Technologie

Mierniki impedancji pętli zwarcia firmy Sonel S.A.

Eksploatacja instalacji i urządzeń elektrycznych może powodować zagrożenie związane z porażeniem prądem, zwłaszcza przy wystąpieniu uszkodzenia w obwodzie zasilającym lub zasilanym z niego sprzęcie. Zapewnienie ochrony osobom znajdującym się w bezpośredniej bliskości urządzeń elektrycznych, w chwili zwarcia, polega na samoczynnym wyłączeniu zasilania.

Sposób weryfikacji, czy ten rodzaj ochrony jest zapewniony, polega na sprawdzeniu czy prąd, który pojawi się na skutek uszkodzenia, będzie większy od prądu powodującego zadziałanie zabezpieczenia zastosowanego w sprawdzanym obwodzie. Norma PN-HD 60364-4-41 określa, iż wyłączenie w przypadku zwarcia po.winno nastąpić w czasie 0,4 s (układ sieci TN, 230 V – 400 V AC). Wielkość prądu powodującego samoczynne wyłączenie zasilania w takim czasie wynika z charakterystyki pasmowej zastosowanych wkładek topikowych lub bezpieczników innego rodzaju. Dla powszechnie używanych zabezpieczeń automatycznych jest to proste do ustalenia i odpowiednio dla charakterystyk B,C i D wynosi 5, 10 i 20 krotności prądu nominalnego zabezpieczenia, niezależnie od producenta urządzenia. Faktyczny prąd uszkodzeniowy obliczany jest na podstawie zmierzonej impedancji pętli zwarcia. Dla obwodów odbiorczych wykonanie takiego badania jest stosunkowo proste i można do tego celu wykorzystać każdy dostępny na rynku miernik pętli zwarcia. Prąd uszkodzeniowy będzie ilorazem napięcia nominalnego i zmierzonej impedancji. Porównanie opisanych prądów  pozwala na stwierdzanie, czy ten rodzaj ochrony jest zachowany, czy też nie.

Miernik SONEL MZC-320S

Ten sam rodzaj ochrony nie jest jednak już tak prosty do sprawdzenia w instalacjach rozdzielczych, gdzie występują dużo wyższe prądy zwarciowe i tym samym zdecydowanie mniejsze impedancje pętli zwarcia przy napięciach wyższych niż 400 V
(np. 690 V). Powszechnie stosowane mierniki do tego rodzaju pomiarów mają zakres pomiarowy ok. 0,13 Ω w górę przy rozdzielczości 0,01 Ω, co jest zupełnie niewystarczające do badań w przemysłowych sieciach rozdzielczych ze względu na maksymalne dopuszczalne niepewności pomiarowe (PN-EN 61557).

Dlatego, do tego rodzaju badań firma SONEL S.A wprowadziła na rynek dwa unikalne mierniki impedancji pętli zwarcia MZC-320S i MZC-330S. W celu zwiększenia rozdzielczości pomiaru, a tym samym zakresu pomiarowego, zastosowano w tych urządzeniach obwody zwarciowe, pozwalające na wymuszenie prądu zwarciowego ok. 130 A dla napięcia sieciowego 230 V (pomiar obwodu jednofazowego) i maksymalnie ok. 300 A dla napięcia do 750 V (pomiar pętli faza-faza, rezystor zwarciowy 2,5 Ω ). Takie podejście pozwoliło na uzyskanie zakresu pomiarowego od 7,2mΩ przy rozdzielczości 0,1mΩ. Badanie wykonywane jest metodą czteroprzewodową, co pozwala na wyeliminowanie wpływu rezystancji przewodów pomiarowych na wynik pomiaru. W niektórych przypadkach nawet tak wysokie parametry metrologiczne mogą być niewystarczające. Dotyczy to obwodów o bardzo wysokich prądach zwarciowych przy zabezpieczeniach bardzo dużej mocy.

W takich sytuacjach może się okazać, że nie będziemy potrafili określić właściwego prądu uszkodzeniowego lub warunek samoczynnego wyłączenia zasilania nie będzie spełniony. Obydwa wspomniane mierniki przy pomiarze impedancji pętli zwarcia potrafią zmierzyć również napięcie rażeniowe i dotykowe (w zależności od ustawień dokonanych przez operatora), co pozwala na dopuszczenie badanego obiektu do eksploatacji na podstawie kryterium napięć.

Obecnie, MZC-320S i MZC-330S, jako jedyne na świecie mogą być wykorzystywane w sieciach  o napięciu znamionowym (międzyfazowym) 500 V i 690 V. Duże prądy zwarciowe, wymuszane podczas pomiaru (nawet 300 A), powodują wydzielanie się ogromnych ilość energii, co z kolei wymusiło opracowanie nowatorskiego, wydajnego systemu chłodzenia gwarantującego wykonanie nawet dziesięciu pomiarów na minutę. Kategoria pomiarowa tych urządzeń to  IV 600 V według normy PN-EN 61010-1.

Mierniki standardowo wyposażone są w pamięć i możliwość transmisji danych do komputera za pomocą USB lub bezprzewodowo (MZC-330S). Ze względu na przeznaczenie mierniki umieszczone w solidnej walizkowej obudowie IP-67. Duży podświetlany wyświetlacz pozwala na wygodną i intuicyjną obsługę.

Wymienione wyżej unikalne cechy mierników MZC-320S i MZC-330S powodują, iż jako jedyne obecnie na świecie mogą być stosowane do pomiarów małych pętli zwarcia (poniżej 0,13 Ω) w sieciach przemysłowych o napięciach międzyfazowych 500 V i 690 V. Oczywiście właściwości metrologiczne i użytkowe gwarantują przydatność tych mierników przy pomiarach impedancji pętli zwarcia dla każdego rodzaju instalacji elektrycznej, zarówno o charakterze odbiorczym i rozdzielczym, niezależnie od rodzaju zastosowanych zabezpieczeń.

Roman Domański

Click to comment

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

To Top