Проверка срабатывания защиты системы питания

ЛабТестЭнерго проводит проверку срабатывания защиты при системе питания с заземлённой нейтралью (системы TN-C, TN-C-S, TN-S) в Москве и Московской области. Измеряем полное сопротивление петли «фаза-ноль», рассчитываем ток однофазного короткого замыкания и проверяем соответствие уставок защитных аппаратов требованиям ПУЭ 1.7.79. По результатам оформляется протокол аккредитованной электроизмерительной лаборатории.

Что такое проверка срабатывания защиты

Проверка срабатывания защиты — это обязательное электрическое испытание, подтверждающее, что при замыкании фазного проводника на нулевой защитный проводник или на заземлённые части электрооборудования защитный аппарат (автоматический выключатель, предохранитель) отключит аварийный участок в нормируемое время. Без этого условия заземление и зануление теряют смысл: повреждённое оборудование остаётся под напряжением и представляет угрозу жизни людей.

Испытание проводится в соответствии с ПУЭ (п. 1.7.79), ПТЭ ЭП и ГОСТ Р 50571-16. Обязательно для приёмо-сдаточных испытаний новых и реконструируемых электроустановок, а также при периодических проверках — не реже одного раза в три года.

Где применяется проверка срабатывания защиты

Данная проверка актуальна для электроустановок, подключённых к сети переменного тока 220/380 В с глухозаземлённой нейтральной точкой питающего трансформатора — систем заземления:

TN-C — совмещённый нулевой рабочий и защитный проводник (PEN-проводник). Применяется в старых электроустановках промышленных и административных зданий;
TN-C-S — комбинированная система: PEN-проводник от трансформатора разделяется на N и PE в главном распределительном щите. Наиболее распространена в современном строительстве;
TN-S — раздельные N и PE по всей длине. Применяется во вновь проектируемых объектах, больницах, объектах с повышенными требованиями электробезопасности.

Что проверяется

Полное сопротивление петли «фаза-ноль»

Петля «фаза-ноль» — это цепь, по которой потечёт ток однофазного короткого замыкания при замыкании фазы на корпус: от источника питания по фазному проводнику через место замыкания и обратно по нулевому защитному проводнику. Полное сопротивление этой петли складывается из:

сопротивления обмоток питающего трансформатора (фазной и нулевой);
активного и реактивного сопротивления фазного проводника;
активного и реактивного сопротивления нулевого защитного проводника (PE или PEN);
переходных сопротивлений контактных соединений вдоль цепи;
сопротивлений контактов коммутационных аппаратов (автоматических выключателей, рубильников).

Чем больше полное сопротивление петли — тем меньше ток короткого замыкания и тем медленнее (или вовсе не) сработает защита. Проверка позволяет выявить скрытые обрывы, плохие контакты и неправильно подобранные защитные аппараты.

Ток однофазного короткого замыкания (I_кз)

По измеренному полному сопротивлению петли прибор автоматически рассчитывает ожидаемый ток однофазного короткого замыкания. Согласно ПУЭ (п. 1.7.79), этот ток должен обеспечить:

для автоматических выключателей с электромагнитным расцепителем — ток срабатывания, превышающий ток мгновенного расцепления, умноженный на коэффициент разброса и коэффициент запаса (как правило, не менее 1,1–1,25 от тока уставки);
для предохранителей — не менее 3-кратного значения номинального тока плавкой вставки;
для автоматических выключателей с тепловым расцепителем — не менее 3-кратного значения номинального тока.

Для кабельных систем ток однофазного короткого замыкания должен не менее чем на 30% превышать ток срабатывания релейной защиты или автоматического выключателя.

Соответствие уставок защитных аппаратов

По результатам измерений проверяется правильность выбора:

номинального тока и характеристики срабатывания автоматического выключателя (B, C, D — для бытовых; А — для полупроводниковых устройств);
номинального тока плавкой вставки предохранителя;
уставки тока расцепителя (для регулируемых АВ).

При несоответствии — формируется ведомость дефектов с рекомендациями по замене защитного аппарата на аппарат с подходящей характеристикой.

Методика проверки срабатывания защиты

Испытания проводятся специализированными приборами — измерителями сопротивления петли «фаза-ноль» типа MZC-300, Metrel MI-3101, Fluke 1653B и аналогами. Порядок проверки:

Внешний осмотр. Проверяется состояние защитных проводников, наличие соединений PE/PEN с корпусами электрооборудования, соответствие схемы подключения проектной документации;
Подключение прибора. Вилка сетевого кабеля прибора вставляется в контролируемую розетку (или прибор подключается непосредственно к клеммам щита). Прибор автоматически определяет фазу, ноль и PE;
Измерение полного сопротивления петли. Нажатием кнопки измерения прибор формирует тестовый импульс тока и фиксирует полное сопротивление петли Z_петли в омах;
Расчёт тока КЗ. По формуле I_кз = U / Z_петли прибор рассчитывает ожидаемый ток однофазного КЗ и выводит результат на дисплей;
Сравнение с нормой. Результат сравнивается с нормируемым значением для данного защитного аппарата. Выносится заключение: «соответствует» или «не соответствует»;
Оформление результатов. Результаты измерений вносятся в протокол с таблицей измеренных значений, нормативными значениями и заключением по каждой точке измерения.

Нормируемые значения

Тип защитного аппарата	Минимальный ток срабатывания I_кз	Нормативный документ
Предохранитель	Не менее 3·I_ном плавкой вставки	ПУЭ п. 1.7.79
АВ с тепловым расцепителем	Не менее 3·I_ном АВ	ПУЭ п. 1.7.79
АВ с электромагнитным расцепителем (характеристика B)	Не менее 5·I_ном × k_{разброса}	ПУЭ п. 1.7.79, ГОСТ Р 50571-4-41
АВ с электромагнитным расцепителем (характеристика C)	Не менее 10·I_ном × k_{разброса}	ПУЭ п. 1.7.79, ГОСТ Р 50571-4-41
АВ с электромагнитным расцепителем (характеристика D)	Не менее 20·I_ном × k_{разброса}	ПУЭ п. 1.7.79, ГОСТ Р 50571-4-41
Кабельная линия с РЗА	Не менее 1,3·I_{уставки} защиты	ПУЭ п. 1.7.79

Когда проводится проверка

Приёмосдаточные испытания — обязательно для всех новых и реконструируемых электроустановок перед вводом в эксплуатацию;
Периодические — не реже 1 раза в 3 года для электроустановок в нормальных условиях, ежегодно — во влажных и пожароопасных помещениях;
После замены проводки, щитов или защитных аппаратов — при любых изменениях в электросхеме, влияющих на параметры петли;
По предписанию Ростехнадзора или ГПН;
При расследовании несчастных случаев с поражением электрическим током.

Что входит в протокол проверки

наименование и адрес объекта, дата проведения испытаний;
сведения об использованном приборе: тип, заводской номер, дата поверки;
таблица результатов: обозначение цепи, номинальный ток и характеристика АВ, измеренное сопротивление петли Z_петли (Ом), расчётный ток КЗ I_кз (А), нормируемый ток срабатывания, заключение («соответствует» / «не соответствует»);
перечень выявленных несоответствий (при наличии) с рекомендациями по устранению;
заключение о соответствии или несоответствии требованиям ПУЭ п. 1.7.79;
подписи исполнителей с указанием группы по электробезопасности и печать аккредитованной лаборатории.

Часто задаваемые вопросы

Чем проверка петли «фаза-ноль» отличается от измерения сопротивления изоляции?

Это две принципиально разные проверки. Измерение сопротивления изоляции (мегаомметром) проверяет, насколько хорошо изоляция препятствует протеканию тока между токоведущими частями и корпусом. Проверка петли «фаза-ноль» — совсем другое: она проверяет, что при возникновении замыкания на корпус ток аварии будет достаточно велик, чтобы защитный аппарат сработал немедленно. Оба испытания являются обязательными и дополняют друг друга.

Обязательна ли проверка в системе TN-S, если проложен отдельный PE-проводник?

Да, обязательна. Наличие отдельного PE-проводника — это конструктивное решение системы заземления, оно само по себе не гарантирует достаточного тока короткого замыкания. Реальное сопротивление петли зависит от длины линии, сечения проводников, качества контактов и переходных сопротивлений соединений. Без измерения нет уверенности, что при замыкании автоматический выключатель действительно сработает в допустимое время.

Что делать, если ток КЗ не обеспечивает срабатывание защиты?

По результатам проверки составляется ведомость дефектов с указанием конкретных цепей. Типичные причины несоответствия: завышенный номинал АВ по отношению к сечению кабеля, высокое переходное сопротивление в контактных соединениях, обрыв или занижение сечения PE-проводника, большая длина линии при малом сечении. Устранение дефектов может включать замену АВ на аппарат с меньшим током уставки, восстановление контактных соединений или увеличение сечения проводника.

Нужна ли проверка срабатывания защиты для оборудования с УЗО?

Да. УЗО защищает от токов утечки (30–300 мА) и является дополнительной мерой защиты. Оно не заменяет защиту от сверхтоков — для этого необходим автоматический выключатель. Более того, для правильной работы УЗО необходимо, чтобы цепь «фаза-ноль» была исправна: при обрыве нулевого проводника некоторые типы УЗО теряют работоспособность. Проверка петли «фаза-ноль» проводится независимо от наличия УЗО в схеме.

Выполняем работы для:

Управляющие компании (ТСЖ, СНТ)