7. Измерение токов однофазных замыканий
7.1. Порядок проведения измерений
Измерения токов однофазных замыканий проводятся на тех же электроприемниках и в тех же сетях электрических цепей, что и измерения полного сопротивления петли «фаза-нуль» в соответствии с п. 6.2 настоящих рекомендаций.
Измерения проводятся прибором Щ41160, измеряющим реальный ток однофазного замыкания в течение одного периода напряжения сети.
Для проведения измерений необходимо:
- достать соединительные провода из футляра и присоединить к измерителю согласно нанесенной на них и измерителе маркировке. В случаях, когда порядок тока короткого замыкания цепи «фаза-нуль» неизвестен, измерения необходимо начинать с ограничивающим резистором, т.е. соединительный провод «ФАЗА» присоединить к зажиму «ФАЗА огран»;
- соблюдая маркировку («фаза», «корпус») подключить прибор к испытываемому объекту, обеспечив надежное контактное соединение. Эту работу выполнять, отключив электроприемник от сети. Если это невозможно, то подключать прибор следует в диэлектрических перчатках, защитных очках, стоя на резиновом диэлектрическом ковре или в резиновых диэлектрических галошах;
- нажать кнопку ПТН (питание). Загорание индикации (должны высвечиваться нули) свидетельствует о том, что измеритель исправен и готов к работе;
- нажать кнопку ИЗМ. (измерение). На время измерения индикация гаснет, а затем высвечивается результат измерения. На время измерения в течение 5 сек. возможно подсвечивание индикации, которое не отражается на результате измерения;
- если результат измерения тока короткого замыкания с ограничивающим резистором превышает 535 А, то ориентировочное значение тока КЗ определяется по формуле:
где I изм - показания измерителя.
Следует учитывать, что наиболее достоверный результат, определенный по данной формуле, будет для цепей «фаза-нуль» с минимальной индуктивностью.
ВНИМАНИЕ: Категорически запрещается производить измерения без ограничивающего резистора, когда результат измерения с ограничивающим резистором превышает 535 А, так как это может привести к выходу из строя прибора.
Если результат измерения тока короткого замыкания с ограничивающим резистором не превышает 535 А, то измерение необходимо повторить без ограничивающего резистора, отключив соединительный провод «ФАЗА» от зажима «ФАЗА огран» и подключив его к зажиму «ФАЗА».
При этом следует иметь в виду, что предел допускаемой относительной основной погрешности в диапазоне от 1000 до 2000 А - не нормируется.
Если при измерении тока короткого замыкания происходит отключение объекта (срабатывает защита) и не удается зафиксировать результат измерения, то измерение необходимо повторить в следующем порядке:
соблюдая полярность, установить в отсек питания 6 гальванических элементов;
включить автомат защиты;
нажать кнопку ПТН (ПИТАНИЕ);
нажать кнопку ПМТ (ПАМЯТЬ), переведя измеритель в режим запоминания результата измерения;
произвести измерение, нажав кнопку ИЗМ (ИЗМЕРЕНИЕ);
включить автомат защиты, если произошло отключение измерителя от сети;
кнопку ПТН отжать и через 10 - 15с нажать. На отсчетном устройстве высвечивается результат предыдущего измерения.
Следует отметить, что использование данного прибора и аналогичных по принципу действия (ЭК0200) для измерения токов однофазных замыканий связано с рядом неудобств в процессе измерений.
Несмотря на незначительное время протекания в цепи «фаза-нуль» и измерительной цепи прибора реального тока замыкания (20 мс), при токах более 100 А использование щупов и зажимов типа «крокодил» недопустимо, т.к. происходит подгорание контактов, а при больших токах - сваривание щупа и токоведущей части.
Обеспечение надежных контактов при подключении прибора к токоведущим частям, используя болтовые, винтовые соединения и струбцины, требует больших затрат времени и производительность труда при массовых измерениях низка.
Кроме того, при достаточно больших величинах измеряемого тока замыкания срабатывают электромагнитные расцепители автоматических выключателей, у которых проверяется согласование характеристик с параметрами цепи «фаза-нуль» (при номинальных токах автоматических выключателей менее 25 А это происходит практически всегда).
Данное обстоятельство приводит к временному обесточиванию электроустановок и нарушению производственных технологических процессов.
Одним из недостатков данного прибора является также ненормированная погрешность измерений в диапазоне токов однофазных замыканий от 1000 до 2000 А, что не обеспечивает достоверности результатов измерений в этом диапазоне.
Вышеперечисленных недостатков лишены малогабаритные цифровые измерители параметров цепи «фаза-нуль» «Вектор», разработанные в Учебно-методическом и инженерно-техническом центре Мосгосэнергонадзора (ныне Московский институт энергобезопасности и энергосбережения), и импортные аналогичные приборы серии « MZC ». Принцип действия этих приборов основан на поочередной нагрузке исследуемой сети двумя эталонными сопротивлениями: активным и реактивным (емкостным). При этом тестирующий ток составляет порядка 20 А (в зависимости от реального напряжения в сети), а отношение потерь напряжения к тестирующему току в первом случае ( D U 1 / I т ) с достаточной степенью точности равно активной составляющей комплексного сопротивления цепи «фаза-нуль»; а во втором ( D U 2 / I т ) - реактивной составляющей той же цепи «фаза-нуль».
Здесь D U 1 и D U 2 - разности действующих значений напряжений сети до подключения и после подключения эталонных, соответственно, активной и реактивных нагрузок.
Эти измерения и последующие вычисления осуществляют микропроцессоры, после чего на мини дисплей прибора выводятся: напряжение сети, модуль комплексного сопротивления исследуемой цепи «фаза-нуль», ток однофазного замыкания и разность фаз между током и напряжением.
Если потребители включены через УЗО, то измерения следует проводить по участкам цепи «фаза-нуль» по методике, изложенной в п. 6.2.
При этом сопротивление участка цепи, находящегося под напряжением, определяется по измеренному току однофазного замыкания (на входных контактах УЗО) и фазному напряжению.