Объект испытания (измерения)

ПРОГРАММА

ВЫПОЛНЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ (ИЗМЕРЕНИЙ) ПО ПРОВЕРКЕ ЦЕПИ «ФАЗА-НУЛЬ» В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ДО 1 кВ С СИСТЕМОЙ ТN

«ПВИ № 5»

Назначение, область применения

1.1 Настоящий документ программа выполнения испытаний (измерений) по проверке цепи «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN «ПВИ № 5» устанавливает объект и цели испытания, виды, последовательность и объем проводимых эксперементов, требования, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, обеспечение и отчетность по ним.

1.2 Объектом проверки является: цепь однофазного короткого замыкания - петля «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN, их соответствие утвержденному проекту, требованиям нормативной документации (НД).

1.3 Программа выполнения испытаний (измерений) по проверке цепи «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN «ПВИ № 5» разработана на основании требований ГОСТ Р 1.5-2002, ГОСТ 16504-81, ГОСТ Р 12.0.004-90 п.3.6, п.4.7, п.6.1, п.6.2, ГОСТ 12.3.019-80 п.п. 6.1., 6.2., ГОСТ 12.0.004-90 п.п. 4.1, 5.4, 6.3.; ПОТ РМ-016-2001; ПУЭ-7 п.п. 1.7.78-1.7.81 п.1.7.79 табл. 1.7.1,ПУЭ-7 изд. 1.8.39 (4), ПУЭ-6 п.п. 3.1.8, 3.1.9, 7.3.139, ГОСТ Р 50571.3-94 п. 413.1.3.3, ПТЭЭП Приложение 3 п. 28.4, ГОСТ Р 50571.16-99 п.612.3.

1.4 Настоящий документ разработан для применения персоналом электролаборатории при проведении испытаний (измерений) по проверке цепи «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN.

1.5 Настоящий документ распространяется на электроустановки зданий и сооружений напряжением до 1 кВ.

1.6 Область применения программы выполнения испытаний (измерений) по проверке цепи «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN «ПВИ № 5» в соответствии с ГОСТ Р 50571.1-93.

Нормативные ссылки

При разработке методики использованы следующие нормативные и технические документы:

2.1 ГОСТ 16504-81 Испытания и контроль качества продукции.

2.2 ГОСТ 12.1.019-79 Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

2.3 ГОСТ 12.3.019-80 Испытания и измерения электрические

2.4 ГОСТ 12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда. Общие положения

2.5 ПОТ РМ–016-2001 (РД 153-34.0-03.150-00)- Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

2.7 ПУЭ-7 издание - Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7 изд.

2.8 ПТЭЭП - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей

2.9 ПОТ РМ–016-2001 (РД 153-34.0-03.150-00)- Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

2.10 ГОСТ Р 50571 Электроустановки зданий. Комплекс стандартов.

2.11 ГОСТ Р 1.5-2002

2.12 ГОСТ Р 8.563-96 п.5.2.3 Методики выполнения измерений

Термины и определения

В настоящем документе применяют следующие термины с соответствующими определениями, которые указаны в разделе 3 МВИ №5

Объект испытания (измерения)

4.1 Объектом испытаний (измерений) является: -цепь однофазного короткого замыкания - петля «Фаза-нуль» в электроустановках до 1 кВ с системой ТN.

4.2 Цель измерения сопротивления петли «Фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки временных параметров срабатывания устройств защиты электрооборудования от сверхтоков при замыкании фазы на корпус.

По измеренному полному сопротивлению петли «Фаза-нуль» определяется ток однофазного короткого замыкания. По полученной расчетом величине этого тока определяется время срабатывания защитного аппарата. При прямых измерениях токов однофазных замыканий время срабатывания защитного аппарата определяется по измеренной величине этого тока.

Это требование должно удовлетворять требованиям п. 1.7.79 ПУЭ-7 изд. по защите от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях путем автоматического отключения питания.

4.3. Характеристики и нормативные значения объекта проверки.

4.3.1.Характеристики и нормативные значения объекта проверки согласно ПУЭ.

4.3.1.1 Под действием тока короткого замыкания электроприемник должен быстро отключаться от сети ближайшим к месту короткого замыкания аппаратом максимальной токовой защиты – автоматическим выключателем или плавким предохранителем. Надежность и быстрота срабатывания защитного аппарата будет выше чем больше ток короткого замыкания или меньше сопротивления петли «фаза-нуль».

Надежное отключение поврежденного участка считается обесточенным, если ток однофазного замыкания на корпус или нулевой провод Iкз отвечает условию:

Iкз > К* Iн,

где Iкз - ток короткого замыкания;

Iн - номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автоматического выключателя;

К - коэффициент, зависящий от вида защиты по требованию ПУЭ-6 изд. (п.п. 3.1.8, п. 3.1.9. и 7.3.139)

Значение тока однофазного короткого замыкания (Iкз) определяется по формуле:

I кз = Uо / Z ц.

где: Uо –фазное напряжение

Zц – полное сопротивление петли «фаза–нуль»

Величина тока должна иметь определенную кратность по отношению к номинальному току плавкой вставки или расцепителя автомата защищаемого присоединения. В таблице 1 приведена наименьшая допустимая кратность тока однофазного замыкания на землю относительно номинальных уставок защитных устройств

Таблица 1 - Значение коэффициента К согласно ПУЭ-6 изд. (п.п. 3.1.8, п. 3.1.9. и 7.3.139)

№ п/п	Вид защиты сети от однофазного КЗ	Кратность тока однофазного замыкания на землю относительно уставки защиты для сети, проложенной в помещении
невзрывоопасном	взрывоопасном
	Плавкий предохранитель
	Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой
	Автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем, если известен коэффициент разброса уставки Кр (по данным завода)	1,1 Кр	1,1 Кр
	То же при отсутствии заводских данных по Кр при Iном уставки: до 100 А	1,4	1,4
более 100 А	1,25	1,25

4.3.1.2 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 TN. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, 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. (п.1.7.78. ПУЭ-7 изд)

4.3.1.3 В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2 - Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN (ПУЭ-7 изд. п. 1.7.79. Таблица 1.7.1)

Номинальное фазное напряжение u ₀, В	Время отключения, с
	0,8
	0,4
	0,2
Более 380	0,1

Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе 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, 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, Ом:

50 × Z_ц/U₀,

где Z _ц - полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;

U ₀ - 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.

Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN - C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN - C, защитный РЕ -проводник электроприемника должен быть подключен к PEN -проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

4.3.1.4 Согласно ПУЭ –7 изд. п 1.8.39. 4) должна быть проведена проверка цепи фаза — нуль в электроустановках до 1 кВ с системой TN.

Проверка производится одним из следующих способов:

— непосредственным измерением тока однофазного замыкания на корпус или нулевой защитный проводник;

— измерением полного сопротивления цепи фаза - нулевой защитный проводник с последующим вычислением тока однофазного замыкания.

Кратность тока однофазного замыкания на землю по отношению к номинальному току предохранителя или расцепителя автоматического выключателя должно быть не менее значения, указанного ниже в данном документе и в главе 3.1 ПУЭ-6 изд.

4.3.1.5 Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности. (ПУЭ п. 3.1.8.)

Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных - в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных - в сетях с изолированной нейтралью.

Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в п. 4.3.6 и 4.3.3 данного документа (ПУЭ-7 изд. п. 1.7.79 и 7.3.139)

4.3.1.6 В сетях, защищаемых только от токов КЗ (не требующих защиты от перегрузки согласно ПУЭ-6 изд. п. 3.1.10), за исключением протяженных сетей, например сельских, коммунальных, допускается не выполнять расчетной проверки приведенной в п. 4.3.6 и 4.3.3 данного документа (ПУЭ-7 изд. п. 1.7.79 и 7.3.139) кратности тока КЗ, если обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам проводников, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

300% для номинального тока плавкой вставки предохранителя;

450% для тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку);

100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки);

125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратной зависящей от тока характеристикой; если на этом автоматическом выключателе имеется еще отсечка, то ее кратность тока срабатывания не ограничивается.

Наличие аппаратов защиты с завышенными уставками тока не является обоснованием для увеличения сечения проводников сверх указанных. (ПУЭ-6 изд. п. 3.1.9.)

4.3.1.7 В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью в целях обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику. (ПУЭ-7 изд. п. 7.3.139)

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (без выдержки времени), следует руководствоваться требованиями, касающимися кратности тока КЗ и приведенными в п.4.3.3 данного документа (ПУЭ-7 п.1.7.79).

4.3.2.Характеристики и нормативные значения объекта проверки согласно ПТЭЭП.

4.3.2.1. При выполнении периодических и эксплуатационных испытаний и измерений должны быть выполнены следующие проверки, испытания (измерения) указанные в таблице 3.

Таблица 3 - Перечень проверок и нормируемых характеристик проводимых при эксплуатационных испытаниях (измерениях).

┌──────────────┬───────┬────────────────────────┬───────────────────────┐

│ Наименование │ Вид │ Нормы испытания │ Указания │

│ испытания │испыта-│ │ │

│ │ ния │ │ │

├──────────────┼───────┼────────────────────────┼───────────────────────┤

│28.4. Проверка│К, Т, М│При замыкании на корпус│Проверяется │

│срабатывания │ │или нулевой рабочий│непосредственным │

│защиты при│ │проводник ток│измерением тока│

│системе │ │однофазного короткого│однофазного короткого│

│питания с│ │замыкания должен│замыкания с помощью│

│заземленной │ │составлять не менее: │специальных приборов│

│нейтралью │ │трехкратного значения│или измерением полного│

│(TN-C, TN-C-S,│ │номинального тока│сопротивления петли│

│TN-S). │ │плавкой вставки│фаза-нуль с последующим│

│ │ │предохранителя; │определением тока│

│ │ │трехкратного значения│короткого замыкания. │

│ │ │номинального тока│У электроустановок,│

│ │ │нерегулиремого │присоединенных к одному│

│ │ │расцепителя │щитку и находящихся в│

│ │ │автоматического │пределах одного│

│ │ │выключателя с│помещения, допускается│

│ │ │обратнозависимой от тока│производить измерения│

│ │ │характеристикой; │только на одной, самой│

│ │ │трехкратного значения│удаленной от точки│

│ │ │уставки по току│питания установке. │

│ │ │срабатывания │У светильников│

│ │ │регулируемого │наружного освещения│

│ │ │расцепителя │проверяется │

│ │ │автоматического │срабатывание защиты│

│ │ │выключателя │только на самых дальних│

│ │ │обратнозависимой от тока│светильниках каждой│

│ │ │характеристикой; │линии. │

│ │ │значения 1,1I_номN для│Проверку срабатывания│

│ │ │автоматических │защиты групповых линий│

│ │ │выключателей с│различных приемников│

│ │ │мгновенным расцепителем,│допускается производить│

│ │ │где N равно 5, 10, 20│на штепсельных розетках│

│ │ │при характеристиках│с защитным контактом. │

│ │ │расцепления │ │

│ │ │соответственно "В", "С"│ │

│ │ │и "D", I_ном -│ │

│ │ │номинальный ток│ │

│ │ │автоматического │ │

│ │ │выключателя. │ │

└──────────────┴───────┴────────────────────────┴───────────────────────┘

4.3.3 Характеристики и нормативные значения объекта проверки согласно ГОСТ Р 50571.3-94

4.3.3.1 Характеристики устройств защиты и полное сопротивление цепи "фаза-нуль" (в случае, когда сопротивлением в месте замыкания можно пренебречь) должны обеспечивать при замыкании на открытые проводящие части автоматическое отключение питания в пределах нормированного времени. Это требование выполняется при соблюдении следующего условия

где - полное сопротивление цепи "фаза-нуль";

- ток, меньший тока замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты за время согласно таблице 4 (табл. 41А ГОСТ Р 50571.3-94), являющееся функцией номинального напряжения , или в условиях, определенных в п. 4.3.3.2 данного документа, за время, не превышающее 5 с;

- номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей.

Таблица 4 - Наибольшие времена отключения для системы TN (табл. 41А ГОСТ Р 50571.3-94)

, В Время отключения, с

0,8

0,4

0,4

0,2

>400 0,1

Примечание - Для промежуточных значений напряжения берут следующее, более высокое значение номинального напряжения по табл. 4.

4.3.3.2 Для распределительных цепей время отключения не должно превышать 5 с. (п.413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94)

Время отключения, превышающее время, требуемое табл.4, но не более 5 с, допускается для распределительной цепи, питающей стационарное электрооборудование, только при условии выполнения одного из следующих требований:

а) полное сопротивление защитного проводника между распределительным щитом и точкой присоединения защитного проводника к основной системе уравнивания потенциалов не превышает

или

б) имеется уравнивающая связь распределительного щита с основной системой уравнивания потенциалов, которая соответствует следующим требованиям:

В каждом здании должны быть объединены с основной системой уравнивания потенциалов следующие проводящие части:

- основной (магистральный) защитный проводник;

- основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим;

- стальные трубы коммуникаций зданий и между зданиями;

- металлические части строительных конструкций, система центрального отопления и система вентиляции и кондиционирования воздуха. Такие проводящие части должны быть также соединены между собой на вводе в здание.

4.4 Соответствие расчетного тока однофазного замыкания требованиям нормированного времени отключения установленного в цепи защитного аппарата определяется по его время-токовой характеристике.

4.4.1 Если кратность измеренного тока однофазного замыкания по отношению к номинальному току теплового расцепителя превышает верхний предел диапазона токов мгновенного расцепления, то требования п. 1.7.79 ПУЭ-7 изд. выполнены.

Диапазоны токов мгновенного расцепления определяются типами расцепления (В, С, D и т. п.) или указываются в паспортных данных автоматических выключателей (см. рис.1).

Если измеренный или расчетный ток однофазного замыкания не превышает верхнего предела диапазона токов мгновенного расцепления, то необходимо измерить время отключения установленного в цепи аппарата защиты от сверхтока, пропустив через каждый его полюс ток, равный измеренному или расчетному току однофазного замыкания. (См. МВИ-7).

Рисунок 1 - Время-токовая характеристика автоматических выключателей.

4.4.2 В соответствии с ГОСТ 17242-86 номинальный ток предохранителя определяется номинальным током установленной в нем плавкой вставки.

Наибольшая отключающая способность предохранителей должна характеризоваться наибольшим током отключения. Токи отключения должны быть выражены: на переменном токе — действующим значением периодической составляющей тока отключения номинальной частоты,

Для плавких вставок типа g, преддуговые время-токовые характеристики не должны выходить за пределы границ, указанных в табл. 4

Таблица 5

Номинальный ток плавкой вставки Значение тока для преддугового времени

5 с и менее 0,1 с

максимальное минимальное максимальное

31,5

Для плавких вставок на номинальный ток менее 16 и более 1250 А границы преддуговых время-токовых характеристик не нормируют.

На предохранители, разработанные до 1 января 1994 г., распространяются требования ГОСТ 17242-86.

В соответствии с ГОСТ Р 50339.0-2003 преддуговые время-токовые характеристики не должны выходить за пределы границ, указанных в табл. 4.1

Таблица 4.1.

Разбросы установленного преддугового времени плавких вставок типов gG и gM

Ток в амперах

I_п Время, с

10²⁾ 5²⁾ 0,1 0,1

I _min I _max I _min I _max

До 16 — — — —

I_min (10 с) — минимальное значение тока, при котором преддуговое время не менее 10 с; I _max (5 с) — максимальное значение тока, при котором время отключения не более 5 с