SEP_SONEL(1).pdf
(
231 KB
)
Pobierz
324199934 UNPDF
POMIARY REZYSTANCJI IZOLACJI.
Pomiary rezystancji izolacji służą do określenia stanu izolacji instalacji oraz odbiorników energii elektrycznej. Stan izolacji
ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidłowe funkcjonowanie urządzeń elektrycznych. Dobra izolacja obok
innych środków ochronyjest również gwarancją ochrony przed dotykiem bezpośrednim.
Systematyczne wykonywanie badań jest niezbędne w celu wykrycia pogarszającego się stanu izolacji i jest stałym
elementem prac kontrolnopomiarowych. Istnieje pięć podstawowych elementów mających wpływ na degradację izolacji:
narażenia elektryczne i mechaniczne, agresja chemiczna, narażenia termiczne oraz zanieczyszczenie środowiska. W czasie
normalnej pracy instalacji i urządzeń elektrycznych izolacja starzeje się na skutek ich oddziaływania.
Czynnikami wpływającymi na pomiar parametrów charakteryzujących rezystancję izolacji są: wilgotność, temperatura,
napięcie pomiarowe, czas pomiaru orazczystość powierzchni materiału izolacyjnego.
Rys. 16. Zależność rezystancji
izolacji od temperatury
izolacji od napięcia
Rys. 18. Zależność rezystancji
izolacji od czasu pomiaru
Rys. 19 Prąd w izolacji podczas pomiaru
1 – prąd całkowity
2 – prąd ładowania pojemności
3 – prąd absorpcji (polaryzacji)
4 – prąd przewodzenia (upływu) – suma prądów płynących
przez materiał oraz po powierzchni
Rezystancja izolacji jest połączeniem równoległym rezystancji skrośnej zależnej od rodzaju materiału izolacyjnego i
rezystancji powierzchniowej zależnej od czystości powierzchni.
Prąd upływu izolacji jest to mały prąd o charakterze rezystancyjnym płynący wzdłuż ścieżek przewodzących, z którego
można wyróżnić dwie składowe, tj. prąd płynący przez materiał izolacyjny i po powierzchni materiału izolacji. Prąd ten narasta
szybko do stałej wartości i pozostaje niezmienny dla określonego napięcia pomiarowego. Zwiększenie prądu upływu może stać
się w przyszłości źródłem uszkodzeń. Prąd upływu powinien być mierzony wtedy, kiedy kondensator reprezentujący pojemność
izolacji jest naładowany a zjawiska absorpcji ustały. Z występowaniem zjawiska absorpcji wiąże się prąd polaryzacji. Prąd ten
jest wynikiem przemieszczania się ładunków oraz dipoli w izolacji pod wpływem pola elektrycznego. Dipole ustawiają się
równolegle do linii zewnętrznego pola elektrycznego. Prąd absorpcji, początkowo o znacznej wartości, po określonym czasie
(dłuższym niż prąd pojemnościowy) dąży do zera.
Przyrządy produkcji SONEL S.A. MIC1000, MIC2500 oraz MIC5000 umożliwiają pomiar dwóch współczynników
absorpcji dla trzech interwałów czasowych co daje wiele istotnych informacji na temat stanu izolacji. Pomiar należy wykonać
napięciem wyższym od znamionowego napięcia pracy badanego obiektu.
Pomiar rezystancji izolacji polega na podaniu na zaciski mierzonego obiektu stałego napięcia pomiarowego U i określeniu
płynącego w obwodzie pomiarowym prądu. Z otrzymanych danych procesor przyrządu wylicza wartość rezystancji izolacji.
Napięcie pomiarowe jest wytwarzane przez programowalną przetwornicę o dużej sprawności i dobrej stabilności, nawet przy
szerokiej dynamice obciążeń o charakterze rezystancyjnopojemnościowym (kable, transformatory).
Wszystkie przyrządy do pomiaru rezystancji izolacji produkowane przez SONEL S.A. mają wbudowane zabezpieczenie
uniemożliwiające pomiar w przypadku wykrycia napięcia na obiekcie. Posiadają także wbudowany timer do kontroli czasu
pomiaru – programowalny czas pomiaru lub sygnalizację akustyczną.
Podczas pomiaru rezystancji izolacji jej wartość początkowo szybko wzrasta, po czym ustala się przy pewnej wartości.
Zjawisko to jest spowodowane zmianami fizycznymi i strukturalnymi zachodzącymi w materiale izolacyjnym pod wpływem pola
elektrycznego i przepływającego prądu. Izolowane części metalowe (np. kabel) stanowią kondensator i początkowo płynie prąd
pojemnościowy o znacznej wartości. Prąd ten po pewnym czasie maleje do zera, a szybkość jego zanikania zależy od
pojemności badanego obiektu. Duże obiekty z większą pojemnością np. kable elektroenergetyczne ładują się w dłuższym
czasie. Zgromadzony ładunek stanowi źródło potencjalnego zagrożenia, dlatego po pomiarze powinien być bezwzględnie
rozładowany. Przyrządy produkcji SONEL S.A. dokonują samoczynnego rozładowania mierzonego obiektu po zakończeniu
pomiarów.
Pomiary wykonywane są prądem stałym, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru. Sposób wykonywania
pomiarów rezystancji izolacji oraz wymagane napięcia pomiarowe są określone w normie PNIEC 60364661.
Rys. 17. Zależność rezystancji
POMIARY PARAMETRÓW PĘTLI ZWARCIA
Skuteczną i najczęściej stosowaną metodą ochrony przeciwporażeniowej jest ochrona przed dotykiem
pośrednim w obwodach wyposażonych w zabezpieczenia nadmiarowoprądowe. Metoda ta polega na szybkim
samoczynnym wyłączeniu zasilania w przypadku pojawienia się niebezpiecznego napięcia dotykowego na
dostępnych elementach przewodzących urządzeń elektrycznych.
Elementy przewodzące urządzenia są połączone z przewodem ochronnym sieci. W momencie pojawienia się
na nich niebezpiecznego napięcia dotykowego, spowodowanego metalicznym zwarciem z przewodem fazowym
sieci, nastąpi przepływ prądu w obwodzie faza przewód ochronny, zwanego prądem zwarciowym. Przepływ tego
prądu spowoduje zadziałanie wyłącznika nadmiarowoprądowego i wyłączenie zasilania.
Warunkiem, który należy spełnić, aby uznać stopień ochrony określonego urządzenia za wystarczający jest
to, aby elementy dostępne nie pozostawały zbyt długo pod wpływem niebezpiecznego napięcia dotykowego.
Zabezpieczenie musi więc zadziałać w czasie dostatecznie krótkim, którego wartość określa norma
PNIEC 60364441.
Warunek poprawnego zabezpieczenia można opisać wzorem:
Z
0
£
U
S
I
A
Z
S
impedancja pętli zwarcia
I
A
prąd powodujący zadziałanie zabezpieczenia nadmiarowoprądowego w wymaganym czasie
U
0
napięcie znamionowe sieci względem ziemi
Wartość prądu I
A
jest zależna od charakterystyki czasowo prądowej zastosowanego zabezpieczenia i
wymaganego czasu wyłączenia. Wartość impedancji Z
S
potrzebną do określenia czy zabezpieczenie jest
poprawne, należy zmierzyć. Pomiar ten umożliwiają mierniki pętli zwarciowej, do których należą produkowane
przez SONEL S.A. przyrządy z serii MZC300, MZC310S orazmierniki wielofunkcyjne MPI511i MIE500.
Stosowanie mierników serii MZC200, umożliwiających pomiary jedynie rezystancji pętli zwarciowej, może
być uzasadnione jedynie w obwodach, w których stosunek reaktancji do rezystancji obwodu zwarciowego jest
bliski zeru (zwarciowy kąt fazowy nie przekracza 18
0
) wówczas błąd pomiaru rezystancji zamiast impedancji jest
pomijalny. Przypadek taki występuje z reguły w obwodach odbiorczych. Do pomiarów mniejszych wartości pętli, z
którymi mamy do czynienia w bezpośredniej bliskości transformatora, należy stosować mierniki impedancji pętli
zwarcia, gdyż błąd spowodowany pominięciem składowej reaktancyjnej może tu mieć już istotne znaczenie.
Zastosowanie mają tutaj mierniki serii MZC300, MZC310S, MPI511 oraz MIE500. Przyrządy MZC300, MZC
303E, MPI510 oraz MZC310S oprócz pomiaru impedancji pętli wskazują również składowe impedancji, czyli
rezystancję R i reaktancję X:
Z
S
=
R
+
X
Miernik MZC310S umożliwia pomiar impedancji pętli zwarcia o wartościach nawet pojedynczych miliomów,
które występują w punktach zasilających, rozdzielniach czy stacjach transformatorowych. Przyrząd wykorzystuje
czteroprzewodową metodę pomiaru, która eliminuje wpływ rezystancji przewodów na wynik pomiaru, zaś pomiar
wykonywany jest prądem ponad 100A. Jest to szczególnie przydatne w obwodach rozdzielczych i odbiorczych,
gdzie występują urządzenia zabezpieczone przez wyłączniki o dużych prądach znamionowych.
Mierniki rezystancji i impedancji pętli zwarcia mogą z powodzeniem być używane do pomiaru rezystancji lub
impedancji uziemień. Należy skorzystać w takim przypadku z pomocniczego źródła napięcia w postaci przewodu
fazowego sieci. Wynik pomiaru jest sumą rezystancji mierzonego uziomu, uziemienia roboczego, źródła i
przewodu fazowego. Jego wartość jest więc zawyżona. Jeżeli jednak jest mniejsza od wartości dopuszczalnej dla
badanego uziemienia uziemienie można uznać za poprawne i nie ma potrzeby stosowania innych
dokładniejszych metod pomiarowych.
Sposoby wykonywania pomiarów samoczynnego wyłączania zasilania określone są w normie
PNIEC 60364661.
2
2
POMIARY PARAMETRÓW
WYŁĄCZNIKÓW RÓŻNICOWOPRĄDOWYCH
Zasadniczą funkcją wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) jest ochrona dodatkowa przed porażeniem prądem
elektrycznym. Zadaniem wyłącznika różnicowoprądowego jest odłączenie zabezpieczanego obwodu od zasilania w
przypadku wystąpienia w tym obwodzie nadmiernego prądu doziemnego. Rozróżnia się wyłączniki RCD ogólnego typu
oraz selektywne, które charakteryzuje czas niezadziałania minimalny czas, przez który wyłącznik różnicowoprądowy
nie powinien się wyłączyć, mimo że płynie przez niego wyzwalający prąd różnicowy.
W zależności od kształtu prądu, który powoduje zadziałanie wyłącznika rozróżnia się następujące ich rodzaje:
AC reagują na sinusoidalny prąd upływu. Prąd zadziałania tego wyłącznika mieści się w zakresie 50..100% prądu
znamionowego I
Δn
;
A reagują zarówno na prąd sinusoidalny, jak i jednokierunkowy pulsujący. Prąd zadziałania tego wyłącznika
mieści się w zakresie 35..140% prądu znamionowego I
Δn
;
B reagują zarówno na prąd sinusoidalny, jednokierunkowy pulsujący, jak i prąd stały. Prąd zadziałania tego
wyłącznika mieści się w zakresie 50..200% prądu znamionowego I
Δn
;
Wyłącznik różnicowoprądowy zainstalowany jest w ten sposób, że przechodzą przez niego przewody fazowe (jeden
w sieci jednofazowej, trzy w trójfazowej) oraz przewód neutralny (zerowy). Ponadto chroniony nim obwód odbiorczy ma
wydzielony przewód ochronny PE.
W momencie, gdy w obwodzie pojawi się prąd doziemny na
skutek np. przebicia izolacji przewodu fazowego do korpusu
urządzenia, część prądu I
Δ
wpływa do przewodu ochronnego.
Ponieważ w miejscu przebicia prąd I
1
rozdziela się na prąd
uszkodzeniowy I
Δ
, wpływający do przewodu ochronnego, oraz
prąd I
2
, płynący przez urządzenie i wracający do przewodu
neutralnego prąd I
1
różni się od prądu I
2
o wartość prądu
różnicowego I
Δ
.
Człon pomiarowy wyłącznika RCD mierzy stale prąd
różnicowy I
Δ
i powoduje odłączenie chronionego obwodu od
zasilania, jeśli prąd różnicowy przekroczy wartość
charakterystyczną dla danego wyłącznika. Wartością tą jest
znamionowy prąd różnicowy, oznaczany jako I
Δn
.
Napięcie na korpusie zabezpieczanego urządzenia (linia przerywana na rys.39), zgodnie z prawem Ohma, wynosi:
Rys. 39. Odbiornik zabezpieczony
wyłącznikiem RCD
=
D
gdzie R
E
jest rezystancją między zaciskiem uziemiającym zabezpieczane urządzenie a ziemią.
Prąd znamionowy I
Δn
musi być tak dobrany, aby napięcie dotykowe powstające w momencie przepływu tego prądu,
nie przekraczało napięcia bezpiecznego U
L
:
B
R
I
*
E
I <
D
U
L
n
R
E
Jeżeli rezystancja R
E
dla danego urządzenia i dobrany prąd I
Δn
spełniają powyższą zależność, nie ma możliwości
długotrwałego utrzymywania się niebezpiecznego napięcia dotykowego. W praktyce istnieje możliwość (np. wskutek
przebicia izolacji przewodu fazowego do uziemionego korpusu urządzenia) pojawienia się napięcia dotykowego
przekraczającego napięcie bezpieczne. Wyłącznik chroniący obwód odłączy zasilanie tego obwodu w ciągu kilkunastu
do kilkudziesięciu milisekund (w przypadku wyłączników selektywnych czas ten wynosi do 500ms), co wynika z czasu
zadziałania mechanizmu RCD. Zanim wyłącznik różnicowoprądowy zdąży zadziałać, prąd uszkodzeniowy może
wzrosnąć do wartości ograniczonych tylko napięciem sieci i impedancją utworzonego obwodu.
Wyłącznik różnicowoprądowy ogranicza czas przepływu prądu uszkodzeniowego (w przypadku porażenia prądem
czas przepływu prądu rażenia), a nie wartość tego prądu. Kryterium zadziałania RCD jest jednak przekroczenie przez
prąd uszkodzeniowy (prąd rażenia) wartości różnicowego prądu znamionowego wyłącznika, stąd prąd znamionowy
należy dobierać stosownie do rodzaju zabezpieczanych odbiorników energii elektrycznej.
RCD o prądzie znamionowym 6 i 10mA stosuje się jako środek ochrony dodatkowej w przypadkach zwiększonego
zagrożenia porażeniem (np. podczas pracy w metalowych zbiornikach), do zabezpieczania pojedynczych odbiorników
np. w kuchniach, łazienkach, pralniach, szklarniach, itp. jak również przy zasilaniu elektronarzędzi.
Wyłącznik różnicowoprądowy o prądzie znamionowym 30mA stosuje się jako środek ochrony dodatkowej w
instalacjach mieszkaniowych, przemysłowych, w instalacjach placów budowy, w gospodarstwach rolniczych i na
kempingach.
Wyłącznik różnicowoprądowy o prądzie znamionowym 100mA może stanowić środek ochrony dodatkowej w
obwodach o dużym prądzie upływowym (szafy chłodnicze, kuchnie i piece elektryczne).
RCD o prądzie znamionowym 300, 500mA i 1000mA stanowią przede wszystkim środek ochrony
przeciwpożarowej, mogą być stosowane jako wyłączniki główne instalacji odbiorczej.
Zasady sprawdzania działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych podczas badań odbiorczych określa
norma PNIEC 60364661:2000.
U
Plik z chomika:
max217
Inne pliki z tego folderu:
SEP(2).pdf
(4252 KB)
SEP(1).PDF
(405 KB)
SEP_Bibl_inst_3_liter.PDF
(93 KB)
SEP_SONEL(1).pdf
(231 KB)
SEP_pomiary_09.pdf
(2759 KB)
Inne foldery tego chomika:
01 Wonderful Lands [1440x900]
02 Sunrises [różne]
04 Animals [różne]
05 Happy Roses [różne]
07 Dreamy World [różne]
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin