Mikroprocesorové měřiče INF-200 a IS-10

V energetice se používají různé typy odporových měřičů: mikroohmmetry, miliohmmetry, ohmmetry, megohmmetry, impedanční metry atd. Tento článek popisuje: měřič odporu smyčky IFN-200 «phase zero» a měřič zemního odporu IS-10.

Měřič odporu smyčky «phase zero» je zařízení pro měření odporu elektrické sítě přímo pod napětím.

Zařízení IFN-200 plní následující funkce:

• měření celkového, činného a jalového odporu obvodu fáze-nula bez odpojení zdroje s jmenovitým napětím 220 V;

• měření střídavého napětí;

• měření stejnosměrného odporu (režim ohmmetru);

• měření odporu kovového spoje s proudem do 250 mA pro odpory <20 Ohm;

• výpočet předpokládaného zkratového proudu v místě připojení zařízení.

Obvod „nula fáze“ je úsek sítě od sekundárního vinutí výkonového transformátoru k elektrickému přijímači.Takový úsek sítě může být reprezentován ve formě ekvivalentního obvodu sestávajícího ze zdroje střídavého napětí Uc a odporů Rc a Xc, jak je znázorněno na Obr. 1.

Rýže. 1. Ekvivalentní síťový obvod s připojeným zařízením IFN-200

Nejprve přístroj IFN-200 s rozpojeným spínačem S (viz obr. 1) změří hodnotu amplitudy a fáze napětí Uc. Spínač S se poté na 25 ms sepne a připojí zátěž Rn = 10 Ohm k síti. V tomto případě se měří hodnota amplitudy a fáze zatěžovacího proudu In. Výsledkem je systém dvou rovnic:

kde j je fázový rozdíl mezi napětím Uc a proudem In.

Po vyřešení soustavy lze získat výrazy pro Rc a Xc. Tyto výrazy používá software zařízení.

Hodnoty Rc a Xc lze použít k posouzení kvality elektroinstalace i ke správnému výběru jističů.

Kvalita elektroinstalace v elektrické síti je sporná, když Rc> 0,5 Ohm; Xc > 1 ohm. Hlavním důvodem tohoto stavu je zvýšení přechodového odporu v rozvaděčích, rozvodných skříních a kontaktech. Správnost výběru jističe lze zkontrolovat podle stavu

Iem.r < Ikz,

kde Iem.r — provozní proud elektromagnetické spouště jističe; Isc — jmenovitý zkratový proud.

Přístroj IS-10 je určen k měření odporu zemnících prvků, kovových spojů a průchodnosti ochranných vodičů čtyřvodičovou metodou. Má funkci automatického výpočtu odporu půdy.Pomocí proudové kleště přístroj měří střídavý proud v zemnících elektrodách bez přerušení měřeného obvodu, což umožňuje kvalitativně posoudit jejich stav.

Tlačítko «MODE» slouží k přepínání přístroje do režimů dvou-, tří- a čtyřvodičových metod měření, měření s automatickým výpočtem odporu zeminy a práce s kleštěmi pro měření proudu nebo stanovení procentuálního rozložení proudů. Při vstupu do režimu «MENU» vykonává toto tlačítko funkci pohybu v menu nahoru.

Tlačítko «MENU» slouží k přepnutí zařízení do režimu nastavení parametrů. Po zadání tlačítka «MENU» provede funkci pohybu v nabídce dolů. Rozsah měření odporu zemní smyčky: 1 mOhm až 10 kOhm.

Funkční schéma měření zemního odporu čtyřvodičovou metodou je na Obr. 2.

Rýže. 2. Obvod pro měření zemního odporu čtyřvodičovou metodou

Zařízení má proudové výstupy T1 a T2 a také potenciální vstupy P1 a P2. Přes výstupy T1 a T2 tvoří měřicí stabilizovaný pulzní proud s proměnnou polaritou (meandr) o frekvenci 128 Hz. Špičková hodnota intenzity proudu není větší než 260 mA, maximální špičková hodnota výstupního napětí bez zátěže není větší než 42 V. Úbytek napětí v měřeném obvodu při stabilizovaném proudu je úměrný jeho odporu.

Toto napětí je měřeno na vstupech P1 a P2, filtrováno a přiváděno do vstupního zesilovače a poté do ADC.Binární kódy generované ADC jsou předány mikrokontroléru, kde jsou vypočteny požadované hodnoty a zobrazeny na displeji. Připojení k zemnicím vodičům se provádí pomocí speciálních sond a svorek a připojení k zemi pomocí 1 m dlouhých ponořených kovových kolíků.

Postup pro stanovení zemního odporu pomocí čtyřvodičové metody je následující:

1. Určete maximální úhlopříčku D uzemňovacího zařízení (ZU).

2. Připojte nabíječku pomocí testovacích vodičů do zdířek T1 a P1.

3. Potenciální kolík P2 umístěný v zemi ve vzdálenosti 1,5D, ale ne méně než 20 m od měřeného uzemňovacího zařízení.

4. Umístěte proudový kolík T2 do země ve vzdálenosti větší než 3 D, ale ne méně než 40 m od uzemňovacího zařízení. Připojte propojovací kabel ke konektoru T2 na zařízení. Proveďte sérii měření zemního odporu postupnou montáží potenciálního kolíku P2 do země ve vzdálenostech 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 a 90 % vzdálenosti k aktuálnímu kolíku T2 pomocí čtyř - drátěná metoda.

5. Nakreslete závislost odporu na vzdálenosti mezi uzemňovacím zařízením a potenciálovým kolíkem P2. Pokud křivka roste monotónně a má ve střední části poměrně vodorovný řez (ve vzdálenostech 40 a 60% je rozdíl v hodnotách odporu menší než 10%), pak se hodnota odporu ve vzdálenosti 50% považuje za skutečný. V opačném případě musí být všechny vzdálenosti ke kolíkům zvýšeny 1,5-2krát nebo musí být změněn směr instalace kolíků, aby se snížil vliv vzdušných nebo podzemních komunikací.

Schéma stanovení odolnosti půdy pomocí zařízení IS-10 je na Obr. 3.

Rýže. 3. Schéma pro stanovení odolnosti půdy

Hodnota odporu půdy se vypočítá podle Wernerovy metody měření. Tato technika předpokládá stejné vzdálenosti mezi elektrodami d, které musí být nejméně 5krát větší, než je hloubka ponoření kolíků.

Měřící kolíky jsou instalovány v zemi v přímé linii, ve stejných vzdálenostech d, a jsou připojeny k měřicím zásuvkám T1, P1, P2 a T2, přičemž se volí režim čtyřvodičové metody měření.

Poté musíte stisknout "Rx", Přečtěte si hodnoty odporu RE.

Odolnost půdy se vypočítá podle vzorce: