Γιατί οι μετρήσεις αντίστασης σε φάση μηδενικού βρόχου εκτελούνται από επαγγελματίες και όχι από χάκερ

Ο σύγχρονος άνθρωπος χρησιμοποιείται για το γεγονός ότι ο ηλεκτρισμός εξυπηρετεί συνεχώς τις ανάγκες του και κάνει μια μεγάλη, χρήσιμη δουλειά. Πολύ συχνά, η συναρμολόγηση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων, η σύνδεση των ηλεκτρικών συσκευών, η ηλεκτρική εγκατάσταση σε ένα ιδιωτικό σπίτι εκτελούνται όχι μόνο από εκπαιδευμένους ηλεκτρολόγους, αλλά και από βιοτέχνες ή μισθωμένους μετανάστες.

Ωστόσο, όλοι γνωρίζουν ότι η ηλεκτρική ενέργεια είναι επικίνδυνη, μπορεί να τραυματίσει και ως εκ τούτου απαιτεί την ποιότητα όλων των τεχνολογικών λειτουργιών για να εξασφαλίσει αξιόπιστη διέλευση των ρευμάτων στο κύκλωμα εργασίας και να εξασφαλίσει την υψηλή απομόνωση τους από το περιβάλλον.

Τίθεται αμέσως το ερώτημα: πώς να ελέγξετε αυτή την αξιοπιστία αφού το έργο φαίνεται να γίνει και η εσωτερική φωνή βασανίζεται από αμφιβολίες για την ποιότητά του;

Η απάντηση σε αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να δώσουμε μια μέθοδο ηλεκτρικών μετρήσεων και ανάλυσης, με βάση τη δημιουργία ενός αυξημένου φορτίου, το οποίο στη γλώσσα των ηλεκτρολόγων ονομάζεται μέτρηση της αντίστασης ενός βρόχου φάσης-μηδέν.

Η αρχή της αλυσίδας για την επαλήθευση του κυκλώματος

Σύντομα φανταστείτε το μονοπάτι που ταξιδεύει ο ηλεκτρικός ρεύματος από μια πηγή - ένας υποσταθμός μετασχηματιστών ισχύος σε μια πρίζα σε ένα διαμέρισμα ενός τυπικού πολυώροφου κτιρίου.

Σημειώστε ότι σε παλαιότερα κτίρια εξοπλισμένα με σύστημα γείωσης TN-C, η μετάβαση στο κύκλωμα TN-C-S μπορεί να μην ολοκληρωθεί. Στην περίπτωση αυτή, δεν θα γίνει η διάσπαση του αγωγού PEN στον ηλεκτρικό πίνακα διανομής του σπιτιού. Συνεπώς, οι πρίζες συνδέονται μόνο από έναν αγωγό φάσης L και ένα μηδέν εργασίας N χωρίς προστατευτικό αγωγό PE.

Εξετάζοντας την εικόνα, μπορείτε να καταλάβετε ότι το μήκος των καλωδίων από τις περιελίξεις του υποσταθμού μετασχηματιστών στην τελική έξοδο αποτελείται από πολλά τμήματα και μπορεί κατά μέσο όρο να έχει μήκος εκατοντάδων μέτρων. Στο δεδομένο παράδειγμα, εμπλέκονται τρία καλώδια, δύο πίνακες διανομής με συσκευές διακοπής και διάφορα σημεία σύνδεσης. Στην πράξη, υπάρχει ένας πολύ μεγαλύτερος αριθμός συνδετικών στοιχείων.

Ένα τέτοιο τμήμα έχει κάποια ηλεκτρική αντίσταση και προκαλεί απώλειες τάσης και πτώσεις ακόμη και με σωστή και αξιόπιστη εγκατάσταση. Η τιμή αυτή ρυθμίζεται από τεχνικά πρότυπα και καθορίζεται κατά την προετοιμασία των εργασιών του έργου.

Οποιεσδήποτε παραβιάσεις των κανόνων συναρμολόγησης των ηλεκτρικών κυκλωμάτων προκαλούν την αύξηση και δημιουργούν έναν μη ισορροπημένο τρόπο λειτουργίας και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα ατύχημα στο σύστημα. Για το λόγο αυτό, η περιοχή από την περιέλιξη του υποσταθμού μετασχηματιστή μέχρι την έξοδο του διαμερίσματος υπόκειται σε ηλεκτρικές μετρήσεις και τα αποτελέσματα αναλύονται για να ρυθμίσουν την τεχνική κατάσταση.

Το όλο μήκος της τοποθετημένης αλυσίδας από την έξοδο προς την περιέλιξη του μετασχηματιστή μοιάζει με ένα συνηθισμένο βρόχο και αφού σχηματίζεται από δύο αγώγιμες γραμμές φάσης και μηδέν, ονομάζεται βρόχος φάσης και μηδέν.

Μια πιο οπτική αναπαράσταση του σχηματισμού της δίνεται από την ακόλουθη απλοποιημένη εικόνα, η οποία δείχνει με περισσότερες λεπτομέρειες μία από τις μεθόδους τοποθέτησης καλωδίων στο εσωτερικό του διαμερίσματος και τη διέλευση των ρευμάτων μέσα από αυτό.

Εδώ, παραδείγματος χάριν, ένας διακόπτης on-line ΑΒ που βρίσκεται εντός ενός ηλεκτρικού πίνακα διαμερίσματος, απεικονίζονται οι επαφές του κιβωτίου συνδέσμων στις οποίες συνδέονται τα σύρματα των καλωδίων και το φορτίο με τη μορφή ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως. Μέσω όλων αυτών των στοιχείων, το ρεύμα ρέει στην κανονική λειτουργία.

Αρχές μέτρησης αντοχής σε βρόχο μηδενικού βρόχου

Όπως μπορείτε να δείτε, τροφοδοτείται τάση στην πρίζα μέσω των συρμάτων από την κατερχόμενη περιέλιξη του υποσταθμού μετασχηματιστή, η οποία δημιουργεί τη ροή ρεύματος διαμέσου του λαμπτήρα που συνδέεται στην πρίζα.Σε αυτή την περίπτωση, κάποιο μέρος της τάσης χάνεται στην αντίσταση των συρμάτων της γραμμής τροφοδοσίας.

Η σχέση μεταξύ της αντίστασης, της πτώσης του ρεύματος και της τάσης σε ένα τμήμα κυκλώματος περιγράφεται από το διάσημο νόμο του Ohm.

R = U / I.

Λάβετε μόνο υπόψη ότι δεν έχουμε σταθερό ρεύμα, αλλά εναλλασσόμενο ημιτονοειδές, το οποίο χαρακτηρίζεται από ποσότητες διανυσμάτων και περιγράφεται από πολύπλοκες εκφράσεις. Η πλήρης τιμή του επηρεάζεται όχι από ένα ενεργό συστατικό της αντίστασης, αλλά από την αντιδραστική συνιστώσα, συμπεριλαμβανομένων των επαγωγικών και χωρητικών τμημάτων.

Αυτά τα σχέδια περιγράφονται από το τρίγωνο των αντιστάσεων.

Η ηλεκτροκινητική δύναμη που δημιουργείται στην περιέλιξη του μετασχηματιστή δημιουργεί ένα ρεύμα που δημιουργεί μια πτώση τάσης στο βολβό και στα καλώδια του κυκλώματος. Αντιμετωπίζονται οι παρακάτω τύποι αντίστασης:

• ενεργά στο νήμα, σύρματα, αρμούς επαφής.

• επαγωγική από ενσωματωμένες περιελίξεις.

• χωρητικότητας των μεμονωμένων στοιχείων.

Το κύριο μέρος της σύνθετης αντίστασης είναι το ενεργό μέρος. Κατά συνέπεια, κατά την εγκατάσταση του κυκλώματος για μια κατά προσέγγιση εκτίμηση, επιτρέπεται να μετράται από πηγές άμεσης τάσης.

Η συνολική αντίσταση S του τμήματος βρόχου φάσης-μηδέν, λαμβάνοντας υπόψη το φορτίο, προσδιορίζεται ως εξής. Πρώτον, αναγνωρίζεται η τιμή του EMF που δημιουργείται στην περιέλιξη του μετασχηματιστή. Η τιμή του θα δείχνει με ακρίβεια το βολτόμετρο V1.

Ωστόσο, η πρόσβαση σε αυτόν τον τόπο είναι συνήθως περιορισμένη και είναι αδύνατο να πραγματοποιηθεί μια τέτοια μέτρηση. Επομένως, γίνεται απλούστευση - το βολτόμετρο εισάγεται στις επαφές της πρίζας της εξόδου χωρίς φορτίο και καταγράφεται η ένδειξη τάσης. Στη συνέχεια:

• ένα αμπερόμετρο, φορτίο και βολτόμετρο συνδέονται με αυτό.

• οι μετρήσεις του οργάνου καταγράφονται.

• ο υπολογισμός βρίσκεται σε εξέλιξη.

Όταν επιλέγετε ένα φορτίο, πρέπει να προσέξετε:

• σταθερότητα κατά τη διάρκεια των μετρήσεων.

• η πιθανότητα δημιουργίας ρεύματος σε ένα κύκλωμα της τάξης των 10 ÷ 20 αμπέρ, επειδή σε χαμηλότερες τιμές, ενδέχεται να μην εμφανιστούν ελαττώματα εγκατάστασης.

Η τιμή της εμπέδησης βρόχου, λαμβάνοντας υπόψη το συνδεδεμένο φορτίο, λαμβάνεται διαιρώντας την τιμή του Ε που μετράται με το βολτόμετρο V1 με το ρεύμα Ι, που προσδιορίζεται με το αμπερόμετρο Α.

Z1 = E /Ι = U1 / Ι

Η αντίσταση φορτίου υπολογίζεται διαιρώντας την πτώση τάσης του τμήματος U2 με το ρεύμα Ι.

Z2 = U2 / Ι.

Τώρα απομένει μόνο να αποκλειστεί η αντίσταση φορτίου Z2 από την υπολογισμένη τιμή Z1. Πάρτε την αντίσταση του βρόχου φάσης-μηδ Zp. Zp = Ζ2-Ζ1.

Τεχνολογικά χαρακτηριστικά της μέτρησης

Με ερασιτεχνικά όργανα μέτρησης είναι πρακτικά αδύνατο να προσδιοριστεί με ακρίβεια η τιμή της αντοχής του βρόχου λόγω των μεγάλων τιμών του σφάλματος τους. Η εργασία πρέπει να εκτελείται με αμπερόμετρα και βολτόμετρα της αυξημένης κλάσης ακρίβειας 0,2 και, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται μόνο σε ηλεκτρολογικά εργαστήρια. Επιπλέον, απαιτούν επιδέξιο χειρισμό και συχνή χρονική στιγμή της επαλήθευσης στη μετρολογική υπηρεσία.

Για το λόγο αυτό, είναι καλύτερο να αναθέσετε τη μέτρηση στους ειδικούς του εργαστηρίου. Ωστόσο, είναι πολύ πιθανόν να μην χρησιμοποιούν ούτε ένα αμπερόμετρο και βολτόμετρο, αλλά ειδικά σχεδιασμένα για αυτό το υψηλής ακρίβειας μετρητές αντίστασης φάσης μηδενικού βρόχου.

Εξετάστε τη συσκευή τους με το παράδειγμα μιας συσκευής που ονομάζεται μετρητής ρεύματος βραχυκυκλώματος τύπου 1824LP. Πόσο σωστός αυτός ο όρος δεν θα κριθεί. Πιθανότατα, χρησιμοποιήθηκε από τους εμπόρους για να προσελκύσουν αγοραστές για διαφημιστικούς σκοπούς. Σε τελευταία ανάλυση, αυτή η συσκευή δεν είναι σε θέση να μετρήσει τα ρεύματα βραχυκυκλώματος. Βοηθά μόνο να τα υπολογίσει μετά από μετρήσεις κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του δικτύου.

Η συσκευή μέτρησης παρέχεται με καλώδια και ωτία που βρίσκονται μέσα στο κάλυμμα. Στο μπροστινό της πλαίσιο υπάρχει ένα κουμπί ελέγχου και μία οθόνη.

Στο εσωτερικό, το ηλεκτρικό κύκλωμα μέτρησης εφαρμόζεται πλήρως, εξαλείφοντας τον περιττό χειρισμό του χρήστη. Για να γίνει αυτό, είναι εξοπλισμένο με αντίσταση φορτίου R και μετρητές τάσης και ρεύματος που συνδέονται με το πάτημα ενός κουμπιού.

Οι μπαταρίες, η εσωτερική πλακέτα κυκλώματος και οι υποδοχές για τη σύνδεση των καλωδίων σύνδεσης εμφανίζονται στη φωτογραφία.

Τέτοιες συσκευές συνδέονται με αισθητήρες καλωδίων σε μια πρίζα και λειτουργούν σε αυτόματη λειτουργία. Ορισμένες από αυτές διαθέτουν μνήμη τυχαίας προσπέλασης στην οποία εισάγονται μετρήσεις. Μπορούν να προβληθούν διαδοχικά μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

Τεχνολογία μέτρησης της αντίστασης με αυτόματους μετρητές

Στη συσκευή που είναι προετοιμασμένη για λειτουργία, τα άκρα σύνδεσης τοποθετούνται στις υποδοχές και στην πίσω πλευρά συνδέονται στις επαφές υποδοχής. Ο μετρητής προσδιορίζει αυτόματα την τιμή τάσης και την εμφανίζει σε ψηφιακή μορφή. Στο παραπάνω παράδειγμα, είναι 229,8 βολτ. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο πλήκτρο αλλαγής λειτουργίας.

Η συσκευή κλείνει την εσωτερική επαφή για να συνδέσει την αντίσταση φορτίου, δημιουργώντας ρεύμα πάνω από 10 αμπέρ στο δίκτυο. Μετά από αυτό, πραγματοποιούνται τρέχουσες μετρήσεις και υπολογισμοί. Εμφανίζεται το μέγεθος της σύνθετης αντίστασης του βρόχου φάσης-μηδέν. Στη φωτογραφία, είναι 0,61 Ohm.

Ξεχωριστοί μετρητές κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, χρησιμοποιήστε τον αλγόριθμο για τον υπολογισμό του ρεύματος βραχυκυκλώματος και εμφανίστε επιπλέον την ένδειξη στην οθόνη.

Τοποθεσίες μέτρησης

Η μέθοδος για τον προσδιορισμό της αντίστασης που δείχνουν οι δύο προηγούμενες φωτογραφίες ισχύει πλήρως για τα διαγράμματα καλωδίωσης που συναρμολογούνται χρησιμοποιώντας το παλιό σύστημα TN-C. Όταν υπάρχει καλώδιο PE στην καλωδίωση, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ποιότητά του. Αυτό γίνεται συνδέοντας τα καλώδια της συσκευής μεταξύ της επαφής φάσης και του προστατευτικού μηδενός. Δεν υπάρχουν άλλες διαφορές μεταξύ της μεθόδου.

Οι ηλεκτρολόγοι δεν αξιολογούν μόνο την αντίσταση του βρόχου φάσης-μηδέν στην τελική έξοδο, αλλά συχνά αυτή η διαδικασία πρέπει να εκτελείται σε ένα ενδιάμεσο στοιχείο, για παράδειγμα ένα τερματικό μπλοκ ενός ερμάριου διανομής.

Τα τριφασικά συστήματα τροφοδοσίας ελέγχουν ξεχωριστά την κατάσταση του κυκλώματος κάθε φάσης. Το ρεύμα βραχυκυκλώματος ενδέχεται να διέρχεται κάποια μέρα από οποιαδήποτε από αυτές. Και πώς θα συγκεντρωθούν θα δείξουν τις μετρήσεις.

Γιατί μέτρηση

Ο έλεγχος της αντίστασης του βρόχου φάσης-μηδέν εκτελείται για δύο σκοπούς:

1. καθορισμός της ποιότητας της εγκατάστασης για τον εντοπισμό αδυναμιών και σφαλμάτων,

2. Αξιολόγηση της αξιοπιστίας της επιλεγμένης προστασίας.

Αναγνώριση της ποιότητας εγκατάστασης

Η μέθοδος σάς επιτρέπει να συγκρίνετε τη μετρούμενη πραγματική τιμή της αντίστασης με την υπολογισθείσα από το έργο κατά τον προγραμματισμό της εργασίας. Εάν η καλωδίωση πραγματοποιήθηκε αποτελεσματικά, τότε η μετρούμενη τιμή θα πληροί τις απαιτήσεις των τεχνικών προτύπων και θα διασφαλίσει την ασφαλή λειτουργία.

Όταν η υπολογιζόμενη τιμή του βρόχου είναι άγνωστη και η πραγματική μετράται, τότε μπορείτε να επικοινωνήσετε με τους ειδικούς του οργανισμού σχεδιασμού για να πραγματοποιήσετε υπολογισμούς και επακόλουθη ανάλυση της κατάστασης του δικτύου. Ο δεύτερος τρόπος είναι να προσπαθήσετε να μάθετε οι ίδιοι τα τραπέζια των σχεδιαστών, αλλά αυτό απαιτεί τεχνολογικές γνώσεις.

Εάν η αντίσταση του βρόχου είναι πολύ υψηλή, θα πρέπει να ψάξετε για γάμο στην εργασία. Μπορεί να είναι:

• βρωμιά, διάβρωση στις αρθρώσεις επαφής.

• υποτιμημένη διατομή καλωδίου, για παράδειγμα, η χρήση 1,5 τετραγώνων αντί για 2,5.

• εκτέλεση χαμηλής ποιότητας στροφών με μειωμένο μήκος χωρίς άκρα συγκόλλησης.

• η χρήση υλικού για ζωντανούς αγωγούς με υψηλή ειδική αντίσταση.

• άλλους λόγους.

Αξιολόγηση της αξιοπιστίας επιλεγμένων προστατευτικών

Το πρόβλημα επιλύεται ως εξής.

Γνωρίζουμε την τιμή της ονομαστικής τάσης του δικτύου και καθορίζουμε την τιμή της σύνθετης αντίστασης του βρόχου. Όταν ένα μεταλλικό βραχυκύκλωμα φτάσει στο μηδέν, ένα μονοφασικό ρεύμα βραχυκυκλώματος θα ρέει μέσω αυτού του κυκλώματος.

Η τιμή του καθορίζεται από τον τύπο Ikz = Unom / Zp.

Εξετάστε αυτό το ζήτημα για την τιμή σύνθετης αντίστασης, για παράδειγμα, στα 1,47 ohms. Ikz = 220 V / 1.47 Ohm = 150Α

Καθορίσαμε αυτήν την αξία. Τώρα μένει να αξιολογηθεί η ποιότητα της επιλογής των χαρακτηριστικών του προστατευτικού διακόπτη που είναι εγκατεστημένος σε αυτή την αλυσίδα για την εξάλειψη των ατυχημάτων.

Θυμηθείτε ότι οι PUEs απαιτούν την επιλογή μιας αυτόματης μηχανής που παρέχει τιμή 1,1 του ονομαστικού ρεύματος (Inom N) για το AB με στιγμιαίες απελευθερώσεις.Σε αυτή την παράγραφο, κάτω από το N = 5, 10, 20, χρησιμοποιούνται τα χαρακτηριστικά των απελευθερώσεων των τύπων "B", "C", "D". Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τα χαρακτηριστικά χρήσης των χαρακτηριστικών του τρέχοντος χρόνου εδώ: Χαρακτηριστικά των διακοπτών

Ας υποθέσουμε ότι ένας διακόπτης κλάσης "C" με ονομαστικό ρεύμα 16 αμπέρ και πολλαπλότητα 10 είναι εγκατεστημένος στον πίνακα διανομής.Για αυτό, το ρεύμα διακοπής βραχυκυκλώματος από ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση δεν πρέπει να είναι μικρότερο από αυτό που υπολογίζεται από τον τύπο: I = 1.1x16x10 = 176 Α. 150 Α.

Δημιουργούμε 2 συμπεράσματα:

1. Η τρέχουσα ηλεκτρομαγνητική διακοπή λειτουργίας είναι μικρότερη από ό, τι μπορεί να συμβεί στο κύκλωμα. Συνεπώς, ο διακόπτης δεν θα αποσυνδεθεί από αυτό και θα λάβει χώρα μόνο η λειτουργία της θερμικής απελευθέρωσης. Αλλά ο χρόνος του θα υπερβεί τα 0,4 δευτερόλεπτα και δεν θα εξασφαλίσει ασφάλεια - μια μεγάλη πιθανότητα πυρκαγιάς.

2. Ο διακόπτης δεν είναι σωστά εγκατεστημένος και πρέπει να αντικατασταθεί.

Όλα αυτά τα γεγονότα καθιστούν δυνατή την κατανόηση του γιατί οι επαγγελματίες ηλεκτρολόγοι δίνουν ιδιαίτερη προσοχή στην αξιόπιστη συναρμολόγηση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και μετρούν την αντίσταση του βρόγχου φάσης αμέσως μετά την εγκατάσταση, περιοδικά κατά τη λειτουργία και αν υπάρχουν αμφιβολίες σχετικά με τη σωστή λειτουργία των διακοπτών.