Proč měření odporu fázové nulové smyčky provádějí profesionálové a ne hackeři

Moderní člověk je zvyklý na to, že elektřina neustále slouží k uspokojení jeho potřeb a dělá skvělou a užitečnou práci. Poměrně často je montáž elektrických obvodů, připojení elektrických spotřebičů, elektrická instalace uvnitř soukromého domu prováděna nejen školenými elektrikáři, ale také domácími řemeslníky nebo najatými migrujícími pracovníky.

Každý však ví, že elektřina je nebezpečná, může zranit, a proto vyžaduje kvalitu všech technologických operací, aby byl zajištěn spolehlivý průchod proudů v pracovním okruhu a zajištěna jejich vysoká izolace od životního prostředí.

Okamžitě vyvstává otázka: jak se zdá, že se tato spolehlivost kontroluje po provedení práce, a vnitřní hlas je mučen pochybnostmi o jeho kvalitě?

Odpověď na to nám umožňuje dát metodu elektrických měření a analýzy založenou na vytvoření zvýšené zátěže, která se v jazyce elektrikářů nazývá měření odporu fázově nulové smyčky.

Princip řetězení pro ověření obvodu

Představme si stručně cestu, kterou elektřina putuje ze zdroje - napájecí transformátorové stanice do zásuvky v bytě typické výškové budovy.

Všimněte si, že ve starších budovách vybavených uzemňovací systém TN-C, přechod na obvod TN-C-S nemusí být ještě dokončen. V tomto případě nebude dělení PEN vodiče v elektrickém rozvaděči domu provedeno. Zásuvky jsou proto spojeny pouze fázovým vodičem L a pracovní nulou N bez ochranného vodiče PE.

Při pohledu na obrázek můžete pochopit, že délka kabelových vedení od vinutí transformátorové stanice do konečného vývodu sestává z několika úseků a může mít v průměru délku stovek metrů. V uvedeném příkladu se jedná o tři kabely, dva rozvaděče se spínacími zařízeními a několik připojovacích bodů. V praxi existuje mnohem větší počet spojovacích prvků.

Taková sekce má určitý elektrický odpor a způsobuje ztráty a ztráty napětí i při správné a spolehlivé instalaci. Tato hodnota je regulována technickými normami a je stanovena během přípravy projektové práce.

Jakékoli porušení montážních předpisů elektrických obvodů způsobí jeho zvýšení a vytvoření nevyváženého režimu provozu av některých situacích i havárii v systému. Z tohoto důvodu je oblast od vinutí trafostanice až po vývod v bytě podrobena elektrickým měřením a výsledky jsou analyzovány, aby se upravil technický stav.

Celá délka připojeného řetězce od výstupu k vinutí transformátoru se podobá obyčejné smyčce a protože je tvořena dvěma vodivými čarami fáze a nuly, nazývá se fázová a nulová smyčka.

Vizuálnější zobrazení jeho formace je dáno následujícím zjednodušeným obrázkem, který podrobněji ukazuje jeden ze způsobů pokládky vodičů uvnitř bytu a průchodu proudů skrz něj.

Zde je například zobrazen on-line jistič AB umístěný uvnitř elektrického bytového panelu, kontakty propojovací skříně, ke které jsou připojeny kabelové dráty a zátěž ve formě žárovky. Přes všechny tyto prvky proudí proud v normálním provozu.

Principy měření odporu fázově nulové smyčky

Jak vidíte, napětí je do zásuvky dodáváno prostřednictvím vodičů ze spouštěcího vinutí transformátorové rozvodny, což vytváří tok proudu skrz žárovku připojenou k zásuvce.V tomto případě je část napětí ztracena na odporu vodičů napájecího vedení.

Vztah mezi odporem, proudem a poklesem napětí v části obvodu je popsán Ohmovým slavným zákonem.

R = U / I.

Jen mějte na paměti, že nemáme konstantní proud, ale střídavý sinusový proud, který je charakterizován veličinami vektorů a je popsán komplexními výrazy. Jeho plná hodnota není ovlivněna jednou aktivní složkou odporu, ale reaktivní složkou, včetně indukčních a kapacitních částí.

Tyto vzory jsou popsány trojúhelníkem odporů.

Elektromotorická síla generovaná na vinutí transformátoru vytváří proud, který generuje úbytek napětí na vodičích žárovky a obvodu. Jsou překonány následující typy odporu:

• aktivní u vlákna, vodičů, kontaktních spojů;

• indukční z vestavěných vinutí;

• kapacita jednotlivých prvků.

Hlavní část impedance je aktivní část. Proto během instalace obvodu pro přibližné vyhodnocení je dovoleno měřit ze zdrojů stejnosměrného napětí.

Celkový odpor S úseku s fázovou nulovou smyčkou, s přihlédnutím k zátěži, se stanoví následujícím způsobem. Nejprve je rozpoznána hodnota EMF vytvořeného na vinutí transformátoru. Jeho hodnota bude přesně zobrazovat voltmetr V1.

Přístup k tomuto místu je však obvykle omezený a takové měření nelze provést. Proto je provedeno zjednodušení - voltmetr je vložen do kontaktů zásuvky zásuvky bez zatížení a je zaznamenána hodnota napětí. Pak:

• k ní je připojen ampérmetr, zátěž a voltmetr;

• odečty přístrojů se zaznamenávají;

• probíhá výpočet.

Při výběru nákladu je třeba věnovat pozornost:

• stabilita během měření;

• možnost generování proudu v obvodu řádově 10 ÷ 20 ampér, protože při nižších hodnotách se nemusí objevit závady instalace.

Hodnota impedance smyčky, s ohledem na připojenou zátěž, se získá dělením hodnoty E měřené voltmetrem V1 proudem I, určeným ampérmetrem A.

Z1 = E /I = U1 / I

Impedance zátěže se vypočítá vydělením úbytku napětí jeho sekce U2 proudem I.

Z2 = U2 / I.

Nyní zbývá pouze vyloučit zatížení Z2 z vypočtené hodnoty Z1. Získejte impedanci fázově nulové smyčky Zp. Zp = Z2-Z1.

Technologické vlastnosti měření

U amatérských měřicích přístrojů je prakticky nemožné přesně stanovit hodnotu odporu smyčky kvůli velkým hodnotám jejich chyby. Práce musí být prováděna s ampérmetry a voltmetry třídy přesnosti 0,2, které se zpravidla používají pouze v elektrických laboratořích. Kromě toho vyžadují obratnou manipulaci a časté načasování ověřování v metrologické službě.

Z tohoto důvodu je lepší svěřit měření laboratorním odborníkům. Nejpravděpodobněji však nepoužívají jediný ampérmetr a voltmetr, ale jsou speciálně konstruovány pro tento vysoce přesný měřič fázové nulové smyčky.

Zvažte jejich zařízení na příkladu zařízení zvaného zkratový proudový měřič typu 1824LP. Jak správný nebude tento termín posuzován. Obchodníci jej s největší pravděpodobností použili k přilákání kupujících pro reklamní účely. Nakonec toto zařízení není schopné měřit zkratové proudy. Pomáhá je spočítat až po měření během normálního provozu sítě.

Měřicí zařízení je dodáváno s dráty a výstupky umístěnými uvnitř krytu. Na předním panelu je jedno ovládací tlačítko a displej.

Uvnitř je elektrický měřicí obvod plně implementován, což eliminuje zbytečnou manipulaci s uživatelem. K tomu je vybaven zátěžovým odporem R a měřiči napětí a proudu připojenými stisknutím tlačítka.

Na fotografii jsou znázorněny baterie, deska interních obvodů a konektory pro připojení propojovacích vodičů.

Taková zařízení jsou připojena pomocí drátových sond k elektrické zásuvce a pracují v automatickém režimu. Některé z nich mají paměť s náhodným přístupem, do které se zadávají měření. Po určité době je lze zobrazit postupně.

Technologie pro měření odporu pomocí automatických měřidel

Na zařízení připraveném k provozu jsou připojovací konce nainstalovány v zásuvkách a na zadní straně jsou připojeny k zásuvkovým kontaktům. Měřič okamžitě automaticky určí hodnotu napětí a zobrazí ji v digitální podobě. Ve výše uvedeném příkladu je to 229,8 voltů. Poté klikněte na tlačítko pro přepnutí režimu.

Zařízení uzavře interní kontakt a připojí odpor zátěže, čímž vytvoří v síti proud více než 10 ampérů. Poté se provede aktuální měření a výpočty. Je zobrazena velikost impedance smyčky fázového nuly. Na fotografii je 0,61 Ohm.

Oddělené měřiče během provozu používají algoritmus pro výpočet zkratového proudu a navíc jej zobrazují na displeji.

Místa měření

Metoda stanovení odporu znázorněná na dvou předchozích fotografiích je plně použitelná pro schémata zapojení sestavená pomocí zastaralého systému TN-C. Pokud je vodič zapojen do vodiče, je nutné určit jeho kvalitu. To se provádí spojením vodičů zařízení mezi fázovým kontaktem a ochrannou nulou. Mezi metodou nejsou žádné další rozdíly.

Elektrikáři nejen vyhodnocují odpor fázově nulové smyčky na konečném výstupu, ale často musí být tento postup proveden na mezilehlém prvku, například na svorkovnici rozvodné skříně.

Třífázové napájecí systémy samostatně kontrolují stav obvodu každé fáze. Zkratový proud může jednou procházet kterýmkoli z nich. A jak jsou sestaveny, zobrazí měření.

Proč měření

Kontrola odporu fázově nulové smyčky se provádí pro dva účely:

1. určování kvality zařízení k identifikaci slabých míst a chyb;

2. posouzení spolehlivosti vybrané ochrany.

Identifikace kvality instalace

Tato metoda umožňuje při plánování práce porovnat naměřenou skutečnou hodnotu odporu s vypočtenou hodnotou povolenou projektem. Pokud byla kabeláž provedena kvalitativně, bude měřená hodnota splňovat požadavky technických norem a bude zajišťovat bezpečný provoz.

Pokud není vypočítaná hodnota smyčky známa a změřena skutečná hodnota, můžete kontaktovat specialisty projekční organizace a provést výpočty a následnou analýzu stavu sítě. Druhým způsobem je pokusit se vymyslet tabulky návrhářů sami, ale bude to vyžadovat technické znalosti.

Pokud je odpor smyčky příliš vysoký, budete muset v práci hledat manželství. Může to být:

• špína, koroze kontaktních spár;

• podceňovaný průřez kabelem, například použití 1,5 čtverce místo 2,5;

• nekvalitní provedení zákrutů se zkrácenou délkou bez svařovacích konců;

• použití materiálu pro živé vodiče s vysokým odporem;

• jiné důvody.

Posouzení spolehlivosti vybraných ochran

Problém je vyřešen následovně.

Známe hodnotu jmenovitého napětí sítě a určili hodnotu impedance smyčky. Pokud dojde ke zkratu kovové fáze na nulu, protéká tímto obvodem jednofázový zkratový proud.

Jeho hodnota je určena vzorcem Ikz = Unom / Zp.

Zvažte tento problém s hodnotou impedance, například při 1,47 ohmu. Ikz = 220 V / 1,47 Ohm = 150A

Tuto hodnotu jsme určili. Nyní zbývá zhodnotit kvalitu výběru jmenovitých hodnot ochranného jističe nainstalovaného v tomto řetězci, aby se vyloučily nehody.

Připomeňme, že PUE vyžadují výběr automatického stroje, který poskytuje hodnotu 1,1 jmenovitého proudu (Inom N) pro AB s okamžitým uvolněním.V tomto odstavci se pod N = 5, 10, 20 používají charakteristiky úniků typu "B", "C", "D". Další informace o vlastnostech použití charakteristik aktuálního času naleznete zde: Vlastnosti jističů

Předpokládejme, že v rozvaděči je nainstalován jistič třídy „C“ s jmenovitým proudem 16 ampérů a množstvím 10. Pro to musí být zkratový vypínací proud elektromagnetickým spouštěm menší než proud vypočtený podle vzorce: I = 1,1 x 16 x 10 = 176 A. A vypočítali jsme 150 A.

Dáme dva závěry:

1. Aktuální elektromagnetické omezení proudu je menší než to, co se může vyskytnout v obvodu. Proto nebude od něj odpojen jistič a dojde pouze k činnosti tepelného spouště. Jeho doba však přesáhne 0,4 sekundy a nezajistí bezpečnost - vysoká pravděpodobnost požáru.

2. Jistič není správně nainstalován a musí být vyměněn.

Všechna tato fakta umožňují pochopit, proč profesionální elektrikáři věnují zvláštní pozornost spolehlivé montáži elektrických obvodů a měřit odpor fázově nulové smyčky bezprostředně po instalaci, pravidelně během provozu a pokud existují pochybnosti o správném fungování jističů.