Измерения в электроустановках в теории и на практике (страница 3)

Рис. 9. Принцип измерения сопротивления изоляции

Результат = Ut/ I = Ri
где:
Ut         испытательное напряжение постоянного тока, измеренное вольтметром V.
I……….испытательный ток, возбуждаемый генератором постоянного тока через сопротивление изоляции Ri (согласно стандарту 61557 генератор должен возбуждать испытательный ток по крайней мере 1 мA при номинальном испытательном напряжении). Ток измеряется амперметром.
Ri         сопротивление изоляции.

Величина испытательного напряжения зависит от номинального сетевого напряжения проверяемой установки. При использовании измерительного прибора Eurotest 61557, Instaltest 61557 или Earth-InsulationTester испытательное напряжение может быть таким:

• 50 В постоянного тока
• 100 В постоянного тока
• 250 В постоянного тока
• 500 В постоянного тока
• 1000 В постоянного тока

Instaltest 61557 или Earth-InsulationTester могут в дополнение к вышеперечисленным напряжениям вырабатывать любое испытательное напряжение в диапазоне от 50 В до 1000 В с шагом 10 В.
Предопределенные номинальные испытательные напряжения, зависящие от номинального напряжения сети, приведены в таблице 2.

5.1.1. Измерение сопротивления изоляции между проводниками
Измерения должны проводиться между всеми проводниками следующим образом:

• Между каждым из фазных проводников L1, L2 и L3, отдельно, и нулевым рабочим проводником N.
• Между каждым из фазных проводников L1, L2 и L3, отдельно, и защитным проводником PE.
• Отдельно, между каждым из фазных проводников L1, L2 и L3 и защитным проводником PE.
• Между фазным проводником L1 и проводниками L2 и L3, отдельно.
• Между фазными проводниками L2 и L3.

Рис.10. Пример измерения сопротивления изоляции между проводником PE и другими проводниками при использовании Eurotest 61557, Instaltest 61557 или Earth-Insulation Tester.

Switchedoffmainsvoltage – сетевое напряжение отключено
Closedswitches –замкнутые выключатели
Disconnectedloads – отключенные нагрузки

Примечания!

• Выключите напряжение сети перед началом измерений!
• Во время испытаний все выключатели должны быть замкнуты!
• Во время испытаний все нагрузки должны быть отсоединены!

Минимальные значения сопротивления изоляции, определенные нормами, представлены в нижеприведенной таблице

5.1.2. Измерение сопротивления непроводящих стен и полов
Имеются определенные ситуации, когда желательно, чтобы некоторое помещение было полностью изолировано от проводника защитного заземления (например, для проведения специальных испытаний в лаборатории и т.п.). Эти помещения рассматриваются как электрически безопасное пространство, и в которых стены и пол должен быть сделан из непроводящих материалов. Размещение любого электрического оборудования в таких помещениях должно быть проведено таким образом, чтобы:

• Было невозможно одновременно коснуться двух проводов под напряжением с различными потенциалами в случае повреждения основной изоляции.
• Было невозможно одновременно коснуться открытых и сторонних проводящих частей.

Защитный проводник PE, который мог бы проводить опасное напряжение повреждения к потенциалу земли, не допустим в непроводящих помещениях. Непроводящие стены и пол защищают оператора в случае нарушения основной изоляции.

Рис. 11. Измерительный электрод

Измерение должно проводиться между измерительным электродом и защитным проводником PE, который доступен только с внешней стороны проверяемого непроводящего помещения.

Для улучшения электрического контакта влажная прокладка (270 мм х 270 мм) должна быть помещена между измерительным электродом и испытуемой поверхностью. Во время измерений к электроду должна быть приложена сила 750 Н (измерение пола) или 250 Н (измерение стены).

Значение испытательного напряжения должно быть равным:

• 500 В             в случае, когда номинальное сетевое напряжение относительно земли меньше 500 В
• 1000 В           в случае, когда номинальное сетевое напряжение относительно земли выше 500 В

50 кОм….в случае, когда номинальное сетевое напряжение относительно земли меньше 500 В
100 кОм..в случае, когда номинальное сетевое напряжение относительно земли выше 500 В

Примечания!

Рис. 12. Измерение сопротивления стен и пола с использованием Eurotest 61557, Instaltest 61557 или Earth-Insulation Tester.

5.1.3. Измерение сопротивления полупроводящих полов

В некоторых случаях, таких как взрывоопасные зоны, склады огнеопасных легковоспламеняющихся материалов, лакокрасочные цехи, заводы для производства высокочувствительной электронной аппаратуры, пожароопасные зоны и т.д. требуется иметь поверхность пола с определенной проводимостью. В этих случаях пол успешно предотвращает образование статического электричества и проводит все низкоэнергетические потенциалы к земле.
Для того, чтобы получить соответствующее сопротивление пола, должны использоваться полупроводящий материалы.
Сопротивление должно проверяться с использованием тестера сопротивления изоляции с испытательным напряжением от 100 до 500 В.

Рис. 13. Испытательный электрод

• Желательно, чтобы измерение проводилось с использованием обеих полярностей напряжения  и чтобы брался средний результат.
• Подождите, пока результат испытаний застабилизируется.

Рис. 14. Измерение сопротивления полупроводящего пола.

Измерение должно быть выполнено между испытательным электродом и металлической сеткой, встроенной в пол, которая обычно соединяется с защитным проводником PE.
Размеры поверхности, где проводятся измерения, должны быть по крайней мере 2 х 2 м.

5.1.4. Измерение сопротивления изоляции кабелей, проложенных в грунте - 30 ГОм

Измерение должно проводиться также, как между проводниками на установке, за исключением того, что испытательное напряжение должно быть равным 1000 В из-за экстремальных условий, в которых такой кабель должен находиться. Испытания сопротивления изоляции должны быть выполнены между всеми проводниками при отсоединенном сетевом напряжении.

Рис. 15. Измерение сопротивления изоляции кабеля, проложенного в грунте, при использовании Earth-Insulation Tester.

5.2. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ, ПРОВОДНИКОВ ОСНОВНОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО УРАВНИВАНИЯ И ПРОВОДОВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ  EN 61557-4

Вышеупомянутые проводники - важная часть защитной системы, которая предохраняет все, что находится в помещении, от опасных напряжений повреждения (опасный в аспекте продолжительности также, как и в смысле абсолютного значения). Эти проводники могут успешно служить этой цели только, если они имеют надлежащий размер и должным образом соединены. Вот почему важно проверять их непрерывность и сопротивления соединений.

Общие комментарии относительно измерения

Согласно правилам измерение должно проводиться, используя или переменное или постоянное испытательное напряжение со значением  от 4 до 24 В. Контрольно-измерительные приборы, выпускаемые METREL, используют испытательное напряжение постоянного тока и метод вольтметра-амперметра. Принцип измерения представлен на рисунке ниже.

Рис. 16. Принцип измерения

Напряжение батареи вызывает испытательный ток в проверяемой петле через амперметр и внутреннее сопротивление Rint. Падение напряжения измеряется вольтметром. Сопротивление Rx рассчитывается на основе уравнения, приведенного ниже.
Различные соединения, обычно ржавые, могут быть включены в тестируемую петлю. Проблема с такими соединениями в том, что они могут вести себя как гальванический элемент, сопротивление которого зависит от полярности испытательного напряжения (диод). Именно поэтому правила требуют. чтобы приборы имели возможность реверса испытательного напряжения. Современные испытательные приборы, такие как Eurotest 61557, Instaltest 61557 или Earth-InsulationTester выполняют измерения автоматически с обеими полярностями.
 Из-за двух полярностей напряжения получают два предварительных результата:
Результат(+) = U / I = Rx (+)…… переключатель в положении, обозначенном сплошной линией (рис. 16)
Результат(-) = U / I = Rx (-)…… переключатель в положении, обозначенном прерывистой линией (рис. 16)
где
U ……….падение напряжения, измеренное вольтметром на неизвестном сопротивлении Rx.
I ………..испытательный ток, вызываемый батареей Ub и измеренный амперметром.

Отображается окончательный результат (наибольшее значение).

Если результат испытаний превысит установленное граничное значение (предварительно установлено значение) прибор выдаст акустический сигнал предупреждения. Цель такого сигнала в том, чтобы измеритель мог сфокусировать свое внимание на использовании испытательных проводников, а не на дисплее.
На практике могут проявляться различные значения индуктивности защитных проводников (обмотки двигателей, соленоиды, трансформаторы и т.д.), которые могут влиять на проверяемую петлю.
Важно, чтобы контрольно-измерительные приборы были в состоянии измерять сопротивление в таких условиях.
Eurotest 61557, Instaltest 61557 или Earth-Insulation Tester - всеониудовлетворяютэтомуусловию.

Проводники с очень большой длиной, со слишком маленьким поперечным сечением плохие контакты, неправильные соединения и т.д. могут являться причиной неприемлемо высокого сопротивления защитных проводников.

Плохие контакты – это наиболее обычная причина высокого сопротивления, особенно в старых установках, в то время как другие перечисленные причины могут вызывать проблемы в новых установках.

Поскольку измерения защитных проводников могут быть весьма сложными, то проводятся три основные группы измерений:

• Измерения защитных проводников, присоединенных к Основному Соединителю Защитного Заземления (ОСЗЗ – рус., MPEC - англ.).
• Измерения защитных проводников, присоединенных к Соединителю Защитного Проводника (СЗП – рус., PCC - англ.).
• Измерения защитных проводников дополнительного и локального заземления

Представление практического измерения

Рис. 17. Измерения непрерывности между ОСЗЗ (MPEC) и СЗП (PCC).

Groundwork earthing – заземление фундамента
Lightningearthing - заземление молниезащиты

Рис. 18. Измерение непрерывности внутри индивидуального шкафа для плавких предохранителей (должна быть обмерена каждая токовая петля)

Рис. 19. Измерение непрерывности между ОСЗЗ (MPEC) и молниеотводом

Результат измерения должен соответствовать следующему условию:
RPE < UL/Ia
где
RPE ……………Измеренное сопротивление защитного проводника.
UL ……………..Граничное напряжение прикосновения (обычно 50 В)
Ia ……………...Ток, который обеспечивает работу установленного защитного устройства

• Ia = IDn – защита по дифференциальному току - RCD
• Ia = Ia (5s) - защита от сверхтоков