Mikroprocesorové merače INF-200 a IS-10

V elektroenergetike sa používajú rôzne typy meračov odporu: mikroohmmetre, miliohmmetre, ohmmetre, megohmmetre, merače impedancie atď. Tento článok sa zaoberá: meračom odporu slučky IFN-200 «phase zero» a meračom zemného odporu IS-10.

Merač odporu slučky «phase zero» je zariadenie na meranie odporu elektrickej siete priamo pod napätím.

Zariadenie IFN-200 vykonáva nasledujúce funkcie:

• meranie celkového, aktívneho a jalového odporu fázovo-nulového obvodu bez odpojenia zdroja s menovitým napätím 220 V;

• meranie striedavého napätia;

• meranie odporu DC (režim ohmmetra);

• meranie odporu kovového spojenia s prúdom do 250 mA pre odpory <20 Ohm;

• výpočet predpokladaného skratového prúdu v mieste pripojenia zariadenia.

Obvod "nula fázy" je časť siete od sekundárneho vinutia výkonového transformátora po elektrický prijímač.Takáto časť siete môže byť reprezentovaná vo forme ekvivalentného obvodu pozostávajúceho zo zdroja striedavého napätia Uc a odporov Rc a Xc, ako je znázornené na obr. 1.

Ryža. 1. Ekvivalentný sieťový okruh s pripojeným zariadením IFN-200

Najprv prístroj IFN-200 s rozopnutým spínačom S (viď obr. 1) zmeria hodnotu amplitúdy a fázy napätia Uc. Spínač S sa potom zopne na 25 ms, čím sa k sieti pripojí záťaž Rn = 10 Ohm. V tomto prípade sa meria hodnota amplitúdy a fázy záťažového prúdu In. Výsledkom je systém dvoch rovníc:

kde j je fázový rozdiel medzi napätím Uc a prúdom In.

Po vyriešení sústavy možno získať výrazy pre Rc a Xc. Tieto výrazy používa softvér zariadenia.

Hodnoty Rc a Xc možno použiť na posúdenie kvality zapojenia, ako aj na správny výber ističov.

Kvalita zapojenia v elektrickej sieti je otázna, keď Rc> 0,5 Ohm; Xc > 1 ohm. Hlavným dôvodom tejto situácie je zvýšenie prechodového odporu v rozvádzačoch, rozvodných skriniach a kontaktoch. Správnosť výberu ističa je možné skontrolovať podľa stavu

Iem.r < Ikz,

kde Iem.r — prevádzkový prúd elektromagnetického uvoľnenia ističa; Isc — menovitý skratový prúd.

Prístroj IS-10 je určený na meranie odporu uzemňovacích prvkov, kovových spojov a kontinuity ochranných vodičov štvorvodičovou metódou. Má funkciu automatického výpočtu odporu pôdy.Prístroj pomocou prúdovej svorky meria striedavý prúd v uzemňovacích elektródach bez prerušenia meraného obvodu, čo umožňuje kvalitatívne posúdiť ich stav.

Tlačidlo «MODE» slúži na prepnutie prístroja do režimov dvoj-, troj- a štvorvodičových metód merania, merania s automatickým výpočtom odporu pôdy a prácu so svorkami na meranie prúdu alebo určenie percentuálneho rozloženia prúdov. Pri vstupe do režimu «MENU» toto tlačidlo vykonáva funkciu pohybu v menu nahor.

Tlačidlo «MENU» slúži na prepnutie zariadenia do režimu nastavovania parametrov. Po zadaní tlačidla «MENU» vykoná funkciu pohybu v menu nadol. Rozsah merania odporu uzemňovacej slučky: 1 mOhm až 10 kOhm.

Funkčná schéma merania odporu uzemnenia štvorvodičovou metódou je na obr. 2.

Ryža. 2. Obvod na meranie odporu uzemnenia štvorvodičovou metódou

Zariadenie má prúdové výstupy T1 a T2 ako aj potenciálne vstupy P1 a P2. Cez výstupy T1 a T2 tvorí merací stabilizovaný pulzný prúd s premenlivou polaritou (meander) s frekvenciou 128 Hz. Špičková hodnota intenzity prúdu nie je väčšia ako 260 mA, maximálna špičková hodnota výstupného napätia bez zaťaženia nie je väčšia ako 42 V. Úbytok napätia v meranom obvode pri stabilizovanom prúde je úmerný jeho odporu.

Toto napätie sa meria na vstupoch P1 a P2, filtruje sa a privádza do vstupného zosilňovača a potom do ADC.Binárne kódy generované ADC sa prenášajú do mikrokontroléra, kde sa vypočítajú požadované hodnoty a zobrazia sa na displeji. Spojenie s uzemňovacími vodičmi sa vykonáva pomocou špeciálnych sond a svoriek a spojenie so zemou pomocou 1 m dlhých ponorených kovových kolíkov.

Postup na určenie zemného odporu pomocou štvorvodičovej metódy je nasledujúci:

1. Určte maximálnu uhlopriečku D uzemňovacieho zariadenia (ZU).

2. Pripojte nabíjačku pomocou testovacích vodičov k zásuvkám T1 a P1.

3. Potenciálny kolík P2 umiestnený v zemi vo vzdialenosti 1,5D, ale nie menej ako 20 m od meraného uzemňovacieho zariadenia.

4. Prúdový kolík T2 umiestnite do zeme vo vzdialenosti väčšej ako 3 D, ale nie menej ako 40 m od uzemňovacieho zariadenia. Pripojte prepojovací kábel ku konektoru T2 na zariadení. Vykonajte sériu meraní zemného odporu postupnou montážou potenciálneho kolíka P2 do zeme vo vzdialenostiach 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 a 90 % vzdialenosti od aktuálneho kolíka T2 pomocou štyroch - drôtená metóda.

5. Nakreslite závislosť odporu od vzdialenosti medzi uzemňovacím zariadením a potenciálnym kolíkom P2. Ak krivka rastie monotónne a má v strednej časti pomerne vodorovnú časť (vo vzdialenostiach 40 a 60% je rozdiel v hodnotách odporu menší ako 10%), potom sa hodnota odporu vo vzdialenosti 50% považuje za pravda. V opačnom prípade sa musia všetky vzdialenosti ku kolíkom zväčšiť 1,5-2 krát alebo sa musí zmeniť smer inštalácie kolíkov, aby sa znížil vplyv vzdušných alebo podzemných komunikácií.

Schéma stanovenia odolnosti pôdy pomocou zariadenia IS-10 je znázornená na obr. 3.

Ryža. 3. Schéma stanovenia odolnosti pôdy

Hodnota odporu pôdy sa vypočíta podľa Wernerovej metódy merania. Táto technika predpokladá rovnaké vzdialenosti medzi elektródami d, ktoré musia byť aspoň 5-krát väčšie ako hĺbka ponorenia kolíkov.

Meracie kolíky sú inštalované v zemi v priamej línii, v rovnakých vzdialenostiach d, a sú pripojené k meracím zásuvkám T1, P1, P2 a T2, pričom sa volí režim štvorvodičovej metódy merania.

Potom musíte stlačiť "Rx", Prečítajte si hodnoty odporu RE.

Odolnosť pôdy sa vypočíta podľa vzorca: