Электрические измерения в сетях до 1000 В

Обычно проверки и измерения в электрических устройствах до 1000 В проводят перед началом использования, а сроки определяются частотой проведения проверок в целях профилактики. Еще проверку могут проводить при разных ремонтных работах. Все правила и периодичность проведения проверок электрического оборудования и установок приводятся в Правилах устройства электрических установок в главе 1.8, в ГОСТе Р 50571.16—2007, Правилах эксплуатации электрических установок потребителей.

В таких испытаниях отдельно указывают несколько типов проверок:

• Предварительная проверка установки;
• Нахождение сопротивления заземляющих устройств и заземлителей;
• Проведение испытаний цепи меж заземленной установкой и элементами заземления;
• Нахождение сопротивления изоляционной системы проводов, кабелей;
• Проверка электрической проводки, силового кабеля на линии, электромашины, вторичных цепочек;
• Проверка состыковки характеристик цепей «фаза-нуль» с показателями устройств защиты;
• Проверка прибора защитного отключения.

Иногда, если у потребителя электроэнергии есть соответствующие устройства, то дополнительно может потребоваться проверка трансформатора тока до 1000 В и схем автоматического ввода резерва.

Первичный осмотр установки проводят, чтобы проверить электроустановку на соответствие установкам, прописанным в нормативах и проектных документах.

Объектами такой проверки могут быть полностью поставлены электрические установки в зданиях и сооружениях. При работе выясняется, соответствуют ли они установленным проектам, предписаниям в документах и качеству.

Чаще всего проверяют:

• Систему защиту от молнии и заземляющих установок;
• Приборы распределения и щитовые комнаты;
• Технологию активации резерва;
• Вторичные защитные схемы, схемы автоматики, управления и так далее;
• Устройства счета электроэнергии и измерительные трансформаторы;
• Защитные устройства цепей;
• Электрические проводки до 1000 В и линии кабеля;
• Маркировки, подписи, обозначения, которые наносятся на электрические установки и части;
• Различное оснащение снаружи, внутри;
• Приемо-сдаточная документация.

Все данные пункты проверяются по всем требованиям, которые установлены для любых отдельных категорий.

Показатели, которые были получены при первом визуальном осмотре, сопоставляются с проектной документацией и нормативными значениями, которые также приведены в документах. Любые данные о каком-либо несоответствии установленной электрической установки и качества вносятся в протокол осмотра. В нет отражаются все соответствия установки предписаниям, описанным в нормативных документах и в проектах по всем пунктам.

Замеряют сопротивление прибора заземления, чтобы проверить, соответствуют ли показатели установкам опять же нормативных документов, ключевыми из которых признаны 1.8 глава ПУЭ и ПТЭЭП пр. 3 и 3.1.

В электрических установках, оснащенных нейтралью глухозаземленной, с напряжением до 1000 В сопротивление прибора заземления, куда подсоединяются нейтрали от источников с одной фазой, обязана быть меньше 2, 4 и 8 Ом. Сопротивление приборов заземления с повторным заземлением при введении в сооружение зачастую не нормируется. Если сопротивление земной поверхности больше 100 Ом, то вполне допустимо повышение прописанных требований примерно в 0,01р раз.

В электрических установках, оснащенных изолированной нейтралью с напряжением до 1000 В, сопротивление прибора заземления, которое используется как средство защиты, должно соответствовать нескольким предписаниям:

Rзу * Iзу< 50 В, где первый показатель – сопротивления данного прибора, а второй – весь ток замыкания на земную поверхность.

С помощью генератора и трансформатора 100 кВА и менее приборы заземления должны обладать сопротивлением, не превышающим 10 Ом.

Измерения делают на любых отдельных устройствах заземления с использованием специальных приборов. Итоги замеров будут оформляться в протоколе.

Испытанию цепочки между заземленной установкой и ее деталями подвергаются абсолютно все приборы, созданные для защиты. У таких приборов не должны прослеживаться пробои и дефектные соединения в точках их состыковки с незащищенными и иными проводящими элементами. Непрерывность проводников защиты можно обеспечить, если ток однофазового замыкания приведет к активации коммутационно-защитных устройств на протяжении определенного прописанного периода отключения от питания. К сожалению, нечасто возможно определить с помощью замеров «фаза-нуль» неразрывных проводников заземления и уравнивающих систем потенциалов. Придется измерять переходные сопротивления различных соединений контактов в таких устройствах. Сопротивление таких должно быть не больше 0,05 Ом.

Если проверка непрерывности у проводников защиты производится только для профилактики, то исследуются они исключительно измерениями сопротивления соединений контактных. Наша компания рекомендует проводить такие испытания с использованием источника электрического питания, которое имеет напряжение холостого хода до 24 В тока постоянного или переменного при наименьшем значении тока 0,2 А. Данным условиям сейчас следует большое количество инновационных микроомметров. Итоги показателей сопротивления мет. связи пишутся в соответствии с уставом.

Проверки сопротивления у проводков изоляции, кабеля, силового электрического оборудования и устройств проводят для проверки на соответствие установленным требованиям изоляционного сопротивления.

Регулярность испытания и самый маленький возможный показатель сопротивления изоляции обязаны соответствовать установленным нормам для электрического оборудования и аппаратов по Правилам устройства электрических установок, по Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Однако несмотря на то, что иногда могут появиться определенные противоречия в определенном элементе исследуемого напряжения и сопротивления изоляционных систем для вторичных цепочек до 60 В (по ПЭУ, глава 1.8) и систем БССН и ФССН, которые входят в данный диапазон (ниже 50 В). Чтобы определить нормированные показатели сопротивления изоляционных систем мы рекомендуем следовать требованиям строже.

Чтобы измерять сопротивление изоляционной системы у силового оборудования, часто дают оценку степени увлажненности данной изоляционной системы. Этот показатель описывается коэффициентом абсорбции, который равен отношению полученного в ходе замеров сопротивления изоляции спустя минуту после присоединения напряжения от мегаомметра к найденному сопротивлению изоляционной системы спустя 15 минут, при этом применяется формула:

Кабс=R60/R15

Например, чтобы измерять сопротивление изоляции у силовых трансформаторов, применяют мегаомметры, обладающие напряжением на выходе в 2500 В. Замеры будут проводиться между всеми обмотками и корпусами и среди обмоток у трансформаторов. Показатель коэффициента абсорбции в таком случае должен сдвигаться в меньшую сторону от показателей с завода не больше, чем на 20%, а его показатель должен быть больше 1,3, если температура колеблется от 10 до 30 градусов по Цельсию.

Проверка электрических установок, силовых кабелей на линиях, электрических машин, цепей вторичных и других электрических аппаратов с напряжением до 1000 В высоким напряжением промышленной частоты проводится для определения того, какой необходим запас диэлектрической прочности изоляционной системы оборудования посредством воздействия на нее высокого напряжения промышленных частот в течение некоторого количества времени.

Показанный запас прочности изоляций признается полным и обеспеченным только в том условии, если за некоторое временя, в ходе которого прикладывалось испытательное напряжение, не случилось никаких пробоев или не произошло колебаний утечек изоляции. Иногда необходимо контролировать токи утечки.

Проверка электрического оборудования при помощи высокого напряжения проводится обычно перед вводом прибора в использование. Точные сроки прописаны в графике планово-предупредительного ремонта и проведения профилактического испытания электрических установок.

Для испытания электрических оборудований с очень высоким напряжением зачастую применяют некоторый список устройств и специальных оборудований: испытательную установку АИД-70 или АИД-70М или любые подобные, диапазон их выпрямленного напряжения должен быть в пределах от 0 до 70 кВ, диапазон переменного напряжения данного тока в условиях промышленной частоты должен изменяться в пределах от 0 до 50 кВ. Чтобы проверять оборудование с относительно не самыми высокими показателями напряжения (обычно до 2,5—5 кВ), зачастую применяют специальные устройства для проведения испытаний электрической проводки, аппаратов, мобильного инструмента типа С.А 6160 или подобных. Для проведения испытаний на вторичных цепях с испытательным напряжением 1000 В частоты промышленной оптимально применять устройство Ретом-11М или Ретом-21 вместе с блоком РЕТ-ВАХ.

Перед проведением испытаний приборов с высоким напряжением и сразу же после них у объекта, который проверялся, делают замеры сопротивления изоляционной системы.

После того как установку активировали, следует сразу же увеличить напряжение на выходе от 0 до значения испытательного. Как вышло время проведения испытания показатель напряжения необходимо плавно уменьшать до нулевого значения. После этого установку рекомендуется отключать. Итоги испытаний с высоким напряжением будут удовлетворять требованиям, если за все время испытаний не было выявлено скользящих разрядов, толчков тока утечки или увеличения установленного значения тока, пробоев или перекрытий изоляционной системой и сопротивление изоляции сразу после проведенных проверок оказалось неизменным. Все итоги проведенных исследований вносятся в специальный протокол проведенных испытаний.

Целью проведения испытаний над установками защитного выключения является определение возможности моментально отсоединять аварийные и поврежденные участки в сети и потребителей электроэнергии, а также возможность отключения сети, если к токоведущим или открытым участкам проводящих ток установок случайно прикоснутся люди или животные, до того, как проходящий ток успеет достичь смертельно опасной величины. Сами УЗО отличаются от защитных аппаратов, которые реагируют на большие токи и активируются от появляющегося в цепочке дифференциального тока по принципу действия.

УЗО в свою очередь могут подразделяться на простые выключатели дифференциального тока и автоматические (второе их название – дифавтоматы). Зачастую УЗО – это контактное коммутационное устройство, которое управляется исключительно дифференциальным током. Устройство позволяет обеспечить надежную защиту от косвенных прикосновений. В свою очередь дифференциальный автомат – это контактный коммутационный аппарат, который управляется с помощью дифференциального тока, но вместе с автоматическим выключателем. При этом они выполняют несколько функций, а именно:

• Защита от косвенных прикосновений;
• Защита электроустановки от перегрузки и тока короткого замыкания.

Приборы защитного выключения с номинальным дифференциальным током отключения не больше 30 мА, применяются как средство дополнительной защиты при любом прямом контакте для предотвращения поражения изоляции и поломки основных средств защиты.

Еще одним критерием подразделения УЗО является наличие выдержки времени срабатывания прибора. В таком случае они разделяются на устройства общего назначения и на устройства типа «S», которые могут выдерживать время срабатывания, чтобы обеспечить селективность отключения при их последовательном соединении с УЗО первого типа.

По ГОСТу Р 51327.1—2010 должно проверяться первым делом несрабатывание УЗО при номинальном дифференциальном токе 0,5 и срабатывание при токе 1,0 отключения на протяжении всего нормативного времени, указанного в нормативных документах.

В процессе испытания УЗА также проверяют следующее:

• Фиксацию органа управления УЗО в двух положениях; «Вкл» и «Откл»;
• Срабатывание УЗО при активном рабочем напряжении посредством нажатия кнопки «Тест» 5 раз. При любом нажатии кнопки контакты устройства должны размыкаться;
• Работа калибровки расцепителя дифференциального тока и времени выключения при пропускании дифференциального тока отключения при помощи прибора ПЗО—500;
• Работа калибровки расцепителя перегрузки и коротких замыканий (обычно осуществляется такая проверка аналогично проверке расцепителя автоматического отключения).

Все данные, полученные в процессе испытаний, вписываются в специальный документ.

Проверку сопоставления характеристик цепочки «фаза-нуль» с показателями защитных установок при помощи измерения сопротивления данной петли токов замыканий с 1 фазой делают для проверки временных характеристик активации устройств защиты оборудования от огромных токов при замыкании фазы на приборе. После нахождения сопротивления «фаза-нуль» находится ток однофазного КЗ. По итоговым подсчетам параметров данного тока рассчитывается время активации аппарата защиты при прямых исследованиях тока замыканий в однофазных цепях. Время срабатывания находится по найденных параметрах самого тока.

Однако при этом, полученное время обязательно должно соответствовать предписаниям п. 1.7.79 ПУЭ по защите от поражений электрическим током при всяких косвенных касаниях посредством автоматического выключения от питания.

Замеры сопротивлений и тока однофазного замыкания проводят:

• Перед вводом электрического оборудования в использование;
• По периодам, прописанным в графике ремонта;
• Сразу после проведения капитального ремонта оборудования.

Ток короткого замыкания по показателю сопротивления петли «фаза-нуль» находится следующим образом:

Iк.з. = Uo/Zфо, где Uo — это установленный показатель фазного напряжения.

В электрических установках до 1000 В и в системах с глухозаземленной нейтралью ток однофазного замыкания на корпусе приемника электричества обязан обеспечить оптимальное время выключения дефектного участка на цепи при помощи защитного аппарата, который реагирует на сверхтоки, в рамках прописанных ниже значений.

Согласно пункту 1.7.79 ПУЭ, время для выключения будет считаться оптимальным, чтобы обеспечить защиту от поражения электричеством при любых косвенных прикосновениях. Это может быть контакт людей или животных с электричеством из-за прикосновения к открытым проводящим ток частям, которые находятся под напряжением из-за поврежденной системы изоляции. Цепи, которые питают распределительные, грунтовые и другие щиты, должны срабатывать примерно через 5 секунд или меньше.

Замеры сопротивления «фаза-нуль» зачастую проводятся с подачей рабочего напряжение от сети при помощи устройства наподобие ИФН-300 или подобного. Значительно реже применяют измерения сопротивления петли по методу «амперметра-вольтметра» с использованием иного источника питания из-за большей сложности и трудоемкости.

Определить, соответствует ли найденный или расчетный ток однофазного замыкания всем установкам установленного времени на отключения, которые должны быть в цепочке устройств защиты, можно по его время-токовым показателям. Если же кратность найденного тока по отношению к установленному значению теплового расцепителя будет больше верхнего установленного предела диапазона тока моментального расцепления, то все предписания пункта 1.7.79 ПУЭ будут обеспечены. Определяют рамки значений тока моментального расцепления по типам расцепления или прописываются в специальных данных в паспорте.

Если же произошла другая ситуация – изменяющийся ток замыкания одной фазы ниже верхних значений диапазона уже указанного тока, то нужно будет провести измерения времени отключения включенного в цепь устройства защиты от сверхтока, пропустив через любой из полюсов ток, равный найденному или расчетному замыканию. Все результаты испытаний вписываются в протокол.

Исследование расцепителей автоматического отключения делают для проверки на соответствие пределов активации и данных от завода-изготовителя всем установкам.

Заводы обычно изготавливают автоматические выключатели, которые оснащены расцепителями с обратнозависимой задержкой времени (также их еще называют тепловыми расцепителями), с независимой выдержкой и моментальной активации.

Тепловой расцепитель зачастую работает с небольшой задержкой, которая в свою очередь зависит от параметра тока – чем больше величина тока, тем меньше будет время активации. В определенных типах автоматического выключателя задержка времени электромагнитного расцепителя на автоматическое выключение может быть отрегулировано.

Выключатели, предназначенные для бытовых целей и иных, согласно ГОСТ Р 50345—2010 различаются по диапазону тока на моментальное расцепление и разделяются на типы В, С, D.

Выключатели, которые не отнесены к «бытовому и подобному предназначению» и требования к которым прописаны в ГОСТ, обычно обладают точными значениями установок расцепителей по токам коротких замыканий. Ток моментального расцепления таких выключателей обязательно должен быть в диапазоне 0,8Iуст < Iср ≤ 1,2Iуст. Здесь Iуст – это установка расцепителя по току К3.

Проверяют расцепители автоматического выключателя при помощи нагрузочных приборов. Также часто не обойтись без Ретом-11М(21) в связке с трансформатором нагрузки РЕТ-3000.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя, который попадает под установки ГОСТ Р 50345—2010, проверяют таким способом: сразу после приготовления схемы для испытания через все полюса автоматического выключателя, которые изначально находятся в холодном состоянии, пропускается ток в 2,55 In. Таким образом, время расцепления при такой проверке должно быть не меньше 1 секунды и не больше:

• 1 минуты, если номинальные токи до 32 А;
• 2 минуты, если номинальные токи больше 32 А.

Чтобы проверить электромагнитные расцепители, например расцепители «В» типа, следует пропускать через каждый из полюсов ток, который должен быть равен 3 In. В таком случае время расцепления обязано произойти не менее, чем за 0,1 секунду (иными словами – не должен активироваться моментальный расцепитель). Далее стоит через все полюса пропустить ток, который уже будет равняться 5 In. В таком случае выключатель должен активироваться за 0,1 секунду и меньше.

Проверять расцепители автоматических выключателей, которые не включены в категории «бытовые и схожие» необходимо строго по ГОСТу Р 50030.2—2010. Таким образом, процесс проверки расцепителей будет отличаться в зависимости от вида расцепителя. В свою очередь эти самые расцепители можно разделить на устройства с мгновенным срабатыванием, на устройства с независимой задержкой временной, приборы с обратнозависимой выдержкой времени.

Если проверяются расцепители с моментальным действием или с независимой задержкой времени, через все полюса выключателя следует провести ток испытания, который должен быть равен 90% уставки по току перегрузки. В таком случае расцепитель не должен активироваться с самого начального момента прохождения тока в течение:

• 0,2 секунд, если расцепитель действует мгновенно;
• Удвоенной стандартной выдержке, которая прописана производителем, если расцепитель с независимой выдержкой.

После этого нужно пропустить через все полюса ток, который должен равняться 110% от уставки по току нагрузки. В таком случае расцепитель активируется спустя:

• 0,2 секунды, если расцепитель обладает независимой выдержкой времени;
• Двойной выдержке времени, которое прописано изготовителем, если расцепитель действует моментально.

Испытание на активацию расцепителей перегрузки делается при помощи испытательного тока, который равен 2,5 тока установки. Время активации не должно быть больше максимального параметра, прописанного производителем для двойного тока установки при контрольной температуре для любого отдельного полюса. Итоги работы расцепителей будут вноситься в протокол.