קטגוריות: חשמלאים מתחילים, חשמלאי תעשייתי
מספר צפיות: 105522
הערות לכתבה: 10
כיצד למדוד התנגדות להארקה
בטיחות שימוש באנרגיה חשמלית תלוי לא רק בהתקנה הנכונה של המתקן החשמלי, אלא גם בעמידה בדרישות המפורטות בתיעוד הרגולטורי להפעלתו. מעגל ההארקה של בניין, כחלק מציוד חשמלי מגן, מחייב פיקוח תקופתי על מצבו הטכני.
איך מכשיר ההארקה
במצב אספקת חשמל רגיל, לולאה קרקעית מנצח PE מחובר למתקנים של כל מכשירי החשמל, מערכת השוויון הפוטנציאלית של הבניין והיא אינה פעילה: דרכה, באופן גס, לא עוברים זרמים, למעט רקע קטן.
כיצד הארקה מגנה על בני האדם
במקרה חירום הקשור לפירוק שכבת הבידוד של החיווט, מתח מסוכן מופיע על גוף המכשיר הפגום וזורם במוליך PE דרך לולאת הקרקע לפוטנציאל הקרקע.
בשל כך, על עוצמת המתח הגבוה המועבר לחלקים הלא מוליכים לרדת לרמה בטוחה, אשר אינה מסוגלת לגרום לפגיעה חשמלית באדם הנמצא במגע עם מקרה של ציוד לקוי דרך הקרקע.
כאשר מוליך PE או לולאת האדמה נשברים, אין נתיב ניקוז מתח ו הזרם יעבור בגוף האדםנתפס בין הפוטנציאלים של מכשיר פגום לקרקע.
לכן, בעת הפעלת ציוד חשמלי, חשוב לשמור על לולאת הקרקע במצב טוב ולעקוב אחר מצבו באמצעות מדידות חשמל תקופתיות.
כיצד מתרחשת תקלה במכשיר ההארקה
במעגל חדש הניתן לשירותים, הזרם החשמלי לתאונה דרך מוליך PE נכנס לאלקטרודות האספן הנוגעות במשטח שלהם עם האדמה ודרכם עוברים באופן שווה לפוטנציאל האדמה. במקרה זה, הזרם הראשי מחולק באופן שווה לחלקיו המרכיבים.
כתוצאה מחשיפה ממושכת לאדמה עוינת, המתכת של המוליכים הנוכחיים מצופה בסרט תחמוצת פני שטח. הקורוזיה המתחילה מחמירה בהדרגה את התנאים למעבר זרם, מגבירה את ההתנגדות החשמלית של המגעים של המבנה כולו. החלודה הנוצרת על חלקי פלדה היא בדרך כלל כללית, ובאזורים מסוימים אופי מקומי בולט. זה נובע מנוכחותם הלא אחידה של תמיסות פעילות כימית של מלחים, אלקליות וחומצות שנמצאות כל הזמן באדמה.
חלקיקי הקורוזיה המתקבלים בצורת פתיתים נפרדים מתרחקים מהמתכת ובכך עוצרים מגע חשמלי מקומי. עם הזמן ישנם כל כך הרבה מקומות כאלה שההתנגדות של המעגל גוברת ומתקן ההארקה, מאבד מוליכות חשמלית, הופך לא מסוגל להסיר מהימן פוטנציאל מסוכן באדמה.
מדידות חשמליות בזמן בלבד מאפשרות לקבוע את רגע המצב הקריטי של המעגל.
העקרונות הקבועים במדידת ההתנגדות של מכשיר ההארקה
שיטת הערכת מצבו הטכני של המעגל מבוססת על החוק הקלאסי של הנדסת חשמל, שאותרו על ידי ג'ורג אום עבור קטע המעגל. לצורך זה מספיק להעביר זרם דרך אלמנט מבוקר ממקור מתח מכויל ולמדוד את הזרם המועבר בדרגה גבוהה של דיוק, ואז לחשב את ערך ההתנגדות.
שיטת מד זרם ומתח
מכיוון שהמעגל עובד באדמה עם כל משטח המגע שלו, יש להעריך אותו בעת המדידה. לשם כך, במרחק קטן (כ 20 מטר) ממכשיר ההארקה המפקח נקברים אלקטרודות: הראשי והנוסף.הם מסופקים עם זרם ממקור מתח מיוצב.
זרם חשמלי מתחיל לזרום לאורך מעגל שנוצר על ידי חוטים, מקור EMF ואלקטרודות עם חלק מוליך תת-קרקעי מהאדמה, שערכו נמדד על ידי מד זרם.
מד מתח מחובר למשטח לולאת האדמה המנוקה למתכת טהורה ולמגע האלקטרודה הקרקעית הראשית.
הוא מודד את ירידת המתח באזור שבין מתג הארקה הראשי לולאת הקרקע. חלוקת הערך של קריאת מד מתח על ידי הזרם שנמדד על ידי מד זרם, אתה יכול לחשב את ההתנגדות הכוללת של חלק המעגל כולו.
בעזרת מדידות גסות ניתן להגביל אותן ולחישוב תוצאות מדויקות יותר יהיה צורך לתקן את הערך המתקבל על ידי הפחתת ערך ההתנגדות של מוליכי החיבור והשפעת התכונות הדיאלקטריות של האדמה על אופי הזרמים המתפשטים באדמה.
מופחת בערך זה ונמדד על ידי הפעולה הראשונה, ההתנגדות הכוללת תעניק את התוצאה הרצויה.
השיטה המתוארת היא די פשוטה ולא מדויקת, יש לה חסרונות מסוימים. לכן, כדי לבצע מדידות טובות יותר שנעשו על ידי מומחי מעבדות חשמל, פותחה טכנולוגיה מתקדמת יותר.
שיטת הפיצויים
המדידה מבוססת על שימוש בעיצובים מוכנים של מכשירים מטרולוגיים בעלי דיוק גבוה המיוצרים על ידי התעשייה.
בשיטה זו משתמשים גם בהתקנת האלקטרודות העיקריות והעזרות באדמה.
הם נישאים לאורך של כ -10 ÷ 20 מטר ונקברים על אותו קו, לוכדים את לולאת האדמה שנבדקה. בדיקת מדידה מחוברת לאוטובוס של מכשיר ההארקה, ומנסה למקם את המכשיר קרוב יותר למגע האוטובוס. מוליכי חיבור מחברים בין מסופי המכשיר לאלקטרודות המותקנות באדמה.
מקורו של המשתנה EMF נותן זרם I1 למעגל המחובר, העובר במעגל סגור שנוצר על ידי התפתל העיקרי של שנאי זרם ה- CT, חוטי חיבור, אנשי אלקטרודה וקרקע.
סלילה משנית של שנאי CT תופסת את ה- I2 הנוכחי שווה לזו הראשונית ומעבירה אותו להתנגדות של ה- Rheostat R, המאפשרת למצב reochord "b" לקבוע את האיזון בין המתחים U1 ל- U2.
שנאי הבידוד IT מתרגם את I2 הנוכחי שעובר דרך הפיתול העיקרי שלו למעגל המשני שלו, הסגור למכשיר המדידה V.
הזרם I1 הזורם לאורך האדמה באזור שבין אלקטרודת האדמה הראשית לולאת האדמה יוצר נפילת מתח U1 באזור שאנחנו מודדים, ומחושב על ידי הנוסחה:
U1 = I1 ∙ rx.
I2 הנוכחי העובר בקטע של ה- Rheostat R "ab" עם ראב התנגדות יוצר נפילת מתח U2, המוגדרת על ידי הביטוי:
U2 = I2 ∙ רב.
במהלך המדידה, הזיזו את כפתור ההחלמה כך שסטיית החץ של הכלי V מוגדרת לאפס. במקרה זה, השוויון גורס: U1 = U2.
ואז נקבל: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.
מכיוון שעיצוב המכשיר הוא כזה I1 = I2, הקשר נצפה: rx = rab. נותר רק לגלות את ההתנגדות של העלילה ab. אבל בשביל זה מספיק להגדיל את הידית של הפוטנציומטר ולהרכיב חץ בחלקו הנע, שעתיד לעבור בקנה מידה קבוע, שסיים את לימודיו מראש ביחידות ההתנגדות של הראוסטט R.
לפיכך, מיקום מצביע החץ של ה- Rheostat בעת פיצוי על ירידות מתח בשני חלקים מאפשר לכם למדוד את ההתנגדות של מכשיר ההארקה.
בעזרת שנאי בידוד ותכנון מיוחד של ראש המדידה V הם משיגים כוונון אמין של המכשיר מזרמים תועים. מנגנון מדידה דיוק גבוה תורם לפגיעה נמוכה התנגדות חולפת בדיקה לתוצאת המדידה.
מכשירים הפועלים בשיטת הפיצוי מאפשרים מדידה מדויקת של ההתנגדות של אלמנטים בודדים.לשם כך, די בחיבור מוליך שנלקח מנקודה 1 לקצה אחד של המעגל הנמדד, ובדיקת מדידה (נקודה 2) וחוט מנקודה 3 מהאלקטרודה העזרתית לקצה השני.
התקנים למדידת ההתנגדות של מכשיר ההארקה
במהלך פיתוח תחום האנרגיה שופרו כל הזמן מכשירי מדידה מבחינת הקלה על השימוש והשגת תוצאות מדויקות ביותר.
רק לפני כמה עשורים, נעשה שימוש נרחב רק מטרים אנלוגיים מברית המועצות של מותגים כגון MS-08, M4116, F4103-M1 ושינויים בהם. הם ממשיכים לעבוד היום.
כעת הם מתווספים בהצלחה על ידי מכשירים רבים המשתמשים בטכנולוגיה דיגיטלית והתקני מיקרו-מעבד. הם מפשטים במידה מסוימת את תהליך המדידה, הם בעלי רמת דיוק גבוהה ומאחסנים את תוצאות החישובים האחרונים בזיכרון.
שיטה למדידת ההתנגדות של מכשיר ההארקה
לאחר מסירת המכשיר למקום המדידה והוצאתו ממארז ההובלה, המוט מוכן לחבר את מוליך המגע: הם מנקים את המקום לחיבור קליפ התנין עם קובץ מקורוזיה או מתקינים מהדק עם מהדק בורג המאלץ את שכבת המתכת העליונה.
מדידת התנגדות לשלושה חוטים
הדרישות להפעלה בטוחה מחייבות לבצע מדידות כאשר המפסק אינו פעיל בלוח הכניסה של הכניסה לבניין או כאשר מוליך PE מוסר מתג ההארקה. אחרת, במקרה חירום, זרם הדליפה יעבור דרך המעגל והמכשיר או גוף המפעיל.
המוליך המחבר מחובר למכשיר ומהדק.
במרחק מוגדר, אלקטרודות קרקעיות פונות באדמה בעזרת פטיש. סלילים עם מוליכים מחוברים תלויים עליהם וקצותיהם מחוברים.
כוונו את אנשי הקשר של החוטים בשקע המכשיר, בדקו את מוכנות המעגל לפעולה ואת גודל מתח ההפרעות בין האלקטרודות המותקנות. זה לא צריך לעלות על 24 וולט. אם מיקום זה לא מתקיים, יהיה עליכם לשנות את מיקום ההתקנה של האלקטרודות ולבדוק מחדש את פרמטר זה.
נותר רק ללחוץ על הכפתור לביצוע מדידה אוטומטית ולהסרת התוצאה המחושבת מהתצוגה.
עם זאת, אי אפשר להירגע לאחר קבלת תוצאת המדידה הראשונה. כדי לבדוק את העבודה שלך, עליך לבצע סדרה קטנה של מדידות בקרה, לסדר מחדש את הסיכה הפוטנציאלית במרחקים קצרים. אי ההתאמה של כל ערכי ההתנגדות המתקבלת לא אמורה לסטות ביותר מ- 5%.
מדידת התנגדות לארבעה חוטים
כדי להשתמש בשיטות החישה החשמלית האנכית ניתן להשתמש במד התנגדות לולאה קרקעית במעגל בעל ארבעה חוטים, ומסדרים את האלקטרודות המקבלות על פי שיטת Wenner או Schlumberger.
שיטה זו מתאימה יותר ללימודים מעמיקים ולחישוב ההתנגדות החשמלית של האדמה.
אפשרות החיבור למכשיר IS-20/1 לפי סכמה זו מוצגת בתמונה.
מדידת ההתנגדות של האלקטרודה הקרקעית באמצעות מד מהדק
בעת השימוש בשיטה יש צורך בזרם רקע מההתקנה החשמלית של הבניין ועד לולאת הקרקע. ערכו ברוב המכשירים הפועלים מסוג זה לא יעלה על 2.5 אמפר.
מדידת התנגדות לולאה מבלי לשבור את מעגל האלקטרודות הקרקע באמצעות מלחציים למדידה
באמצעות מטר IS-20 / 1m אתה יכול לבצע הערכה חשמלית של מצבו של התקן הארקת הבניין בהתאם לתכנית הבאה.
מדידת התנגדות לולאה ללא אלקטרודות עזר באמצעות שני מהדקי מדידה
בשיטה זו אין צורך להתקין אלקטרודות נוספות באדמה, אך ניתן לבצע עבודות באמצעות שתיים מהדק נוכחי. הם יצטרכו להישא לאורך המוט של מכשיר ההארקה למרחק העולה על 30 סנטימטרים.
בחירת מתודולוגיית המדידה תלויה בתנאי ההפעלה הספציפיים של הציוד והיא נקבעת על ידי מומחי המעבדה.
ניתן לבצע הערכה של מצבו של מכשיר ההארקה בתקופות שונות בשנה. עם זאת, יש לזכור כי בתקופה של נוכחות גדולה של לחות באדמה במהלך הפשרת הסתיו-אביב, התנאים להתפשטות זרמים באדמה הם הטובים ביותר, ובמזג האוויר היבש והחם - הגרוע ביותר.
מדידות קיץ עם אדמה מיובשת משקפות באופן האיכותי ביותר את מצב המתאר האמיתי.
חלק מהחשמלאים ממליצים להפחית את ערך ההתנגדות לשפוך את האדמה ליד האלקטרודות בתמיסות מלח. יש להבין כי אמצעי זה הוא זמני ולא יעיל. עם עזיבת הלחות, מצב המוליכות מחמיר שוב, והיונים של המלח המומס יהרסו את המתכת הממוקמת באדמה.
לסיכום
כל הקוראים הקשובים וחשמלאים מנוסים מוזמנים להתבונן בתמונה למטה המדגימה שיטה פשוטה, במבט ראשון, למדידת ההתנגדות של מכשיר ההארקה, שלא מצא יישום מעשי נרחב במעבדות.
הסבירו בתגובות אילו תהליכים חשמליים מתרחשים בשיטה זו וכיצד הם משפיעים על דיוק המדידה. בחן את הידע שלך, בהצלחה!
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: