Dlaczego pomiary rezystancji pętli zerowej fazy są wykonywane przez profesjonalistów, a nie hakerów?

Współczesny człowiek jest przyzwyczajony do tego, że elektryczność stale służy zaspokajaniu jego potrzeb i wykonuje świetną, przydatną pracę. Dość często montaż obwodów elektrycznych, podłączanie urządzeń elektrycznych, instalacja elektryczna w prywatnym domu jest wykonywana nie tylko przez przeszkolonych elektryków, ale także przez rzemieślników domowych lub zatrudnionych pracowników migrujących.

Jednak wszyscy wiedzą, że elektryczność jest niebezpieczna, może zranić, a zatem wymaga jakości wszystkich operacji technologicznych, aby zapewnić niezawodny przepływ prądów w obwodzie roboczym i zapewnić ich wysoką izolację od środowiska.

Natychmiast powstaje pytanie: jak sprawdzić tę niezawodność po zakończeniu pracy, a wewnętrzny głos dręczą wątpliwości co do jej jakości?

Odpowiedź na to pytanie pozwala nam podać metodę pomiaru elektrycznego i analizy, opartą na wytworzeniu zwiększonego obciążenia, które w języku elektryków nazywa się pomiarem rezystancji pętli zero-fazowej.

Zasada łączenia w celu weryfikacji obwodu

Wyobraźmy sobie krótko ścieżkę, jaką elektryczność przemieszcza się ze źródła - podstacji transformatora mocy do gniazdka w mieszkaniu typowego wieżowca.

Uwaga: w starszych budynkach wyposażonych w system uziemienia TN-C, przejście do obwodu TN-C-S może nadal nie zostać ukończone. W takim przypadku rozdzielenie przewodu PEN w elektrycznej tablicy rozdzielczej domu nie zostanie wykonane. Dlatego gniazda są połączone tylko przewodem fazowym L i roboczym punktem zerowym N bez ochronnego przewodu PE.

Patrząc na zdjęcie, możesz zrozumieć, że długość linii kablowych od uzwojeń podstacji transformatorowej do końcowego gniazda składa się z kilku sekcji i może mieć średnio setki metrów długości. W podanym przykładzie zaangażowane są trzy kable, dwie tablice z urządzeniami przełączającymi i kilka punktów połączeń. W praktyce istnieje znacznie większa liczba elementów łączących.

Taki odcinek ma pewną oporność elektryczną i powoduje straty i spadki napięcia nawet przy prawidłowej i niezawodnej instalacji. Wartość ta jest regulowana standardami technicznymi i jest określana podczas przygotowywania projektu pracy.

Wszelkie naruszenia zasad montażu obwodów elektrycznych powodują jego wzrost i powodują niezrównoważony tryb działania, aw niektórych sytuacjach wypadek w systemie. Z tego powodu obszar od uzwojenia podstacji transformatorowej do gniazda w mieszkaniu jest poddawany pomiarom elektrycznym, a wyniki są analizowane w celu dostosowania stanu technicznego.

Cała długość zamontowanego łańcucha od wyjścia do uzwojenia transformatora przypomina zwykłą pętlę, a ponieważ jest on utworzony przez dwie przewodzące linie fazy i zera, nazywany jest pętlą fazową i zerową.

Bardziej wizualną reprezentację jego powstawania przedstawia poniższy uproszczony obraz, który bardziej szczegółowo pokazuje jedną z metod układania drutów w mieszkaniu i przepuszczanie przez niego prądów.

Tutaj, na przykład, pokazany jest wyłącznik automatyczny AB znajdujący się wewnątrz elektrycznego panelu mieszkania, styki skrzynki przyłączeniowej, do której podłączone są przewody kablowe i obciążenie w postaci żarówki. Przez wszystkie te elementy prąd przepływa w normalnej pracy.

Zasady pomiaru rezystancji pętli zerowo-fazowej

Jak widać, napięcie jest dostarczane do gniazda przez przewody z uzwojenia obniżającego podstacji transformatorowej, co powoduje przepływ prądu przez żarówkę podłączoną do gniazda.W takim przypadku pewna część napięcia jest tracona na rezystancji przewodów linii zasilającej.

Zależność między rezystancją, spadkiem prądu i napięcia w części obwodu opisuje słynne prawo Ohma.

R = U / I.

Pamiętaj tylko, że nie mamy stałego prądu, ale przemienny sinusoidalny, który charakteryzuje się wielkościami wektorowymi i jest opisywany złożonymi wyrażeniami. Na jej pełną wartość nie wpływa jeden aktywny składnik rezystancji, ale składnik reaktywny, w tym części indukcyjne i pojemnościowe.

Wzory te są opisane trójkątem oporów.

Siła elektromotoryczna wytwarzana na uzwojeniu transformatora wytwarza prąd, który generuje spadek napięcia na żarówce i drutach obwodu. Pokonano następujące rodzaje oporu:

• aktywny na żarniku, drutach, połączeniach stykowych;

• indukcyjny od wbudowanych uzwojeń;

• pojemnościowy poszczególnych elementów.

Główną częścią impedancji jest część aktywna. Dlatego podczas instalacji obwodu w celu przybliżonej oceny dopuszcza się pomiar z bezpośrednich źródeł napięcia.

Całkowity opór S odcinka pętli zero-fazowej, biorąc pod uwagę obciążenie, określa się w następujący sposób. Po pierwsze, rozpoznawana jest wartość pola elektromagnetycznego wytworzonego na uzwojeniu transformatora. Jego wartość dokładnie pokaże woltomierz V1.

Jednak dostęp do tego miejsca jest zwykle ograniczony i takiego pomiaru nie można wykonać. Dlatego upraszcza się - woltomierz wkłada się do styków gniazda gniazda bez obciążenia i rejestruje się odczyt napięcia. Następnie:

• amperomierz, obciążenie i woltomierz są do niego podłączone;

• odczyty instrumentów są rejestrowane;

• obliczenia są w toku.

Wybierając ładunek, musisz zwrócić na to uwagę:

• stabilność podczas pomiarów;

• możliwość generowania prądu w obwodzie rzędu 10 ÷ 20 amperów, ponieważ przy niższych wartościach mogą się nie pojawić usterki instalacyjne.

Wartość impedancji pętli, biorąc pod uwagę podłączone obciążenie, uzyskuje się poprzez podzielenie wartości E mierzonej woltomierzem V1 przez prąd I, określonej amperomierzem A.

Z1 = E /I = U1 / I

Impedancja obciążenia jest obliczana poprzez podzielenie spadku napięcia jego sekcji U2 przez prąd I.

Z2 = U2 / I.

Teraz pozostaje tylko wykluczyć rezystancję obciążenia Z2 z obliczonej wartości Z1. Uzyskaj impedancję pętli Zp fazy zero. Zp = Z2-Z1.

Technologiczne cechy pomiaru

W amatorskich przyrządach pomiarowych praktycznie niemożliwe jest dokładne określenie wartości rezystancji pętli ze względu na duże wartości ich błędu. Prace muszą być wykonywane za pomocą amperomierzy i woltomierzy o wysokiej dokładności klasy 0,2, a one z reguły są stosowane tylko w laboratoriach elektrycznych. Ponadto wymagają umiejętnego posługiwania się i częstego sprawdzania w służbie metrologicznej.

Z tego powodu lepiej powierzyć pomiar specjalistom laboratoryjnym. Jednak najprawdopodobniej nie używają pojedynczego amperomierza i woltomierza, ale są specjalnie zaprojektowane do tego precyzyjnego miernika rezystancji pętli zerowej fazy.

Rozważ ich urządzenie na przykładzie urządzenia zwanego miernikiem prądu zwarciowego typu 1824LP. Jak poprawne będzie to określenie nie będzie oceniane. Najprawdopodobniej był używany przez marketerów do przyciągania kupujących w celach reklamowych. W końcu to urządzenie nie jest w stanie mierzyć prądów zwarciowych. Pomaga tylko je obliczyć po pomiarach podczas normalnej pracy sieci.

Urządzenie pomiarowe jest dostarczane z drutami i występami ułożonymi wewnątrz pokrywy. Na przednim panelu znajduje się jeden przycisk sterujący i wyświetlacz.

Wewnątrz elektryczny obwód pomiarowy jest w pełni zaimplementowany, co eliminuje niepotrzebne manipulowanie przez użytkownika. Aby to zrobić, jest wyposażony w rezystancję obciążenia R oraz mierniki napięcia i prądu połączone przez naciśnięcie przycisku.

Baterie, wewnętrzna płytka drukowana i gniazda do podłączenia przewodów połączeniowych pokazano na zdjęciu.

Takie urządzenia są podłączone przewodowymi sondami do gniazdka elektrycznego i działają w trybie automatycznym. Niektóre z nich mają pamięć o swobodnym dostępie, w której wprowadzane są pomiary. Po pewnym czasie można je oglądać sekwencyjnie.

Technologia pomiaru rezystancji za pomocą automatycznych mierników

W urządzeniu przygotowanym do pracy końce łączące są zainstalowane w gniazdach, a na odwrocie są podłączone do styków gniazd. Miernik natychmiast automatycznie określa wartość napięcia i wyświetla ją w postaci cyfrowej. W powyższym przykładzie jest to 229,8 woltów. Następnie kliknij przycisk przełączania trybu.

Urządzenie zamyka styk wewnętrzny, aby podłączyć rezystancję obciążenia, tworząc prąd o natężeniu większym niż 10 amperów w sieci. Następnie odbywają się bieżące pomiary i obliczenia. Wyświetlana jest wielkość impedancji pętli zero-fazowej. Na zdjęciu wynosi 0,61 Ohm.

Oddzielne mierniki podczas pracy wykorzystują algorytm do obliczania prądu zwarciowego i dodatkowo wyświetlają go na wyświetlaczu.

Lokalizacje pomiarowe

Metoda określania rezystancji pokazana na dwóch poprzednich zdjęciach ma pełne zastosowanie do schematów połączeń zmontowanych przy użyciu przestarzałego systemu TN-C. Gdy w okablowaniu znajduje się przewodnik PE, konieczne jest określenie jego jakości. Odbywa się to poprzez podłączenie przewodów urządzenia między stykiem fazowym a zerem ochronnym. Nie ma innych różnic między metodą.

Elektrycy nie tylko oceniają rezystancję pętli zerowo-fazowej na końcowym wylocie, ale często tę procedurę należy wykonać na elemencie pośrednim, na przykład na listwie zaciskowej szafy rozdzielczej.

Trójfazowe układy zasilania osobno sprawdzają stan obwodu każdej fazy. Prąd zwarciowy może kiedyś przepłynąć przez którykolwiek z nich. A sposób ich montażu pokaże pomiary.

Dlaczego pomiar

Sprawdzanie rezystancji pętli zero-fazowej odbywa się w dwóch celach:

1. określenie jakości instalacji w celu zidentyfikowania słabych punktów i błędów;

2. ocena niezawodności wybranej ochrony.

Identyfikacja jakości instalacji

Metoda pozwala porównać zmierzoną rzeczywistą wartość rezystancji z obliczoną dozwoloną przez projekt podczas planowania pracy. Jeśli okablowanie zostało wykonane skutecznie, wówczas zmierzona wartość spełni wymagania norm technicznych i zapewni bezpieczną pracę.

Gdy obliczona wartość pętli jest nieznana, a rzeczywista jest mierzona, możesz skontaktować się ze specjalistami organizacji projektowej w celu wykonania obliczeń i późniejszej analizy stanu sieci. Drugi sposób polega na samodzielnym opracowaniu tabel projektantów, ale będzie to wymagało wiedzy inżynierskiej.

Jeśli opór pętli jest zbyt wysoki, będziesz musiał poszukać małżeństwa w pracy. Może to być:

• brud, korozja na stykach;

• niedoceniany przekrój kabla, na przykład użycie 1,5 kwadratu zamiast 2,5;

• niska jakość wykonania skrętów o zmniejszonej długości bez końcówek spawanych;

• zastosowanie materiału do przewodów pod napięciem o wysokiej rezystywności;

• inne powody.

Ocena niezawodności wybranych zabezpieczeń

Problem rozwiązano w następujący sposób.

Znamy wartość napięcia nominalnego sieci i ustaliliśmy wartość impedancji pętli. Gdy wystąpi zwarcie fazy metalowej do zera, przez ten obwód przepłynie jednofazowy prąd zwarciowy.

Jego wartość określa wzór Ikz = Unom / Zp.

Rozważ ten problem dla wartości impedancji, na przykład przy 1,47 oma. Ikz = 220 V / 1,47 Ohm = 150 A.

Ustaliliśmy tę wartość. Teraz pozostaje ocenić jakość doboru znamionowego wyłącznika ochronnego zainstalowanego w tym łańcuchu, aby wyeliminować wypadki.

Przypomnijmy, że PUE wymagają wyboru automatycznej maszyny, która zapewnia wartość 1,1 prądu znamionowego (Inom N) dla AB z natychmiastowymi zwolnieniami.W tym akapicie, pod N = 5, 10, 20, zastosowano charakterystykę wydań typów „B”, „C”, „D”. Możesz przeczytać więcej o funkcjach korzystania z charakterystyki czasu bieżącego tutaj: Charakterystyka wyłączników

Załóżmy, że w tablicy rozdzielczej zainstalowany jest wyłącznik klasy „C” o prądzie znamionowym 16 amperów i wielokrotności 10. W tym celu prąd zwarciowy zwarciowy przez wyzwalacz elektromagnetyczny musi być nie mniejszy niż ten obliczony według wzoru: I = 1,1x16x10 = 176 A. I obliczyliśmy 150 A.

Wyciągamy 2 wnioski:

1. Aktualnie działające odcięcie elektromagnetyczne jest mniejsze niż to, co może wystąpić w obwodzie. Dlatego wyłącznik nie zostanie od niego odłączony, a nastąpi tylko zadziałanie wyzwalacza termicznego. Ale jego czas przekroczy 0,4 sekundy i nie zapewni bezpieczeństwa - wysokie prawdopodobieństwo pożaru.

2. Wyłącznik nie jest prawidłowo zainstalowany i należy go wymienić.

Wszystkie te fakty pozwalają zrozumieć, dlaczego profesjonalni elektrycy zwracają szczególną uwagę na niezawodny montaż obwodów elektrycznych i mierzą rezystancję pętli zerowo-fazowej natychmiast po instalacji, okresowo podczas pracy i jeśli istnieją wątpliwości co do prawidłowego działania wyłączników.