Упражнения для демонстрационного стенда - MA 2067 Руководство пользователя
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Упражнения для
демонстрационного стенда
MA 2067
Руководство пользователя
Версия 1.2, Номер 20 751 369
Дистрибьютор:
ООО «Евротест» - эксклюзивный представитель METREL D.D. в России.
Санкт-Петербург, 198216
Ленинский пр-т, 140
тел./факс: +7 (812) 703-05-55
sales@metrel-russia.ru
www.metrel-russia.ru
Производитель:
METREL d.d.
Ljubljanska cesta 77
SI-1354 Horjul
Тел.: +386 1 75 58 200
Факс: +386 1 75 49 226
E-mail: metrel@metrel.si
http://www.metrel.si
Отвечает требованиям соответствующих директив Европейского
Сообщества в отношении безопасности и электромагнитной
совместимости оборудования
© 2000, 20003, 2005 Metrel
Запрещено воспроизведение или коммерческое использование данных
материалов или их частей в любом виде и форме без письменного разрешения от
компании METREL
2
Содержание
1. Измерение непрерывности проводника......................................................... 5
УПРАЖНЕНИЕ № 1-1: ИЗМЕРЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ЦЕПИ – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............ 6
УПРАЖНЕНИЕ № 1-1: ИЗМЕРЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ЦЕПИ – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 7
2. Измерение сопротивления изоляции ............................................................. 9
УПРАЖНЕНИЕ №2-1: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............ 10
УПРАЖНЕНИЕ №2-1: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ
СТЕНД MI 2067 ......................................................................................................... 11
3. Измерения сопротивления заземления........................................................ 13
УПРАЖНЕНИЕ № 3-1: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(ДВУХПРОВОДНОЙ МЕТОД) – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............................................................ 14
УПРАЖНЕНИЕ № 3-1: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(ДВУХПРОВОДНОЙ МЕТОД) – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067..................................... 16
УПРАЖНЕНИЕ № 3-2: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(ТРЕХПРОВОДНОЙ МЕТОД) – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............................................................ 18
УПРАЖНЕНИЕ № 3-2: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(ТРЕХПРОВОДНОЙ МЕТОД) – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067..................................... 19
УПРАЖНЕНИЕ № 3-3: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЗАЖИМА) – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............ 21
УПРАЖНЕНИЕ № 3-3: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ (МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КЛЕЩЕЙ) – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 ............................. 22
УПРАЖНЕНИЕ № 3-4: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
(МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КЛЕЩЕЙ) – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ .......... 24
УПРАЖНЕНИЕ № 3-4: ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ (МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ДВУХ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КЛЕЩЕЙ) – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 ....................... 25
4. Измерение удельного электрического сопротивления грунта................. 27
УПРАЖНЕНИЕ № 4-1: ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА –
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................... 28
УПРАЖНЕНИЕ № 4-1: ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА –
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 ........................................................................... 29
5. Измерение импеданса неисправного контура .................................................. 31
УПРАЖНЕНИЕ № 5-1: ИЗМЕРЕНИЕ ИМПЕДАНСА НЕИСПРАВНОГО КОНТУРА И ПРЕДПОЛАГАЕМОГО ТОКА
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СИСТЕМЕ TN – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ................................................ 32
УПРАЖНЕНИЕ № 5-1: ИЗМЕРЕНИЕ ИМПЕДАНСА НЕИСПРАВНОГО КОНТУРА И ПРЕДПОЛАГАЕМОГО ТОКА
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СИСТЕМЕ TN – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067....................... 33
6. Измерение импеданса линии.......................................................................... 35
УПРАЖНЕНИЕ № 6-1: ИЗМЕРЕНИЕ ИМПЕДАНСА ЛИНИИ И ОЖИДАЕМОГО ТОКА КОРОТКОГО З
АМЫКАНИЯ – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ................................................................................. 36
УПРАЖНЕНИЕ № 6-1: ИЗМЕРЕНИЕ ИМПЕДАНСА ЛИНИИ И ОЖИДАЕМОГО ТОКА КОРОТКОГО З
АМЫКАНИЯ – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 ......................................................... 37
7. Измерение параметров УЗО (устройства защитного отключения).......... 39
УПРАЖНЕНИЕ № 7-1: ИСПЫТАНИЕ УСТАНОВЛЕННЫХ УЗО – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ..................... 40
УПРАЖНЕНИЕ № 7-1: ИСПЫТАНИЕ УСТАНОВЛЕННЫХ УЗО – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ
СТЕНД MI 2067 ...................................................................................................................... 42
8. Измерение тока утечки..................................................................................... 44
УПРАЖНЕНИЕ № 8-1: ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА УТЕЧКИ С ПОМОЩЬЮ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
КЛЕЩЕЙ – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ..................................................................................... 44
3
Измерение целостности цепи
УПРАЖНЕНИЕ № 8-1: ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА УТЕЧКИ С ПОМОЩЬЮ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КЛЕЩЕЙ –
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067............................................................................. 45
9. Проверка чередования фаз ............................................................................ 47
УПРАЖНЕНИЕ № 9-1 ПРОВЕРКА ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ – ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ .............................. 47
УПРАЖНЕНИЕ № 9-1 ПРОВЕРКА ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ – ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД MI 2067 .. 48
4
Измерение целостности цепи
1. Измерение целостности цепи
Теоретические основы для измерений
Автоматическое отключение сетевого напряжения при появлении опасного
напряжения между контактами является одним из наиболее общих методов
защиты, используемых в электроустановках. Используемое в этих целях
размыкающее устройство должно обеспечивать выключение или расплавление
предохранителя. Но, одним из основных требований к данному типу защиты
является соединение с низким импедансом доступных металлических частей с
системой заземления.
Измерения непрерывности выполняются при проверке соединений между
электрическими проводами, защитными проводами заземления и электрическими
приборами, защитными проводами заземления и системой заземления и т.д.
Сопротивление между двумя металлическими частями, соединенными через
провод выравнивания потенциала, должно составлять:
50
R≤
Ia
R ....... Сопротивление между двумя металлическими частями, соединенными
через дополнительный провод выравнивания потенциалов.
50...... Нормированное предельное напряжение прикосновения (50 В).
Ia ....... Ток, обеспечивающий размыкание устройства защиты, а именно:
Ia = IΔN ....... для устройств защиты от остаточных токов, устройств защитного
отключения (УЗО),
Ia = In ......... номинальный ток срабатывания устройств защиты от перегрузки
по току (предохранителей)
При использовании устройств защитного отключения (УЗО), Ia равняется
номинальному дифференциальному току, а при использовании устройств защиты
от перегрузки по току (предохранителей), Ia соответствует току, вызывающему
расплавление используемого предохранителя в течение 5 секунд (величина тока
может быть найдена в соответствующей таблице для используемого типа
предохранителя). При использовании автоматических предохранителей, Ia
соответствует току, обеспечивающему надежное отключение используемого
автоматического предохранителя (при использовании автоматических
предохранителей B типа, Ia равняется 5 x In , для предохранителей C типа, Ia
равняется 10 x In и т.д.).
5
Измерение целостности цепи
Упражнение № 1-1: измерение целостности цепи – общие положения
Примеры:
• MPE (выравнивание сетевого потенциала)
• Выравнивание локального потенциала
• Клеммы защитного заземления в сетевых розетках
• Нагревательные или газовые установки
• Системы водопроводов
• Корпуса ламп и электроприборов
• Система молниезащиты
• Выравнивание локального потенциала
Методика измерений
Выберите функцию CONTINUITY (проверка непрерывности).
Выберите подфункцию LOW Ω 200 mA (низкое сопротивление, 200 мА).
Установите контролируемые параметры и пределы.
При необходимости откалибруйте испытательные провода.
Подсоедините проверяемое устройство.
После нажатия на кнопку START (Запуск), испытательный ток начнет протекать
через проверяемое устройство. Прибор производит измерения падения
напряжения и испытательного тока, и осуществляет расчет сопротивления R+.
Полярность испытательного тока автоматически переключается, прибор
автоматически измеряет падение напряжения и испытательный ток, и
осуществляет расчет R-.
Окончательный результат представляет собой среднюю величину от R+ и R-.
Примечания
В процессе измерений сетевое напряжение должно быть выключено!
Сопротивление измерительных проводов должно быть компенсировано
перед проведением испытаний.
Функция CONTINUITY 7 mA (Проверка непрерывности, 7мА)
предназначена для быстрой проверки непрерывности. Данная проверка
не соответствует требованиям регулятивных документов!
Документация
Проверка целостности цепи является одним из стандартных испытаний для
проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, такие как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
6
Измерение целостности цепи
Нормативные требования
Требования к измерениям целостности цепей определены в IEC/EN 61557-4.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Упражнение № 1-1: измерение целостности цепи – демонстрационный
стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет устанавливать восемь различных видов
неисправности, касающихся соединений с малым сопротивлением, которые могут
свободно комбинироваться, позволяя пользователю демонстрационного стенда
моделировать большое число комбинаций неисправностей. Установка
переключателей S4 … S11 в положение “fault” (неисправность), приводит к
включению неприемлемо высокого сопротивления в исследуемую цепь
(сопротивление R < 1 Ω во всех контурах в выключателях, когда переключатели в
положении "нет неисправности").
Следующие высокие сопротивления (сверх предельной величины) могут быть
включены:
S11: коллектор выравнивания сетевого потенциала (MPE) –
нагревательная установка,
S10: MPE – газовая установка,
S9: MPE – коллектор защитного заземления 2 (EC2),
S8: Коллектор защитного заземления 1 (EC1) – клемма защитного
заземления в трехфазной розетке,
S7: EC1 – Корпус LAMP 1,
S6: EC1 – Корпус 3-фазного двигателя,
S5: EC2 – Корпус LAMP 2,
S4: EC3 – Доступные металлические части компьютерной системы.
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс измерения
целостности цепи между уравнителем сетевого потенциала MPE и коллектором
заземления локальной защиты EC2.
Настройки демонстрационного стенда
Настройки Условие Примечания
демонстрационного
стенда
S9 OFF (ВЫКЛ) Непрерывность MPE – EC2 < 0.4 Ω нормальная
S9 ON (ВКЛ) Непрерывность MPE – EC2 >2.0 Ω неисправность
Прочие настройки
7
Измерение целостности цепи
8
Измерение сопротивления изоляции
2. Измерение сопротивления изоляции
Теоретические основы для измерения
Надлежащее сопротивление изоляции между находящимися под напряжением
частями и доступными токопроводящими поверхностями является основным
параметром безопасности, характеризующим степень защиты от прямого или
непрямого контакта персонала с сетевым напряжением.
Сопротивление изоляции между находящимися под напряжением частями
установки, обеспечивающей защиту от короткого замыкания или токов утечки,
также является важным параметром безопасности. Высокие токи КЗ (утечки) могут
вызвать пожар, особенно, если имеет место искрение.
В общем случае, качество изоляции ухудшается со временем, под
действием грязи, влаги и т.д.
Для электроустановок сопротивление изоляции может быть измерено между:
Фазовыми проводами
Фазовыми проводами и проводом защитного заземления
Фазовыми проводами и проводом нейтрали
Проводами нейтрали и защитного заземления
Для электрических приборов сопротивление изоляции должно измеряться между:
Фазовыми проводами (соединенными вместе) и проводом защитного
заземления
Фазовыми проводами (соединенными вместе) и доступными токопроводящими
частями
Типовые измерительные напряжения и минимально допустимые
сопротивления изоляции:
100 В............0.100 MΩ Телекоммуникационное оборудование
250 В............0.250 MΩ Электроустановки сверхнизкого напряжения
500 В........... 0.500 MΩ Электроустановки низкого напряжения (UN500 В),
сопротивления пола и стенок, сопротивления
изоляции распредщитов и т.д.
9
Измерение сопротивления изоляции
Упражнение № 2-1: измерение сопротивления изоляции – общие
положения
Подключение для измерений
ПРИМЕР 1
Стандартное подключение для измерений.
Примеры:
• Фазовый провод относительно корпуса лампы
• Фазовый провод относительно корпуса
прибора
• Фазовый провод относительно провода
защитного заземления
• Сопротивление между фазовыми проводами
• Сопротивление экранирующей оплетки
коаксиального кабеля относительно
центральной жилы
• Сопротивление газовой установки
• Сопротивление пола
• Сопротивление стенок
• Сопротивление между проводами в
распределительной коробке
ПРИМЕР 2
Некоторые приборы METREL могут выполнять проверку сопротивления изоляции
L-PE, N-PE, L-N (фаза – защитное заземление, нейтраль - защитное заземление,
фаза - нейтраль) одновременно
Примеры:
• Сопротивление между всеми проводами в
розетке
• Сопротивление между всеми проводами в
распределительной коробке
10Измерение сопротивления изоляции
Методика измерений
Выберите функцию INSULATION (изоляция).
Выберите подфункцию INSULATION (изоляция) (LPE, LN, NPE, ALL, в
некоторых моделях)
Установите контролируемые параметры (испытательное напряжение) и
пределы.
Подсоедините проверяемое устройство.
После нажатия на кнопку START (Запуск), испытательное напряжение будет
подано на испытательные концы, и, таким образом, на исследуемый объект.
Прибор произведет расчет величины сопротивления изоляции на основе
измеренного напряжения и тока.
В конце испытаний с исследуемых объектов снимается остаточный заряд.
Примечания
В процессе измерений сетевое напряжение должно быть выключено. Прочие
предохранители и выключатели должны быть замкнуты, чтобы в испытаниях
были задействованы все части цепи, имеющие значение для безопасности.
Если электрические нагрузки (лампы, оборудование) подсоединены к сети,
измерение сопротивления изоляции между клеммами L и N (фазой и
нейтралью) обычно не сможет быть выполнено. Это необходимо принимать во
внимание!
По завершении измерений с исследуемых объектов должно быть снято
остаточное высокое напряжение постоянного тока. Измерительные приборы
делают это автоматически.
Документация
Измерение сопротивления изоляции является одним из стандартных испытаний
для проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления изоляции определены в IEC/EN 61557-
2.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Упражнение № 2-1: измерение сопротивления изоляции –
демонстрационный стенд MI 2067
Демонстрационный стенд позволяет устанавливать семь различных видов
неисправности, касающихся измерений сопротивлений изоляции, которые могут свободно
комбинироваться, позволяя пользователю демонстрационного стенда моделировать
большое число комбинаций неисправностей. Установка переключателей S16 … S22 в
положение “fault” (неисправность), обеспечивает моделирование неприемлемо низкого
сопротивления изоляции:
S16: розетка 3 (распределительный щиток S3): фазовый провод L1 – нейтраль N.
S17: розетка 3 (распределительный щиток S3): фазовый провод L1 – провод
защитного заземления PE.
S18: стиральная машина: фазовый провод L1 - пол (через металлический корпус).
S19: стиральная машина: фазовый провод L1 – провод защитного заземления PE.
11Измерение сопротивления изоляции
S20: 3-фазный двигатель: фазовый провод L1 - провод защитного заземления PE.
S21: 3-фазная розетка: фазовый провод L2 – провод нейтрали N.
S22: 3-фазная розетка: фазовый провод L1 - фазовый провод L2.
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс измерения
сопротивления изоляции между фазовым проводом и уравнителем потенциала
сети MPE в распределительном щитке S1.
Настройки демонстрационного стенда
Настройки Условие Примечания
демонстрационного стенда
S20 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление изоляции Нормальное состояние
L1 – PE > 500 MΩ
S20 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление изоляции Неисправность в
L1 – PE < 0.5 MΩ двигателе в L1
RCD 300mA OFF Для отсоединения сети
Jumper4 ON питания
(УЗО 300мА ВЫКЛ,
перемычка 4 ВКЛ)
Предохранители 1 … 4 ON Для включения всей
(ВКЛ) цепи
12Измерение сопротивления заземления
3. Измерения сопротивления заземления
Теоретические основы для измерения
Правильное заземление доступных металлических частей и проводки защитного
заземления являются одним из наиболее важных требований при защите
электроустановок. Надлежащее заземление обеспечит автоматическое
отключение сетевого напряжения в случае неисправности. Максимально
допустимое сопротивление заземления зависит от его типа (рабочее заземление,
защитное заземление или заземление системы молниезащиты) и типа системы
заземления (TN, TT). Заземление также является необходимой мерой при защите
электроустановок от избыточных напряжений.
Существуют различные методы измерения сопротивления заземления, которые
могут быть проведены с помощью двух-, трех- и четырех проводов и/ или с
помощью токоизмерительных клещей.
Двухпроводная система измерений используется в случае, если отсутствует
место для размещения впомогательных измерительных щупов и при наличии
правильно заземленной вспомогательной клеммы. Особенно часто этот метод
используется при измерении сопротивления в ТТ системе, при этом измерения
проводятся между фазным и защитным зажимом. Метод также применим при
измерении сопротивления заземления для разомкнутого соединения
параллельной системы молниезащиты на более крупных зданиях.
Трехпроводная система измерений применяется , если возможно размещение
двух вспомогательных измерительных щупов и нет объектов для использования в
качестве вспомагательной клеммы.
Четырехпроводная система измерений аналогична трехпроводной системе. Её
преимуществом является то, что на неё не оказывает влияние контактное
сопротивление..
Система измерений с помощью токоизмерительных клещей пригодна для
измерения сопротивлений отдельных штырей в системе заземления. Штыри
заземления не должны отсоединяться.
Система измерений с помощью двух токоизмерительных клещей
используется при измерении сопротивления штырей заземления, кабелей,
подземных соединений и т.д. Она особенно удобна для использования в
городских условиях.
13Измерение сопротивления заземления
Упражнение № 3-1: измерение сопротивления заземления
(двухпроводной метод) – общие положения
Подключение для измерений
ПРИМЕР 1
В данном примере провод N используется в качестве вспомогательной клеммы для
испытаний. Сопротивление цепи заземления трансформатора и сопротивление N
провода должны быть меньшими по сравнению с измеренным сопротивлением.
* Большинство измерительных приборов не имеют клеммы ES. В
этом случае вольтметр подключается между S и E.
14Измерение сопротивления заземления
ПРИМЕР 2
В этом примере параллельное соединение сопротивлений R1, R2, R3 и R4
используется в качестве вспомогательной клеммы для испытаний.
В качестве независимых вспомогательных клемм для испытаний могут
использоваться также следующие системы:
- Система внутреннего газопровода.
- Система железнодорожных рельсов.
- Система водопровода (металлического) и т.д.
Предполагается, что сопротивление вспомогательной клеммы для испытаний
мало по сравнению с измеренным сопротивлением.
* Большинство измерительных приборов не имеют клеммы ES.
В этом случае вольтметр подключается между S и E.
15Измерение сопротивления заземления
Методика измерений
Выберите функцию EARTH (заземление).
Выберите подфункцию EARTH 2,3,4W (для некоторых моделей).
Установите пределы для измерений.
Подсоедините проверяемое устройство.
После нажатия на кнопку START (Запуск), измерительный сигнал подается
между клеммами H и E. Ток начинает протекать через измеряемое
сопротивление заземления. Прибор измеряет испытательное напряжение
между клеммами S (соединенной с E) и ES (соединенной с E) и ток.
Сопротивление заземления рассчитывается из обоих результатов. После этого
в приборе внутри осуществляется переключение на источник переменного
тока, V и A-метр для измерения сопротивления зонда. При двухпроводных
измерениях зонды не используются, и поэтому, измеренное сопротивление
зондов должно быть приблизительно равным 0 Ω.
Примечания
Если провод нейтрали N сети используется при проведении измерения
сопротивления, возможные электрические помехи могут влиять на результаты.
Для получения правильных результатов необходимо обеспечить, чтобы
сопротивление вспомогательной клеммы было мало в сравнении с
измеряемым сопротивлением.
Документация
Измерение общего сопротивления заземляющей системы и сопротивления
отдельных заземляющих электродов является одним из стандартных испытаний
для проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления заземления определены в IEC/EN
61557-5.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Упражнение № 3-1: измерение сопротивления заземления
(двухпроводной метод) – демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет проводить измерения сопротивления
заземления с помощью двухпроводной, трехпроводной, четырехпроводной
системы, а также с помощью токоизмерительных клещей.
Следующие сопротивления заземления могут измеряться с помощью
демонстрационного стенда:
Сопротивление базовой системы заземления BG.
Сопротивление системы заземления молниезащиты LR1 и LR2.
Могут моделироваться следующие ошибки:
S12: слишком высокое сопротивление базовой системы заземления
(приблизительно 250 Ω).
S13: слишком высокое сопротивление заземления системы молниезащиты 1
(дополнительное сопротивление приблизительно 100 Ω).
16Измерение сопротивления заземления
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс двухпроводного
измерения общего сопротивления системы заземления здания с помощью
демонстрационного стенда. Установлена система TT. Измерительный прибор
подключен между проводом нейтрали N сети (J1) и уравнителем потенциала сети
MPE. Подключение к нейтрали N сети демонстрационного стенда используется в
качестве вспомогательной клеммы.
Настройки демонстрационного стенда
Настройки демон- Условие Примечания
страционного стенда
S12 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление базовой Нормальные условия
системы заземления
приблизительно равно 3 Ω
S12 ON (ВКЛ) Сопротивление базовой Неисправность в подключении
системы заземления заземления сети
приблизительно равно 250 Ω
M2 ON (ВКЛ) Для выполнения глобального
заземления здания
J1 OFF (ВЫКЛ) Для настройки системы TT
J2 OFF (ВЫКЛ) Для исключения системы
молниеотвода из результатов
17Измерение сопротивления заземления
Упражнение № 3-2: измерение сопротивления заземления
(трехпроводной метод) – общие положения
Подключение для измерений
* Большинство измерительных
приборов не имеют клеммы ES.
В этом случае вольтметр
подключается между S и E.
d … длина здания по диагонали
Методика измерений:
Выберите функцию EARTH (заземление).
Выберите подфункцию EARTH 2,3,4 W (для некоторых моделей).
Установите пределы для измерений.
Подсоедините проверяемое устройство.
После нажатия на кнопку START (Запуск), измерительный сигнал подается
между клеммами H и E. Ток начинает протекать через измеряемое
сопротивление заземления. Прибор измеряет испытательное напряжение
между клеммами S и ES (E) и ток. Сопротивление заземления рассчитывается
из обоих результатов.
После этого в приборе внутри осуществляется переключение на источник
переменного тока, V и A-метр для измерения сопротивлений зонда.
Примечание
Необходимо учитывать сопротивления щупов для замера величины тока (H) и
напряжения (S). Если величины сопротивлений будут слишком высокими,
результаты окажутся неточными!
Расстояния зонд – зонд и зонд – объект должны превышать минимум в 5 раз
величину по диагонали исследуемого объекта.
Шумовые сигналы, протекающие через измеряемую землю, могут повлиять на
результаты.
18Измерение сопротивления заземления
Приборы фирмы METREL автоматически проверяют сопротивления щупов в
процессе испытаний (измерений).
Метод трехпроводных измерений может быть реализован с помощью трех или
четырех проводов (подключаются клеммы H, S, E или H, S, E, ES). Если
измерения осуществляются с помощью трех проводов, к результату измерений
должно добавляться контактное сопротивление щупа E, и, поэтому, оно
должно быть низким.
При четырехпроводном подключении контактное сопротивление между щупом
E и исследуемой металлической поверхностью исключается из результата (с
помощью клеммы ES).
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления заземления определены в IEC/EN
61557-5.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Документация
Измерение общего сопротивления заземляющей системы и сопротивления
отдельных заземляющих электродов является одним из стандартных испытаний
для проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение №3-2: измерение сопротивления заземления
(трехпроводной метод) – демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет проводить измерения сопротивления
заземления с помощью двухпроводной, трехпроводной, четырехпроводной
системы, а также с помощью системы с токоизмерительными клещами. На
передней панели имеются две вспомогательные клеммы для испытаний
(AUXrod1, AUXrod2), обеспечивающие измерения с помощью трехпроводной или
четырехпроводной системы измерений.
Следующие сопротивления заземления могут измеряться с помощью
демонстрационного стенда:
Сопротивление базовой системы заземления BG.
Сопротивление системы заземления молниезащиты LR1 и LR2.
Могут моделироваться следующие ошибки:
S12: слишком высокое сопротивление базовой системы заземления
(приблизительно 250 Ω).
S13: слишком высокое сопротивление заземления системы молниезащиты 1
(дополнительное сопротивление приблизительно 100 Ω).
19Измерение сопротивления заземления
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс измерения
сопротивления заземления системы молниеотвода с помощью
демонстрационного стенда. Прибор подсоединяется к щупам моделируемого
заземления AUXrod1(H), AUXrod2(S) и молниеотводу 1.
Настройки Условие Примечания
демонстрационного
стенда
S13 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление системы Нормальные условия
молниеотвода
приблизительно равно 3 Ω
S13 ON (ВКЛ) Сопротивление системы Неисправность в системе
молниеотвода молниеотвода. Неисправный
молниеотвод может быть
приблизительно равно 9 Ω определен с помощью метода с
одним токоизмерительными
клещами или путем отсоединения и
измерения сопротивлений
отдельных молниеотводов.
Conn1 ON (ВКЛ) Для включения всей системы
Conn2 ON (ВКЛ) молниеотвода.
Jumper2 OFF Для исключения прочих клемм
Перемычка 2 ВЫКЛ заземления
20Измерение сопротивления заземления
Упражнение № 3-3: измерение сопротивления заземления (метод с
использованием токоизмерительных клещей) – общие положения
Подключение для измерений
В приведенном ниже примере система молниеотводов состоит из большего числа
соединенных параллельно шин заземления. Для измерения сопротивления
заземления отдельных молниеотводов, клеммы прибора должны быть
присоединены к системе заземления, и два вспомогательных щупа – в
соответствии с приведенным ниже рисунком. Таким образом, прибор может
производить расчет или полного сопротивления заземления (функция EARTH) или
только сопротивление определенных шин заземления с помощью функции EARTH
1CLAMP.
* Большинство измерительных
приборов не имеют клеммы ES.
В этом случае вольтметр
подключается между S и E.
Rmeasured=RE2 (положение ЗАЖИМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ)
Re=R1 || R2 || … Rn
Методика измерений d … длина здания по диагонали
Выберите функцию EARTH (заземление).
Выберите подфункцию EARTH 1CLAMP.
Установите пределы для измерений.
Подсоедините проверяемое устройство.
После нажатия на кнопку START (Запуск), измерительный сигнал подается
между клеммами H и E. Ток начинает протекать через измеряемое
сопротивление заземления. Прибор измеряет испытательное напряжение
21Измерение сопротивления заземления
между клеммами S и ES (E) и ток, протекающий через зажим. Селективное
сопротивление заземления рассчитывается из обоих результатов.
U V-метр
RE =
I зажим
После этого в приборе внутри осуществляется переключение на источник
переменного тока, V и A-метр для измерения сопротивлений щупа (зонда).
Общее сопротивление заземления и сопротивления щупов доступны в виде
субрезультатов.
Примечание
Необходимо учитывать сопротивления щупов для замера величины тока (H) и
напряжения (S). Если величины сопротивлений будут слишком высокими,
результаты окажутся неточными!
Расстояния зонд – зонд и зонд – объект должны превышать величину по
диагонали исследуемого объекта минимум в 5 раз.
Шумовые сигналы, протекающие через измеряемую землю, могут повлиять на
результаты.
Шумовые токи, протекающие через измеряемые штыри заземления, могут
повлиять на результаты.
В крупных системах с большим числом штырей только малая часть
измеряемого тока протекает через зажим. Если протекающий через зажим ток
будет слишком малым, это повлияет на результаты.
Приборы фирмы METREL автоматически проверяют сопротивления щупов, и
возможных шумов в процессе измерений.
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления заземления определены в IEC/EN
61557-5.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Документация
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение № 3-3: измерение сопротивления заземления (метод с
использованием токоизмерительных клещей) – демонстрационный
стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда.
Демонстрационный стенд позволяет проводить измерения двух отдельных
сопротивлений системы молниезащиты, если каждая из двух шин заземления
молниеотводов оснащена соответствующим соединением для клещей.
Могут моделироваться следующие ошибки:
22Измерение сопротивления заземления
S12: слишком высокое сопротивление базовой системы заземления
(приблизительно 250 Ω).
S13: слишком высокое сопротивление заземления системы молниезащиты 1
(дополнительное сопротивление приблизительно 100 Ω).
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс измерения
сопротивления заземления молниеотвода 1. Система молниезащиты состоит из
молниеотвода 1 и 2. Прибор подсоединяется к щупам моделируемого заземления
AUX rod1(H), AUX rod2(S) и молниеотводу 2. Токопроводящие клещи
подсоединяется к CONN1.
Настройки демон- Условие Примечания
страционного стенда
S13 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление системы Нормальные условия
молниеотвода приблизительно
равно 4,7Ω
S13 ON (ВКЛ) Сопротивление системы Неисправность в системе
молниеотвода приблизительно молниеотвода.
равно 100 Ω
Conn2 ON (ВКЛ) Для моделирования
Conn1 ON (ВКЛ) системы заземления с
двумя молниеотводами.
23Измерение сопротивления заземления
Упражнение № 3-4: измерение сопротивления заземления (метод с
использованием двух токоизмерительных клещей) – общие положения
Подключение для измерений
ПРИМЕР 1
В данном примере приводится пример измерений для TN-системы заземления
здания с помощью щупа заземления..
Измеряемый контур состоит из цепи заземления сетевого трансформатора,
провода нейтрали N и системы заземления здания. Сопротивление заземления
трансформатора и сопротивление провода нейтрали N должны быть малы в
сравнении с измеряемым сопротивлением.
Методика измерений
Выберите функцию EARTH (заземление).
Выберите подфункцию EARTH 2CLAMP.
Установите пределы для измерений.
Подсоедините клещи и исследуемый объект.
После нажатия на кнопку START (Запуск), измерительный сигнал подается
между клеммами H и E. Измерительный сигнал проходит через измеряемый
контур с зажимом на генераторе и измеряется на зажиме для утечки.
24Измерение сопротивления заземления
1
U SOURCE
N GEN .CLAMP
RE =
I LEAK. CLAMP
USOURCE .......напряжение внутреннего источника AC
NGEN.CLAMP.......количество витков зажима для генерации тока
ILEAK.CLAMP .......ток, протекающий через зажим для утечки
Примечание
Расстояние между клещами должно составлять минимум 30см.
Шумовые сигналы, протекающие через измеряемую землю, могут повлиять на
результаты.
Для измерения сопротивления контура, превышающего 20Ω, ток клещей для
измерения утечки становится слишком малым для получения точных
результатов.
Приборы фирмы METREL автоматически определяют слишком низкие токи на
клещах для измерения утечки и сигналы шумов.
Нормативные требования
Специальные требования к методу измерения сопротивления заземления с
помощью пары токоизмерительных клещей отсутствуют, но они будут приведены
в новой редакции IEC 60364-6.
Документация
Для сохранения результатов измерений для определенного объекта должен быть
составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение № 3-4: измерение сопротивления заземления
(метод с использованием двух токоизмерительных клещей) –
демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет проводить измерения сопротивления
заземления с помощью двух токоизмерительных клещей..
Следующие сопротивления заземления могут измеряться с помощью
демонстрационного стенда:
Сопротивление базовой системы заземления BG.
Сумма сопротивлений системы заземления молниезащиты LR1 и LR2.
Могут моделироваться следующие ошибки:
S12: слишком высокое сопротивление базовой системы заземления
(приблизительно 250 Ω).
S13: слишком высокое сопротивление заземления системы молниезащиты 1
(дополнительное сопротивление приблизительно 100 Ω).
25Измерение сопротивления заземления
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает процесс измерения
сопротивления базовой системы заземления здания с помощью
демонстрационного стенда. Измеряемый контур состоит из:
Цепи заземления сетевого трансформатора, провода нейтрали N и провода
защитного заземления PE, к которому подсоединен демонстрационный стенд.
Сопротивления цепи заземления базовой системы заземления здания
демонстрационного стенда.
Настройки Условие Примечания
демонстрационного
стенда
S12 OFF (ВЫКЛ) Сопротивление базовой системы Нормальные условия
заземления приблизительно равно
10 Ω
S12 ON (prolongation Сопротивление базовой системы Неисправность в
wire), ВКЛ заземления приблизительно равно подсоединении
(удлинительный 250 Ω заземления системы
провод)
JMP1 ON (Перемычка Для моделирования
1 ВКЛ) системы TN
JMP2 OFF Для исключения системы
(Перемычка 2 ВЫКЛ) молниеотвода
26Измерение сопротивления заземления
4. Измерение удельного электрического
сопротивления грунта
Теоретические основы для измерения
Измерение удельного электрического сопротивления грунта обычно выполняется
при проверке структуры грунта, чтобы использовать эту информацию для
дальнейшего проектирования системы заземления (расчета длины и глубины
погружения заземляющих стержней). Обычно, для измерений используется метод
Веннера. Удельное электрическое сопротивление грунта рассчитывается
следующим образом:
ρ=2.π.a.R
где:
ρ .............удельное электрическое сопротивление грунта (в Ωм),
a .............расстояние между двумя зондами (в м),
R .............измеренная величина сопротивления между вспомогательными зондами
P1 и P2 (в Ω).
Участок грунта, подвергающийся измерениям, зависит от расстояния между
измерительными зондами. Однородность грунта, например оценка структуры грунта
на различных глубинах, может оцениваться путем измерения расстояния a.
Соотношение между расстоянием и измеренной глубиной могут быть установлены в
соответствующих документах METREL.
Эти измерения могут выполнять только те приборы, которые оснащены четырьмя
диагностическими клеммами и внутренним генератором.
27Измерение сопротивления заземления
Упражнение № 4-1: измерение удельного электрического
сопротивления грунта – общие положения
Подключение для измерений
Методика измерений:
Выберите функцию EARTH (заземление).
Выберите подфункцию EARTH ρ.
Установите пределы для измерений.
Установите щупы и подсоедините их к прибору.
После нажатия на кнопку START (Запуск), измерительный сигнал подается
между клеммами H и E. Ток начинает протекать через измеряемое
сопротивление заземления. Прибор измеряет испытательное напряжение
между клеммами S и ES (E) и ток. После этого в приборе внутри
осуществляется переключение на источник переменного тока, V и A-метр для
измерения сопротивлений зонда.
28Измерение сопротивления заземления
Примечание
Необходимо учитывать сопротивления щупов для замера величины тока (H, E)
и напряжения (S, ES). Если величины сопротивлений будут слишком высокими,
результаты окажутся неточными!
Соотношение между расстояниями и глубиной измеряемого слоя грунта
должны быть известными.
Приборы фирмы METREL проверяют сопротивления щупов, а также наличие
возможных шумов в процессе измерений.
Серия измерений должна быть выполнена для получения надлежащих данных
о структуре грунта и его однородности.
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления заземления определены в IEC/EN
61557-5.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Документация
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение № 4-1: измерение удельного электрического
сопротивления грунта – демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет устанавливать четыре различных расстояния
между вспомогательными щупами, и в результате, четыре различных
сопротивления могут быть измерены между клеммами P1 и P2. Важно убедиться,
что удельное электрическое сопротивление грунта будет одинаковым во всех
четырех случаях, так как измерения проводятся в одном, однородном грунте.
Следующие величины сопротивления R и расстояния могут быть выбраны с
помощью выключателей S14 и S15:
S14 off (выкл.), S15 off (выкл.): a = 1 м, R = 20 Ω,
S14 on (вкл.), S15 off (выкл.): a = 3 м, R = 6,7 Ω,
S14 off (выкл.), S15 on (вкл.): a = 10 м, R = 2 Ω,
S14 on (вкл.), S15 on (вкл.): a = 12 м, R = 1,67 Ω.
Пример использования демонстрационного стенда
Приведенный ниже на рисунке пример отображает типовой процесс измерения
удельного электрического сопротивления грунта. Клеммы прибора
подсоединяются к моделируемым щупам заземления C1(H), P1(S), P2(ES) и
C2(E).
29Измерение сопротивления заземления
Настройки Условие Примечания
демонстрационного
стенда
S14 ON/OFF 1,67 Ω … 20 Ω (в соответствии с Для моделирования
(ВКЛ/ВЫКЛ) приведенной выше таблицей) характера изменения
S15 ON/OFF результатов в однородном
(ВКЛ/ВЫКЛ) грунте.
30Измерение импеданса неисправного контура
5. Измерение импеданса неисправного контура
Теоретические основы для измерения
В системе TN все доступные металлические части подсоединяются к проводу
нейтрали N через проводку защитного заземления PE для заземления с помощью
системы заземления силового трансформатора.
Условия безопасности проверяются путем измерения импеданса контура (ZLOOP
или RLOOP) и расчета предполагаемого тока короткого замыкания IPFC.
Импеданс неисправного контура (контура с коротким замыканием)
ZLOOP = ZL+ ZPE + ZNPE +ZT
Состоит из импедансов:
ZL ..............фазового провода
ZPE ............провода защитного заземления (в здании)
ZNPE ..........провода общей нейтрали / защитного заземления от сетевого
трансформатора к зданию
ZT..............трансформатора
Предполагаемый ток короткого замыкания рассчитывается из:
IPFC = ULPE / ZLOOP
с
ULPE ..........номинальное напряжение неисправного контура (с КЗ).
Устройство отключения при перегрузке по току должно быть рассчитано на
отключение в случае замыкания на землю, т.е., коротком замыкании фазы (линии)
на землю (PE). Предельные токи и импеданс зависят от типа выбранного
предохранителя, номинала и требуемого времени отключения.
Если TN установка защищена с помощью УЗО, используется специальная
методика измерений, чтобы избежать разъединения (отключения) УЗО в процессе
измерений. Допустимые величины импеданса/ сопротивления неисправного
контура зависят от требуемого времени отключения, которые могут быть найдены
в соответствующей литературе.
В системе TT все доступные металлические части подсоединяются к базовой
системе заземления здания через провод защитного заземления PE. Условия
безопасности проверяются путем измерения сопротивления заземления RE.
Импеданс неисправного контура (контура с коротким замыканием)
ZLOOP = ZL+ZE +ZT+ZET
состоит из импедансов:
ZL ..............фазового провода
ZE ............. системы заземления здания + провода PE в здании
ZET ............заземления системы питания
ZT..............трансформатора
Устройства УЗО обычно используются в качестве элементов защиты в системе
TT. В случае короткого замыкания или высокого тока утечки между проводом
фазы и защитного заземления PE, контактное напряжение появится на доступных
31Измерение импеданса неисправного контура
металлических частях. Напряжение должно оставаться ниже 50 В (25 В для
ухудшенных условий), и в ином случае УЗО будет размыкаться:
Упражнение № 5-1: измерение импеданса неисправного контура и
предполагаемого тока короткого замыкания в системе TN – общие положения
Соединение (подключение) для измерений
Методика измерений
Выберите функцию LOOP (контур).
Выберите метод испытаний LOOP (контур) (в некоторых приборах, стандарт
или блокировка отключения)
Выберите параметры измерений, если применимо (тип предохранителя,
номинал, время отключения)
Если применяются параметры измерений, предельные условия испытаний
(импеданс или предполагаемый ток короткого замыкания) устанавливаются
автоматически.
Подсоедините исследуемый объект.
После нажатия на кнопку START (Запуск) испытательный прибор подает
нагрузку на установку между клеммами L и PE, и производит измерения
напряжений под нагрузкой и без нагрузки. Результат получается по следующей
формуле (упрощенная форма).
U БЕЗНАГРУЗКИ − U ПРИНАГРУЗКЕ
RКОНТУРА =
(U ПРИНАГРУЗКЕ / RНАГРУЗКИ )
Если измерены фазовые задержки, может быть рассчитан импеданс контура ZLOOP.
ZLOOP = RLOOP + jωLLOOP.
32Измерение импеданса неисправного контура
Примечания
Нормативная (заданная) точность измерений импеданса контура будет
поддерживаться только в том случае, если сетевое напряжение будет
стабильным в процессе измерений!
Если установлен УЗО, вероятно, что он отключится в процессе стандартных
испытаний. В современных тестерах контуров могут быть выбраны
альтернативные функции измерений, которые не приведут к отключению УЗО
(“блокировка отключения” и т.д.). В общем случае, на эти измерения оказывает
большее влияние нестабильность сетевого напряжения, чем на стандартные
измерения. Эти огромные различия в точности и нечувствительности к шумам
отличают методы блокировки отключений для различных производителей!
Нормативные требования
Требования к измерениям импеданса контура определены в IEC/EN 61557-3.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Документация
Измерение импеданса контура является одним из стандартных испытаний для
проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение № 5-1: измерение импеданса неисправного контура и
предполагаемого тока короткого замыкания в системе TN–
демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет производить измерения переходного
сопротивления в месте короткого замыкания в следующих контурах:
Лампа 1, лампа 2, 3-фазный двигатель, 3-фазная розетка, компьютерная система,
коллектор защитного заземления 2, внутренние газопроводы и трубопроводы
горячего снабжения.
В приведенных выше контурах неприемлемо высокие сопротивления могут быть
смоделированы путем установки выключателей S4 … S11 в положение “fault”
(неисправность, КЗ). Могут быть установлены следующие величины импеданса
неисправного контура (с КЗ):
S4: токовый контур L1 - PE компьютерной системы: >20 Ω
S5: токовый контур L1 - PE лампы 2: приблизительно 2,7 Ω
S6: токовый контур L1 - PE 3 – фазного двигателя: приблизительно 3,3 Ω
S7: токовый контур L1 - PE лампы 1: >20 Ω
S8: токовый контур L1 - PE 3 – фазной розетки: >3,4 Ω
S9: токовый контур L1 – коллектор защитного заземления 2: приблизительно 2,2 Ω
S10: токовый контур L1 - внутренний газопровод: приблизительно 3,3 Ω
S11: токовый контур L1 – трубопровод горячего водоснабжения: приблизительно 3,3 Ω
33Измерение импеданса неисправного контура
Пример использования демонстрационного стенда
Настройки Условие Примечания
демонстрационного стенда
Sxy OFF (ВЫКЛ) Сопротивление базовой Нормальные условия
системы заземления
менее 2 Ω
Sxy ON (ВКЛ) Сопротивление базовой Неисправность
системы заземления 2,2-
20 и более Ω (согласно
списку стр.31)
JMP1 ON (ВКЛ) Для моделирования
системы TN
Switch board xy Сетевое напряжение
(распределительный щиток): включено,
RCD (УЗО), предохранители рекомендуется метод
ON (ВКЛ) измерений с
Перемычка M4 ON (ВКЛ) блокировкой
отключения
Switch board xy Сетевое напряжение
(распределительный щиток): включено,
RCD (УЗО) OFF (ВЫКЛ), рекомендуется
предохранители ON (ВКЛ), стандартный метод
перемычка измерений
M3 ON (ВКЛ)
34Измерение импеданса линии
6. Измерение импеданса линии
Теоретические основы для измерения
Импеданс линии важен для электрооборудования систем электропитания.
Линейный импеданс:
ZLINE = ZL+ ZN + ZT
включает импеданс:
ZL ..............провода фазы,
ZN .............провода нейтрали,
ZT..............трансформатора.
Измерение импеданса линии важно для:
Проверки эффективности установленных устройств отключения при перегрузке
по току.
Определения слишком высокого (избыточного) импеданса линии, который
может вызвать слишком высокое падение напряжения между силовым
трансформатором и нагрузкой.
Аналогично ZLINE является ZLINE-LINE. В этом случае ZL второй линии заменяет ZN.
Неисправности (плохие контакты, коррозия), неправильная конструкция, а также
неправильно установленные предохранители являются наиболее частой
причиной слишком высокого импеданса линии.
Безопасные условия проверяются путем измерения импеданса линии (ZLINE или
RLINE), например, для ожидаемого тока короткого замыкания IPFC. Предельные токи
и импеданс обычно зависят от типа выбранного предохранителя, номинала и
требуемого времени отключения.
Сопротивление линии или её импеданс могут быть измерены. Измерение
сопротивления отображает только резистивную часть импеданса контура. При
измерении импеданса также учитывается индуктивная часть. В общем, измерения
импеданса являются предпочтительными, если измерения осуществляются
близко к трансформатору или на установках с высокими номинальными токами. В
этом случае влияние индуктивной части будет относительно высоким.
35Измерение импеданса линии
Упражнение № 6-1: измерение импеданса линии и ожидаемого тока
короткого замыкания – общие положения
Подключение для измерений
Методика измерений
Выберите функцию LINE (линия).
Установите параметры испытаний, если применимо (тип предохранителя,
номинал, время отключения)
Если параметры испытаний будут установлены, предельные величины
параметров для испытаний будут установлены автоматически.
Подсоедините исследуемый объект.
После нажатия на кнопку START (Запуск) испытательный прибор подает
напряжение между клеммами L и N, и производит измерения напряжений под
нагрузкой и без нагрузки. Результат получается по следующей формуле
(упрощенная форма).
U БЕЗНАГРУЗКИ − U ПОДНАГРУЗКОЙ
R ЛИНИИ =
(U ПОДНАГРУЗКОЙ / RНАГРУЗКИ )
Если измерены фазовые задержки, может быть рассчитан импеданс контура
(линии) ZLINE.
ZLINE = RLINE + jωLLINE.
Примечания
Нормативная (заданная) точность измерений импеданса линии будет
поддерживаться только в том случае, если сетевое напряжение будет
стабильным в процессе измерений! В общем случае это не большая проблема,
так как испытательный ток является высоким.
36Измерение импеданса линии
ZLINE-LINE может быть измерено для 3-фазной розетки только при 3-фазном
подключении демонстрационного стенда.
Нормативные требования
Требования к измерениям сопротивления заземления определены в IEC/EN
61557-3.
Общие требования к оборудованию для проверки безопасности электроустановок
определены в IEC/EN 61557-1.
Документация
Измерение импеданса линии является одним из стандартных испытаний для
проверки электроустановок.
Для оформления результатов измерений для определенного объекта должен
быть составлен окончательный отчет об испытаниях, содержащий все параметры
измерений, таких как: тип измерений, тип и серийный номер испытательного
прибора, место проведения испытаний, сведения об операторе испытательного
прибора и т.д. Результаты измерений должны быть отображены в
соответствующих столбцах окончательного отчета об испытаниях.
Упражнение № 6-1: измерение импеданса линии и ожидаемого тока
короткого замыкания – демонстрационный стенд MI 2067
Моделирование неисправностей с помощью демонстрационного стенда
Демонстрационный стенд позволяет производить измерения импеданса линии в
следующих токовых контурах:
Распределительный щиток S1: розетка 1 и 3-фазная розетка
Распределительный щиток S2: розетка 2
Распределительный щиток S3: розетка 3
В приведенных выше токовых контурах неприемлемо высокие сопротивления могут быть
смоделированы с помощью выключателей S1 … S3, устанавливаемых в положение “fault”
(неисправность). Могут быть установлены следующие величины импеданса линии:
S1: токовый контур L3 - N на 3- фазной розетке: >10 Ω
S2: токовый контур L1 - N на розетке 2: >10 Ω
S3: токовый контур L1 - N на розетке 1: >10 Ω
на розетке L1’ - N’ на розетке 3: 100 Ω (постоянно присутствует независимо от
положения выключателей)
Пример использования демонстрационного стенда
Настройки Условие Примечания
демонстрационного
стенда
Sxy OFF (ВЫКЛ) Импеданс линии менее 2 Ω Нормальные условия
Sxy ON (ВКЛ) Импеданс линии более 10 Ω Неисправность
Switch board xy Сетевое напряжение
(распределительный включено
щиток):
RCD (УЗО),
37Измерение импеданса линии
предохранители ON
(ВКЛ)
Перемычка M4 ON
(ВКЛ)
38Измерение параметров УЗО
7. Измерение параметров УЗО (устройства
защитного отключения)
Теоретические основы для измерения
Устройства защитного отключения УЗО используются для защиты пользователей
электроприборов от поражения электрическим током, обусловленным
неисправностью или токами утечки в установке. Даже относительно малые токи
представляют опасность, если сопротивление на землю и эквипотенциальных
соединений будут относительно велики. Типовыми причинами неисправности
являются поврежденная изоляция, грязь, влага, конденсаторы фильтров и т.д.
Функционирование УЗО
В системе TN, токи замыкания и утечки протекают с проводки фаз на проводку
защитного заземления, и затем через PEN провод на клемму нейтрали силового
трансформатора. УЗО должно отключаться, если ток утечки (замыкания)
превышает его номинальный ток:
IFAULT (ЗАМЫК.), LEAKAGE (УТЕЧКИ)≤ IΔN
Необходимо убедиться, что токи замыкания и утечки не вызовут напряжения
прикосновения выше, чем стандартный безопасный предел 50(25) В.
ZLOOP·IΔN ≤ UC
Импедансы в системах TN обычно значительно ниже, чем это допускается
(например: импеданс неисправного контура с УЗО с номинальным
дифференциальным током выключения 30 мA может составлять 1666 Ω, в то
время как действительные величины импеданса ниже 2 Ω).
В системе TT, токи замыкания обусловлены током напряжения в линии,
протекающим через неисправный элемент на провод защитного заземления (PE)
и затем на землю через сопротивление заземления системы. Ток подводится на
систему заземления силового трансформатора, и, таким образом, на клемму
нейтрали трансформатора. Общий импеданс неисправного контура состоит из
нескольких соединенных последовательно импедансов, из которых большую
часть представляет сопротивление системы заземления; прочие импедансы
пренебрежимо малы в сравнении с этим сопротивлением. Должно выполняться
следующее условие:
RE . IΔN ≤ UC
где:
RE ............ сопротивление системы заземления в Ω,
IΔN ............ номинальный дифференциальный ток УЗО,
UC ............ предельное контактное напряжение (50В или 25В).
39Вы также можете почитать
