[ Pobierz całość w formacie PDF ]

a) b) c)
Rys. 22. Symbole graficzne oznaczające klasy ochronności odbiorników
a) klasa I, b) klasa II, c) klasa III [10]
Pomiar impedancji pętli zwarcia
W celu oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układach z wyłącznikami
nadmiarowo-prądowymi niezbędna jest znajomość wartości impedancji pętli zwarcia.
Impedancję pętli zwarcia można zmierzyć za pomocą przeznaczonych do tego celu
mierników lub metodą techniczną.
Pomiar metodą techniczną wykonuje się za pomocą woltomierza i amperomierza
(rysunek 23).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
1 - zabezpieczenie nadmiarowo - prądowe,
2 - odbiornik trójfazowy,
R  rezystor pomiarowy,
X  dławik pomiarowy
Rys. 23. Układ do pomiaru impedancji pętli zwarcia metodą techniczną [10]
Badanie polega na dwukrotnym pomiarze napięcia: U1  przed zwarciem, U2  podczas
sztucznego zwarcia (spadek napięcia na rezystorze pomiarowym R  pozycja przełącznika p1)
oraz na pomiarze prądu zwarcia celowego I2. Różnica wskazań woltomierza U1  U2 to
spadek napięcia na rezystancji pętli zwarcia wywołany przepływem prądu sztucznego
zwarcia. Dzieląc spadek napięcia U przez prąd I2 otrzymuje się wartość rezystancji badanej
pętli zwarcia
"U
RS =
I2
gdzie: Rs  rezystancja pętli zwarcia,
U  różnica wskazań woltomierza U = U1 U2,
I2  prąd sztucznego zwarcia.
Jeżeli rezystancja badanego obwodu jest duża w stosunku do reaktancji (w obwodach
odbiorczych, gdzie w skład pętli zwarcia wchodzą przewody i kable) można uznać, że
impedancja pętli zwarcia Zs równa jest wartości zmierzonej rezystancji. Jeżeli natomiast nie
można pominąć wpływu reaktancji Xs na wartość impedancji Zs (np. elementami pętli zwarcia
są linie napowietrzne lub pomiar odbywa się w pobliżu stacji o dużym udziale impedancji
transformatora), to wykonuje się dodatkowo celowe zwarcie za pomocą dławika lub
kondensatora o reaktancji X (pozycja przełącznika p2).
Wówczas:
U -U "U
x1 x2 x
X = =
S
I I
x2 x2
Impedancję pętli zwarcia wyznacza się wówczas ze wzoru:
2 2
ZS = RS + X
S
W praktyce, w instalacjach niskiego napięcia reaktancję pętli zwarciowej można pominąć
i bez obawy popełnienia znaczącego błędu stosuje się metodę sztucznego zwarcia
z wykorzystaniem elementu rezystancyjnego, wówczas ZS = RS.
Spodziewaną wartość prądu zwarcia jednofazowego wyznacza się z zależności:
Następnie porównuje się otrzymaną wartość z prądem Ia powodującym działanie
urządzeń zabezpieczających w określonym czasie. Warunek skuteczności ochrony uważa się
za spełniony, jeżeli:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
Wartość prądu Ia określa się na podstawie charakterystyki czasowo-prądowej
bezpiecznika lub wyłącznika nadmiarowo-prądowego.
Ze względów bezpieczeństwa przed wykonaniem właściwych pomiarów należy
sprawdzić ciągłość pętli zwarcia.
W celu sprawdzenia skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim należy:
 określić najdłuższy dopuszczalny czas wyłączenia tmax urządzenia zabezpieczającego,
w zależności od napięcia znamionowego względem ziemi, typu układu sieci
i granicznego dopuszczalnego długotrwale napięcia dotykowego,
 na podstawie charakterystyki czasowo-prądowej wyznaczyć wartość prądu
wyłączającego Ia,
 wyznaczyć spodziewaną wartość prądu zwarcia jednofazowego Ik i porównać z wartością
prądu Ia.
Z rysunku 23 wynika, że zadziałanie zabezpieczenia przy prądzie I = Ia nastąpi w czasie
nie dłuższym niż tmax i nie krótszym niż tmin.
Pomiar impedancji pętli zwarcia w obecności wyłączników różnicowoprądowych zawsze
stanowi pewną trudność. Jest to wiązane z tym, że prąd pomiarowy (upływu) generowany
przez mierniki pętli zwarcia jest wykrywany przez wyłącznik różnicowoprądowy, co
w efekcie prowadzi do jego zadziałania i odcięcia zasilania od kontrolowanego fragmentu
instalacji. Wyłączenie zasilania nie tylko czyni niemożliwym uzyskanie wyniku pomiaru, ale
również może być przyczyną poważniejszych zakłóceń w pracy urządzeń zasilanych z sieci,
a niekiedy jest niebezpieczne dla życia ludzi..
Użycie zwór zamiast wyłączników różnicowoprądowych jest często stosowaną praktyką.
Polega ona na zamianie wyłącznika różnicowoprądowego zworami lub zastosowaniu jego
obejść. Takie rozwiązanie umożliwia bezpośredni pomiar impedancji pętli zwarcia. Należy
jednak pamiętać, że zamiana lub obejście wyłącznika różnicowoprądowego zworami
spowoduje wyłączenie tego typu ochrony. W przypadku nowszych elektronicznych
wyłączników różnicowoprądowych może nastąpić ich uszkodzenie.
Powszechnie stosuje się wyspecjalizowane mierniki do pomiaru impedancji pętli zwarcia.
Pomiar polega na podłączeniu miernika do punktów pomiarowych i odczytaniu wartości
wskazywanej. Niektóre mierniki impedancji pętli zwarcia posiadają możliwość  blokowania
wyłączników różnicowoprądowych przed uruchomieniem właściwego pomiaru.
Pomiar rezystancji izolacji
Pomiar rezystancji izolacji dokonuje się przeważnie przenośnymi miernikami izolacji.
Przed właściwym wykonaniem pomiaru należy zgodnie z instrukcją fabryczną sprawdzić
sprawność miernika oraz upewnić się o braku napięcia w badanym obwodzie.
Przed przystąpieniem do pomiaru rezystancji izolacji należy w instalacjach odłączyć
odbiorniki energii elektrycznej, przyrządy pomiarowe itp. oraz usunąć wkładki
bezpiecznikowe, pozostawiając zamknięte łączniki nieposiadające zabezpieczeń
zwarciowych. W instalacjach oświetleniowych należy wykręcić żarówki, wyłączyć odbiorniki
włączone za pomocą wtyczki lub na stałe, usunąć wkładki bezpiecznikowe, a łączniki
instalacyjne pozostawić zamknięte.
Dopiero po upewnieniu się o braku napięcia w badanym obwodzie można przystąpić do
pomiaru.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Pomiaru rezystancji izolacji dokonuje się pomiędzy wszystkimi parami żyłami
przewodów. W tabeli 9 podano minimalne wymagane wartości rezystancji izolacji.
Tabela 9. Minimalne wymagane wartości rezystancji izolacji [18]
Napięcie znamionowe Napięcie probiercze prądu Minimalna wartość
badanego obwodu [V] stałego [V]
rezystancji izolacji [M&!]
do 50 250
e" 0,25
500
50
> 500 1000
e" 1,0
Próby odbiorcze
Norma PN-IEC 60364-6-61:2000  Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. [ Pobierz całość w formacie PDF ]