Калькулятор петли фаза-ноль и тока короткого замыкания

Что такое петля фаза-ноль

При замыкании фазы на защитный проводник или металлический корпус ток проходит по замкнутому контуру: от источника по фазному проводнику до точки повреждения и обратно по PE или PEN к источнику. Полное сопротивление этого контура обозначают Zs.

Чем выше Zs, тем меньше ток повреждения. Если ток недостаточен для быстрого срабатывания защитного аппарата, опасное напряжение на корпусе может сохраняться слишком долго.

Как работает расчёт

Для консервативной предварительной оценки минимальный ток рассчитывается по выражению:

• U0 — номинальное напряжение между фазой и землёй;
• cmin — коэффициент минимального напряжения. Значение 0,95 применяется в ряде методик для сети 230/400 В, но не является универсальной константой для любой страны и методики;
• Zs — полное сопротивление петли повреждения.

Затем полученный ток сравнивается с током Ia, при котором защитный аппарат должен отключить цепь за требуемое время.

Почему для автоматов B, C и D нельзя смотреть только на номинал

Если расчётный ток попадает внутрь диапазона, мгновенное срабатывание возможно, но не гарантируется только по букве характеристики. Новая версия калькулятора показывает такой результат как требующий дополнительной проверки, а не как успешный.

Измеренный и расчётный Zs — не одно и то же

Измеренный Zs

Предпочтительный вариант. Значение получают специальным измерителем петли в наиболее удалённой точке линии. Бытовой мультиметр для этого не подходит.

Оценка по кабелю

Калькулятор может приблизительно сложить сопротивление внешней сети, фазного и защитного проводников. Такая оценка учитывает только активное сопротивление и не знает реальное состояние контактов, соединений, внешней сети и реактивную составляющую. Поэтому даже положительный расчётный результат показывается с предупреждением.

Как отличаются TN и TT

TN-S и TN-C-S

В системах TN ток замыкания возвращается к нейтральной точке источника по PE или PEN. Поэтому Zs и способность автомата обеспечить автоматическое отключение являются ключевыми параметрами.

TT

В TT ток замыкания проходит через местный заземлитель и землю. Часто он слишком мал для быстрого отключения обычным автоматом, поэтому защиту обычно строят с применением УЗО. Даже при достаточном расчётном токе калькулятор не выдаёт для TT окончательное подтверждение: отдельно проверяются УЗО, условие RA × IΔn и время отключения.

TN-C

На участке TN-C функции рабочего нуля и защиты объединены в PEN. Математический расчёт тока возможен, но безопасное состояние нельзя подтвердить без проверки непрерывности PEN и точки его разделения. Поэтому калькулятор помечает такой сценарий как критический. УЗО нельзя устанавливать непосредственно на участке TN-C.

Что означает максимальное допустимое Zs

Калькулятор показывает ориентировочное максимальное полное сопротивление петли:

Если фактическое Zs выше, принятый ток Ia не достигается. Возможные причины:

• слишком длинная линия;
• малое сечение фазного или защитного проводника;
• плохие соединения;
• высокое сопротивление внешней сети;
• неподходящая характеристика или номинал автомата.

Чего калькулятор не подтверждает

• точное время отключения без кривой конкретного аппарата;
• допустимость выбранного автомата по нагреву кабеля;
• отключающую способность автомата при максимальном токе КЗ;
• непрерывность PE или PEN;
• исправность УЗО;
• качество уравнивания потенциалов;
• безопасность TT только по току автомата;
• соответствие отключающей способности автомата максимальному току КЗ;
• точное нормативное время без выбора типа цепи и кривой конкретного аппарата.