Расчёт сопротивления петли «фаза-ноль» и проверка автоматического отключения питания

Параметры линии
Фазное напряжение сети, приложенное к петле «фаза-ноль»: 230 В для сети 400 В.
Длина участка линии от источника питания до точки короткого замыкания.
Расчётная температура, к которой приводится удельное сопротивление проводников. Базовая температура — 20 °C.
Проводники
Материал фазного и защитного проводников. Удельное сопротивление меди при 20 °C — 0,0175 Ом·мм²/м, алюминия — 0,028 Ом·мм²/м.
Номинальное сечение фазного проводника линии.
Номинальное сечение защитного проводника PE, образующего петлю «фаза-ноль».
Аппарат защиты
Номинальный ток автоматического выключателя, защищающего линию.
Характеристика расцепления задаёт кратность тока гарантированного срабатывания: B — 5, C — 10, D — 20 номиналов.
Войти для сохранения

Нормативная база

Всего документов: 3
Последняя проверка: 27.09.2026
Следующая проверка: 27.09.2027
Проверил: Воробьев Александр Владимирович, разработчик платформы

ПУЭ 7

Действует

Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. Раздел 1, Глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности»; Глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву»

Введён в действие: 01.01.2003
Утверждён: Приказ Минэнерго России от 08.07.2002 № 204
Использованные разделы:
  • п. 1.7.79 — время автоматического отключения питания
  • п. 1.7.127 — расчёт сечения защитных проводников по термической стойкости
  • Таблица 1.7.6 — коэффициенты k для защитных проводников
Проверено: 27.09.2026 — Воробьев А.В., разработчик платформы

Используется для нормирования времени автоматического отключения питания, требований к термической стойкости защитных проводников и коэффициентов k по таблице 1.7.6.

ГОСТ 28249-93

Действует

ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ»

Введён в действие: 01.01.1995
Утверждён: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации
Использованные разделы:
  • п. 2.4.2 — учёт нагрева проводников при коротком замыкании
  • Методика расчёта тока однофазного короткого замыкания в сети с глухозаземлённой нейтралью
Проверено: 27.09.2026 — Воробьев А.В., разработчик платформы

Используется для методики определения тока однофазного короткого замыкания через полное сопротивление петли «фаза-ноль».

ГОСТ Р 50345-2010

Действует

ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003) «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения»

Введён в действие: 01.01.2012
Утверждён: Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Использованные разделы:
  • Таблица 2 — диапазоны токов мгновенного расцепления для характеристик B, C, D
  • Раздел 4.3 — характеристики автоматических выключателей
Проверено: 27.09.2026 — Воробьев А.В., разработчик платформы

Используется для нормирования кратностей тока гарантированного срабатывания автоматических выключателей с характеристиками B, C и D.

Правовая оговорка: Результаты расчёта сопротивления петли «фаза-ноль» носят справочный характер и не заменяют проектную документацию. Перед принятием технических решений необходима проверка аттестованным специалистом-проектировщиком. Расчёт не учитывает индуктивное сопротивление петли, переходные сопротивления контактных соединений, сопротивление дуги и фактическую температуру проводников под нагрузкой, а также селективность защиты. Нормативные документы, использованные в калькуляторе, актуальны по состоянию на дату последней проверки; при проектировании необходимо сверяться с действующими редакциями на официальных сайтах Росстандарта и Минэнерго России.
История проверок
  • 27.09.2026 — Воробьев А.В., разработчик платформы : Первичная верификация нормативной базы калькулятора сопротивления петли «фаза-ноль». Проверены актуальность и используемые разделы ПУЭ 7, ГОСТ 28249-93 и ГОСТ Р 50345-2010. Идентификаторы правил и ссылки матрицы приведены к реальным функциям движка.

Технический паспорт калькулятора

Автор: Воробьёв Александр Владимирович · Редакция 1.0.0 · Проверено 27.09.2026

Методика расчёта сопротивления петли «фаза-ноль» и проверки отключения питания

Методика определяет сопротивление петли «фаза-ноль» и ток однофазного короткого замыкания для проверки автоматического отключения питания в сети с глухозаземлённой нейтралью. Удельное сопротивление проводников приводится к рабочей температуре по температурному коэффициенту. Сопротивления фазного и защитного проводников определяются по их длине и сечению, полное сопротивление петли — как их сумма. Ток однофазного короткого замыкания вычисляется как отношение фазного напряжения сети к полному сопротивлению петли. Полученный ток сравнивается с током гарантированного срабатывания аппарата защиты, который определяется произведением номинального тока на кратность мгновенного расцепления для выбранной характеристики (B, C или D). Дополнительно проверяется термическая стойкость защитного проводника и нормируемое время автоматического отключения питания. Расчёт не учитывает индуктивное сопротивление петли и переходные сопротивления контактных соединений.

Основные формулы

  • Приведение удельного сопротивления к рабочей температуре: ρ_t = ρ_20 × [1 + α × (t − 20)]
    ρ_20 — удельное сопротивление при 20 °C (0,0175 Ом·мм²/м для меди, 0,028 Ом·мм²/м для алюминия); α — температурный коэффициент сопротивления; t — рабочая температура проводников, °C.
  • Сопротивление фазного проводника: R_ф = ρ_t × L / S_ф
    ρ_t — удельное сопротивление при рабочей температуре, Ом·мм²/м; L — длина линии, м; S_ф — сечение фазного проводника, мм². Результат округляется до трёх знаков.
  • Сопротивление защитного проводника PE: R_PE = ρ_t × L / S_PE
    ρ_t — удельное сопротивление при рабочей температуре; L — длина линии, м; S_PE — сечение защитного проводника, мм². Результат округляется до трёх знаков.
  • Полное сопротивление петли фаза-ноль: R_петли = R_ф + R_PE
    Полное сопротивление петли «фаза-ноль» равно сумме сопротивлений фазного и защитного проводников. Результат округляется до трёх знаков.
  • Ток однофазного короткого замыкания: I_кз = U_ф / R_петли
    U_ф — фазное напряжение сети, В; R_петли — полное сопротивление петли «фаза-ноль», Ом. Результат округляется до одного знака.
  • Требуемый ток срабатывания автоматического выключателя: I_сраб = K × I_ном
    K — кратность тока гарантированного срабатывания для характеристики B (5), C (10) или D (20); I_ном — номинальный ток автоматического выключателя, А.
  • Проверка гарантированного отключения защиты: K_зап = I_кз / I_сраб ≥ 1
    Автоматическое отключение питания считается обеспеченным, если запас по току короткого замыкания не меньше единицы. Время отключения принимается равным 0,01 с при обеспеченном отключении и 5 с при работе теплового расцепителя.
  • Термическая стойкость защитного проводника: S_PE.min = I_кз × √t / k
    I_кз — ток однофазного короткого замыкания, А; t — время отключения, с; k — коэффициент для защитного проводника (115 А·с^0,5/мм² для меди, 76 А·с^0,5/мм² для алюминия). Результат округляется до трёх знаков.
  • Максимально допустимое сопротивление петли: R_петли.доп = U_ф / (K × I_ном)
    U_ф — фазное напряжение сети, В; K — кратность тока гарантированного срабатывания; I_ном — номинальный ток автоматического выключателя, А. Результат округляется до трёх знаков.
  • Запас по току короткого замыкания: K_зап = I_кз / I_сраб
    Отношение тока однофазного короткого замыкания к требуемому току срабатывания аппарата защиты. По значению запаса определяется оценка качества защиты: не менее 1,5 — оптимально, не менее 1,25 — допустимо, не менее 1 — минимальный запас. Результат округляется до двух знаков.

Пошаговая инструкция

  1. Шаг 1. Укажите материал проводников (медь или алюминий) и сечение фазного проводника.
  2. Шаг 2. Укажите сечение защитного проводника PE — оно может совпадать с фазным или быть уменьшенным по ПУЭ 7 (таблица 1.7.5).
  3. Шаг 3. Задайте длину линии — расстояние от источника питания до наиболее удалённой точки электроустановки.
  4. Шаг 4. Укажите фазное напряжение сети (по умолчанию 230 В для сети 0,4 кВ).
  5. Шаг 5. Выберите характеристику автоматического выключателя (B, C или D) и его номинальный ток.
  6. Шаг 6. При необходимости скорректируйте рабочую температуру проводников (по умолчанию +25 °C) и запустите расчёт.
  7. Шаг 7. Проверьте результат: ток однофазного КЗ должен превышать требуемый ток срабатывания автомата, а термическая стойкость PE-проводника — обеспечиваться.

Ограничения

  • Не учитываются переходные сопротивления контактных соединений, аппаратов и места короткого замыкания, которые могут существенно увеличить сопротивление петли.
  • Не учитывается индуктивное сопротивление петли и влияние соседних проводников, что для длинных линий и больших сечений даёт занижение сопротивления.
  • Не рассчитывается селективность защиты с вышестоящим аппаратом и время-токовые характеристики срабатывания конкретной серии выключателя.
  • Не проверяется термическая стойкость фазного проводника и шин при коротком замыкании — выполняется только проверка защитного проводника.
  • Не учитывается снижение напряжения в сети при коротком замыкании и влияние двигательной нагрузки на ток повреждения.
  • Не рассматриваются сети с изолированной нейтралью и защита от замыканий на землю через устройство защитного отключения.

Допущения

  • Индуктивное сопротивление петли не учитывается: для кабелей 0,4 кВ оно мало по сравнению с активным сопротивлением и не влияет на результат в пределах точности расчёта.
  • Фазный и защитный проводники принимаются при одинаковой рабочей температуре, задаваемой пользователем. Различие температур проводников в петле не учитывается.
  • Рассматривается металлическое (глухое) короткое замыкание в конце линии с нулевым переходным сопротивлением в месте повреждения.
  • Сопротивление источника питания и питающей сети выше точки расчёта не учитывается — рассматривается только участок линии заданной длины.
  • Время срабатывания защиты принимается проектным значением: 0,01 с при срабатывании электромагнитного расцепителя и 5 с при работе теплового расцепителя.

Особые случаи

  • Алюминиевый защитный проводник: Для алюминиевых проводников применяются свои удельное сопротивление, температурный коэффициент и коэффициент k для термической стойкости (76 А·с^0,5/мм² вместо 115).
  • Сечение защитного проводника меньше фазного: Сопротивление PE-проводника растёт обратно пропорционально его сечению, что увеличивает сопротивление петли и снижает ток короткого замыкания. Дополнительно формируется примечание о проверке соответствия сечений по ПУЭ 7.
  • Защита не обеспечивается: Если ток короткого замыкания меньше требуемого тока срабатывания, движок устанавливает признак необеспеченной защиты, принимает время отключения по тепловому расцепителю (5 с) и формирует рекомендацию увеличить сечение, сократить длину или применить характеристику B.
  • Характеристика D при большом номинале: Для характеристики D требуемый ток срабатывания в 20 раз превышает номинал, поэтому для длинных линий защита часто не обеспечивается — в этом случае рекомендуется снизить номинал или применить характеристику C или B.

Графики и визуализация

Наглядное представление зависимости параметров:

Зависимость тока однофазного КЗ от длины петлиС увеличением длины линии сопротивление петли «фаза-ноль» растёт пропорционально, а ток однофазного короткого замыкания снижается обратно пропорционально. График построен для медных проводников 2,5/2,5 мм² при фазном напряжении 230 В и температуре проводников 25 °C.Зависимость тока однофазного КЗ от длины петлиДлина линии, мТок однофазного КЗ, А0.0741.21,482.32,223.52,964.63,705.851020305075100150200

С увеличением длины линии сопротивление петли «фаза-ноль» растёт пропорционально, а ток однофазного короткого замыкания снижается обратно пропорционально. График построен для медных проводников 2,5/2,5 мм² при фазном напряжении 230 В и температуре проводников 25 °C.

Параметры: Материал проводников = Медь, Сечение фазного проводника = 2,5 мм², Сечение защитного проводника PE = 2,5 мм², Фазное напряжение сети = 230

Зависимость тока однофазного КЗ от сечения проводников при длине 30 мТок однофазного короткого замыкания растёт пропорционально сечению проводников, так как сопротивление петли обратно пропорционально площади поперечного сечения. График построен для медных проводников одинакового сечения фазного и защитного проводников при длине линии 30 м.Зависимость тока однофазного КЗ от сечения проводников при длине 30 мСечение проводника, мм²Ток однофазного КЗ, А0.01,729.23,458.45,187.66,916.78,645.911.52.54610162535

Ток однофазного короткого замыкания растёт пропорционально сечению проводников, так как сопротивление петли обратно пропорционально площади поперечного сечения. График построен для медных проводников одинакового сечения фазного и защитного проводников при длине линии 30 м.

Параметры: Материал проводников = Медь, Длина линии = 30, Фазное напряжение сети = 230

Порог срабатывания автоматических выключателей B/C/D при номинале 16 АТребуемый ток гарантированного срабатывания прямо пропорционален кратности характеристики: для B он в 5 раз превышает номинал, для C — в 10 раз, для D — в 20 раз. График построен для автоматического выключателя с номинальным током 16 А.Порог срабатывания автоматических выключателей B/C/D при номинале 16 АХарактеристика выключателяТребуемый ток срабатывания, А0.073.6147.2220.8294.4368.080.00B16 (×5)160.00C16 (×10)320.00D16 (×20)

Требуемый ток гарантированного срабатывания прямо пропорционален кратности характеристики: для B он в 5 раз превышает номинал, для C — в 10 раз, для D — в 20 раз. График построен для автоматического выключателя с номинальным током 16 А.

Параметры: Номинальный ток аппарата защиты = 16 А

Сравнение материалов

Параметр Медь (Cu) Алюминий (Al)
Удельное сопротивление 0,0175 Ом·мм²/м 0,028 Ом·мм²/м
Температурный коэффициент 0,00393 1/°C 0,00403 1/°C
Плотность 8900 кг/м³ 2700 кг/м³
Стоимость Высокая В 3–4 раза ниже меди
Применение Фазные и защитные проводники любых сечений Кабели сечением от 16 мм²
Типичное применение Внутренняя проводка, ответственные объекты ВЛ, подземные кабели большого сечения
Срок службы 30–40 лет 20–30 лет
Примечание Медь обеспечивает минимальное сопротивление петли «фаза-ноль» и применяется для внутренней проводки жилых и общественных зданий. Алюминий требует увеличенного сечения для получения того же сопротивления петли, что повышает требования к аппаратам защиты.

Примеры расчёта

Пример 1: Медь 2,5/2,5 мм², 30 м, автомат C16, 230 В

Входные данные:

  • Фазное напряжение сети: 230
  • Материал проводников: Медь
  • Сечение фазного проводника: 2,5 мм²
  • Сечение защитного проводника PE: 2,5 мм²
  • Длина линии: 30
  • Номинальный ток аппарата защиты: 16 А
  • Характеристика расцепления: C — 10 × In
  • Рабочая температура проводников: 25

Результат:

  • Сопротивление фазного проводника, Ом: 0.214
  • Сопротивление защитного проводника, Ом: 0.214
  • Сопротивление петли «фаза-ноль», Ом: 0.428
  • Ток однофазного КЗ, А: 537.1
  • Требуемый ток срабатывания, А: 160
  • Кратность срабатывания: 10
  • Максимально допустимое сопротивление петли, Ом: 1.438
  • Запас по току срабатывания: 3.36
  • Время отключения, с: 0.01
  • Защита обеспечивается: Да
  • Минимальное сечение PE по термической стойкости, мм²: 0.467

Разбор: Удельное сопротивление меди при 25 °C составляет 0,0175 × (1 + 0,00393 × 5) = 0,01784 Ом·мм²/м. Сопротивление фазного проводника 0,01784 × 30 / 2,5 = 0,214 Ом, защитного — также 0,214 Ом, полное сопротивление петли — 0,428 Ом. Ток однофазного КЗ 230 / 0,428 = 537,1 А. Требуемый ток срабатывания для характеристики C составляет 16 × 10 = 160 А. Запас 537,1 / 160 = 3,36 — защита обеспечивается. Минимальное сечение PE по термической стойкости 537,1 × √0,01 / 115 = 0,467 мм².

Пример 2: Алюминий 25/16 мм², 100 м, автомат D40 — защита не обеспечивается

Входные данные:

  • Фазное напряжение сети: 230
  • Материал проводников: Алюминий
  • Сечение фазного проводника: 25 мм²
  • Сечение защитного проводника PE: 16 мм²
  • Длина линии: 100
  • Номинальный ток аппарата защиты: 40 А
  • Характеристика расцепления: D — 20 × In
  • Рабочая температура проводников: 25

Результат:

  • Сопротивление фазного проводника, Ом: 0.114
  • Сопротивление защитного проводника, Ом: 0.179
  • Сопротивление петли «фаза-ноль», Ом: 0.293
  • Ток однофазного КЗ, А: 785.6
  • Требуемый ток срабатывания, А: 800
  • Кратность срабатывания: 20
  • Максимально допустимое сопротивление петли, Ом: 0.288
  • Запас по току срабатывания: 0.98
  • Время отключения, с: 5
  • Защита обеспечивается: Нет
  • Минимальное сечение PE по термической стойкости, мм²: 23.113

Разбор: Удельное сопротивление алюминия при 25 °C составляет 0,028 × (1 + 0,00403 × 5) = 0,02856 Ом·мм²/м. Сопротивление фазного проводника 0,02856 × 100 / 25 = 0,114 Ом, защитного — 0,02856 × 100 / 16 = 0,179 Ом, полное сопротивление петли — 0,293 Ом. Ток однофазного КЗ 230 / 0,293 = 785,6 А. Требуемый ток срабатывания для характеристики D составляет 40 × 20 = 800 А. Запас 785,6 / 800 = 0,98 меньше единицы — автоматическое отключение питания не обеспечивается за нормируемое время. Минимальное сечение PE по термической стойкости 785,6 × √5 / 76 = 23,113 мм², что превышает принятые 16 мм².

Пример 3: Медь 4/4 мм², 50 м, автомат B16

Входные данные:

  • Фазное напряжение сети: 230
  • Материал проводников: Медь
  • Сечение фазного проводника: 4 мм²
  • Сечение защитного проводника PE: 4 мм²
  • Длина линии: 50
  • Номинальный ток аппарата защиты: 16 А
  • Характеристика расцепления: B — 5 × In
  • Рабочая температура проводников: 25

Результат:

  • Сопротивление фазного проводника, Ом: 0.223
  • Сопротивление защитного проводника, Ом: 0.223
  • Сопротивление петли «фаза-ноль», Ом: 0.446
  • Ток однофазного КЗ, А: 515.6
  • Требуемый ток срабатывания, А: 80
  • Кратность срабатывания: 5
  • Максимально допустимое сопротивление петли, Ом: 2.875
  • Запас по току срабатывания: 6.44
  • Время отключения, с: 0.01
  • Защита обеспечивается: Да
  • Минимальное сечение PE по термической стойкости, мм²: 0.448

Разбор: Удельное сопротивление меди при 25 °C составляет 0,01784 Ом·мм²/м. Сопротивление каждого из проводников 0,01784 × 50 / 4 = 0,223 Ом, полное сопротивление петли — 0,446 Ом. Ток однофазного КЗ 230 / 0,446 = 515,6 А. Требуемый ток срабатывания для характеристики B составляет 16 × 5 = 80 А. Запас 515,6 / 80 = 6,44 — защита обеспечивается с большим запасом. Максимально допустимое сопротивление петли 230 / 80 = 2,875 Ом.

Пример расчёта

Исходные данные

  • Фазное напряжение сети: 230
  • Материал проводников: Медь
  • Сечение фазного проводника: 2,5 мм²
  • Сечение защитного проводника PE: 2,5 мм²
  • Длина линии: 30
  • Номинальный ток аппарата защиты: 16 А
  • Характеристика расцепления: C — 10 × In
  • Рабочая температура проводников: 25

Результат

  • Сопротивление фазного проводника, Ом: 0.214
  • Сопротивление защитного проводника, Ом: 0.214
  • Сопротивление петли «фаза-ноль», Ом: 0.428
  • Ток однофазного КЗ, А: 537.1
  • Требуемый ток срабатывания, А: 160
  • Кратность срабатывания: 10
  • Максимально допустимое сопротивление петли, Ом: 1.438
  • Запас по току срабатывания: 3.36
  • Время отключения, с: 0.01
  • Защита обеспечивается: Да
  • Минимальное сечение PE по термической стойкости, мм²: 0.467

Рекомендации

  • Увеличьте сечение проводников
    Сопротивление петли обратно пропорционально сечению: R ~ 1/S. Увеличение сечения фазного и защитного проводников снижает сопротивление петли и увеличивает ток однофазного КЗ.
    Пример: Замена фазного и PE проводников 2,5 мм² на 4 мм² снижает сопротивление петли на 37,5 %.
  • Сократите длину линии
    Сопротивление петли прямо пропорционально длине. Оптимизация трассы и приближение щита к нагрузке — наиболее эффективный способ увеличения тока однофазного КЗ.
    Пример: Сокращение длины с 80 до 50 м увеличивает ток КЗ примерно в 1,6 раза.
  • Уменьшите номинал или примените характеристику B
    Снижение номинального тока аппарата или переход на характеристику B уменьшает требуемый ток срабатывания и повышает вероятность отключения.
    Пример: Замена автомата C16 на B16 снижает требуемый ток мгновенного срабатывания со 160 до 80 А.
  • Установите УЗО
    При недостаточном токе КЗ защиту по сверхтоку дополняют устройством защитного отключения с номинальным дифференциальным током не более 30 мА.
    Пример: УЗО 30 мА срабатывает за время до 0,3 с, дополняя защиту от сверхтока.
  • Проверьте сопротивление петли измерением
    Расчёт даёт оценочное значение. Для сдачи электроустановки в эксплуатацию сопротивление петли измеряют методом падения напряжения или токовой петлёй.
    Пример: Измеренное значение не должно превышать расчётное более чем на 10 %.

Частые ошибки

  • Использование активного сопротивления без температурной поправки
    Последствие: Занижение сопротивления петли на 17–18 % и переоценка тока КЗ, защита может не сработать за нормируемое время
    Как избежать: Учитывать рабочую температуру фазного проводника (+65 °C для ПВХ, +90 °C для СПЭ)
  • Занижение сечения защитного (PE) проводника
    Последствие: Рост сопротивления петли, увеличение времени отключения, нарушение требований ПУЭ 7
    Как избежать: Принимать сечение PE по правилам п. 1.7.131 ПУЭ 7
  • Выбор аппарата без учёта характеристики расцепления
    Последствие: Автоматический выключатель с характеристикой C или D может не сработать при малом токе однофазного КЗ
    Как избежать: Сопоставлять ток однофазного КЗ с током гарантированного срабатывания выбранной характеристики
  • Пренебрежение индуктивным сопротивлением для длинных линий
    Последствие: Завышение расчётного тока КЗ и неверный выбор защитного аппарата
    Как избежать: Для линий большой длины и сечения учитывать реактивное сопротивление петли

Часто задаваемые вопросы

Что такое петля «фаза-ноль» и зачем её рассчитывать?

Петля «фаза-ноль» — это замкнутый контур, образованный фазным проводником, нагрузкой (или местом однофазного КЗ) и защитным (PE) либо нулевым рабочим (N) проводником. При замыкании фазы на корпус или на PE-проводник по этому контуру протекает ток однофазного КЗ. Чем меньше полное сопротивление петли, тем больше ток и тем быстрее сработает защитный аппарат. Расчёт петли — обязательная проверка при проектировании по ПУЭ 7.

Как нормируется время автоматического отключения питания?

По ПУЭ 7 (п. 1.7.79) время автоматического отключения питания в системе TN не должно превышать 0,4 с при фазном напряжении 230 В для конечных цепей и 0,2 с для распределительных цепей. Для цепей с номинальным током до 32 А допускается время до 0,4 с. Если ток однофазного КЗ превышает ток гарантированного срабатывания аппарата, отключение происходит за время не более 0,1 с, то есть заведомо быстрее нормируемого.

При какой температуре проводников выполняется расчёт?

Расчёт ведётся при рабочей температуре проводников, задаваемой пользователем (по умолчанию +25 °C). Удельное сопротивление фазного и защитного проводников приводится к этой температуре по формуле ρ_t = ρ_20 × [1 + α × (t − 20)]. Для наиболее неблагоприятного режима принимают температуру нагрева жил под нагрузкой: +65 °C для изоляции из ПВХ и +90 °C для сшитого полиэтилена — при этом сопротивление петли возрастает, а ток однофазного КЗ снижается.

Как учитывается температурная поправка удельного сопротивления?

Удельное сопротивление приводят к рабочей температуре по формуле ρ_t = ρ_20 × [1 + α × (t − 20)], где ρ_20 — сопротивление при +20 °C (медь 0,0175, алюминий 0,028 Ом·мм²/м), α — температурный коэффициент (медь 0,00393, алюминий 0,00403 1/°C). Нагрев меди с +20 до +65 °C увеличивает сопротивление примерно на 17,7 %, алюминия — на 18,1 %.

Как влияет длина линии на ток однофазного КЗ?

Сопротивление петли прямо пропорционально длине линии: R = ρ × L / S. Увеличение длины в два раза удваивает сопротивление петли и во столько же раз снижает ток однофазного КЗ. Например, при увеличении длины кабеля с 50 до 100 м ток КЗ уменьшается вдвое. Поэтому для протяжённых линий часто требуется завышение сечения или установка аппаратов с меньшим номиналом.

Что такое ток гарантированного срабатывания автоматического выключателя?

Ток гарантированного срабатывания — минимальный ток, при котором автоматический выключатель отключается мгновенно (за время не более 0,1 с) под действием электромагнитного расцепителя. Он равен произведению номинального тока на кратность, зависящую от характеристики: B — 5·In, C — 10·In, D — 20·In. Если ток однофазного КЗ превышает это значение, защита срабатывает в зоне мгновенного расцепления.

Чем отличаются характеристики расцепления B, C и D?

Характеристика B (3–5·In) применяется для линий с чисто активной нагрузкой (освещение, розетки). Характеристика C (5–10·In) — универсальная, для смешанной нагрузки с небольшими пусковыми токами. Характеристика D (10–20·In) — для нагрузок с большими пусковыми токами (электродвигатели, трансформаторы). Чем выше характеристика, тем больший ток КЗ нужен для гарантированного срабатывания.

Что делать, если ток однофазного КЗ недостаточен?

Если расчётный ток КЗ меньше тока гарантированного срабатывания, необходимо: увеличить сечение фазного и защитного проводников; сократить длину линии; уменьшить номинал защитного аппарата или применить характеристику B вместо C; установить устройство защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Наиболее эффективны первые два способа.

Учитывается ли индуктивное сопротивление петли?

В калькуляторе индуктивное сопротивление петли не учитывается: для кабелей 0,4 кВ малых и средних сечений оно мало по сравнению с активным. Для протяжённых линий большим сечением (от 95 мм²) и для кабелей 6–10 кВ реактивное сопротивление становится соизмеримым с активным, и его следует учитывать отдельно.

Какое время отключения принимается при проверке защиты?

Нормируемое время отключения принимается равным 0,4 с для конечных цепей с фазным напряжением 230 В. Если ток однофазного КЗ превышает ток мгновенного расцепления аппарата, фактическое время отключения не превышает 0,1 с, что заведомо меньше нормируемого. При недостаточном токе аппарат срабатывает по тепловой защите, время может достигать десятков секунд, что недопустимо.

Можно ли применять калькулятор для трёхфазной сети?

Да. Для трёхфазной сети расчёт ведётся по фазному напряжению U_ф = U_л / √3 (для 400 В это 231 В). Однофазное КЗ возникает между фазой и PE-проводником. При расчёте учитываются сопротивления фазного и защитного проводников одного контура. Для симметричных нагрузок и правильно выполненных соединений результат не зависит от выбора фазы.

Как выбирается сечение защитного проводника?

По ПУЭ 7 (п. 1.7.131) сечение PE-проводника принимается: при сечении фазного до 16 мм² — равным фазному; при 16 < S_ф ≤ 35 мм² — не менее 16 мм²; при S_ф > 35 мм² — не менее половины сечения фазного. Уменьшение сечения PE повышает сопротивление петли, увеличивает время отключения и не всегда допускается нормами.