаты отобразятся на экране. Их необходимо сохранить для последующего анализа. Стоит учитывать, что измерительные устройства приведут к срабатыванию УЗО, поэтому перед испытаниями необходимо их зашунтировать.

Справка! Нагрузку подключают в наиболее отдаленную точку (розетку) от источника питания.

Анализ результатов измерения и выводы

Полученные параметры используют для анализа характеристик сети, а также ее профилактики. На основе результатов принимают решения о модернизации линии электропередачи или продолжении эксплуатации. Из основных возможностей выделяют следующие:

1. Определение безопасности работы сети и надежности защитных устройств. Проверяется техническая исправность проводки и возможность дальнейшей эксплуатации без вмешательств.
2. Поиск проблемных зон для модернизации линии электроснабжения помещения.
3. Определение мер модернизации сети для надежной работы автоматических выключателей и других защитных устройств.

Если показатели находятся в пределах нормы и ток КЗ не превышает показатели отсечки автоматов, дополнительные меры не требуются. В противном случае необходимо искать проблемные места и устранять их, чтобы обеспечить работоспособность выключателей.

Форма протокола измерения

Последним этапом в измерении сопротивления петли фаза-ноль является занесение показаний в протокол. Это необходимо для того, чтобы сохранить результаты и использовать их для сравнения в будущем. В протокол вписывается информация о дате проверки, полученный результат, используемый прибор, тип расцепителя, его диапазон измерения и класс точности.

В конце составленной формы подводят итоги испытания. Если он удовлетворительный, то в заключении указывается возможность дальнейшей эксплуатации сети без принятия дополнительных мер, а если нет — список необходимых действий для улучшения показателя.

В заключение необходимо подчеркнуть важность измерений сопротивления петли. Своевременный поиск проблемных участков линий электропитания позволяет принимать профилактические меры. Это не только обезопасит работу с электроприборами, но и увеличит срок эксплуатации сети.

Похожие статьи:

Как собрать электрический распределительный щиток для квартиры

Как правильно подключить электрический духовой шкаф и варочную панель: выбор кабеля, розетки с вилкой, автомата и схемы подключения

Преимущества использования унифицированного токового сигнала 4 — 20 мА в цепях управления

Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды

Какой автоматический выключатель ставить на ввод в квартиру и частный дом?

Как выбрать цифровой мультиметр?

Замер петли фаза-нуль

Петля фаза ноль это контур, состоящий из соединения фазного и нулевого проводника. Данное испытание необходимо для проверки соответствия уставки токовой отсечки аппарата защиты току короткого замыкания, то есть нам необходимо знать, за какое время аппарат защиты отключит поврежденную линию и отключит ли вообще. Измерения проводят на самом удаленном участке линии. Потому что чем больше протяженность, тем хуже будут показатели, ниже ток короткого замыкания. Сопротивление петли фаза ноль зависит от сечения жил кабеля, его протяженности, переходных сопротивлений в соединительных коробках данной линии. Далее по полученным значениям производится расчет тока возможного короткого замыкания и производится сравнение со значением отсечки автоматического выключателя.

Со временем показатели могут увеличиваться из-за ухудшения переходных контактов в цепи фазного и нулевого проводника, поэтому данный параметр необходимо контролировать регулярно.

Так как при увеличении сопротивления петли фаза ноль, уменьшается возможный ток короткого замыкания, и как следствие аппарат защиты может не отключить поврежденную линию. Своевременное проведение проверки позволит предотвратить возникновение нештатных ситуаций и перегрев проводников.

На картинке пример измерения прибором metrel mi3102H SE. Полученное значение : 0,77 Ом, прибор сразу показывает какой ток КЗ возникнет на линии: 299 ампер, этого будет достаточно чтобы автомат категории С на 16 ампер сработал.

Периодичность проведения испытаний

Это испытание проводится при вводе электрооборудования в эксплуатацию, в обязательном порядке, при приёмо-сдаточных испытаниях в 100% объеме.

Это позволяет установить, насколько качественно выполнен монтаж, подобраны аппараты защиты. После этого проверка производится раз в три года, и согласно ГОСТ Р 50571-16 2007 рекомендовано к включению в объем эксплуатационных испытаний. По усмотрению ответственного за электрохозяйство испытания можно проводить чаще.

Кто проводит замер петли фаза ноль

Измерения проводят специальные электролаборатории, деятельность которых аккредитована федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Право на проведение этого вида работ указывается в свидетельстве о регистрации электролаборатории в перечне работ.

Какими приборами производятся измерения

Измерения производятся при помощи приборов, имеющихся у электролабораторий. Современные приборы создают искусственное короткое замыкание в месте измерения внутри прибора и сразу производят расчет сопротивления петли фаза ноль, и тока короткого замыкания.

В нашей компании есть все необходимое оборудование, которое позволяет быстро и качественно провести проверку.

Петля «фаза-нуль»

Контур, состоящий из фазы трансформатора и цепи фазного и нулевого проводников.

В электроустановках до 1000 В с заземлением нейтрали безопасность обслуживания электрооборудования при пробое на корпус обеспечивается отключением поврежденного участка с минимальным временем. При замыкании фазного провода на соединенный с нейтралью трансформатора (или генератора) нулевой провод или корпус оборудования образуется контур, состоящий из фазы трансформатора и цепи фазного и нулевого проводников. Этот контур принято называть петлей «фаза-нуль»

Проверка надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем:

Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной.
Измерение тока короткого замыкания цепи «фаза-нуль» производят следующими методами:
— падения напряжения на нагрузочном сопротивлении;
— падения напряжения отключенной цепи;
— опытом короткого замыкания в цепи.
Метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении рекомендован приложением D1 стандарта ГОСТ Р 50571.16-99 «Приемо-сдаточные испытания».

Он является наиболее удобным, быстрым и безопасным – в процессе измерения не требуется постороннего источника питания, а измерительный ток, как правило, не превышает 25 А. Результатом применения метода расчета цепи «фаза-нуль» методом падения напряжения на нагрузочном сопротивлении является значение сопротивления цепи «фаза-нуль».

Так как целью проверки цепи «фаза-нуль» является сравнение токов короткого замыкания с уставкой защиты, замеренное сопротивление цепи переводится в ток короткого замыкания по формуле:

где: Un — номинальное напряяжение сети; Z — полное сопротивление петли «фаза-нуль».
Iкз сравнивается с нормами ПТЭЭП

Материалы по теме:

• Четырехпроводная схема подключения источника питания и нагрузки
• Измерение сопротивления на переменном токе
• Измерение RLС. Эквивалентный режим
• Характеристическое сопротивление
• Тангенс угла потерь