Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» проводится для того, чтобы установить, сможет ли автоматический выключатель или дифавтомат вовремя отключить защищаемый участок цепи при возникновении короткого замыкания.
При проверке измеряется полное сопротивление петли «фаза-нуль» на участке от трансформатора на подстанции до места проведения замера и расчетное значение однофазного тока короткого замыкания. Затем, зная время-токовую характеристику аппарата защиты, делают вывод о способности отключить защищаемую цепь при таком токе КЗ за допустимое время.

В ПТЭЭП нет прямого указания на периодичность проверки петли «фаза-ноль». В соответствии с прил. 3, п. 28.4, эти работы выполняют как после капитального или текущего ремонта электроустановки, так и при межремонтных, т.е. эксплуатационных испытаниях. На практике, как правило, ответственный за электрохозяйство принимает решение о периодичности эксплуатационных испытаний, исходя из требований по проверки сопротивления изоляции, например, 1 раз в 3 года. С этой периодичностью проводятся весь комплекс межремонтных испытаний: и проверка сопротивления цепи «фаза-ноль», и проверка металлосвязи, и испытания УЗО.

Исключения составляют электроустановки, расположенные во взрывоопасных зонах — для них установлена периодичность не реже, чем 1 раз в 2 года.

На рис. 1 схематично изображен путь, который проходит электрический ток от трансформатора до нагрузки. Каждый участок цепи защищает свой автоматический выключатель: автомат на подстанции защищает питающую сеть на участке до ВРУ; автомат в ВРУ защищает распределительную сеть до групповых щитов; автоматы в групповых щитах защищают групповую сеть до нагрузки. Полное сопротивление цепи «фаза-нуль» складывается из сопротивлений жил кабеля, а также переходных сопротивлений в местах соединений, подключения к коммутационным аппаратам. Поэтому, двигаясь от ТП в сторону конечных потребителей, сопротивление цепей «Ф-0» должно увеличиваться.

На величину сопротивления петли «фаза-нуль» влияют следующие факторы:

• удаленность точки измерения от ТП;
• длина и сечение отрезков кабелей, входящих в проверяемую цепь;
• количество и качество соединений и коммутаций в цепи.

Измерить сопротивление петли, как правило, можно в разных точках, но рекомендуется проводить замер в наиболее удаленной от проверяемого аппарата защиты, поскольку сопротивление в этой точке будет максимальным, а ток КЗ, наоборот, минимальным.

Сопротивление должно быть таким, чтобы время срабатывания аппарата защиты при КЗ уложилось в рамки, устанавливаемые ПУЭ и ПТЭЭП. Поэтому прежде всего имеет смысл разобраться с требованиями ко времени срабатывания, а затем переходить к величине тока и сопротивления.

Таким образом для питающей и распределительной сетей время автоматического отключения должно быть не более 5 сек., а в групповых сетях - не более 0,4 сек.

Для обеспечения этих условий наименьший ток КЗ в конце линии, защищенной автоматом с электромагнитным расцепителем, должен составлять не менее 1,1 верхнего значения тока срабатывания расцепителя.

Для модульных автоматов с характеристиками «B», «C» и «D» это будут соответственно: 5,5Iн для «B», 11Iн для «C» и 22Iн для «D». При таких токах автомат гарантированно отключит цепь за 0,02 сек.

Если ток КЗ не превышает 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, то необходимо определять время срабатывания расцепителя с использованием время-токовой характеристики.

Важно! Для того, чтобы сравнить измеренное значение Iкз с номинальным значением Iн и проверить кратность, необходимо знать Iн. Но если в щите нет однолинейной схемы или какой-либо другой формы адресации, т.е. если непонятно, с каких автоматов на какие потребители уходят кабельные линии, то проводить замеры бесполезно. Интерпретировать результаты замеров и сделать выводы будет невозможно.

• Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN—C, TN—C—S, ТN—S): при замыкании на нулевой защитный рабочий проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее:трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя;
• трехкратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;
• трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя обратнозависимой от тока характеристикой;
• 1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (отсечки).

ПТЭЭП, прил. 3, табл. 28, п. 28.4

Иногда полученные значения сопротивления и тока КЗ не укладываются в рамки ПУЭ и ПТЭЭП. Причины две:

• проектировщик получил неправильное расчетное значение сопротивления цепи «фаза-нуль», неправильно рассчитал ток КЗ и, как следствие, ошибся с выбором номинала автомата;
• за время эксплуатации объекта переходные сопротивления в контактных соединениях возросли и сопротивление петли «Ф-0» увеличилось настолько, что перестало удовлетворять требованиям нормативных документов.

Если в результате электроизмерений выяснилось, что автомат своевременно не обесточит кабельную линию, то начать следует с поиска плохих контактов: почистить и протянуть контакты автоматов и шин, пропаять скрутки (если уж такие имеются), проверить клеммники, убрать пыль и грязь в местах соединений. Если эти меры не помогли уменьшить сопротивление петли, значит, пора задуматься о внесении изменений в проект и установке автомата меньшего номинала или прокладке кабеля большего сечения.

Подробнее о допустимых значениях сопротивления петли вы можете прочитать в этой статье. Там же, в конце статьи, вы найдете калькулятор расчета допустимых значений сопротивлений и токов КЗ для автоматических выключателей.

Регулярное проведение замеров сопротивления петли «фаза-нуль» позволяет обнаружить линии с неудовлетворительным временем срабатывания аппарата защиты и заблаговременно разобраться с проблемой, не дожидаясь возникновения КЗ. Несоответствие сопротивления петли допустимым значениям может привести к длительным отключениям и опасным перегрузкам.

Делать замеры следует в соответствии с графиком ППР, но не реже, чем 1 раз в 3 года. Периодические замеры особенно важны для объектов с повышенной опасностью, таких как взрывоопасные зоны, для них периодичность не реже 1 раза в 2 года.

В случае отклонений необходимо либо корректировать номиналы защитных устройств, либо прокладывать кабели большего сечения. Пренебрежение проверками может привести к дорогостоящим авариям и простоям оборудования. Для качественного измерения важно иметь точную однолинейную схему адресации электроустановки.

Результаты измерений будут оформлены в виде протокола проверки согласования параметров цепи «фаза-нуль» с характеристиками аппаратов защиты и непрерывности защитных проводников, который подшивается в технический отчет о проведении испытаний электроустановки и хранится на объекте до проведения очередных периодических электроизмерений.