7.2. Оценка качества монтажа сетей по результатам измеренных параметров цепи «фаза-нуль»

Измерение параметров цепи «фаза-нуль» целесообразно производить приборами, позволяющими измерять разность фаз между током и напряжением («Вымпел», «Вектор», « MZC »), т.к. по этой разности фаз, характеризующей величину реактивной составляющей полного сопротивления цепи «фаза-нуль», можно оценить качество монтажа электрических сетей, существенно влияющего на токи однофазных замыканий.

Это актуально при прокладке распределительных сетей одножильными проводами и кабелями больших сечений, не находящихся в одной оболочке. Как известно, индуктивность отдельно проложенных одножильных проводов и кабелей составляет от 0,73 × 10^-3 (при сечении 6 мм²) до 0,57 × 10^-3 (при сечениях > 120 мм²) Гн. Для жил проводов и кабелей, находящихся в одной оболочке (жгуте), эта индуктивность компенсируется распределенной емкостью между жилами, а также бифилярностью рядом расположенных проводников^*. При этом основной составляющей комплексного сопротивления цепи «фаза-нуль» будет активная составляющая. Для несожгутованных фазных и нулевых защитных проводников при прокладке сети одножильными проводами и кабелями малых сечений в модуле комплексного сопротивления этой цепи будет также преобладать активная составляющая за счет большого активного сопротивления проводников малого сечения, т.к. распределенная индуктивность незначительно зависит от сечения проводника. Влияние индуктивности отдельно проложенных фазных и нулевых защитных проводников больших сечений на токи однофазных замыканий рассмотрим на примере распределительной сети секции многоэтажного здания, выполненной одножильными проводами или кабелями с медными жилами сечением 240 мм² протяженностью около 50 м.

^* Для сравнения: полное индуктивное сопротивление трехжильного кабеля сечением 120 мм² составляет 0,0602 Ом/км, а отдельно проложенного провода того же сечения - 0,18 Ом/км, что для двухпроводного участка цепи ( L, РЕ) в 6 раз больше, чем у кабеля.

При этом X_L = 2 pfL , где: X_L - индуктивная составляющая сопротивления фазного и нулевого защитного проводника. При суммарной их длине 100 м, L = 0,57 × 10^-4 Гн, a X_L = 0,018 Ом. При этом активная составляющая сопротивления этих проводников

Как видно, индуктивная составляющая сопротивления в 2,4 раза выше активной, а модуль комплексного сопротивления

что почти в 2,6 раза больше активной составляющей.

Для определения полного сопротивления петли «фаза-нуль» прибавим к этой активной составляющей сопротивление питающего кабеля ( ~ 0,0025 Ом) и одной фазы питающего трансформатора (ТМ-1000, D / Y_o ,  = 0,0087 Ом) и произведя аналогичные вычисления получим полное Z _фо = 0,0259 Ом. Величина расчетного тока однофазного замыкания составит 8462 А.

Если проводники рассматриваемой сети входят в состав кабеля или хорошо сожгутованы и распределенная индуктивность скомпенсирована бифилярностью и емкостью между ними, то в расчетном Z _{ф o} индуктивной составляющей сопротивления можно пренебречь. Тогда Z _фо = 0,0075 + 0,0025 + 0,0087 = 0,0187 Ом и расчетный ток однофазного замыкания составит 11765 А, что в 1,4 раза больше предыдущего.

В процессе измерений недостатки монтажа выявляются по большей величине разности фаз между током и напряжением в режиме однофазного замыкания. Отношения реального тока однофазного замыкания к максимально возможному в зависимости от этой разности фаз приведены в табл. 18.

Таблица 18