В установках c потребляемым напряжением до 1000 В с глухо заземлённой и изолированной нейтралью, защита отдельных участков электрической сети осуществляется автоматическими выключателями, срабатывающими от многократного превышения силы тока, который является основным параметром аварийного состояния электроустановки (ПУЭ гл.1.7).
Для проверки соответствия нормативу времени срабатывания защитных устройств (автоматических выключателей), реагирующих на ток короткого замыкания, проводится измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» или токов однофазных замыканий. После измерения сопротивления петли «фаза – нуль» производится расчётная проверка тока короткого замыкания и сравнение полученного тока с током срабатывания автоматического выключателя или другого устройства, защищающего данный участок сети.
При прямых измерениях однофазных токов короткого замыкания время срабатывания защитных аппаратов определяется по измеренной величине этого тока.
3.2. Общие требования к средствам измерения.
Измерительная аппаратура при использовании по назначению согласно ГОСТ Р МЭК 61557-1-2006 (также и с дополнительными функциями, не подпадающими под действие стандартов серии МЭК 61557) не должна подвергать опасности людей или имущество.
Измерительная аппаратура должна также соответствовать требованиям МЭК 61010-1. Если в измерительной аппаратуре предусмотрена индикация наличия напряжения на ее измерительных зажимах, то также должна быть индикация о нахождении данной измерительной аппаратуры в сети под напряжением и о правильности подключения защитного и потенциального проводников.
Конструкция зажимов должна обеспечивать надежное присоединение измерительного зонда к прибору и электрооборудованию, а также не допускать случайного прикосновения человеком к частям, находящимся под напряжением. Конструкцией измерительной аппаратуры должна быть предусмотрена двойная или усиленная изоляция (класс защиты II).
Согласно ГОСТ Р МЭК 61557-3-2006 дополнительно к измерительной аппаратуре прилагаются следующие требования:
- Напряжение в точках измерения испытуемой цепи не должно превышать аварийного значения 50 В, что может достигаться автоматическим отключением при возникновении аварийного напряжения, превышающего 50 В, в соответствии с МЭК 61010-1.
- Измерительный прибор должен выдерживать без повреждений, создающих опасность для пользователя, подключение к распределительной сети напряжением, равным 120 % номинального напряжения, на которое была рассчитана данная измерительная аппаратура. Защитные устройства при этом не должны срабатывать.
- Измерительный прибор должен выдерживать без повреждений, создающих опасность для пользователя, случайное подключение к распределительной сети напряжением, равным 173 % номинального напряжения, в течение 1 минуты (с возможным срабатыванием защитных устройств).
Все специализированные приборы серии MZC и многофункциональные устройства серии MPI, производства компании Sonel соответствуют требованиям европейских стандартов:
PN-EN 61010-1 (общие требования по электрической безопасности),
PN-EN 61010-031 (особые требования по электрической безопасности),
PN-EN 61326 (электромагнитная совместимость),
PN-EN 61557 (требования к измерительным приборам),
PN-HD 60364-6 (выполнение измерений - проверка),
PN-HD 60364-4-41 (выполнение измерений - защита от поражения током),
На основании ст. 13 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» все измерительные приборы должны проходить периодическую поверку в органах ЦСМ, согласно требованиям паспортных данных по утвержденному на предприятии графику.
Контроль своевременного прохождения поверки средств измерений осуществляется метрологами. В соответствии с ГОСТ Р МЭК 61557-3-2006 максимальная погрешность измерительной аппаратуры, применяемой для измерения сопротивления петли «фаза-нуль», в пределах диапазона измерений не должна превышать ±30% от измеренного значения. Точность измерений зависит от метода измерений и класса точности выбранных средств измерений. Более подробную информацию об относительной погрешности измерения, диапазонах измерения и отображения можно найти в статье «Абсолютный ноль», размещенной на сайте компании СОНЭЛ: http://www.sonel.ru/ru/biblio/article/absolute-zero/
3.4. Методы проверки аварийной защиты.
Проверка аварийной защиты производится одним из следующих способов:
непосредственным измерением силы тока однофазного замыкания на корпус или нулевой защитный проводник;
измерением полного сопротивления ZS цепи фаза – нулевой защитный проводник с последующим вычислением силы тока однофазного замыкания;
расчетом полного сопротивления по формулам (например, при проектировании).
В двух последних случаях по полному сопротивлению петли «фаза – нуль» определяется ток однофазного короткого замыкания:
где
I к.з. – вычисленное значение силы тока однофазного короткого замыкания,
ZS – полное сопротивление петли короткого замыкания,
U0 – фазное напряжение сети.
В случае, когда рассчитанный ток однофазного замыкания более чем на 30% превышает допустимый ток (т.е. ток, величина которого достаточна для срабатывания защиты в пределах требуемого временного промежутка), то можно ограничиться проведенным расчётом.
В противном случае должны быть проведены экспериментальные замеры полного сопротивления петли «фаза – нуль». Пункты 3.1.9 – 3.1.12 ПУЭ определяют наименьшие допустимые кратности тока однофазного замыкания на землю для номинальных уставок защитных устройств в различных категориях помещений.
3.5. Требования к квалификации персонала.
К проведению измерений допускаются лица из числа электротехнического персонала, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование, специальную подготовку и проверку знаний и требований «Межотраслевых правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» (МПБЭЭ) в объеме раздела 5.
К практической работе допускаются лица, ознакомленные с измерительным устройством и порядком работы с ним, а также имеющие группу по электробезопасности не ниже III. Перед проведением измерений необходимо провести соответствующие организационно-технические мероприятия. Персонал должен быть ознакомлен с данной методикой.
Для каждого конкретного используемого измерительного прибора необходимо проводить измерения в строгом соответствии с требованием руководства по эксплуатации в части безопасного проведения измерений.
3.6. Условия проведения измерений.
Измерение сопротивления петли «фаза–нуль» необходимо проводить при положительной температуре окружающего воздуха в помещении или в сухую, спокойную погоду на улице. Атмосферное давление фиксируется только для занесения данных в протокол (особого влияния на проведение испытаний не оказывает).
Следует учитывать увеличение сопротивления, вызванное повышением температуры при нагреве проводников от тока короткого замыкания, т.к. обычно измерения проводят при комнатной температуре и малых токах. Для оценки соответствия времени срабатывания защитного устройства нормативу можно применить эмпирическую формулу:
где
ZS – измеренное значение импеданса петли короткого замыкания «фаза–нуль»,
IA – ток срабатывания автоматической защиты при токе перегрузки за нормативное время,
U0 – фазное напряжение сети.
Если измеренная величина полного сопротивления петли «фаза–нуль» превышает величину 2U0 / IA, то необходимо провести измерение еще раз более точно в следующей последовательности:
измерить полное сопротивление петли «фаза–нуль» источника питания Ze на вводе электроустановки;
провести раздельные измерения сопротивления фазного и защитного проводников сети от ввода до распределительного пункта или щита управления, а затем от распределительного пункта или щита управления до электроприемника;
увеличить значения сопротивлений фазного и нулевого защитного проводников для учета повышения температуры проводников при протекании по ним тока замыкания, также принимая во внимание величину тока срабатывания автомата защиты;
добавить увеличенные значения сопротивлений проводников к величине сопротивления петли «фаза -нуль» источника питания Ze.
В результате получим реальную величину Zs в условиях замыкания.
где 
где