Петля фаза ноль пуэ 7 порядок проведения: Замер полного сопротивления цепи «фаза-нуль»

Содержание

Измерение сопротивления петли фаза-ноль

За время постоянной эксплуатации электрооборудования, рано или поздно возникает необходимость в обследовании, которое проводится для своевременного выявления неисправностей. В первую очередь, проводятся различные замеры, в том числе измерение сопротивления петли фаза-ноль. Целью является выяснение соответствия номинальных токов защитной аппаратуры и сечения проводов в измеряемых цепях. Для измерения петли фаза-ноль используется самая удаленная точка в электрической линии.

Порядок проведения измерений

Перед началом необходимо провести внешний осмотр. При этом, должны тщательно осматриваться щиты и силовые сборки, а также вся принципиальная схема электроснабжения. Следует проверить номинальные токи в предохранителях и автоматических выключателях, сечения всех отходящих линий, защитную аппаратуру на механические повреждения. После проведенных проверок можно приступать к непосредственным измерениям.

Перед самым началом проверяется плотность соединения проводов с защитными аппаратами. Если отсутствуют протянутые провода, то все измерения теряют смысл, поскольку полученные данные будут неправильными и недостоверными.

Результаты измерений

Результатом проведенных измерений, в конечном итоге будет сумма сопротивлений всех проверяемых элементов электрической цепи. Если полученный результат немного меньше, чем допустимая величина, тот или иной элемент можно считать работоспособным и правильным, не требующим более точных измерений. Измерение сопротивления петли фаза-ноль производится в самой отдаленной точке кабельной линии. Если такой замер произвести невозможно, то производятся измерения во всех точках присоединения, по всей длине линии.

После того, как сопротивление измерено, полученные данные заносятся в журнал или фиксируются в самом электрическом приборе. Полученные данные при однофазном замыкании тока, сопоставляются с диапазоном, в котором происходит срабатывание расцепителей коротких замыканий. Полученные данные позволяют определить степень надежности срабатывания аппаратуры, защищающей от сверх тока во время замыкания фазы и открытых проводящих частей. Расчетная величина тока позволяет определить время срабатывания защитной аппаратуры.

Если данные показали, что установленный в силовом щите автомат не может обеспечить защиту кабельной линии, то в этом случае, в первую очередь, подтягиваются сжимы на всех точках, где электрооборудование присоединяется к кабельной линии. Также, можно поменять защитный аппарат на устройство с пониженным номиналом, который должен соответствовать данным измерений.

Таким образом, своевременные измерения позволят избежать аварийной ситуации и обеспечить необходимый уровень безопасности при работе с электрооборудованием.

Измерение петли фаза ноль в Москве и Московской области.

Для бесперебойной работы электрических сетей и оборудования периодически необходимо выполнять тестирования. В первую очередь, измерения и исследования позволяют заблаговременно выявлять слабые места, предупреждать аварийные ситуации. Еще благодаря им можно устранять неисправности. Среди прочих мероприятий, требуется периодическое измерение петли фаза ноль. Наша компания предоставляет такую услугу, используя в работе проверенное и сертифицированное оборудование.

Это испытание необходимо, чтобы проверить, насколько чувствительны защиты к однофазным замыканиям на землю. Сопротивление петли фаза ноль проверяется в установках с электрическим потенциалом до 1000 В. Такая работа требует высокой степени ответственности и профессионализма. Ее выполняют с точным соблюдением методических рекомендаций, государственных стандартов и норм.

Прежде всего, к ней допускают специалистов с соответствующей квалификацией. Именно такие сотрудники представлены в нашей электролаборатории. Мы готовы отвечать за грамотность, безопасность и точность результатов испытаний. По итогам мероприятия будет готов протокол проверки фаза ноль. Потому что документальное подтверждение своевременно выполненного тестирования может понадобиться при проверке контролирующими и надзорными органами.

Измерение петли фаза ноль.


В первую очередь, стоит понимать, что собой представляет петля фаза ноль. По сути, речь идет о контуре, который образовывается при соединении фазного проводника с нулевым рабочим либо защитным. У него есть свое сопротивление, которое и необходимо периодически проверять. Конечно, теоретически измерение петли фаза ноль может выполняться и путем расчетов. Однако на практике это сделать сложно и проблематично.

Так как на конечную цифру влияет множество факторов. Это сопротивления каждого из коммутационных аппаратов, которые есть в сети – автоматических выключателей и рубильников, контакторов и предохранителей. Плюс специалисты, осуществляя замер петли фаза ноль, знают, что нельзя игнорировать такой фактор, как путь тока в аварийном режиме. А в таком случае электричество движется через металлические конструкции и водопроводы и т.п.

Сегодня проверка петли фаза ноль выполняется с применением специального оборудования. Точный современный прибор учитывает все факторы. Он выдает достоверный результат, которому можно доверять. Причем есть разные типы оборудования, каждый из которых находит свое применение. Прежде всего, потребителя должно волновать, чтобы значения отвечали нормам, указанным в ПУЭ.

Поскольку их рассчитывали таким образом, чтобы аппараты защиты от короткого замыкания срабатывали быстро и эффективно. Это важно для предупреждения электро травм, выхода из строя чувствительных приборов и техники. В нашей электролаборатории специалисты имеют на вооружении оборудование, которое позволяет максимально точно выполнить замер петли фаза ноль.

Проверка петли фаза ноль.


Чтобы предупредить поражение человека электрическим током, электроустановки и сети снабжают аппаратами защиты. В первую очередь, в их работе важно, чтобы они отвечали нормам по времени отключения при коротком замыкании. Соответственно, проверка петли фазы ноль и представляет собой измерение временного параметра срабатывания такой аппаратуры. Сколько именно нужно времени, чтобы защита отключила электричество? Это зависит от величины тока.

Конкретные нормы прописаны в Правилах устройства электроустановок. Соответственно, именно на них опираются специалисты, осуществляя замеры и внося данные в протоколы фаза ноль. У нас трудятся компетентные профессионалы, которые имеют соответствующее образование, допуски и разрешения.

Измерение петли фаза ноль может понадобиться в разных ситуациях. Прежде всего, тестирования проводят сразу после монтажа электрических сетей и оборудования. Поскольку испытания помогут удостовериться, все ли работы были выполнены качественно. Конечно, процедуру повторяют после ремонта, реконструкции электроустановок. Сопротивление петли фаза ноль проверяют также по требованию служб Ростехнадзора, как и других контролирующих либо надзорных органов.

Также многие ответственные потребители электроэнергии проявляют собственную инициативу, заказывая услугу в лабораториях с хорошей репутацией. Ведь эти тестирования помогут предупредить трагедии и повреждения чувствительного оборудования, что влечет за собой износ линий электроснабжения.

Протокол петля фаза ноль.


Прежде всего, электричество можно считать одним из важнейших благ цивилизаций, без которого сложно представить современную жизнь. Но оно же требует осторожности и неукоснительного соблюдения правил и техники безопасности. В первую очередь, потому что любая ошибка чревата серьезными последствиями для здоровья человека, а то и фатальным исходом.

Поэтому необходимо своевременно измерять полное сопротивление петли фаза ноль, как и выполнять другие испытания сети и оборудования. Причем государством установлены четкие правила, по которым проводятся тестирования. Также указана периодичность выполнения такой процедуры, как и требования, в соответствии с которыми заполняется протокол петля фаза ноль.

Как часто необходимо это испытание? Сопротивление изоляции петли фаза ноль проверяют не реже, чем раз в шесть лет. Каким бы грамотным не был первоначальный монтаж электросети и оборудования, со временем и кабеля, и аппараты изнашиваются. Соответственно, требование повторять проверку является обоснованным. Однако, как часто должно проходить измерение сопротивления петли фаза ноль, вправе устанавливать специалисты системы планово-предупредительного ремонта организации.

Технические руководители при расчете график проверок учитывают особенности оборудования и нагрузки. Но если это взрывоопасная зона, там, конечно, испытания электросетей должны проходить чаще. В соответствии с государственными требованиями, на таких объектах протокол петля фаза ноль составляется не реже, чем один раз в два года. Если же на предприятии обнаружен отказ устройств защиты, тогда понадобится внеплановое тестирование.

Замер петли фаза ноль.


Любые испытания электросетей и оборудования – это ответственная работа, требующая неукоснительного соблюдения правил и техники безопасности. Не исключением является и замер петли фаза ноль. Как сказано в ПУЭ, это мероприятие можно осуществлять одним из двух способов. В первую очередь, специалисты измеряют, каков ток при однофазном замыкании на корпус либо на нейтральный проводник.

Для этого применяют специальное оборудование. Но можно пойти по второму пути и узнать полное сопротивление петли фаза ноль. Соответственно, на основе полученных значений путем вычислений устанавливают и ток однофазного замыкания. Далее остается проверить значения: отвечают ли они нормам, закрепленным в ПУЭ, или нет.

Важно знать, что в продаже можно найти любительские измерители сопротивления петли фаза ноль. Однако им вряд ли стоит доверять в полной степени. Прежде всего, поскольку проверка петли фаза ноль должна быть максимально точной. А любительские измерительные приборы имеют большую погрешность. Это исключено, если приглашать квалифицированных специалистов из электролабораторий. В первую очередь, они берут на себя весь груз ответственности.

А потому проверяют сопротивление изоляции петли фаза ноль при помощи высокоточных измерителей. Не стоит забывать и о том, что такое оборудование требует умелого обращения. Кроме того, ему необходима периодическая поверка. В нашей компании используется современное оснащение, которое находится в опытных и умелых руках. Так что нашим клиентам не приходится сомневаться, что каждое измерение сопротивления петли фаза ноль выполняется по правилам и дает 100-но точный результат.

Проверка сопротивления петли фаза нуль.


Если к работе приступают компетентные специалисты, они выполняют тестирование электросетей, соблюдая определенный алгоритм действий. В первую очередь, проверка сопротивления петли фаза нуль начинается с изучения проектной документации. Естественно, подразумевается, что профессионалы хорошо знакомы со всеми нормами и стандартами, заложенными в ПУЭ, ПТЭЭП, других нормативных документах.

Если это не первое тестирование объекта после монтажа сетей и оборудования, в обязательном порядке изучаются также предыдущие протоколы фаза ноль. В работе специалистам могут понадобиться результаты ранее проводимых испытаний и измерений.

Следующий этап – это подготовка приборов. С современной аппаратурой проверка петли фаза ноль упрощена по максимуму, причем она дает высокоточный результат. Но, конечно, это при условии, что оборудование используется грамотно. Далее следует этап организационно-технический. Поскольку это ответственная работа, ее поручают профессионалов, которые имеют соответствующие допуски и разрешения. У нас трудятся именно такие сотрудники.

Измерение сопротивления петли фаза ноль выполняется только компетентными специалистами. После выполнения мероприятий они оценивают и обрабатывают полученные результаты. И только после этого составляется протокол петля фаза ноль. На основе измерений можно вносить корректировки в схемы, делать выводы о том, пригодно или непригодно электрооборудование и сети к эксплуатации.

Измерение сопротивления петли фаза ноль.

Для обеспечения электробезопасности на любом объекте тестирования сетей и оборудования являются обязательными. Не только перед запуском системы, но и в ходе ее эксплуатации. Поскольку электроцепь, рано или поздно, но изнашивается. А это чревато и травмами, и поломками оборудования. Своевременная проверка сопротивления петли фаза нуль поможет упредить аварийные ситуации.

И хотя по правилам можно повторять испытание раз в шесть лет, ответственные технические руководители на предприятиях осуществляют процедуру чаще. Чем раньше измерение сопротивления петли фаза ноль поможет выявить неполадки, тем меньше риски плачевных последствий. Опытные специалисты считают, что полный комплекс мероприятий по проверке электросетей и оборудования лучше выполнять не реже, чем раз в год.

Наша компания готова осуществить все тестирования, которые необходимы для спокойствия потребителя. В том числе, и проверка сопротивления петли фаза нуль входит в комплекс предоставляемых услуг. Мы готовы гарантировать точность всех результатов. По итогам измерения составляется не только протокол проверки фаза ноль. Также профессионалы готовы предоставить дефектный акт, заполнить технический отчет и подготовить карту нагрузок.

Наши клиенты не переживают насчет проверок надзорных и контролирующих органов, поскольку уверены, что их электросети и оборудование находятся в исправном состоянии. Но, в первую очередь, не приходится бояться аварийных ситуаций, как и опасаться электро травм на объекте.

Проверка согласования параметров цепи «фаза – ноль»


Что подразумевается под термином петля фаза-ноль?

Согласно правилам ПУЭ в силовых подстанциях с напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью необходимо регулярно проводить замер сопротивления петли фаза-ноль.

Петля фаза-ноль образуется в том случае, если подключить фазный провод к нулевому или защитному проводнику. В результате создается контур с собственным сопротивлением, по которому перемещается электрический ток. На практике количество элементов в петле может быть значительно больше и включать защитные автоматы, клеммы и другие связующие устройства. При необходимости, можно провести расчет сопротивления вручную, но у метода есть несколько недостатков:

  • сложно учесть параметры всех коммутационных элементов, в том числе выключателей, автоматов, рубильников, которые могли измениться за время эксплуатации сети;
  • невозможно рассчитать влияние аварийной ситуации на сопротивление.

Наиболее надежным способом считается замер значения с помощью поверенного аппарата, который учитывает все погрешности и показывает правильный результат. Но перед началом измерения необходимо совершить подготовительную работу.

Требования ПУЭ и ПТЭЭП

Зная расчетный ток КЗ, можно проверить временные характеристики аппарата защиты и их соответствие требованиям ПТЭЭП и ПУЭ.

ПТЭЭП, прил. 3, п. 28.4:

Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN—C, TN—C—S, ТN—S).

Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петля фаза-ноль с последующим определением тока короткого замыкания.

При замыкании на нулевой защитный рабочий провод 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 (1,1 x Iном x N, где Iном – номинальный ток срабатывания, а N = 5, 10 и 20, для характеристик «B», «C» и «D» соответственно).

ПУЭ, 7 изд.

18.37. Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1 кВ.

  1. Проверка действия автоматических выключателей.

3.2. Проверка действия расцепителей. Проверяется действие расцепителя мгновенного действия. Выключатель должен срабатывать при токе не более 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, указанного заводом-изготовителем.

Позвонить в лабораторию +7-903-876-46-35

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.

Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

1.7.79. В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1:

табл. 1.7.1, Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN
Номинальное фазное напряжение U, В Время отключения, с
127 0,8
220 0,4
380 0,2
Более 380 0,1

Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.

В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Если расчетный ток КЗ превышает верхнее значение тока срабатывания мгновенного расцепителя автомата в 1,1 раза (и более), то время срабатывания расцепителя заведомо меньше 0,02 секунды (см. время-токовые характеристики). При этом выполняются требования ПУЭ и ПТЭЭП.

Если ток КЗ не превышает 1,1 верхнего значения тока срабатывания выключателя, то необходимо определять время срабатывания расцепителя с использованием время-токовой характеристики. В соответствии с ПУЭ наибольшее допустимое время защитного отключения для групповых цепей (в т.ч. осветительных и розеточных) составляет 0,4 секунды, а для линий, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки — 5 секунд.

Периодичность

Проводить проверку параметров цепи петля «фаза-ноль» следует соответствии с системой планово-предупредительного ремонта (ППР), при проведении капитального и текущего ремонтов, а также межремонтных испытаний (ПТЭЭП, прил. 3, п. 28.4).

С ремонтами все понятно, а что касается межремонтных, т.е. эксплуатационных или профилактических испытаний, то на практике чаще всего привязываются к периодичности замеров сопротивления изоляции. Поэтому и параметры цепи петля «фаза-ноль» измеряют либо каждые 3 года, либо ежегодно.

Исключения составляют электроустановки, которые подходят под категорию во взрывоопасных зонах — для них периодичность четко прописана в ПТЭЭП, 1 раз в 2 года.

ПТЭЭП, п. 3.4.12:

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы ТN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года должно измеряться полное сопротивление петли фаза-ноль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.

Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок.

Общее представление о цепи «фаза ноль»

Большинство потребителей электроэнергии запитаны сетями с уровнем напряжения до 1 кВ через трехфазный трансформатор. Для обеспечения безопасности в них используется глухо-заземленная нейтраль. В ней возможно появление тока из-за сдвига фаз в обмотках трансформатора, которые соединены по схеме звезды.

В случае возникновения контакта между линейным и нулевым или защитным проводом формируется контур «фаза-нуль». Указанная связь приводит к образованию короткого замыкания. В цепи могут находиться соединительные провода, коммутационная и защитная аппаратура, что сопровождается формированием определенного значения сопротивления.

Для чего проверяют сопротивление петли фаза-ноль

Проверка необходима для профилактических целей, а также обеспечения корректной работы защитных устройств, включая автоматические выключатели, УЗО и диффавтоматы. Результатом измерения петли фаза-ноль является практическое нахождение сопротивления силовой линии до автомата. На основе этого рассчитывается ток короткого замыкания (напряжение сети делим на это сопротивление). После чего делаем вывод: сможет ли автомат, защищающий данную линию отключиться при КЗ.

Например, если на линии установлен автомат C16, то максимальный ток КЗ может быть до 160 А, после чего он расцепит линию. Допустим в результате измерения получим значение сопротивления петли фазы-ноль равным 0,7 Ом в сети 220 В, то есть ток равен 220 / 0,7 = 314 А. Этот ток больше 160 А, поэтому автомат отключится раньше, чем начнут гореть провода и поэтому считаем, что данная линия соответствует норме.

Важно! Большое сопротивление является причиной ложного срабатывания защиты, нагрева кабелей и пожара.

Причина может заключаться во внешних факторах, на которые сложно повлиять, а также в несоответствии номинала защиты действующим параметрам. Но в большинстве случаев, дело во внутренних проблемах. Наиболее распространенные причины ошибочного срабатывания автоматов:

  • неплотный контакт на клеммах;
  • несоответствие тока характеристикам провода;
  • уменьшение сопротивления провода из-за устаревания.

Использование измерений позволяет получить подробные данные про параметры сети, включая переходные сопротивления, а также влияние элементов контура на его работоспособность. Другими словами, петля фаза-ноль используется для профилактики защитных устройств и корректного восстановления их функций.

Зная параметры автомата защиты конкретной линии, после проведения измерения, можно с уверенностью сказать, сможет ли автомат сработать при коротком замыкании или начнут гореть провода.

Периодичность проведения измерений

Надежная работа электросети и всех бытовых приборов возможна только в том случае, если все параметры соответствуют нормам. Для обеспечения нужных характеристик требуется периодическая проверка петли фазы-ноль. Замеры проводятся в следующих ситуациях:

  1. После ввода оборудования в эксплуатацию, ремонтных работ, модернизации или профилактики сети.
  2. При требовании со стороны обслуживающих компаний.
  3. По запросу потребителя электроэнергии.

Справка! Периодичность проверки в агрессивных условиях — не менее одного раза в 2 года.

Основной задачей измерений является защита электрооборудования, а также линий электропередач от больших нагрузок. В результате роста сопротивления кабель начинает сильно нагреваться, что приводит к перегреву, срабатыванию автоматов и пожарам. На величину влияет множество факторов, включая агрессивность среды, температура, влажность и т.д.

Методика измерений с использованием MZC-300

Прежде, чем переходить непосредственно к испытаниям, кратко расскажем о принятом порядке, он включает в себя:

  • Соблюдение определенных условий, обеспечивающих необходимую точность.
  • Выбор способа подключения устройства.
  • Получение информации о напряжении сети.
  • Измерение основных характеристик петли «Ф-Н».
  • Считывание полученной информации.

Рассмотрим каждый из перечисленных выше этапов.

Соблюдение определенных условий

Следует принять во внимания некоторые особенности работы измерителя:

  • Устройство не допустит проведение испытаний, если номинальное напряжение сети превысит максимальное значение (250В). Превышение диапазона измерения (250,0 В) приведет к тому, что на экране прибора отобразится предупреждение «OFL» сопровождаемое продолжительным звучанием зуммера. В этом случае прибор следует выключить и отключить от измеряемой петли.
  • При обрыве нулевых или защитных проводников на экране устройства будет высвечиваться ошибка в виде символа «—», сопровождаемая длительным сигналом зуммера.
  • Уровень напряжения в измеряемой петле недостаточное для испытаний, как правило, если ниже 180,0 вольт. В таком случае экран выдаст ошибку с символом «U», сопровождаемую двумя сигналами зуммера.
  • Срабатывание термической блокировки прибора. При этом на экране высвечивается символ «Т», а зуммер выдает два продолжительных сигнала.

Выбор способа подключения устройства

Рассмотрим несколько вариантов электрических схем подключения прибора для проведения испытаний:

  1. Снятие характеристик с петли «Ф-Н», в примере, приведенном на рисунке измеряются параметры в цепи С-N.


    Испытание петли С-N

  2. Измерение в петле между одной из фаз и проводником РЕ.


    Испытание петли С-РЕ

  3. Измерения в цепях ТТ.


Подключение прибора в цепях с защитным заземлением

  1. Для проверки надежности заземления электрооборудования применяется способ подключения, приведенный ниже.


Испытание надежности заземления корпусов электрооборудования

Важно! Вне зависимости способа подключения прибора необходимо убедиться в надежности соединения проводов.

Получение информации о напряжении сети

Рассматриваемый нами прибор позволяет измерить UH в пределах диапазона от 0 до 250,0 вольт. Фазное напряжение отображается на дисплее прибора сразу после нажатия кнопки включения или по истечении пяти секунд, после проведения испытаний (если не было произведено нажатие управляющих кнопок, отвечающих за отображение результатов на экране).

Измерение основных характеристик петли «Ф-Н»

Методика измерения ZП в петле, применяемая в модельном ряде MZC основана на создании искусственного КЗ с использованием ограничивающего сопротивления (10,0 Ом), понижающего величину IКЗ. После испытаний микропроцессор прибора производит расчет ZП, выделяя реактивные и активные составляющие. Процедура измерения не превышает 30,0 мс.

Характерно, что прибор автоматически выбирает нужный диапазон для измерения ZП. При нажатии кнопки «Z/I» на дисплей поочередно выводятся такие основные характеристики петли, как ожидаемый ток КЗ (IКЗ) и общее сопротивление (ZП).

Следует учитывать, что при вычислениях микропроцессор устанавливает величину UH на уровне 220,0 вольт, в то время, как текущее номинальное напряжение может отличаться от расчетного. Поэтому для увеличения точности замеров электрической цепи следует вносить поправку. Например, при действительном UH, равном 240,0 В, поправка для снижения погрешности прибора будет равна 1,09 (то есть необходимо 240 разделить 220).

Процесс измерения характеристик петли запускается кнопкой «Старт».

Важно! Испытания, проводимые при помощи приборов модельного ряда MZC, практически гарантированно приводят к срабатыванию УЗО. Чтобы избежать этого, необходимо предварительно зашунтировать устройства защитного отключения. После проведения измерений не забудьте снять шунт с УЗО.

Считывание полученной информации

Как уже упоминалось выше, испытания начинаются после нажатия кнопки «Старт». После завершения измерений, на экране отображаются характеристики петли «Ф-Н», в зависимости от установленных настроек. Перебор отображаемой на дисплее информации осуществляется при помощи кнопок «SEL» и «Z/I».

Следует учитывать, что прибор MZC-300 отображает только результаты последнего измерения. Если необходимо хранение в электронной памяти результатов всех испытаний потребуется устройство с расширенными возможностями, например прибор MZC-303E.


Устройство MZC-303E для измерения характеристик петли «Ф-Н»

Такое устройство позволяет не только хранить информацию обо всех измерениях в электронной памяти, но и при необходимости переносить ее на компьютер, при помощи интерфейса USB.

Сроки проведения испытаний

Электрические сети и оборудование эксплуатируются в различных режимах. Со временем наблюдается естественное старение изоляции кабеля, ухудшение свойств проводников из-за токовых перегрузок, отклонений напряжения, влияния окружающей среды и т. д. Этим обусловлена необходимость в периодической проверке целостности контура фаза ноль.

В соответствии с указаниями ПУЭ испытание петли «Ф-Н» проводится, как минимум, один раз в 36 месяцев, а для электрических сетей, эксплуатируемых в опасных или агрессивных средах, как минимум, один раз в 24 месяца. Также предусматриваются внеплановые проверки, в следующих ситуациях:

  • при внедрении в работу нового оборудования;
  • после осуществления модернизации, профилактики или ремонта действующей сети;
  • по требованию поставщика электроэнергии;
  • по факту запроса от потребителя.


Периодичность осмотров электрооборудования жилых домов

Нормативные документы, регламентирующие отчетность

После проведения исследования электрической сети, составляется профессиональный протокол измерения петли фаза нуль. Отчетный документ должен содержать в себе полную информацию по проведенным испытаниям, каждый отдельный замер оформляется в собственном акте, форма которого определяется действующими правилами устройства и эксплуатации электроустановок.
После проведения электроизмерений, на их основе создается технический отчет, который может состоять, как из отдельных актов и протоколов проведенных измерений, так и в виде единственного отчетного протокола, в котором содержатся результаты всех проведенных измерений и исследований. Несмотря на это, требования к оформлению отчетной документации одни для всех актов. Вариант оформления каждого исследования в отдельном протоколе считается более удобным, а потому именно он используется чаще.

Профессиональный технический отчет должен быть составлен в соответствии с требованиями ПУЭ и ГОСТа. В этих же нормативных актах регламентируется и требующаяся периодичность проведения различных измерительных работ в разных электрических системах. Все испытания проводятся как в ходе приемо-сдаточных работ перед введением нового объекта в эксплуатацию, так и в процессе использования электрических установок. Следует отметить, что протоколы при приемо-сдаточных работах и периодических проверках могут быть сильно похожими, но имеют ряд важных отличий, о которых следует помнить сотрудникам компаний, занимающихся оказанием подобных услуг.

Какие приборы используют?

Для измерения параметров фазы используют специальные поверенные устройства. Аппараты отличаются методиками замеров, а также конструктивными особенностями. Наибольшей популярностью среди электриков пользуются следующие измерительные приборы:

  • М-417. Проверенное опытом и временем устройство, предназначенное для измерения сопротивления без отключения источника питания. Из особенностей выделяют простоту использования, габариты и цифровую индикацию. Прибор применяют в любых сетях переменного тока напряжением 380В и допустимыми отклонениями 10%. М-417 автоматически размыкает цепь на интервал до 0,3 секунды для проведения замеров.
  • MZC-300. Современное оборудование для проверки состояния коммутационных элементов. Методика измерений описаны в ГОСТе 50571.16-99 и заключается в имитации короткого замыкания. Устройство работает в сетях с напряжением 180-250В и фиксирует результат за 0,3 секунды. Для большей надежности работы предусмотрены индикаторы низкого или высокого напряжения, а также защита от перегрева.
  • ИФН-200. Устройство с микропроцессорным управлением для измерения сопротивления петли фаза-ноль без отключения питания. Надежный прибор гарантирует точность результата с погрешностью до 3%. Его используют в сетях с напряжением от 30В до 280В. Из дополнительных преимуществ следует выделить измерение тока КЗ, напряжения и угла сдвига фаз. Также прибор ИНФ-200 запоминает результаты 35 последних замеров.

Важно! Точность результатов измерения зависит не только от качества прибора, но и от соблюдения правил выполнения выбранной методики.

Протокол проверки цепи петля «фаза-нуль»

Проверка Сопротивления петли фаза-нуль

Протокол отражает проверку автоматического отключения питания путем измерения тока однофазного короткого замыкания. Основной документ для сравнения результатов измерений – это ПУЭ п. 1.7.79 (7–е изд.), а также ГОСТ Р 50030.2-99 и ГОСТ Р 50345-99. Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтоков при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части.
Схема проверки цепи петля «фаза-нуль»

Проверка сопротивления петли фаза-нуль, надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной. Ток короткого замыкания Iкз — это отношение номинального напряжения сети к полному сопротивлению петли «фаза-нуль». Iкз сравнивается с нормами ПТЭЭП.

Проверка цепи петля Фаза-нуль

Основной документ для сравнения результатов измерений – это ПУЭ п. 1.7.79 (7–е изд.), а также ГОСТ Р 50030.2-99 и ГОСТ Р 50345-99. Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки надежности срабатывания аппаратов защиты

от сверхтоков при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части.

При коротком замыкании, в линии возникает мгновенное увеличение силы тока протекающего в цепи, это в свою очередь приводит к превращению электрической энергии в тепловую, которая способна нагреть жилы кабеля и в результате чего произойдет оплавление и возгорание изоляционной оболочки кабеля. Для защиты линии от короткого замыкания и защиты электрооборудования, подключенного к этой линии, устанавливается автоматический выключатель. Автоматические выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой расцепитель предназначен для защиты электрооборудования от перегрузки по току и срабатывает при превышении номинального тока автоматического выключателя не более чем в 3 раза. Электромагнитный расцепитель срабатывает, если протекающий ток короткого замыкания аварийного режима превышает ток срабатывания автоматического выключателя с достаточной кратностью которая указывается в паспорте и на самом автоматическом выключателе. Таким образом предназначение автоматического выключателя – это защита от перегрузок и коротких замыканий.

Проверка надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания фазного проводника на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной. Ток короткого замыкания Iкз — это отношение номинального напряжения сети к полному сопротивлению петли «фаза-нуль»

. То есть
измерение петли фаза-нуль
показывает полное сопротивление всего участка цепи от точки измерения до нулевой точки источника питания при замыкании фазы на нуль.

Специалисты электролаборатории ООО «ТМ Энерго»

тщательно подходят к
проверке сопротивления петли фаза-нуль, т.к. это один из основных показателей который определяет защищенность линий, надежного срабатывания защиты и безопасность электроустановки. При измерении петли «фаза-нуль»
измеренные токи короткого замыкания обязательно должны превышать токи срабатывания электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, тем самым обеспечивая надежную защиту линий. Если, например при коротком замыкании завышены номиналы автоматических выключателей по отношению к сечениям отходящих кабельных линий, тока короткого замыкания в линии может не хватить для срабатывания защиты или если даже номиналы автоматических выключателей не завышены по отношению к сечению проводников, но участок кабельной линии слишком длинный, то автоматический выключатель так же может не сработать или сработать за время большее, чем регламентированное, в таком случае может произойти оплавление проводов и возгорание в этой линии. Чтобы этого не допустить и нужно тщательно подходить к этому виду измерений.

Все измеренные значения токов короткого замыкания

и
сопротивления цепи «фаза-нуль»
сравниваются с токами срабатывания электромагнитных расцепителей автоматических выключателей и заносятся в
протокол проверки цепи петля «Фаза-нуль»
. В конце протокола дается заключение о соответствии измеренных результатов требованиям соответствующих нормативных документов.

Подготовительный этап

Практически все методы измерений цепи «фаза-ноль» не позволяют получить точную информацию о таких характеристиках, как ZП и IКЗ. Это связано с тем, что векторная природа напряжения не принимается во внимание. Проще говоря, учитываются упрощенные условия при коротком замыкании. В процессе испытания электроустановок такая приближенность допускается только в тех случаях, когда уровень реактивного сопротивления не имеет существенного влияния.

Перед тем, как приступить к измерению характеристик петли «Ф-Н», предварительно следует провести ряд предварительных испытаний. В частности, проверить непрерывность и уровень сопротивления защитных линий. После этого измерить сопротивление между контуром заземления и основными металлическими элементами конструкции здания.

Протокол по проведенным замерам контура «фаза нуль»

На основании произведенных измерений оформляется специальный протокол. Он используется для хранения зафиксированных показаний, а также для осуществления сравнительного анализа с последующими тестами.

В протоколе отображается следующая информация:

  • дата проведения;
  • номер протокола;
  • цель проведения тестирования;
  • данные об организации, проводящей испытания;
  • информация о заказчике;
  • действующие климатические условия: атмосферное давление, температура и влажность воздуха;
  • диапазон измерения, класс точности и вид расцепителя;
  • измеритель, используемый для тестирования;
  • зафиксированные показания;
  • итог испытаний;
  • должности, фамилии и подписи лиц, проводивших замеры и проверивших протокол.

Обратите внимание! В случае положительного итога цепь допускается к эксплуатации без ограничений. При выявлении недостатков составляется перечень требуемых действий для восстановления необходимых показателей.

Заказать измерение петли фаза ноль в Москве от

НАИМЕНОВАНИЕ РАБОТЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯЦЕНА
Замер полного сопротивления цепи «фаза-нуль»1 токоприемник140 ₽

Электротехническая лаборатория «МОСЭНЕРГОТЕСТ» выполняет измерение петли фаза-ноль высоковольтных выключателей, а также другие работы по проверке, наладке и запуску электрооборудования. Мы предлагаем комплекс услуг по диагностике электроустановок во время приёмо-сдаточных и проверочных испытаний, гарантируем высокую точность и качество измерений.измерение петли фаза-ноль

Высоковольтные выключатели – важнейшие элементы систем электроснабжения, от исправного состояния которых зависит надёжность переключений и своевременное отключение оборудования при возникновении аварийных ситуаций.

Они обеспечивают штатный и аварийный режим работы трёхфазных энергосистем со стандартной частотой 50 Гц, могут использоваться для ручного, автоматического и дистанционного управления электропитанием. Выключатели в электроустановках должны периодически проверяться, для этого проводится измерение и ряд других измерений.

Преимущества полного измерения сопротивления петли фаза-нуль

Измерение сопротивления петли проводится при введении в эксплуатацию нового электрооборудования, после экстренного и планового ремонта электроустановок. Проверка рабочих характеристик коммутационных устройств, помимо всего прочего, включает в себя измерения сопротивления контура, создаваемого при соединении нулевого и фазного проводников.

Что дают замеры петли фаза-нуль?

Измерение сопротивления фаза-нуль позволяет получить более точные значения, чем при математическом расчёте. Это обусловлено тем, что при теоретических расчётах невозможно учесть переходные сопротивления рубильников, контакторов и других коммутационных устройств. Кроме того, невозможно предугадать путь прохождения тока при коротком замыкании, поскольку в любой электрической цепи присутствуют заземляющие контуры и металлические конструкции. Измерение сопротивления петли выполняется прибором, который все эти параметры учитывает автоматически, поскольку в процессе работы используется специальное измерительное оборудование.

Методика измерения сопротивления петли фаза-ноль

Наши специалисты выполняют измерение сопротивления петли одним из двух методов: методом КЗ(короткого замыкания) с использованием измерительного прибора MZC-300 или методом измерения падения напряжения в отключенной цепи электропитания. Первый метод более удобный и безопасный. Прежде, чем приступать к измерениям, мы проверяем сопротивление и целостность защитных проводников. Во время измерений прибором MZC-300 принимается во внимание возможность автоматической блокировки процесса. Это может произойти в том случае, если:

  • Напряжение в сети электропитания больше 250 В.
  • В сети КЗ отсутствует защита по току, а в цепи PE/N случился разрыв.
  • Напряжение в сети электропитания меньше 180 В.
  • Измерительный прибор перегрелся из-за большой нагрузки.

Измерение петли мы проводим по следующей методике:

  • Клеммы измерительного прибора подключаются к заземляющему проводнику или к глухозаземлённой нейтрали и одной из фаз.
  • Проверяется надёжность контактов.
  • Имитируется короткое замыкание – в течение 30 мс электрический ток пропускается через резистор 10 Ом. Уменьшенное значение силы тока – один из основных параметров измерений.
  • Перед определением величины тока измеряется реальное напряжение сети. Берётся векторная поправка тока и напряжения.
  • Прибор автоматически вычисляет сопротивление фаза-ноль петли короткого замыкания, раскладывает его на активную и реактивную составляющие, высчитывает угол сдвига фаз, образующийся при протекании в цепи тока КЗ. Диапазон измерения выбирается автоматически.
  • Результаты измерений заносятся в протокол.

Оформление результатов измерения

После выполнения всех замеров результаты в виде сопротивления петли КЗ или полного сопротивления цепи отображаются на дисплее прибора. На основании этих показателей выполняются вычисления тока короткого замыкания. Частота, с которой проводится измерение петли фаза-ноль, регламентируется ПТЭЭП и ППР, в них указываются сроки проведения текущих и капитальных ремонтов установок электропитания. Внеплановые измерения необходимы в случае выхода оборудования из строя и перед запуском после ремонта.

Электролаборатория«МОСЭНЕРГОТЕСТ» выполняет электроизмерение полного сопротивления петли фаза-нуль систем электропитания любого назначения. После выполнения измерительных работ выдаётся заключение о результатах. В этих результатах величина однофазного тока короткого замыкания сравнивается с номиналом предохранительной вставки или величиной тока срабатывания расцепителя автоматического выключателя. На основании этого делаются выводы о безопасности и пригодности электрооборудования к эксплуатации, данные измерений заносятся в протокол.

Замер сопротивления петли фаза-нуль — ООО «ЗапСибЭнергоСервис» Тюмень

Замер сопротивления петли «фаза-нуль» системы TN

Замер тока короткого замыкания.

Для исключения аварийных ситуаций и гарантированного за нормированный промежуток времени отключения повреждённого участка цепи, следует особое внимание обратить на соблюдение требования правил устройства электроустановок, согласно которым необходимо:

  1. Правильно выбрать ампер-секундную характеристику, то есть время отключения защитно-коммуникационного аппарата, которое строго регламентируется в п.1.7.79 табл. 1.7.1 для системы TN, табл. 1.7.2 для системы IT;
  2. Руководствуясь главой 1.3 ПУЭ, правильно выбрать сечение питающего проводника по длительно допустимому току через который подключено электрооборудование, тем самым исключив как возгорание, так и поражение человека электрическим током.

Замер сопротивления петли «фаза-ноль», тока короткого замыкания позволяет более качественно выбрать коммутационный аппарат защиты (плавкую вставку, автоматический выключатель), который реагирует на значительное превышение электрического тока, токов перегрузки,токов КЗ и правильно выбрать сечение питающего проводника по длительно допустимому току.

Существует несколько способов с помощью которых определяют сопротивление петли «фаза-нуль»:

Расчетный способ — при котором сопротивление петли «фаза-нуль» рассчитывают на этапе проектирования, но при этом очень сложно рассчитать все параметры, которые влияют на сопротивление:

  • Это переходные сопротивления во всех коммутационных аппаратах;
  • В связи с тем, что в цепи имеются водопроводы, воздуховоды, трубопроводы, различные металлические конструкции, как правило контур заземления, а так же повторное заземление и другие факторы которые влияют на распределение тока короткого замыкания, в аварийном режиме рассчитать ток КЗ очень сложно.

Инструментальный способ — при котором ожидаемый ток КЗ измеряется непосредственно на РЕ защитный, нулевой проводники либо на открытые проводящие части электрооборудования.

  • Проверку выполняют под рабочим напряжением специальным прибором, который автоматически высчитывает не только предполагаемый ток короткого замыкания, но и сопротивление петли «фаза-нуль».
    При измерении тока КЗ, между фазным и защитным РЕ проводником, дополнительно прибор позволяет убедиться в целостности защитного РЕ проводника.

Электролаборатория «ЗапСибЭнергоСервис» оперативно и по доступной цене выполнит замер сопротивления петли «фаза-нуль» системы TN, IT современными приборами, которые позволяют измерить ожидаемый ток КЗ, без отключения электропитания.

Наименование работ

Еденица измерения

Средняя цена за ед

Замер полного сопротивления цепи    «фаза-нуль»

1-токоприемник

412,5 рубля

Мы выполняем электроизмерения не только в г. Тюмень, Тюменской области, но и на всей территории России.

Измерение сопротивления цепи фаза нуль по доступной цене в Москве и МО

1. Общие положения

Настоящая политика обработки персональных данных составлена в соответствии с требованиями Федерального закона от 27.07.2006. №152-ФЗ «О персональных данных» (далее — Закон о персональных данных) и определяет порядок обработки персональных данных и меры по обеспечению безопасности персональных данных, предпринимаемые http://vseizmerenia.ru (далее – Оператор).
1.1. Оператор ставит своей важнейшей целью и условием осуществления своей деятельности соблюдение прав и свобод человека и гражданина при обработке его персональных данных, в том числе защиты прав на неприкосновенность частной жизни, личную и семейную тайну.
1.2. Настоящая политика Оператора в отношении обработки персональных данных (далее – Политика) применяется ко всей информации, которую Оператор может получить о посетителях веб-сайта https://vseizmerenia.ru.

2. Основные понятия, используемые в Политике

2.1. Автоматизированная обработка персональных данных – обработка персональных данных с помощью средств вычислительной техники.
2.2. Блокирование персональных данных – временное прекращение обработки персональных данных (за исключением случаев, если обработка необходима для уточнения персональных данных).
2.3. Веб-сайт – совокупность графических и информационных материалов, а также программ для ЭВМ и баз данных, обеспечивающих их доступность в сети интернет по сетевому адресу https://vseizmerenia.ru.
2.4. Информационная система персональных данных — совокупность содержащихся в базах данных персональных данных, и обеспечивающих их обработку информационных технологий и технических средств.
2.5. Обезличивание персональных данных — действия, в результате которых невозможно определить без использования дополнительной информации принадлежность персональных данных конкретному Пользователю или иному субъекту персональных данных.

2.6. Обработка персональных данных – любое действие (операция) или совокупность действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.
2.7. Оператор – государственный орган, муниципальный орган, юридическое или физическое лицо, самостоятельно или совместно с другими лицами организующие и (или) осуществляющие обработку персональных данных, а также определяющие цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными.
2.8. Персональные данные – любая информация, относящаяся прямо или косвенно к определенному или определяемому Пользователю веб-сайта https://vseizmerenia.ru.
2.9. Персональные данные, разрешенные субъектом персональных данных для распространения, — персональные данные, доступ неограниченного круга лиц к которым предоставлен субъектом персональных данных путем дачи согласия на обработку персональных данных, разрешенных субъектом персональных данных для распространения в порядке, предусмотренном Законом о персональных данных (далее — персональные данные, разрешенные для распространения).
2.10. Пользователь – любой посетитель веб-сайта https://vseizmerenia.ru.
2.11. Предоставление персональных данных – действия, направленные на раскрытие персональных данных определенному лицу или определенному кругу лиц.
2.12. Распространение персональных данных – любые действия, направленные на раскрытие персональных данных неопределенному кругу лиц (передача персональных данных) или на ознакомление с персональными данными неограниченного круга лиц, в том числе обнародование персональных данных в средствах массовой информации, размещение в информационно-телекоммуникационных сетях или предоставление доступа к персональным данным каким-либо иным способом.
2.13. Трансграничная передача персональных данных – передача персональных данных на территорию иностранного государства органу власти иностранного государства, иностранному физическому или иностранному юридическому лицу.
2.14. Уничтожение персональных данных – любые действия, в результате которых персональные данные уничтожаются безвозвратно с невозможностью дальнейшего восстановления содержания персональных данных в информационной системе персональных данных и (или) уничтожаются материальные носители персональных данных.

3. Основные права и обязанности Оператора

3.1. Оператор имеет право:
– получать от субъекта персональных данных достоверные информацию и/или документы, содержащие персональные данные;

– в случае отзыва субъектом персональных данных согласия на обработку персональных данных Оператор вправе продолжить обработку персональных данных без согласия субъекта персональных данных при наличии оснований, указанных в Законе о персональных данных;
– самостоятельно определять состав и перечень мер, необходимых и достаточных для обеспечения выполнения обязанностей, предусмотренных Законом о персональных данных и принятыми в соответствии с ним нормативными правовыми актами, если иное не предусмотрено Законом о персональных данных или другими федеральными законами.
3.2. Оператор обязан:
– предоставлять субъекту персональных данных по его просьбе информацию, касающуюся обработки его персональных данных;
– организовывать обработку персональных данных в порядке, установленном действующим законодательством РФ;
– отвечать на обращения и запросы субъектов персональных данных и их законных представителей в соответствии с требованиями Закона о персональных данных;
– сообщать в уполномоченный орган по защите прав субъектов персональных данных по запросу этого органа необходимую информацию в течение 30 дней с даты получения такого запроса;
– публиковать или иным образом обеспечивать неограниченный доступ к настоящей Политике в отношении обработки персональных данных;
– принимать правовые, организационные и технические меры для защиты персональных данных от неправомерного или случайного доступа к ним, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, предоставления, распространения персональных данных, а также от иных неправомерных действий в отношении персональных данных;
– прекратить передачу (распространение, предоставление, доступ) персональных данных, прекратить обработку и уничтожить персональные данные в порядке и случаях, предусмотренных Законом о персональных данных;
– исполнять иные обязанности, предусмотренные Законом о персональных данных.

4. Основные права и обязанности субъектов персональных данных

4.1. Субъекты персональных данных имеют право:
– получать информацию, касающуюся обработки его персональных данных, за исключением случаев, предусмотренных федеральными законами. Сведения предоставляются субъекту персональных данных Оператором в доступной форме, и в них не должны содержаться персональные данные, относящиеся к другим субъектам персональных данных, за исключением случаев, когда имеются законные основания для раскрытия таких персональных данных. Перечень информации и порядок ее получения установлен Законом о персональных данных;
– требовать от оператора уточнения его персональных данных, их блокирования или уничтожения в случае, если персональные данные являются неполными, устаревшими, неточными, незаконно полученными или не являются необходимыми для заявленной цели обработки, а также принимать предусмотренные законом меры по защите своих прав;
– выдвигать условие предварительного согласия при обработке персональных данных в целях продвижения на рынке товаров, работ и услуг;

– на отзыв согласия на обработку персональных данных;
– обжаловать в уполномоченный орган по защите прав субъектов персональных данных или в судебном порядке неправомерные действия или бездействие Оператора при обработке его персональных данных;
– на осуществление иных прав, предусмотренных законодательством РФ.
4.2. Субъекты персональных данных обязаны:
– предоставлять Оператору достоверные данные о себе;
– сообщать Оператору об уточнении (обновлении, изменении) своих персональных данных.
4.3. Лица, передавшие Оператору недостоверные сведения о себе, либо сведения о другом субъекте персональных данных без согласия последнего, несут ответственность в соответствии с законодательством РФ.

5. Оператор может обрабатывать следующие персональные данные Пользователя

5.1. Фамилия, имя, отчество.
5.2. Электронный адрес.
5.3. Номера телефонов.
5.4. Фотографии.
5.5. Также на сайте происходит сбор и обработка обезличенных данных о посетителях (в т.ч. файлов «cookie») с помощью сервисов интернет-статистики (Яндекс Метрика и Гугл Аналитика и других).
5.6. Вышеперечисленные данные далее по тексту Политики объединены общим понятием Персональные данные.
5.7. Обработка специальных категорий персональных данных, касающихся расовой, национальной принадлежности, политических взглядов, религиозных или философских убеждений, интимной жизни, Оператором не осуществляется.
5.8. Обработка персональных данных, разрешенных для распространения, из числа специальных категорий персональных данных, указанных в ч. 1 ст. 10 Закона о персональных данных, допускается, если соблюдаются запреты и условия, предусмотренные ст. 10.1 Закона о персональных данных.
5.9. Согласие Пользователя на обработку персональных данных, разрешенных для распространения, оформляется отдельно от других согласий на обработку его персональных данных. При этом соблюдаются условия, предусмотренные, в частности, ст. 10.1 Закона о персональных данных. Требования к содержанию такого согласия устанавливаются уполномоченным органом по защите прав субъектов персональных данных.
5.9.1 Согласие на обработку персональных данных, разрешенных для распространения, Пользователь предоставляет Оператору непосредственно.
5.9.2 Оператор обязан в срок не позднее трех рабочих дней с момента получения указанного согласия Пользователя опубликовать информацию об условиях обработки, о наличии запретов и условий на обработку неограниченным кругом лиц персональных данных, разрешенных для распространения.
5.9.3 Передача (распространение, предоставление, доступ) персональных данных, разрешенных субъектом персональных данных для распространения, должна быть прекращена в любое время по требованию субъекта персональных данных. Данное требование должно включать в себя фамилию, имя, отчество (при наличии), контактную информацию (номер телефона, адрес электронной почты или почтовый адрес) субъекта персональных данных, а также перечень персональных данных, обработка которых подлежит прекращению. Указанные в данном требовании персональные данные могут обрабатываться только Оператором, которому оно направлено.
5.9.4 Согласие на обработку персональных данных, разрешенных для распространения, прекращает свое действие с момента поступления Оператору требования, указанного в п. 5.9.3 настоящей Политики в отношении обработки персональных данных.

6. Принципы обработки персональных данных

6.1. Обработка персональных данных осуществляется на законной и справедливой основе.
6.2. Обработка персональных данных ограничивается достижением конкретных, заранее определенных и законных целей. Не допускается обработка персональных данных, несовместимая с целями сбора персональных данных.
6.3. Не допускается объединение баз данных, содержащих персональные данные, обработка которых осуществляется в целях, несовместимых между собой.
6.4. Обработке подлежат только персональные данные, которые отвечают целям их обработки.
6.5. Содержание и объем обрабатываемых персональных данных соответствуют заявленным целям обработки. Не допускается избыточность обрабатываемых персональных данных по отношению к заявленным целям их обработки.
6.6. При обработке персональных данных обеспечивается точность персональных данных, их достаточность, а в необходимых случаях и актуальность по отношению к целям обработки персональных данных. Оператор принимает необходимые меры и/или обеспечивает их принятие по удалению или уточнению неполных или неточных данных.
6.7. Хранение персональных данных осуществляется в форме, позволяющей определить субъекта персональных данных, не дольше, чем этого требуют цели обработки персональных данных, если срок хранения персональных данных не установлен федеральным законом, договором, стороной которого, выгодоприобретателем или поручителем по которому является субъект персональных данных. Обрабатываемые персональные данные уничтожаются либо обезличиваются по достижении целей обработки или в случае утраты необходимости в достижении этих целей, если иное не предусмотрено федеральным законом.

7. Цели обработки персональных данных

7.1. Цель обработки персональных данных Пользователя:
– информирование Пользователя посредством отправки электронных писем.
7.2. Также Оператор имеет право направлять Пользователю уведомления о новых продуктах и услугах, специальных предложениях и различных событиях. Пользователь всегда может отказаться от получения информационных сообщений, направив Оператору письмо на адрес электронной почты [email protected] г. Москва, ул. 50 лет Октября, д.7 с пометкой «Отказ от уведомлений о новых продуктах и услугах и специальных предложениях».
7.3. Обезличенные данные Пользователей, собираемые с помощью сервисов интернет-статистики, служат для сбора информации о действиях Пользователей на сайте, улучшения качества сайта и его содержания.

8. Правовые основания обработки персональных данных

8.1. Правовыми основаниями обработки персональных данных Оператором являются:
– уставные (учредительные) документы Оператора;
– федеральные законы, иные нормативно-правовые акты в сфере защиты персональных данных;
– согласия Пользователей на обработку их персональных данных, на обработку персональных данных, разрешенных для распространения.
8.2. Оператор обрабатывает персональные данные Пользователя только в случае их заполнения и/или отправки Пользователем самостоятельно через специальные формы, расположенные на сайте https://vseizmerenia.ru или направленные Оператору посредством электронной почты. Заполняя соответствующие формы и/или отправляя свои персональные данные Оператору, Пользователь выражает свое согласие с данной Политикой.
8.3. Оператор обрабатывает обезличенные данные о Пользователе в случае, если это разрешено в настройках браузера Пользователя (включено сохранение файлов «cookie» и использование технологии JavaScript).
8.4. Субъект персональных данных самостоятельно принимает решение о предоставлении его персональных данных и дает согласие свободно, своей волей и в своем интересе.

9. Условия обработки персональных данных

9.1. Обработка персональных данных осуществляется с согласия субъекта персональных данных на обработку его персональных данных.
9.2. Обработка персональных данных необходима для достижения целей, предусмотренных международным договором Российской Федерации или законом, для осуществления возложенных законодательством Российской Федерации на оператора функций, полномочий и обязанностей.
9.3. Обработка персональных данных необходима для осуществления правосудия, исполнения судебного акта, акта другого органа или должностного лица, подлежащих исполнению в соответствии с законодательством Российской Федерации об исполнительном производстве.
9.4. Обработка персональных данных необходима для исполнения договора, стороной которого либо выгодоприобретателем или поручителем по которому является субъект персональных данных, а также для заключения договора по инициативе субъекта персональных данных или договора, по которому субъект персональных данных будет являться выгодоприобретателем или поручителем.
9.5. Обработка персональных данных необходима для осуществления прав и законных интересов оператора или третьих лиц либо для достижения общественно значимых целей при условии, что при этом не нарушаются права и свободы субъекта персональных данных.
9.6. Осуществляется обработка персональных данных, доступ неограниченного круга лиц к которым предоставлен субъектом персональных данных либо по его просьбе (далее – общедоступные персональные данные).
9.7. Осуществляется обработка персональных данных, подлежащих опубликованию или обязательному раскрытию в соответствии с федеральным законом.

10. Порядок сбора, хранения, передачи и других видов обработки персональных данных

Безопасность персональных данных, которые обрабатываются Оператором, обеспечивается путем реализации правовых, организационных и технических мер, необходимых для выполнения в полном объеме требований действующего законодательства в области защиты персональных данных.
10.1. Оператор обеспечивает сохранность персональных данных и принимает все возможные меры, исключающие доступ к персональным данным неуполномоченных лиц.
10.2. Персональные данные Пользователя никогда, ни при каких условиях не будут переданы третьим лицам, за исключением случаев, связанных с исполнением действующего законодательства либо в случае, если субъектом персональных данных дано согласие Оператору на передачу данных третьему лицу для исполнения обязательств по гражданско-правовому договору.
10.3. В случае выявления неточностей в персональных данных, Пользователь может актуализировать их самостоятельно, путем направления Оператору уведомление на адрес электронной почты Оператора [email protected] г. Москва, ул. 50 лет Октября, д.7 с пометкой «Актуализация персональных данных».
10.4. Срок обработки персональных данных определяется достижением целей, для которых были собраны персональные данные, если иной срок не предусмотрен договором или действующим законодательством.
Пользователь может в любой момент отозвать свое согласие на обработку персональных данных, направив Оператору уведомление посредством электронной почты на электронный адрес Оператора [email protected] г. Москва, ул. 50 лет Октября, д.7 с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
10.5. Вся информация, которая собирается сторонними сервисами, в том числе платежными системами, средствами связи и другими поставщиками услуг, хранится и обрабатывается указанными лицами (Операторами) в соответствии с их Пользовательским соглашением и Политикой конфиденциальности. Субъект персональных данных и/или Пользователь обязан самостоятельно своевременно ознакомиться с указанными документами. Оператор не несет ответственность за действия третьих лиц, в том числе указанных в настоящем пункте поставщиков услуг.
10.6. Установленные субъектом персональных данных запреты на передачу (кроме предоставления доступа), а также на обработку или условия обработки (кроме получения доступа) персональных данных, разрешенных для распространения, не действуют в случаях обработки персональных данных в государственных, общественных и иных публичных интересах, определенных законодательством РФ.
10.7. Оператор при обработке персональных данных обеспечивает конфиденциальность персональных данных.
10.8. Оператор осуществляет хранение персональных данных в форме, позволяющей определить субъекта персональных данных, не дольше, чем этого требуют цели обработки персональных данных, если срок хранения персональных данных не установлен федеральным законом, договором, стороной которого, выгодоприобретателем или поручителем по которому является субъект персональных данных.
10.9. Условием прекращения обработки персональных данных может являться достижение целей обработки персональных данных, истечение срока действия согласия субъекта персональных данных или отзыв согласия субъектом персональных данных, а также выявление неправомерной обработки персональных данных.

11. Перечень действий, производимых Оператором с полученными персональными данными

11.1. Оператор осуществляет сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение персональных данных.
11.2. Оператор осуществляет автоматизированную обработку персональных данных с получением и/или передачей полученной информации по информационно-телекоммуникационным сетям или без таковой.

12. Трансграничная передача персональных данных

12.1. Оператор до начала осуществления трансграничной передачи персональных данных обязан убедиться в том, что иностранным государством, на территорию которого предполагается осуществлять передачу персональных данных, обеспечивается надежная защита прав субъектов персональных данных.
12.2. Трансграничная передача персональных данных на территории иностранных государств, не отвечающих вышеуказанным требованиям, может осуществляться только в случае наличия согласия в письменной форме субъекта персональных данных на трансграничную передачу его персональных данных и/или исполнения договора, стороной которого является субъект персональных данных.

13. Конфиденциальность персональных данных

Оператор и иные лица, получившие доступ к персональным данным, обязаны не раскрывать третьим лицам и не распространять персональные данные без согласия субъекта персональных данных, если иное не предусмотрено федеральным законом.

14. Заключительные положения

14.1. Пользователь может получить любые разъяснения по интересующим вопросам, касающимся обработки его персональных данных, обратившись к Оператору с помощью электронной почты [email protected] г. Москва, ул. 50 лет Октября, д.7.
14.2. В данном документе будут отражены любые изменения политики обработки персональных данных Оператором. Политика действует бессрочно до замены ее новой версией.
14.3. Актуальная версия Политики в свободном доступе расположена в сети Интернет по адресу https://vseizmerenia.ru/kontakty/.

общее представление и методика, периодичность и приборы для измерения

Общее представление о цепи «фаза ноль»

Большинство потребителей электроэнергии запитаны сетями с уровнем напряжения до 1 кВ через трехфазный трансформатор. Для обеспечения безопасности в них используется глухо-заземленная нейтраль. В ней возможно появление тока из-за сдвига фаз в обмотках трансформатора, которые соединены по схеме звезды.

В случае возникновения контакта между линейным и нулевым или защитным проводом формируется контур «фаза-нуль». Указанная связь приводит к образованию короткого замыкания. В цепи могут находиться соединительные провода, коммутационная и защитная аппаратура, что сопровождается формированием определенного значения сопротивления.

Сопротивление цепи фаза – ноль

Таблица 1

Сечение фазных жил мм2 Сечение нулевой жилы мм2 Полное сопротивление цепи фаза – ноль, Ом/км при температуре жил кабеля +65 градусов
Материал жилы:
Алюминий Медь
R фазы R нуля Z цепи (кабеля) R фазы R нуля Z цепи (кабеля)
1,5 1,5 14,55 14,55 29,1
2,5 2,5 14,75 14,75 29,5 8,73 8,73 17,46
4 4 9,2 9,2 18,4 5,47 5,47 10,94
6 6 6,15 6,15 12,3 3,64 3,64 7,28
10 10 3,68 3,68 7,36 2,17 2,17 4,34
16 16 2,3 2,3 4,6 1,37 1,37 2,74
25 25 1,47 1,47 2,94 0,873 0,873 1,746
35 35 1,05 1,05 2,1 0,625 0,625 1,25
50 25 0,74 1,47 2,21 0,436 0,873 1,309
50 50 0,74 0,74 1,48 0,436 0,436 0,872
70 35 0,527 1,05 1,577 0,313 0,625 0,938
70 70 0,527 0,527 1,054 0,313 0,313 0,626
95 50 0,388 0,74 1,128 0,23 0,436 0,666
95 95 0,388 0,388 0,776 0,23 0,23 0,46
120 35 0,308 1,05 1,358 0,181 0,625 0,806
120 70 0,308 0,527 0,527 0,181 0,313 0,494
120 120 0,308 0,308 0,616 0,181 0,181 0,362
150 50 0,246 0,74 0,986 0,146 0,436 0,582
150 150 0,246 0,246 0,492 0,146 0,146 0,292
185 50 0,20 0,74 0,94 0,122 0,436 0,558
185 185 0.20 0,20 0,40 0,122 0,122 0,244
240 240 0,153 0,153 0,306 0,090 0,090 0,18

Таблица 2

Мощность трансформатора, кВ∙А 25 40 69 100 160 250 400 630 1000
Сопротивление трансформатора, Zт/3, Ом (Δ/Υ) 0,30 0,19 0,12 0,075 0,047 0,03 0,019 0,014 0,009

Таблица 3

I ном. авт. выкл, А 1 2 6 10 13 16 20 25 32-40 50 и более
R авт., Ом 1,44 0,46 0,061 0,014 0,013 0,01 0,007 0,0056 0,004 0,001

Таблица 4

R цепи, Ом 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2 и более
Rдуги, Ом 0,015 0,022 0,032 0,04 0,045 0,053 0,058 0,075 0,09 0,12 0,15

При проектировании групповой сети, если питающая и распределительная сеть уже проложены, целесообразно выполнить измерение сопротивления цепи фаза – ноль от трансформатора до шин группового щита. Это может значительно уменьшить вероятность ошибок при расчетах групповой сети. В этом случае сопротивление рассчитываем по формуле:

RL-N= Rрасп + Rпер.гр + Rавт.гр+ Rnгр∙Lnгр +Rдуги (2)

где, Rрасп – измеренное сопротивление цепи фаза – ноль линии, подключаемой к вводному автоматическому выключателю группового щитка, Ом; Rпер.гр – сопротивление переходных контактов в групповой линии, Ом; Rавт.гр – суммарное сопротивление автоматических выключателей – вводного группового щита и отходящей групповой линии, Ом; Rnгр – удельное сопротивление кабеля n-й групповой линии (по таблице 1), Ом/км; Lnгр – длина n-й групповой линии, км.

Рассмотрим процесс вычисления сопротивления цепи фаза – ноль схемы, показанной на Рис.1 при однофазном коротком замыкании фазы на ноль в конце групповой линии.

Исходные данные:

— трансформатор мощностью 630 кВ∙А подключен по схеме «треугольник – звезда» — по таблице 2 находим Zт/3=0,014 Ом;

— питающая сеть – кабель с алюминиевыми жилами длиной 80 метров имеет фазный проводник 150 мм2 и нулевой – 50 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 0,986 Ом/км. Вычисляем его сопротивление (длины кабелей выражаем в километрах): 0,986 Ом/км∙0,08 км=0,079 Ом;

— распределительная сеть – кабель с медными жилами длиной 50 метров и сечением жил 35 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 1,25 Ом/км. Вычисляем его сопротивление:

1,25 Ом/км∙0,05 км=0,0625 Ом;

— групповая сеть – кабель с медными жилами длиной 35 метров и сечением жил 2,5 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 17,46 Ом/км. Вычисляем его сопротивление:

17,46 Ом/км∙0,035 км=0,61 Ом;

— автоматический выключатель отходящий линии – 16 Ампер (с характеристикой срабатывания «С»), вводной автоматический выключатель группового щитка 32 Ампера, остальные автоматические выключатели в линии имеют номинальный ток более 50 Ампер. Вычисляем их сопротивление (по таблице 3) 0,01 Ом+0,004 Ом+3∙0,001 Ом=0,017 Ом;

— переходные сопротивления контактов учтем только в групповой линии (точки подключения кабеля групповой линии к щитку и к нагрузке). Получаем 2∙0,01 Ом=0,02 Ом.

Суммируем все полученные значения и получаем сопротивление цепи фаза – ноль без учета сопротивления дуги RL-N=0,014+0,079+0,0625+0,61+0,017+0,02=0,80 Ом.

Из таблицы 4 берем сопротивление дуги 0,075 Ом, и получаем окончательное значение искомой величины RL-N=0,80 Ом+0,075 Ом=0,875 Ом.

В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) задано наибольшее время отключения цепей при коротком замыкании в сетях с глухозаземленной нейтралью 0,2 секунды при напряжении 380 В и 0,4 секунды при напряжении 220В.

Для обеспечения заданного времени срабатывания защиты необходимо, что бы при коротком замыкании в защищаемой линии возникал ток, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя (для взрывоопасных помещений не менее чем в 4 раза) и не менее чем в 3 раза ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику (для взрывоопасных помещений не менее чем в 6 раз). Для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем (имеющим тепловой расцепитель для защиты от перегрузок и электромагнитный расцепитель для защиты от токов коротких замыканий) ток короткого замыкания должен превысить ток срабатывания электромагнитного расцепителя не менее, чем в 1,2 – 1,25 раза.

В настоящее время используются автоматические выключатели с различной кратностью токов срабатывания электромагнитного расцепителя к тепловому. Автоматические выключатели группы «В» имеют кратность в пределах от 3 до 5, группы «С» от 5 до 10, группы «D» от 10 до 20, группы «K» от 10 до 15 и группы «Z» от 2 до 3. При расчетах всегда берется максимальное значение кратности токов срабатывания расцепителей. Например для автоматического выключателя С16, ток короткого замыкания должен быть не менее 16 А∙10∙1,2=192 А (для автоматического выключателя С10 не менее10А∙10∙1,2=120 А и для С25 не менее 25 А∙10∙1,2=300 А). В приведенном выше примере мы получили сопротивление цепи фаза – ноль 0,875 Ом. При таком сопротивлении цепи ток короткого замыкания Iкз составит величину

Uф/ RL-N=220В/0,875 Ом=251 А. Следовательно групповая линия в приведенном примере защищена от токов коротких замыканий.

Максимальное сопротивление цепи фаза – ноль для автоматического выключателя С16 составит величину 220 В/192А=1,14 Ом. В приведенном примере сети (Рис. 1) сопротивление цепи от трансформатора до шин группового щита составит 0, 875 Ом — 0,61 Ом=0.265 Ом. Следовательно максимально возможное сопротивление кабеля групповой линии будет равно 1,14 Ом – 0, 265 Ом=0,875 Ом. Его максимальную длину L при сечении жил кабелей 2,5 мм2 определим при помощи таблицы 1.

L, км=0,875 Ом/(17,46 Ом/км)=0,050 км.

Всегда, когда есть возможность, следует рассчитывать групповую сеть с максимальным запасом по сопротивлению цепи фаза – ноль, особенно розеточную сеть. Часто нагрузки (утюг, чайник и другие бытовые приборы), в которых часто происходят замыкания, подключают к розетке через удлинитель. Начиная с определенной длины провода удлинителя, нарушается согласование параметров цепи с характеристиками аппаратов защиты, то есть ток короткого замыкания оказывается недостаточным для мгновенного отключения сети. Отключение аварийного участка осуществится только тепловым расцепителем через сравнительно большой промежуток времени (несколько секунд), в результате чего кабели могут нагреться до недопустимо высоких температур вплоть до воспламенения изоляции.

Проект электропроводки должен быть выполнен таким образом, что бы даже в случае воспламенения изоляции кабеля при коротком замыкании это не приводило к пожару. Именно поэтому возникли требования к прокладке скрытой электропроводки в стальных трубах в зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов. Во взрывоопасных зданиях целесообразно использовать более сложную защиту кабелей от воздействия токов короткого замыкания.

9 марта 2013 г.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

Зачем проверяется петля «фаза ноль»

Изучение показателей схемы «Ф-Н» осуществляется для определения слабых мест в действующей сети. Это может своевременно предотвратить развитие более серьезных аварий в питающей цепи. Еще одной важной функцией указанного тестирования является проверка соответствия установленных коммутационных и защитных устройств токам короткого замыкания. Это требуется для предотвращения воспламенения проводки.


Проведение испытаний электросети

Рассчет петли фаза-ноль

Перед тем, как измерить петлю фаза-ноль, необходима проверка плотности проводного соединения к защитным аппаратам. Если не остаются протянутыми провода, то смысла в измерении нет, поскольку точные данные не будут получены.

Обратите внимание! Цель расчета в выяснении соответствия номинального тока защиты с проводным сечением электроцепи. Замер должен быть произведен на самой удаленной точки линии измерения.

Сделав замер полного сопротивления цепи фаза нуль по предложенной схеме, на приборном дисплее будет отражена величина тока короткого замыкания. Этот показатель нужно сравнить по характеристике времени и току с расцепительным током срабатывания выключателя иди с предохранительной вставкой.

Вам это будет интересно Как измерять напряжение

По нормативным требованиям расчет петли должен быть произведен в электролаборатории. Чтобы произвести данные работы, нужно получить наряд-допуск. При этом испытания могут производить взрослые люди с необходимыми знаниями в месте, не отличающейся повышенной опасностью или высокой влажностью.


Подсчет фазы-ноль

Сроки проведения испытаний

Электрические сети и оборудование эксплуатируются в различных режимах. Со временем наблюдается естественное старение изоляции кабеля, ухудшение свойств проводников из-за токовых перегрузок, отклонений напряжения, влияния окружающей среды и т. д. Этим обусловлена необходимость в периодической проверке целостности контура фаза ноль.

В соответствии с указаниями ПУЭ испытание петли «Ф-Н» проводится, как минимум, один раз в 36 месяцев, а для электрических сетей, эксплуатируемых в опасных или агрессивных средах, как минимум, один раз в 24 месяца. Также предусматриваются внеплановые проверки, в следующих ситуациях:

  • при внедрении в работу нового оборудования;
  • после осуществления модернизации, профилактики или ремонта действующей сети;
  • по требованию поставщика электроэнергии;
  • по факту запроса от потребителя.


Периодичность осмотров электрооборудования жилых домов

Для чего проверяют сопротивление петли фаза-ноль

Проверка необходима для профилактических целей, а также обеспечения корректной работы защитных устройств, включая автоматические выключатели, УЗО и диффавтоматы. К примеру, распространенная проблема, когда в розетку включается чайник или другой электроприбор, а автомат отключает нагрузку.

Важно! Большое сопротивление является причиной ложного срабатывания защиты, нагрева кабелей и пожара.

Причина может заключаться во внешних факторах, на которые сложно повлиять, а также в несоответствии номинала защиты действующим параметрам. Но в большинстве случаев, дело во внутренних проблемах. Наиболее распространенные причины ошибочного срабатывания автоматов:

  • неплотный контакт на клеммах;
  • несоответствие тока характеристикам провода;
  • уменьшение сопротивления провода из-за устаревания.

Использование измерений позволяет получить подробные данные про параметры сети, включая переходные сопротивления, а также влияние элементов контура на его работоспособность. Другими словами, петля фаза-ноль используется для профилактики защитных устройств и корректного восстановления их функций.

Зная параметры автомата защиты конкретной линии, после проведения измерения, можно с уверенностью сказать, сможет ли автомат сработать при коротком замыкании или начнут гореть провода.

Периодичность проведения измерений

Надежная работа электросети и всех бытовых приборов возможна только в том случае, если все параметры соответствуют нормам. Для обеспечения нужных характеристик требуется периодическая проверка петли фазы-ноль. Замеры проводятся в следующих ситуациях:

  1. После ввода оборудования в эксплуатацию, ремонтных работ, модернизации или профилактики сети.
  2. При требовании со стороны обслуживающих компаний.
  3. По запросу потребителя электроэнергии.

Справка! Периодичность проверки в агрессивных условиях — не менее одного раза в 2 года.

Основной задачей измерений является защита электрооборудования, а также линий электропередач от больших нагрузок. В результате роста сопротивления кабель начинает сильно нагреваться, что приводит к перегреву, срабатыванию автоматов и пожарам. На величину влияет множество факторов, включая агрессивность среды, температура, влажность и т.д.

Методы и порядок проверки сопротивления контура «Ф-Н»

Проверка сопротивления петли «фаза нуль» подразумевает замер тока короткого замыкания на конкретном участке электрической цепи. В дальнейшем зафиксированное значение сопоставляется с отключающими уставками автоматов. При этом измерения проводятся либо непосредственно под рабочим напряжением, либо с питанием от постороннего источника. Далее рассмотрим требуемую последовательность действий при проверке сопротивления.

Визуальный контроль

Первоначально понадобится изучить имеющиеся схемы и документацию. В дальнейшем осуществляется визуальный осмотр всех элементов цепи на предмет выявления явных недостатков и повреждений. В процессе выполнения указанных мероприятий рекомендуется проверить качество затяжки контактных соединений. Иначе велика вероятность получения недостоверных измеренных данных.


Осмотр элементов электросети на соответствие схеме

Замер показателей контура «Ф-Н»

В ходе испытаний могут использоваться различные специализированные приборы, которые могут использовать следующие методики измерений:

  1. Падения напряжения — проводится на обесточенной цепи с дальнейшим подсоединением сопротивления установленной величины. Зафиксированные показания сверяются с допустимыми нормами значениями после проведения расчетов.
  2. Короткого замыкания — предполагает осуществление испытаний при наличии напряжения. Измерительное устройство формирует искусственное короткое замыкание на конечном участке от ввода питания с дальнейшей фиксацией величины тока и времени отработки защитных элементов.
  3. Амперметра-Вольтметра — подразумевает применение понижающего трансформатора переменного тока с замыканием фазного провода на защитное заземление электрической цепи. Предварительно выполняется обесточивание питающей сети. Необходимые показания получаются после проведения расчетов.

Вычисления и оформление документации

Заключительным этапом испытания является расчет величины тока короткого замыкания. Он определяется по соотношению:

Iкз = Uф/R, где

Uф — фазное напряжение сети;

R — полное сопротивление цепи.

Вычисленная величина сопоставляется с пределом отключения Iкз защитными аппаратами. Для определения минимальной и максимальной уставки срабатывания понадобится номинальный ток автомата увеличить в определенное количество раз, в зависимости от типа установленного защитного устройства. Ниже приведена требуемая кратность для минимального и максимального тока отключения по отношению к номинальному для конкретных серий автоматов:

  • В — 3 и 5;
  • С — 5 и 10;
  • D и К — 10 и 14.

Итог испытания подводится в специальном протоколе, о содержании которого будет указано далее с предоставлением примера заполнения.

Как проверить петлю

Проверка петли нужна для профилактики, а также для того, чтобы обеспечить корректную работу защитного оборудования с автоматическими выключателями, УЗО и диффавтоматами. Самой распространенной проблемой подключения чайника или другого электроприбора является отключение нагрузки автомата.

Обратите внимание! Ложное срабатывание защиты с нагревом кабелей и пожаром является большой показатель сопротивления.

Проверка делается для того, чтобы успешно работали удаленные и более массивные электрические приемники, но не больше 10% от всего числа. Проверка создается с помощью формулы Zпет = Zп + Zт / 3 где Zп является полным сопротивлением проводов петли фазы-ноль, а Zт считается показателем полного сопротивления трансформаторного питания.


Формула для проверки

Испытуемое электрооборудование отключается от сети. Потом создается на трансформаторной установке искусственный вид замыкания первого фазного провода на электроприемный корпус. После того, как будет подано напряжение, измеряется сила тока и напряжения вольтметром.

Вам это будет интересно Особенности резонанса токов

Обратите внимание! Сопротивление петли будет равно делению показателя напряжения на силу тока. Приобретенный результат должен быть арифметически сложен с полным сопротивлением трансформатора, поделенного на цифру 3.

Приборы для проведения измерений

Замерить основные показатели контура «Ф-Н» можно двумя типами приборов. Первые допускается использовать исключительно после снятия напряжения, а вторые способны работать под нагрузкой. Также имеются различия в выводе количества информации. Простые приборы выдают значения необходимые для вычисления Iкз. Более сложное исполнение измерителей позволяет сразу вывести значение Iкз.

Специалисты рекомендуют использовать следующие модели приборов:

  1. MZC 300 — современный микропроцессорный измеритель, о нюансах работы которого мы расскажем далее.
  2. М-417 — зарекомендовал себя с наилучшей стороны много лет назад. Испытания ведутся по методу падения напряжения. При этом измеритель можно использовать под рабочим линейным напряжением в сетях с глухо-заземленной нейтралью. Размыкание испытываемой схемы осуществляется за 0,3 с. Предварительно понадобится выполнить калибровку.
  3. ИФН-200 — предназначен для проверки цепей с сопротивлением до 1 кОм, с допустимым напряжением от 180 до 250 В. Помимо замера схемы «Ф-Н», способен функционировать и в других режимах. Память ИФН-200 может хранить данные о тридцати пяти крайних вычислениях.


Измеритель сопротивления ИФН-200

Протокол по проведенным замерам контура «фаза нуль»

На основании произведенных измерений оформляется специальный протокол. Он используется для хранения зафиксированных показаний, а также для осуществления сравнительного анализа с последующими тестами.

В протоколе отображается следующая информация:

  • дата проведения;
  • номер протокола;
  • цель проведения тестирования;
  • данные об организации, проводящей испытания;
  • информация о заказчике;
  • действующие климатические условия: атмосферное давление, температура и влажность воздуха;
  • диапазон измерения, класс точности и вид расцепителя;
  • измеритель, используемый для тестирования;
  • зафиксированные показания;
  • итог испытаний;
  • должности, фамилии и подписи лиц, проводивших замеры и проверивших протокол.

Обратите внимание! В случае положительного итога цепь допускается к эксплуатации без ограничений. При выявлении недостатков составляется перечень требуемых действий для восстановления необходимых показателей.

Техника безопасности при замере контура «Ф-Н»

Процедура замера контура фаза ноль должна вестись специалистами в возрасте от 18 лет, сдавшими экзамен по межотраслевым нормам и правилам техники безопасности. Работы должны осуществляться в соответствии с ПУЭ и при наличии требуемых приборов и инструментов.

Проведение работ должно оформляться нарядом или распоряжением. В состав бригады должны входить, как минимум, два специалиста с третьей группой по электробезопасности. Запрещается производить тестирование в условиях повышенной влажности и опасности.


Проведение проверки цепи фаза-ноль

Испытание цепи «Ф-Н» измерителем MZC 300

Измерение петли фаза ноль прибором MZC 300 требует соблюдения определенной последовательности действий, учитывая некоторые особенности устройства.

Обязательные условия

Первоначально рекомендуется включить MZC 300 и убедиться в отсутствии на экране надписи bAt. Она сигнализирует о разряженных батарейках, а следовательно, провести достоверные измерения не удастся.

В процессе осуществления замеров могут появляться характерные ошибки, обусловленные следующими причинами:

  1. Напряжение сети менее 180 или более 250 Вольт. В первом случае на экране высветится буква U в сопровождении с двумя звуковыми сигналами, а во втором надпись OFL и одно продолжительное звучание.
  2. Высокая нагрузка на измеритель, сопровождающаяся перегревом. На дисплее высветится буква T, а зуммер выдаст два длительных звука.
  3. Обрыв нулевого или защитного провода в исследуемой схеме, что сопровождается появлением на дисплее символа «— —» и продолжительным звуком.
  4. Превышено допустимое значение общего сопротивления исследуемой схемы — два продолжительных звука и символ «—».

Способы подключения

С помощью MZC 300 можно произвести замеры различных участков цепи. При этом необходимо обеспечить качественный контакт наконечников прибора.

Далее представлен порядок подключения измерителя в зависимости от вида проводимого тестирования:

  1. Снятие характеристик с петли «Ф-Н» — один наконечник измерителя фиксируется к нулевому (N) проводу, а второй поочередно устанавливается на линейные (L) провода.
  2. Проверка защитной цепи — один контакт поочередно крепится к линейным проводникам, а второй к защитному заземлению (PE).
  3. Тестирование надежности заземления корпуса электрооборудования производится в зависимости от типа сети — с занулением (TE) или с защитным заземлением (TT). При этом порядок производства измерений идентичен. Один наконечник прибора цепляется к корпусу электрооборудования, а второй поочередно к питающим проводникам.

Считывание показаний о напряжении сети

MZC 300 рассчитан на выдачу показаний фазного напряжения в пределах от 0 до 250 В. Для снятия данных понадобится нажать на клавишу «Start». При отсутствии указанных манипуляций измерительное устройство автоматически выведет на дисплей полученное значение, по истечении пяти секунд с момента начала тестирования.

Измерение характеристик контура «Ф-Н»

Для получения основных показателей в MZC 300 используется методика искусственного короткого замыкания. Она позволяет измерить полное сопротивление петли, разлагая на активную и реактивную составляющую, а также выдавая данные по углу сдвига фаз и величине предполагаемого Iкз. Для их поочередного просмотра понадобится нажимать кнопку «Z/I».

Измерительный ток протекает по тестируемому контуру в течение 30 мс. Для ограничения величины тока в схеме прибора смонтирован ограничивающий резистор на 10 Ом. При этом прибор автоматически устанавливает требуемую величину измерительного тока, учитывая уровень напряжения в сети и величину сопротивления схемы «Ф-Н».

Обратите внимание! При проведении тестирования важно учитывать, что прибор ведет расчеты с учетом номинального значения напряжения 220 В, независимо от действующих показаний в сети. Поэтому в дальнейшем необходимо осуществить корректировку полученного значения предполагаемого Iкз в цепи «Ф-Н». Для этого необходимо измерить действующее значение напряжения и разделить на 220. Полученное значение умножить на измеренный прибором Iкз.

При наличии в схеме УЗО следует предварительно исключить защитный аппарат из тестируемого контура посредством установки шунта. Это обусловлено тем, что подаваемый от MZC 300 измерительный ток приводит к отключению УЗО.

Вывод результатов измерения

После осуществления необходимых подключений на экране прибора будет отражаться уровень напряжения сети. Процесс измерения начинается после нажатия кнопки «Start». По факту окончания тестирования на дисплей выводится информация о величине полного сопротивления или предполагаемого Iкз, в зависимости от первоначальных установок. Для отображения других доступных показаний понадобится использовать клавишу «SEL».


Вывод результатов испытания на экран

Для получения достоверных измерений цепи «Ф-Н» рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов. От правильности испытаний зависит дальнейшая безопасность эксплуатации электрической сети.

Gain Crossover — обзор

Построение графика усиления без обратной связи для трех топологий

Теперь мы хотим, наконец, начать построение графика усиления и фазы передаточной функции без обратной связи T ( s )= G ( s ) H ( s ), поскольку мы знаем, что это функция, имеющая решающее значение для обеспечения стабильности. В качестве фона мы поняли математику в логарифмической плоскости, а также взаимодействие полюсов и нулей, независимо от того, находятся ли они на одном и том же графике передаточной функции или на нескольких каскадных графиках передаточной функции (которые объединяются, чтобы обеспечить открытость). коэффициент усиления контура).Мы также получили передаточные функции объекта для всех топологий и поняли основную стратегию обеспечения стабильности. Мы также знаем, что интегратор является фундаментальным строительным блоком в пути обратной связи, без которого у нас будет очень неадекватное регулирование постоянного тока. Теперь мы можем собрать все это вместе.

В левой части рисунка 12.14 у нас есть только чистый интегратор в цепи обратной связи Buck. Мы понимаем, что усиление без обратной связи пересекает ось 0 дБ с наклоном -3, что не соответствует нашей стратегии.Поэтому мы здесь фактически игнорируем результаты и вводим в петлю обратной связи два нуля, точно в месте расположения полюса LC. Это соответствует нашей базовой стратегии. Мы видим, что теперь усиление без обратной связи действительно пересекается с наклоном -1. Это приемлемо. На том же рисунке мы представили общий коэффициент усиления по постоянному току силового каскада и частоту кроссовера (полосу пропускания) контура обратной связи. Все это приведет к адекватному запасу по фазе. Мы завершили анализ Бака. Позже мы покажем, какая конкретная схема требуется для размещения двух нулей именно там, где мы их объявили.

Рисунок 12.14. Стабилизация понижающего преобразователя и расчет его частоты кроссовера и коэффициента усиления по постоянному току силового каскада (рекомендуемый метод указан справа).

На рис. 12.15 мы выполнили одни и те же шаги расчета для Boost и Buck-Boost. Здесь мы предполагаем, что пересеклись на достаточно низкой частоте, так что ноль RHP находится далеко за пределами полосы пропускания контура и, следовательно, не может повлиять на графики, как показано.

Рисунок 12.15. Стабилизация преобразователей Boost и Buck-Boost и расчет их частоты кроссовера и коэффициента усиления по постоянному току силового каскада.

Мы понимаем, что после исключения полюса LC у нас остается простой график −1 для передаточной функции без обратной связи. Это просто передаточная функция интегратора , сдвинутая вверх на величину «а» , как показано на рисунках 12.14 и 12.15. Обратите внимание, что « a » — это коэффициент усиления по постоянному току силового каскада. У нас уже есть уравнения для « a », встроенные в два рисунка. Таким образом, мы можем рассчитать влияние этого вертикального сдвига на частоту кроссовера в соответствии с математикой, представленной в нижней части рисунка 12.6, а именно

f1=f2×10(Δ(GaindB))/(20×m)(Примечание: f2≥f1)

Здесь f 1 есть fp0, а f 2 есть fcross. Таким образом, мы получаем

fp0=fcross×10−(a/20)

, где, например, для Buck (рис. 12.14) мы имеем

a=20log(VINVRAMP)

Таким образом, мы получаем

fp0=fcross ×10−((20log(VIN/VRAMP))/20)=fcross×10−log(VIN/VRAMP)=fcross×(VRAMPVIN)

(начиная с 10 log( x ) = x )

Итак,

fp0=fcross×(VRAMPVIN)(Buck)

Аналогично для Boost и Buck-Boost получаем

fp0=fcross×(VRAMP(1−D)2VIN)(BoostandBuck-Boost )

Это говорит нам, где установить fp0 для секции интегратора, когда нацеливается на определенную частоту кроссовера fcross для усиления без обратной связи. Ниже мы приведем числовой пример.

Наш обзор анализа компенсации кажется полным. Однако осталось еще одно последнее осложнение. Помимо двух нулей, нам может понадобиться хотя бы один полюс из нашей компенсационной сети (помимо полюса на нуле секции интегратора). Это для компенсации «ESR-ноль», поступающего от выходного конденсатора. До сих пор мы игнорировали этот конкретный ноль, но теперь пришло время взглянуть на него.

Передаточные функции модели с применением преобразования Лапласа в LTspice

Abstract

Передаточные функции используются при разработке электронных систем, таких как фильтры, блоки питания и другие системы управления.Анализ в частотной области передаточной функции включает преобразование Лапласа. В этой статье исследуется реализация передаточной функции в LTspice ® , сравнивает идеальную ответ на смоделированную реализацию и предоставляет несколько полезных примеров по пути. Файлы доступны для помощи в понимании и реализации этой темы.

Введение

Передаточные функции используются, когда мы хотим проанализировать, как выход системы меняется в зависимости от ввода.Система может быть выходным напряжением Резисторный делитель или скорость автомобиля при нажатии на газ. Чтобы проанализировать систему, мы хотим знать, как его выходная амплитуда и фаза сравниваются с входным сигналом. частота. Для этого воспользуемся преобразованием Лапласа.

Существует множество ресурсов, посвященных как математике, так и интуиция преобразования Лапласа. Для наших целей мы можем рассматривать его как математический инструмент, который позволяет нам работать с усилением, частотой, фазой и экспоненциальный отклик системы.

Основная идея диаграммы передаточной функции показана на рисунке 1.

Рис. 1. Передаточная функция.

Рис. 2. Резистивный делитель и RC-цепочка уменьшают амплитуду вдвое при f = 1 кГц. RC-цепь также вносит задержку.

На рис. 2 показаны две разные передаточные функции. Резисторный делитель просто описывается как:

Но RC-цепь описывается чуть более сложным уравнением 2:

Запись передаточной функции в таком виде позволяет нам говорить о полюсах и нулях.Здесь мы имеем один полюс при ωp = 1/RC. В то время как выход 1 кГц RC-цепи (красная кривая) имеет ту же амплитуду, что и резистивный делитель, фазовая задержка заметна. Преобразование Лапласа позволяет нам описать, как RC-цепь изменяет как усиление, так и и фаза по частоте. Пример файла Simple_RC_vs_R_Divider.asc. 1

Синтаксис преобразования Лапласа в LTspice

Чтобы реализовать преобразование Лапласа в LTspice, сначала поместите зависящее от напряжения источник напряжения в вашей схеме.Диалоговое окно для этого показано на рисунке 3.

Рис. 3. Размещение источника напряжения, зависящего от напряжения.

Щелкните правой кнопкой мыши элемент источника напряжения, чтобы открыть его Редактор атрибутов компонентов . В поле Value введите «Laplace = », а затем ваше уравнение, которое должно содержат комплексную переменную «s».

Рисунок 4. Введите уравнение в поле Value .

На рисунке 4 {C} и {R} заключены в фигурные скобки, чтобы мы могли использовать расширение .шаг spice для циклического переключения некоторых значений.

Моделирование на рис. 5 показывает переходную характеристику делителя импеданса RC, и эквивалентная передаточная функция, записанная с использованием преобразования Лапласа. Запуск Simulation, 2 мы видим, что два выхода совпадают.

Рис. 5. Простая RC-цепь и эквивалентное ей преобразование Лапласа.

Поскольку передаточные функции становятся больше, я счел полезным использовать код редактор, который автоматически выделяет совпадающие скобки.Введите уравнение в текстовом редакторе, а затем скопируйте его в диалоговое окно LTspice. См. рис. 6.

Рисунок 6. Использование подсветки синтаксиса в текстовом редакторе.

Повторение полюсов и нулей

Пример передаточной функции приведен в уравнении 3.

Анализируя уравнение 3, мы сначала видим член ω p0 /с. Это называется происхождением столб. Исходный полюс является синонимом интегратора и используется для обеспечения высокий коэффициент усиления на низких частотах, что исключает установившуюся ошибку в системе управления.Исходные полюса приводят к постоянной фазовой задержке 90° и характеристике усиления –20 дБ на десятилетие. Термин ω p0 относится к частоте, при которой усиление, связанное с исходным полюсом, упал до 0 дБ.

Нахождение корней числителя и знаменателя дает нам ноль и полюс частот соответственно. Обратите внимание, что частоты полюсов/нулей задаются величина (то есть абсолютная величина) этих корней. Ноль приводит к увеличению фазы 90° и увеличение усиления вокруг его частоты.Полюс приводит к фазе задержка на 90° и уменьшение усиления вокруг его частоты.

Если вместо примера передаточная функция была записана как:

Начальный член «s» теперь обозначается нулем в начале координат. Нуль в начале координат представитель чистого дифференциатора. Он имеет постоянный фазовый подъем 90 ° и его усиление увеличивается с частотой, достигая усиления 0 дБ на частоте ω z0 .

На рис. 7 показан пример реализации этих различных полюсов и нулей. по отдельности.Каждый имеет частоту 1 кГц. Результирующее усиление и фаза каждого показан на рис. 8. Файл примера — PoleZeroExamples.asc. 3

Рисунок 7. Реализация полюсов и нулей.

Рис. 8. Частотная и фазовая характеристики полюсов и нулей, все на частоте 1 кГц.

Сравнение идеальной и смоделированной реализации

Используя LTspice для моделирования передаточной функции, вы можете воспользоваться обширная библиотека смоделированных компонентов. В качестве первого примера рассмотрим инвертирование операционный усилитель, обеспечивающий пропорциональное усиление.В идеале H(s) = –R p /R i . Это должно привести в простом масштабировании входного напряжения и фазовом сдвиге на 180°. Но как показано на Рисунке 9 примерно на 320 кГц коэффициент усиления отклоняется от идеального на 3 дБ и фаза сильно сдвинулась. Это следует из ширины полосы усиления LT6015 — 3,2 МГц, а схема на рис. 9 имеет коэффициент усиления —10 В/В.

Рис. 9. Пропорциональное усиление.

В LTspice можно вводить собственные уравнения в средство просмотра сигналов.Если мы хотим увидеть усиление и разность фаз между нашим идеальным уравнением и схема на основе операционного усилителя, затем мы добавляем новую форму волны. Делается это правой кнопкой мыши в средстве просмотра сигналов и выберите Add Traces . Тогда выражение может быть добавлено для построения графика деления одного узла на другой (то есть V(vout_pro)/V(vout_laplace)). См. рис. 10.

Рис. 10. Добавление расчетной формы волны.

Сравнение усиления и фазы показано на рис. 11, что упрощает видим, что на низких частотах у нас разница в усилении 0 дБ и расхождения нет в фазе.Файл примера — ProportionalGain.asc. 4

Рис. 11. Сравнение усиления и фазы двух сигналов.

Система RLC второго порядка

Общая форма системы второго порядка дана Саймоном Брамблом. статья «Электронная теория управления системами второго порядка: практический анализ для инженеров». 5

При реализации в виде LRC мы имеем

Реализация LTspice показана на рисунке 12.Пример позволяет вам укажите R, L и C, или, в качестве альтернативы, вы можете указать коэффициент демпфирования ζ и резонансная частота ω n .

Рис. 12. Система RLC второго порядка.

Частотная характеристика этой системы второго порядка показана на рисунке 13. показанный пик часто нежелателен, требует демпфирования при проектировании чего-либо как входной фильтр электромагнитных помех для понижающего регулятора. Файл примера — LRC_AC_Analysis.asc. 6

Рисунок 13.Частотная характеристика RLC.

Дифференциатор и шест безопасности

Дифференциатор показан на рисунке 14.

Рисунок 14. Дифференциатор.

Как и ожидалось, начало нуля приводит к увеличению усиления по частоте на 20 дБ/декаду. Дифференциаторы используются для увеличения отклика на высокочастотные сигналы. На практике чистые дифференциаторы не используются, а реализуются с помощью добавление страховочного столба. Столб безопасности размещается таким образом, чтобы система не была чрезмерно чувствителен к высокочастотному шуму.Также обратите внимание на резонансный пик, показанный на реализация ОУ. Этот пик может оказаться проблематичным при попытке контролировать систему.

Реализация, показанная на рис. 14, имеет ноль (где коэффициент усиления пересекает 0 дБ) на уровне

.

В нашем примере шест безопасности реализован в пять раз больше этого значения. Рисунок 15 показывает дифференциатор плюс реализацию полюса безопасности. Полюсная частота мы хотим, 5 × 159 Гц = 796 Гц. Для этого поместим конденсатор обратной связи с 1/5 номинала входного конденсатора.Полная передаточная функция задается числом

.

, где ω z = 1/R p C d и ω p = 1/R p C i . Моделирование (см. рисунок 11) показывает нам, что это полюс безопасности уменьшает как усиление, так и фазу по мере приближения к частоте полюса. Выбросы из-за операционного усилителя также уменьшаются.

Задержка первого порядка плюс (FOPD)

При моделировании поведения системы полезным инструментом является модель FOPD. Для более полное объяснение, читайте Dr.Лекция Джона Д. Хеденгрена «Моделирование динамических процессов». 7 Короче говоря, процесс можно описать фиксированной задержкой, полномасштабный отклик и постоянная времени. Для реализации фиксированной задержки возьмем преимущество следующего преобразования Лапласа:

Напоминаем, что постоянная времени определяется как 1 –1/e = 63,2%. Модель FOPD выходит как:

с

k p = полномасштабный вывод

𝜏 F = постоянная времени

𝛳 F = время задержки

На рис. 16 показана реализация системы с полной шкалой 100, постоянная времени 10 с и задержка 1 с.Поскольку входной шаг применяется при t = 1 с, из рисунка 17 следует, что при t = 12 с выходное напряжение составляет 63,2 В. Файл моделирования это FOPD.asc. 8

Рисунок 16. Модель первого порядка плюс задержка.

Рисунок 17. Реакция первого порядка плюс задержка на шаг ввода.

Дизайн компенсатора в LTspice

Проектирование систем управления — обширная область, охватывающая множество дисциплин. Ключевой компонент к замкнутой системе управления является компенсатором. Как только передаточная функция управляемая система известна, компенсатор предназначен для устранения усиления и регулировка фазы, необходимая для стабильности и производительности с обратной связью.


ПИ-компенсатор (тип 2а)

Многие системы можно компенсировать с помощью компенсатора типа 2а, состоящего из полюса в начале координат (интегратор) плюс ноль. Отрицательная обратная связь обеспечивает 180° фазовая задержка, в то время как полюс в начале координат приводит к еще одной фиксированной задержке в 90°. От установка нуля означает, что дополнительный фазовый сдвиг на 90 ° удаляется на более высоких частотах. При таком подходе мы можем решить, какой фазовый сдвиг мы хотим получить в конкретном случае. частоту и поставьте нуль соответственно.

Рис. 18. Компенсатор на основе операционного усилителя типа 2а.

Контроллер типа 2а на основе операционного усилителя показан на рис. 18. Трансформатор типа 2а функция записывается как

Частота исходного полюса определяется как ω p = 1/R 2 C i , а нулевая частота равна ω z = 1/R 2 C i .

Влияние операционного усилителя здесь снова проявляется как в усилении, так и в сдвиге фазы. от идеала на более высоких частотах.Файл примера — Type2a.asc. 9

Компенсатор типа 2

Компенсатор типа 2 состоит из исходного полюса и пары полюс/ноль и принимает форма, показанная на рисунке 19.

Рис. 19. Компенсатор типа 2.

Передаточная функция определяется как:

С расположением полюсов/нулей:

В этот момент дизайнер сталкивается с дилеммой. Выбор Rs и Cs влияет на оба полюс и ноль. Кроме того, вопрос о том, где разместить полюс и ноль, необходимо решить. быть адресовано.Книга «Проектирование контуров управления для линейной и импульсной мощности». Расходные материалы выводит и дает пример пошагового выполнения процесса проектирования. Чтобы помочь читателю, этот метод применяется и приводится в файле примера LTspice, Type2_autoCalcs.asc. 10 Результат этого примера показан на рис. 20. Цель достигается ослабление на 10 дБ с усилением фазы на 30° на частоте 10 кГц. Еще раз, неидеальные свойства ОУ проявляются на более высоких частотах.

Рисунок 20.Фазовая и частотная характеристика типа 2.


Компенсатор типа 3

Компенсатор типа 3 имеет форму, показанную на рис. 21.

Рис. 21. Компенсатор типа 3.

Мотивация для этой более сложной передаточной функции заключается в том, что мы можем получить доступ к большему фазовому наддуву. Отрицательная обратная связь дает нам первоначальный разворот на 180°. задерживать. Но теперь у нас есть доступ к двум нулям, которые могут повысить фазы на 180°. Два полюса размещены для спада высокочастотного усиления и фазы.Передаточная функция определяется как:

С расположением полюсов/нулей:

Как и в случае с компенсатором типа 2а, процесс выбора положения полюса/нуля а затем выполняется расчет Rs и Cs. Книга Проектирование контуров управления для линейных и импульсных источников питания выводит и дает пример того, как пройти через процесс проектирования. В помощь читателю этот метод применяется и приведен в файле примера LTspice Type3_autoCalcs.asc.. 11 Вывод этого пример показан на рисунке 22.Цель ослабления 10 дБ с фазой 145 ° достигается усиление на частоте 5 кГц. Еще раз о неидеальных свойствах ОУ проявляются на более высоких частотах.

Рис. 22. Отклик компенсатора типа 3.

Исходный полюс во временной области

До этого момента мы показали, как LTspice может реализовать передаточную функцию, с помощью элементов схемы и преобразования Лапласа. Показанные примеры были в частотная область. Естественно следовать анализу этих передаточных функций. во временной области (то есть ступенчатая характеристика).

Для этого нам нужно решить вопрос с исходным полюсом и как реализовать Это. Передаточная функция с исходным полюсом (то есть чистый интегратор) равна H(s) = 1/s. Этот передаточная функция прекрасно работает в частотной области (рис. 23), но во временной домен мы получаем ошибку (рисунок 24).

Рис. 23. Анализ переменного тока исходного полюса.

Рис. 24. Не удалось выполнить анализ переходных процессов исходного полюса.

Чтобы решить эту проблему, мы можем вместо этого использовать поведенческий источник напряжения и Функция ID().Этот подход показан на Рисунке 25. На Рисунке 25 также начало системы обратной связи, которая сравнивает неудачу со статической обратной связью Напряжение. Файл примера — OriginPole_TransientAnalysis_idt.asc. 12

Рисунок 25. Интеграция, работающая во временной области.

Конструкция фильтра

Справочник по проектированию линейных цепей 13 — это лишь часть обширной библиотеки учебных пособий. материалы предоставлены Analog Devices. В главе 8 обсуждаются аналоговые фильтры.То Представление Лапласа фильтров, обсуждаемых в этой главе, дано в виде пример файла Laplace_Filters_LinearSystemsBook.asc. 14 Обратитесь к разделу проектирования фильтров Precision Toolbox, который помогает в разработке активных фильтров. 15

Заключение

Было приведено множество примеров того, как реализовать передаточную функцию. путем сравнения представления сосредоточенных элементов с представлением на основе преобразования Лапласа уравнение. Эти примеры носят образовательный характер в смысле подключения классной комнаты. теории для реализации схемы, и они помогают в практическом проектировании различных компенсаторы.Важно отметить, что для импульсных источников питания LTpowerCAD — это мощный (и предпочтительный) ресурс для расчета компенсации. 16 Хотя LTspice можно использовать для работы и понимания некоторых компенсаторов, в в случае проектирования источников питания LTPowerCAD является подходящим инструментом для этой работы.

использованная литература

1 Simple_RC_vs_R_Divider.asc. Аналоговые устройства, Inc.

2 Лаплас_Простой_RC.возр. Аналоговые устройства, Inc.

3 PoleZeroExamples.asc. Аналоговые устройства, Inc.

4 ProportionalGain.asc. Аналоговые устройства, Inc.

5 Саймон Брамбл. «Теория электронного управления системами второго порядка: практический Анализ для инженеров». Аналоговый диалог, Vol. 54, № 3, сентябрь 2020 г.

6 LRC_AC_Analysis.asc. Аналоговые устройства, Inc.

7 Джон Д. Хеденгрен. «Динамическое моделирование процессов».

8 FOPD.возр. Аналоговые устройства, Inc.

9 Type2a.asc. Аналоговые устройства, Inc.

10 Type2_autoCalcs.asc. Аналоговые устройства, Inc.

11 Type3_autoCalcs.asc. Аналоговые устройства, Inc.

12 OriginPole_TransientAnalysis_idt.asc. Аналоговые устройства, Inc.

13 Справочник по проектированию линейных схем. Analog Devices, Inc., 2008 г.

14 Laplace_Filters_LinearSystemsBook.asc. Аналоговые устройства, Inc.

15 ADI Precision Studio.Аналоговые устройства, Inc.

16 Генри Чжан. «Примечание по применению 149: Моделирование и схема компенсации контура импульсных источников питания». Линейные технологии, январь 2015 г.

Бассо, Кристоф. Проектирование контуров управления для линейных и импульсных источников питания. Дом Артех, октябрь 2012.

Differentiator_SafetyPole.asc. Аналоговые устройства, Inc.

Type3_autoCalcs_steps.asc. Analog Devices, Inc.

Благодарности

Моделирование проводилось в LTspice.Спасибо доктору Шалому Д. Рубену, Университет Колорадо в Боулдере за помощь в написании этой статьи.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Правила настройки Циглера-Николса для PID

Дом

Товары

Приложения

Сбор данных

Тематические исследования

Управление

ДСП

Методы программного обеспечения

Интегрированные системы

Документы

Поддержка

Свяжитесь с нами

Компания

Поиск

Введение

(Дополнительная информация о системе управления)

В недавней статье, опубликованной в отраслевом журнале Control Engineering , предлагалось, чтобы правило настройки Циглера-Николса послужило основой для грядущего нового поколения технологии PID: «Улучшенная производительность, простота использования, низкая стоимость и обучение будут посадить Зиглера и Николса за руль…» [1] Что ж, может быть и так, но нам кажется, что настройка Циглера-Николса — это очень ограниченная технология, которая вряд ли будет успешной в этой роли. Остальная часть этой статьи объяснит, почему, исследуя, как использовать правила и где что-то может пойти не так.

Освященное веками правило настройки Циглера-Николса [2,3] ( «Правило ZN» ), введенное в 1940-х годах, оказал большое влияние на то, чтобы ПИД-регуляторы с обратной связью стали приемлемыми для инженеры по контролю. PID был известен, но применялся неохотно из-за проблем со стабильностью.По правилу Циглера-Николса инженеры, наконец, получили практичный и систематический способ настройки Контуры PID для повышения производительности. Неважно, что правило было на основе научной фантастики. Приняв всего несколько основных измерения фактического отклика системы, правило настройки уверенно рекомендует использовать усиление PID. Если результаты какие действительно важно, результаты… ну, не будем говорить о производительность пока.

Правила настройки упрощают или чрезмерно упрощают PID проблема настройки контура до такой степени, что ее можно решить с помощью технология логарифмической линейки.(Кто-нибудь помнит логарифмическую линейку?) Может быть это не лучшее, что мы можем сделать сегодня, а слабая альтернатива, которая доступен ли может выглядеть намного лучше, чем хорошая альтернатива, которой нет . Именно поэтому Правило Циглера-Николса действует и сегодня.

Что такое правило Циглера-Николса?

Правило Циглера-Николса является эвристическим правилом настройки ПИД-регулятора. который пытается получить хорошие значения для усиления трех ПИД-регуляторов. параметры:

  1. КП — регулятор усиления тракта
  2. Ti — постоянная времени интегратора контроллера
  3. Td — постоянная времени производной регулятора

с учетом двух измеренных параметров контура обратной связи, полученных из измерения:

  1. период Ту частоты колебаний на предел стабильности
  2. запас по усилению Ku для стабильности шлейфа

с целью достижения хорошего регулирования (нарушение отказ).

Когда работает правило Циглера-Николса?

Правила настройки работают достаточно хорошо, когда у вас есть аналог контроллер, система, которая является линейной, монотонной и вялой, и ответ, в котором преобладает однополюсная экспоненциальная «лаг» или что-то, что очень похоже на него.

Реальные растения вряд ли будут иметь идеальное запаздывание первого порядка характеристика, но это приближение разумно для описания спад частотной характеристики в большинстве случаев.Полюса высшего порядка однако внесет дополнительный фазовый сдвиг. Даже если они не сильно влияет на форму спада усиления, фазовый сдвиг имеет значение много для стабильности петли. Вы не можете зависеть от одного «запаздывания» полюс, чтобы соответствовать как спаду амплитуды, так и фазе переключаться точно.

Таким образом, модель Циглера-Николса предполагает дополнительную вымышленная фазовая подстройка, не искажающая предполагаемую спад величины. На запасе устойчивости находится 180 градус фазового сдвига вокруг петли обратной связи (стабильность Найквиста критерий).Запаздывание первого порядка может дать не более 90 градусов этого фазового сдвига. Остальная часть наблюдаемой фазы сдвиг должен быть покрыт искусственной фазовой подстройкой. То предполагается, что регулировка фазы представляет собой прямую линию между нулем и критическая частота, при которой происходит фазовый сдвиг на 180 градусов. «Прямолинейный» фазовый сдвиг соответствует чистой временной задержке. Соответствует ли это реальным фазовым сдвигам? Ну, наверное нет, так что надейся на лучшее.

Итак, резюмируя правило Циглера-Николса предполагает , что система имеет передаточную функцию следующая форма:

Модель соответствует отклику системы на частотах 0 и на пределе стабильности, а все остальное более-менее сделано между ними.Если реальная система является линейной, монотонной и вялый, не имеет большого значения, что модель подделка, и результаты достаточно хороши. Если реальная система не адекватно сопоставьте предполагаемую модель, тогда извините, вы сами по себе.

Как вы измеряете параметры отклика?

Вам не нужно определять все параметры модели применить настройку Z-N, но если вы хотите это сделать, вот как вы могли бы их измерить.

Выполните проверку частотной характеристики системы, чтобы определить величину усиления и фазовый сдвиг как функция частоты. Вы можете перевести свою систему в автономный режим, подключить источник сигнала и подключить систему сбора данных для измерения наборов входных и выходных данных. Или, если вы умнее об этом, вы можете измерить ответ системы онлайн [5] во время работы контура PID.

Учитывая амплитуду и фазовые кривые отклика без обратной связи завод, вы можете подогнать предполагаемую модель следующим способ.

  1. Отношение выходного уровня к входному уровню при низком частоты определяет параметр усиления K модели.

  2. Соблюдать частоту F u при котором фаза проходит через -пи радиан (-180 градусов). Инверсия этой частоты есть период колебания, T u .

  3. Наблюдение за усилением растений K c происходящее при критической частоте колебаний Ф у .Обратное этому — выигрыш поле K u .

  4. Применить частоту F u к условиям задержки первого порядка завода решить для модели термин .

  5. Оцените фазовый сдвиг запаздывающей стадии, заменив F u в лаговую модель первого порядка.

  6. Остальные 180 градусов фазового сдвига назначены к члену чистой выдержки времени.

На практике вам не нужно строить полную модель, и вы можете остановиться после выполнения шага 3 выше.

Применение правила настройки

Используйте значения K u и T u для определить значения настройки усиления ПИД-регулятора в соответствии с следующую таблицу правил настройки. [4]

Имя правила Параметры настройки
Классический Циглер-Николс Кр = 0.6 Ku     Ti = 0,5 Tu     Td = 0,125 Tu
Интегральное правило Пессена Kp = 0,7 Ku     Ti = 0,4 Tu     Td = 0,15 Tu
Некоторый перерегулирование Kp = 0,33 Ku    Ti = 0,5 Tu     Td = 0,33 Tu
Нет перерегулирования Kp = 0,2 Ku     Ti = 0,5 Tu     Td = 0.33 Вт

Почему существует несколько правил? Ну, помните, все это просто эвристика. Некоторые люди находят переходные уровни выброса классического правила Z-N чрезмерно и примет немного более длительный переходный интервал в обмен на более плавную настройку. Некоторые люди считают, что классическое правило Z-N не совсем подходит. цели подавления помех, которые были первоначальными цель. Выберите правило, которое, по вашему мнению, лучше всего подходит для вас.Этот может быть специальным решением, но это специальное решение что можно применять систематически .

Пример настройки

На следующем рисунке показаны графические данные частотная характеристика системы без обратной связи, усиление и фаза, как захвачен автоматическим онлайн-тестом, выполненным командой PIDZMON , [5] описанной в другом заметка на этом сайте. Зеленые линии и пурпурная линия имеют был наложен на снимок экрана.

Трассировка вдоль горизонтальной зеленой линии на нижнем графике, мы можем видеть, что критический 180-градусный фазовый сдвиг происходит в месте, которое составляет около 120/200 частоты Найквиста. Учитывая, что частота дискретизации составляла 50 Гц, это соответствовало бы до критической частоты 0,6*1/2*50 Гц, или 15 Гц. То соответствующий критический интервал времени является обратным, Tu=0,06666 секунды.

Трассировка по вертикали на этой частоте вдоль пурпурной линии, верхний график показывает, что коэффициент усиления без обратной связи завода скатился до значения около 0.09 здесь. Применение контроллера усиление около 11,1, как указано зелеными скобками, приведет к в чистом петлевом усилении 1,0 с фазовым сдвигом 180 градусов, поэтому система будет работать с установившимися колебаниями на предел стабильности. Таким образом, коэффициент усиления Ku составляет около 11,1.

Выбирая классическое правило настройки Циглера-Николса, мы определяем, что коэффициент усиления ПИД-регулятора должен быть равен

.
  коэффициент усиления контура Kp = 0,6 * Ku = 6,7
  интегральная постоянная времени Ti = 0.5 * Ту = 0,033
  постоянная времени производной Td = 0,125 * Tu = 0,0083
 

Почему мы продолжаем намекать на плохие результаты?

Среди причин:

  • Мусор на входе, мусор на выходе. Если вы верите (или надеетесь) что допущения правил настройки хороши, но они нет, всякое могло случиться.
  • Ограниченное применение. Даже если вас не обманут, когда предположения не применимы, возможно, вы не может сделать об этом.
  • Несовместимые цели проектирования. Циглер-Николс Правило настройки предназначено для обеспечения наилучшего возмущения ваших ПИД-контуров. производительность отказа. Этот параметр обычно не дают очень хорошую производительность отслеживания команд. Это легко выбрать правило настройки, которое плохо подходит для приложения, и вы можете этого не осознавать.
  • Чрезмерно агрессивный рост. Настройки, основанные на непрерывном системном анализе, могут производить неустойчивое поведение с дискретным контроллером.Когда чистый параметр задержки мал, критическая частота может быть слишком близко к пределу Найквиста, в диапазоне, где удержание нулевого порядка приводит к прерывистым сигналам.
  • Зависимость от нереальности. Способность модели предсказывать хорошие настройки очень высока. зависит от нереалистичного предположения о чистой временной задержке, которая может работать довольно плохо, например, когда фазовый сдвиг приводит к из сложной пары полюсов.

Эти и другие проблемы привели к другим стратегиям настройки. С успехом не поспоришь, но успех не гарантирован, поэтому ты должен быть осторожен.

Выводы

Правила настройки, такие как правило Z-N и его варианты, встроены в хорошо зарекомендовавшие себя, очень удобные обобщенные продукты контроллера. Все имеют одинаковые преимущества и недостатки: Если правило работает, отлично! Используй это.Если это не работает… тогда что ты собираешься делать?

К сожалению, мы не можем рекомендовать правило Z-N или связанное с ним правила тюнинга сильно. Идея проста, но приложение сложное. Обычно вам нужно протестировать вашу систему в автономном режиме и настроить его для специальных тестов реакции. на основе DAP элементы управления могут выполнять тесты онлайн и предоставить кривые отклика [5], сохраняя контроль и никогда не пропуская галочку. Хотя это не добавляет новых фундаментальных возможности, по крайней мере, это представляет собой переход от ручного офлайн-процесс измерения в автоматизированный онлайн-процесс.Этот похоже, это то, что статья Control Engineering хвалит как конечной в технологии. Хотя мы можем считать правило Циглера-Николса полезным, сегодня существуют более надежные альтернативы. Вы можете протестировать метод, используя вашу систему DAP. Загрузите бесплатный код команды и убедитесь в этом сами.


Сноски и ссылки:
  1. «Настройтесь на Циглера-Николса», Томас Р. Курфесс, доктор философии, в колонке «Академическая точка зрения», журнал Control Engineering , выпуск за февраль 2007 г., стр.28, http://www.controleng.com/.
  2. Классическая оригинальная статья: «Оптимальные настройки для автоматических контроллеров», JB Ziegler and NB Nichols, ASME Transactions , v64 (1942), стр. 759-768.
  3. Более свежий обзор, посвященный правилам настройки Циглера-Николса и Каппа-Тау: «Автоматическая настройка ПИД-регуляторов», Karl J. Åström & Tore Hägglund, Chapter 52, The Control Handbook , IEEE/CRC Press, 1995, Уильям С. Левин изд.
  4. Выбрано из правил настройки, перечисленных в документе «Автонастройка на основе правил на основе идентификации в частотной области», Энтони С.Маккормак и Кит Р. Годфри, IEEE Transactions on Control Systems Technology , том 6 № 1, январь 1998 г.
  5. Для получения дополнительной информации об автоматическом получении кривых частотной характеристики см. статью A Self-Testing PID Loop на этом сайте.

 

Вернуться на страницу управления.

ПИД-регулятор и схема формирования контура

Введение в схему формирования контура для ПИД-регулятора

Формирование контура — одна из основных методологий, используемых для разработки классических регуляторов, таких как ПИД-регуляторы.При формировании контура структура контроллера и коэффициенты усиления выбираются таким образом, чтобы амплитуда частотной характеристики передаточной функции разомкнутого контура имела определенные характеристики или определенную форму.

Эта статья является первой в серии статей, посвященных процессу проектирования элементов управления. В нем обсуждается, как форма разомкнутого контура напрямую влияет на производительность замкнутого контура. В частности, он показывает, как выбрать условия P, I и D ПИД-регулятора для достижения желаемых характеристик разомкнутого и замкнутого контура.Частотная характеристика передаточных функций рассматривается с помощью диаграммы Боде.

В данной статье рассматривается конструкция регуляторов непрерывного времени. В сопутствующих статьях обсуждается процесс преобразования контроллеров непрерывного времени в контроллеры дискретного времени, пригодные для реализации на цифровом оборудовании; и проблемы, которые необходимо учитывать при использовании процессоров с фиксированной точкой.

В этой статье обсуждается каждая из следующих тем:

1. Контур и структура контроллера

На рис. 1 показана стандартная конфигурация обратной связи с обратной связью, рассматриваемая в этой статье.Передаточная функция разомкнутого контура рассчитывается как последовательное соединение всех компонентов контура. В этом случае разомкнутая петля равна K×P. Замкнутая петля — это общая реакция ввода-вывода, когда петля обратной связи замкнута. В данном случае это передаточная функция от эталонного сигнала ref к выходному сигналу y .

Рис. 1. Стандартная конфигурация обратной связи с замкнутым контуром

Предполагается, что контроллер в этой статье имеет стандартную форму PID:

Для различных моделей установок в следующих разделах обсуждается, как выбрать коэффициенты усиления контроллера pidK p , pidK i и pidK d , чтобы обеспечить форму контура, обеспечивающую приемлемую работу замкнутого контура.Обратите внимание, что производный член включает в себя фильтр с полюсом p вывод , что позволяет реализовать его. Также обсуждается выбор подходящего значения для p руководства .

2. Пропорциональный член

Пропорциональный член перемещает амплитуду частотной характеристики разомкнутого контура вверх или вниз и, следовательно, используется для установки частоты кроссовера разомкнутого контура. Частота кроссовера — это частота, при которой усиление амплитуды равно 1 (или 0 дБ).Эта частота важна, поскольку она тесно связана с шириной полосы отклика замкнутого контура.

Рассмотрим на мгновение стандартную конфигурацию обратной связи, показанную на рисунке 1, где объектом управления является один интегратор P = 1/с. Отклик амплитуды интегратора без обратной связи имеет постоянный наклон (или спад) -20 дБ/декада при частоте перехода 1 рад/сек. Это показано на рисунке 2.

Интегратор может быть стабилизирован по усилению. То есть любая обратная связь с постоянным усилением будет действовать как стабилизирующий регулятор, когда контур замкнут.Этот постоянный коэффициент усиления является просто пропорциональным регулятором. Усиление повышает или понижает амплитудную характеристику разомкнутого контура, тем самым устанавливая частоту кроссовера. Для системы, показанной на рисунке 2, используется постоянное усиление 10, таким образом, частота перехода устанавливается равной 10 рад/сек. Когда контур замкнут, частота кроссовера представляет собой полосу пропускания замкнутого контура. Это также показано на рисунке 2.

В идеальной системе пропорциональное усиление можно сделать (почти) бесконечно большим, что приведет к бесконечно быстрому, но все же стабильному замкнутому контуру.На практике это не так. Скорее, в игру вступают два эмпирических правила дизайна.

Во-первых, необходимо учитывать частоту дискретизации цифрового оборудования, на котором будет выполняться контроллер. Типичное эмпирическое правило заключается в том, что частота кроссовера должна быть установлена ​​как минимум в 10 раз ниже, чем частота дискретизации контроллера. Концептуально это гарантирует, что контроллер работает с достаточно высокой скоростью, чтобы он мог адекватно обрабатывать изменения в управляемом сигнале.

Второе эмпирическое правило связано с наклоном частотной характеристики на частоте перехода. Если спад амплитудной характеристики без обратной связи при переходе можно сделать близким к -20 дБ/декаду, то можно ожидать, что полоса пропускания с обратной связью будет близка к частоте перехода. Обратите внимание, что интегральные и производные члены, а не только пропорциональные члены, используются для управления наклоном при переходе.

Рис. 2. Диаграммы Боде с разомкнутой и замкнутой петлей для интегратора
3.Интегральный член

Интегральный член используется для обеспечения нулевой установившейся ошибки. Снова рассмотрим стандартную конфигурацию обратной связи на рис. 1, но на этот раз с объектом:

Теперь рассмотрим два регулятора: один пропорциональный регулятор с усилением K 1 = 5; а другой — чисто интегральный регулятор K 2 = 5/с. Реакция Боде некомпенсированного объекта P и разомкнутых контуров с двумя разными контроллерами, K 1 P и K 2 P, приведены на рисунке 3.Обратите внимание, что интегральный регулятор заставляет величину разомкнутого контура быть почти бесконечной на очень малых частотах, то есть в установившемся режиме. Именно этот эффект заставляет замкнутый контур иметь нулевую установившуюся ошибку.

Рисунок 3: Графики Боде с использованием интегрального контроля

Ступенчатые отклики для двух замкнутых контуров приведены на рисунке 4. Входное задание представляет собой шаг от 0 до 1. Следовательно, для нулевой стационарной ошибки отклик также должен изменяться от 0 до 1. Это не относится к K 1. .Это относится к контроллеру K 2 .

Обратите внимание, что хотя K 1 и K 2 имеют одинаковое значение усиления (5), они приводят к очень разным частотам перехода (50 рад/с и 5 рад/с соответственно). В идеале включение интегратора в контроллер не должно влиять на частоту перехода. То есть интегратор должен влиять только на характеристику контура на низких частотах. Это должно повысить отклик на низких частотах, но не повлиять на петлю на более высоких частотах, включая частоту кроссовера.Так работает ПИ-регулятор.

Рис. 4. Реакции на скачки замкнутого контура

Продолжая этот пример, предположим, что требуются как частота перехода 50 рад/с, так и нулевая установившаяся ошибка. Это достигается добавлением нуля к K 2 на некоторой частоте ниже 50 рад/с, что устраняет влияние интегратора на частотах выше выбранной частоты. Типичное эмпирическое правило заключается в том, что эффекты удаляются с частотой в 4-5 раз ниже, чем частота кроссовера.К сожалению, это поместит ноль прямо над полюсом станции (при 10 рад/с), что приведет к отмене полюса-нуля. В этом простом примере ноль можно поместить либо выше, либо ниже полюса объекта. Было выбрано значение 5 рад/с.

Следовательно, подходящий ПИ-регулятор:

Как показано на рис. 5, этот контроллер формирует петлю так же, как интегратор на низкой частоте, и так же, как постоянный коэффициент усиления на более высоких частотах, включая кроссовер. Эти характеристики означают, что замкнутый контур имеет нулевую установившуюся ошибку и ту же полосу пропускания, что и пропорциональный регулятор.Переходная характеристика замкнутого контура со всеми тремя контроллерами показана на рисунке 6.

Рисунок 5: Графики Боде, включая ПИ-контроллер

Рис. 6. Переходная характеристика с ПИ-контроллером
4. Производный термин

Производный термин используется для увеличения начальной скорости отклика замкнутого контура. Это достигается за счет того, что скорость изменения сигнала ошибки быстро переходит в управляющий сигнал. То есть, если опорный сигнал быстро меняется (т.г. ступенчатое изменение), то управляющий сигнал срабатывает быстро.

Однако член чистой производной также позволяет шуму распространяться через контроллер и влиять на характеристики замкнутого контура. Следовательно, чистый производный термин никогда не используется на практике. Скорее, он используется в сочетании с фильтром нижних частот, где полоса пропускания фильтра устанавливается для компромисса между скоростью отклика и распространением шума.

Передаточная функция производной составляющей в ПИД-регуляторе может быть записана как передаточная функция фильтра опережения фазы.В конструкции с формированием контура именно этот фильтр с опережением фазы проектируется, а затем преобразуется в комбинацию производной плюс фильтр нижних частот. (Обсуждение этого преобразования см. в разделе 6.)

Чтобы увидеть влияние фильтра опережения фазы на предыдущие конструкции, рассмотрим следующий контроллер:

Частотная характеристика разомкнутого контура показана на рисунке 7. Обратите внимание, что член опережения фазы увеличивает амплитудную характеристику на высоких частотах, начиная (как правило) примерно в 5-10 раз выше, чем частота кроссовера.Полюс и ноль передаточной функции фазового опережения обычно располагаются с разницей примерно в 10 раз.

Важно отметить, что фильтр опережения фазы также добавляет фазу в контур, особенно при пересечении. Это может помочь увеличить общий запас по фазе замкнутого контура.

Рис. 7. Диаграммы Боде разомкнутого контура с ПИ- и ПИД-регулятором

Переходная характеристика с обратной связью показана на рисунке 8. Обратите внимание на более быструю начальную реакцию с ПИД-регулятором.

Рис. 8. Переходная характеристика замкнутого контура с ПИ- и ПИД-регулятором
5.Фильтр нижних частот

На практике перед ПИД-регулятором часто вставляют фильтр нижних частот. Это помогает уменьшить влияние шума, распространяющегося по контуру.

Эмпирическое правило проектирования заключается в том, чтобы частота среза такого фильтра была установлена ​​в 5-6 раз больше частоты кроссовера. Ниже этого значения фильтр начинает влиять на отклик на частоте кроссовера и, следовательно, на полосу пропускания замкнутого контура слишком сильно.

6. Преобразование структуры PID

Методология формирования цикла, обсуждаемая в этой статье, приводит к контроллеру вида:

Однако традиционно ПИД-регулятор записывается и реализуется в виде:

К счастью, эти две формы эквивалентны.Чтобы увидеть это, во-первых, обратите внимание, что при группировании терминов с разными степенями s и их перестановке выполняется следующее равенство:

Приведенное равенство удобно и компактно записать в следующей матричной форме:

Матрица с тремя строками и тремя столбцами в левой части приведенного выше уравнения обратима. Следовательно, после использования обсуждаемой здесь методики формирования петли для определения K отведения , K p , K i и p отведения приведенное выше уравнение можно использовать для расчета pidK p , pidK i и pidK д .Затем эти значения можно использовать в реализованном контроллере.

7. Заключение

В этой статье описаны основы методологии формирования контура для разработки ПИД-регуляторов непрерывного времени.

Методология требует, чтобы коэффициенты усиления, полюса и нули контроллера были выбраны таким образом, чтобы форма частотной характеристики без обратной связи соответствовала определенным характеристикам, которые, как известно, обеспечивают хорошие рабочие характеристики с обратной связью. Было введено и использовано несколько эмпирических правил проектирования для придания требуемой формы при соблюдении конструктивных ограничений, таких как ограничения, налагаемые скоростью процессора, на котором в конечном итоге будет выполняться контур управления.

В сопутствующих статьях обсуждается процесс преобразования контроллеров непрерывного времени, таких как разработанные в статье, в контроллеры дискретного времени, подходящие для реализации на цифровом оборудовании; и вопросы, которые следует учитывать при использовании процессоров с фиксированной точкой.

Наверх | ПИД-регулятор

%PDF-1.7 % 1 0 объект > эндообъект 5 0 объект /Местные#20название /Номер литературы (MG11CB22) /Ключ документа (TLI130R0318D1US) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > эндообъект 6 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > эндообъект 21 0 объект > эндообъект 22 0 объект > эндообъект 23 0 объект > эндообъект 24 0 объект > эндообъект 25 0 объект > эндообъект 26 0 объект > эндообъект 27 0 объект > эндообъект 28 0 объект > эндообъект 29 0 объект > эндообъект 30 0 объект > эндообъект 31 0 объект > эндообъект 32 0 объект > эндообъект 33 0 объект > эндообъект 34 0 объект > эндообъект 35 0 объект > эндообъект 36 0 объект > эндообъект 37 0 объект > эндообъект 38 0 объект > эндообъект 39 0 объект > эндообъект 40 0 объект > эндообъект 41 0 объект > эндообъект 42 0 объект > эндообъект 43 0 объект > эндообъект 44 0 объект > эндообъект 45 0 объект > эндообъект 46 0 объект > эндообъект 47 0 объект > эндообъект 48 0 объект > эндообъект 49 0 объект > эндообъект 50 0 объект > эндообъект 51 0 объект > эндообъект 52 0 объект > эндообъект 53 0 объект > эндообъект 54 0 объект > эндообъект 55 0 объект > эндообъект 56 0 объект > эндообъект 57 0 объект > эндообъект 58 0 объект > эндообъект 59 0 объект > эндообъект 60 0 объект > эндообъект 61 0 объект > эндообъект 62 0 объект > эндообъект 63 0 объект > эндообъект 64 0 объект > эндообъект 65 0 объект > эндообъект 66 0 объект > эндообъект 67 0 объект > эндообъект 68 0 объект > эндообъект 69 0 объект > эндообъект 70 0 объект > эндообъект 71 0 объект > эндообъект 72 0 объект > эндообъект 73 0 объект > эндообъект 74 0 объект > эндообъект 75 0 объект > эндообъект 76 0 объект > эндообъект 77 0 объект > эндообъект 78 0 объект > эндообъект 79 0 объект > эндообъект 80 0 объект > эндообъект 81 0 объект > эндообъект 82 0 объект > эндообъект 83 0 объект > эндообъект 84 0 объект > эндообъект 85 0 объект > эндообъект 86 0 объект > эндообъект 87 0 объект > эндообъект 88 0 объект > эндообъект 89 0 объект > эндообъект 90 0 объект > эндообъект 91 0 объект > эндообъект 92 0 объект > эндообъект 93 0 объект > эндообъект 94 0 объект > эндообъект 95 0 объект > эндообъект 96 0 объект > эндообъект 97 0 объект > эндообъект 98 0 объект > эндообъект 99 0 объект > эндообъект 100 0 объект > эндообъект 101 0 объект > эндообъект 102 0 объект > эндообъект 103 0 объект > эндообъект 104 0 объект > эндообъект 105 0 объект > эндообъект 106 0 объект > эндообъект 107 0 объект > эндообъект 108 0 объект > эндообъект 109 0 объект > эндообъект 110 0 объект > эндообъект 111 0 объект > эндообъект 112 0 объект > эндообъект 113 0 объект > эндообъект 114 0 объект > эндообъект 115 0 объект > эндообъект 116 0 объект > эндообъект 117 0 объект > эндообъект 118 0 объект > эндообъект 119 0 объект > эндообъект 120 0 объект > эндообъект 121 0 объект > эндообъект 122 0 объект > эндообъект 123 0 объект > эндообъект 124 0 объект > эндообъект 125 0 объект > эндообъект 126 0 объект > эндообъект 127 0 объект > эндообъект 128 0 объект > эндообъект 129 0 объект > эндообъект 130 0 объект > эндообъект 131 0 объект > эндообъект 132 0 объект > эндообъект 133 0 объект > эндообъект 134 0 объект > эндообъект 135 0 объект > эндообъект 136 0 объект > эндообъект 137 0 объект > эндообъект 138 0 объект > эндообъект 139 0 объект > эндообъект 140 0 объект > эндообъект 141 0 объект > эндообъект 142 0 объект > эндообъект 143 0 объект > эндообъект 144 0 объект > эндообъект 145 0 объект > эндообъект 146 0 объект > эндообъект 147 0 объект > эндообъект 148 0 объект > эндообъект 149 0 объект > эндообъект 150 0 объект > эндообъект 151 0 объект > эндообъект 152 0 объект > эндообъект 153 0 объект > эндообъект 154 0 объект > эндообъект 155 0 объект > эндообъект 156 0 объект > эндообъект 157 0 объект > эндообъект 158 0 объект > эндообъект 159 0 объект > эндообъект 160 0 объект > эндообъект 161 0 объект > эндообъект 162 0 объект > эндообъект 163 0 объект > эндообъект 164 0 объект > эндообъект 165 0 объект > эндообъект 166 0 объект > эндообъект 167 0 объект > эндообъект 168 0 объект > эндообъект 169 0 объект > эндообъект 170 0 объект > эндообъект 171 0 объект > эндообъект 172 0 объект > эндообъект 173 0 объект > эндообъект 174 0 объект > эндообъект 175 0 объект > эндообъект 176 0 объект > эндообъект 177 0 объект > эндообъект 178 0 объект > эндообъект 179 0 объект > эндообъект 180 0 объект > эндообъект 181 0 объект > эндообъект 182 0 объект > эндообъект 183 0 объект > эндообъект 184 0 объект > эндообъект 185 0 объект > эндообъект 186 0 объект > эндообъект 187 0 объект > эндообъект 188 0 объект > эндообъект 189 0 объект > эндообъект 190 0 объект > эндообъект 191 0 объект > эндообъект 192 0 объект > эндообъект 193 0 объект > эндообъект 194 0 объект > эндообъект 195 0 объект > эндообъект 196 0 объект > эндообъект 197 0 объект > эндообъект 198 0 объект > эндообъект 199 0 объект > эндообъект 200 0 объект > эндообъект 201 0 объект > эндообъект 202 0 объект > эндообъект 203 0 объект > эндообъект 204 0 объект > эндообъект 205 0 объект > эндообъект 206 0 объект > эндообъект 207 0 объект > эндообъект 208 0 объект > эндообъект 209 0 объект > эндообъект 210 0 объект > эндообъект 211 0 объект > эндообъект 212 0 объект > эндообъект 213 0 объект > эндообъект 214 0 объект > эндообъект 215 0 объект > эндообъект 216 0 объект > эндообъект 217 0 объект > эндообъект 218 0 объект > эндообъект 219 0 объект > эндообъект 220 0 объект > эндообъект 221 0 объект > эндообъект 222 0 объект > эндообъект 223 0 объект > эндообъект 224 0 объект > эндообъект 225 0 объект > эндообъект 226 0 объект > эндообъект 227 0 объект > эндообъект 228 0 объект > эндообъект 229 0 объект > эндообъект 230 0 объект > эндообъект 231 0 объект > эндообъект 232 0 объект > эндообъект 233 0 объект > эндообъект 234 0 объект > эндообъект 235 0 объект > эндообъект 236 0 объект > эндообъект 237 0 объект > эндообъект 238 0 объект > эндообъект 239 0 объект > эндообъект 240 0 объект > эндообъект 241 0 объект > эндообъект 242 0 объект > эндообъект 243 0 объект > эндообъект 244 0 объект > эндообъект 245 0 объект > эндообъект 246 0 объект > эндообъект 247 0 объект > эндообъект 248 0 объект > эндообъект 249 0 объект > эндообъект 250 0 объект > эндообъект 251 0 объект > эндообъект 252 0 объект > эндообъект 253 0 объект > эндообъект 254 0 объект > эндообъект 255 0 объект > эндообъект 256 0 объект > эндообъект 257 0 объект > эндообъект 258 0 объект > эндообъект 259 0 объект > эндообъект 260 0 объект > эндообъект 261 0 объект > эндообъект 262 0 объект > эндообъект 263 0 объект > эндообъект 264 0 объект > эндообъект 265 0 объект > эндообъект 266 0 объект > эндообъект 267 0 объект > эндообъект 268 0 объект > эндообъект 269 ​​0 объект > эндообъект 270 0 объект > эндообъект 271 0 объект > эндообъект 272 0 объект > эндообъект 273 0 объект > эндообъект 274 0 объект > эндообъект 275 0 объект > эндообъект 276 0 объект > эндообъект 277 0 объект > эндообъект 278 0 объект > эндообъект 279 0 объект > эндообъект 280 0 объект > эндообъект 281 0 объект > эндообъект 282 0 объект > эндообъект 283 0 объект > эндообъект 284 0 объект > эндообъект 285 0 объект > эндообъект 286 0 объект > эндообъект 287 0 объект > эндообъект 288 0 объект > эндообъект 289 0 объект > эндообъект 290 0 объект > эндообъект 291 0 объект > эндообъект 292 0 объект > эндообъект 293 0 объект > эндообъект 294 0 объект > эндообъект 295 0 объект > эндообъект 296 0 объект > эндообъект 297 0 объект > эндообъект 298 0 объект > эндообъект 299 0 объект > эндообъект 300 0 объект > эндообъект 301 0 объект > ручей xmSn0}W1`FH][email protected]Ȟ%2 -b`cicA(RG,eEc ~pX`B’=6°M[ 3P%=~tw}~?U7T `Z]UL8!%Ģ!iͳ!~

Приливы и течения NOAA

нетерпеливый (нетерпеливый)
То же, что и приливная скважина.
земной прилив
Периодическое движение земной коры, вызванное гравитационным взаимодействием Солнца, Луны и Земли.
Береговое течение Восточной Африки
То же, что и Сомалийское течение.
Восточно-Австралийское течение
Южнотихоокеанское течение, направляющееся на юг вдоль восточного побережья Австралии.
Восточно-Гренландское течение
Течение в северной части Атлантического океана, направляющееся на юг, а затем на юго-запад вдоль восточного побережья Гренландии.
ось отлива
Средний набор силы тока при отливе.
отлив ток (отлив)
Движение приливного течения от берега или вниз по приливной реке или устью. В смешанном типе реверсивного приливного течения термины «больший отлив» и «меньший отлив» применяются соответственно к отливным приливным течениям с большей и меньшей скоростью каждый день. Термины «максимальный отлив» и «минимальный отлив» применяются к максимальной и минимальной скорости течения, идущего непрерывно при отливе, причем скорость попеременно увеличивается и уменьшается, не достигая замедления или реверсирования.Выражение «максимальный отлив» также применимо к любому отливному течению в момент наибольшей скорости. См. силу отлива.
интервал отлива
Интервал между прохождением Луны над меридианом места и временем следующего отлива силы.
сила отлива (сила отлива)
Фаза отлива приливного течения в момент максимальной скорости. Кроме того, скорость в это время. Смотрите силу тока.
эксцентриситет орбиты
Отношение расстояния от центра до фокуса эллиптической орбиты к длине большой полуоси.Эксцентриситет орбиты = √1 — (B / A) 2 : где A и B — соответственно большая и малая полуоси орбиты.
эклиптика
Пересечение плоскости земной орбиты с небесной сферой.
вихрь
Квазикруговое движение воды, площадь которого относительно мала по сравнению с течением, с которым оно связано.
краевые волны
Волны, перемещающиеся между зонами высоких и низких волн вдоль береговой линии.Краевые волны способствуют изменению уровня воды вдоль берега, что помогает контролировать расстояние между отбойными течениями. См. вдольбережное течение и отбойное течение.
Спираль Экмана
Логарифмическая спираль (при проекции на горизонтальную плоскость), образованная головками векторов скорости течений на увеличивающихся глубинах. Текущие векторы становятся все меньше с глубиной. Они закручиваются вправо (если смотреть по направлению течения) в северном полушарии и влево в южном с увеличением глубины.Теоретически на глубокой воде вектор поверхностного течения устанавливается под углом 45°, а общий массоперенос устанавливается под углом 90° от направления, в котором дует ветер. Течение, противоположное поверхностному току, происходит на так называемой «глубине фрикционного сопротивления». Это явление имеет место при ветровых течениях, в которых существенны только силы Кориолиса и силы трения. Назван в честь Вагна Вальфрида Экмана, который, предполагая постоянную вихревую вязкость, постоянное напряжение ветра и неограниченную глубину и протяженность воды, получил этот эффект в 1905 году.
электрорулетка
Манометр, состоящий из градуированной металлической ленты из монеля на металлической катушке (с опорной рамой), вольтметра и батареи. Высоту можно измерить напрямую, размотав ленту в успокоительном колодце. При контакте с поверхностью воды цепь замыкается и стрелка вольтметра движется. В этот момент длина ленты считывается по индексной отметке, причем отметка имеет известную высоту относительно реперных отметок.
устранение
Один из завершающих процессов гармонического анализа приливов, в котором предварительные значения гармонических констант ряда составляющих очищаются от остаточного влияния друг друга.
эпоха
(1) Также известен как отставание по фазе. Угловое запаздывание максимума составляющей наблюдаемого прилива (или приливного течения) за соответствующим максимумом той же составляющей теоретического равновесного прилива. Его также можно определить как разность фаз между приливной составляющей и ее равновесным аргументом. Что касается аргумента локального равновесия, его символ — κ. Когда речь идет о соответствующем аргументе равновесия по Гринвичу, он называется эпохой Гринвича и обозначается G.Гринвичская эпоха, которая была изменена, чтобы приспособиться к определенному меридиану времени для удобства предсказания приливов и отливов, представлена ​​буквой g или κ′. Отношения между этими эпохами могут быть выражены следующей формулой:
G = κ + pL
g = κ′ = G — aS / 15
где L — долгота места, а S — долгота временного меридиана, они считаются положительными для западной долготы и отрицательными для восточной долготы; р — число составных периодов в составных сутках и равно 0 для всех долгопериодных составляющих, 1 — для суточных составляющих, 2 — для полусуточных составляющих и т. д.; а — часовая скорость компонента, все угловые измерения выражены в градусах.

(2) Используемый при определении исходных данных приливов и отливов, это 19-летний цикл, в течение которого подразумеваются наблюдения за высотой приливов для установления различных исходных значений. Поскольку существуют периодические и очевидные вековые тренды уровня моря, был выбран конкретный 19-летний цикл (Национальная эпоха исходных значений приливов и отливов), чтобы все определения исходных значений приливов и отливов на всей территории Соединенных Штатов, их территорий, Содружества Пуэрто-Рико и Подопечной территории острова Тихого океана будут иметь общую ссылку. См. Национальную эпоху приливов и отливов.

уравнение времени
Разница между средним и кажущимся временем. С начала года и примерно до середины апреля среднее время опережает видимое, разница достигает максимума примерно в 15 минут ближе к середине февраля. С середины апреля до середины июня среднее время отстает от кажущегося, но разница составляет менее 5 минут. С середины июня до первой половины сентября среднее время снова опережает кажущееся с максимальной разницей менее 7 минут.С 1 сентября до конца декабря среднее время снова отстает от видимого, разница достигает максимума почти в 17 минут в начале ноября.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *