�vod

Skúšanie ochrany samočinným odpojením od zdroja v sieti TN (ochrany nulovaním)

Úloha

V sieti TN odmerajte:

a). Impedanciu vypínacej slučky
b). Dotykové napätie na neživej časti elektrického zariadenia

Teoretický úvod

Ochrana samočinným odpojením od zdroja v sieti TN patrí medzi ochrany "nulovaním", ktorej podstata spočíva v odpojení poruchového zariadenia od zdroja pomocou vypínacích prvkov v čase kratšom, než by mohlo dôjsť k úrazu elektrickým prúdom (pre sieťové napätie 230 V je to maximálne 0,4 s.).
To znamená, že vypínacie prvky musia do 0,4 s vypnúť zariadenie od zdroja, ak sa na kostre objaví väčšie napätie, než je dovolené (v bezpečnom - suchom - prostredí je to 50 V).
Poruchový prúd sa k nim dostáva použitím vodiča spojeného s uzemneným uzlom (nulovým bodom) zdroja.

V sieti TN je uzol zdroja uzemnený (pracovné uzemnenie) - o tom hovorí písmeno T.
TNS


Neživá časť elektrického zariadenia je s uzlom spojená vodičom (PE alebo PEN) - o tom hovorí písmeno N.
Ochrana sa realizuje vytvorením ochranného - vypínacieho - obvodu s malou impedanciou Zv, ktorá zabezpečí, že obvodom tečie dostatočne veľký prúd, schopný vybaviť (vypnúť) predradený ochranný prvok (poistku alebo istič).
Požadovanú hodnotu impedancie docielime vhodným nadimenzovaním prierezu ochranného vodiča, čiže jeho odporom.
Pre impedanciu musí platiť
Prierez

Postup merania

a.) Meranie impedancie vypínacej slučky:

Impedanciu vypínacej slučky možno merať špeciálnymi, na tento účel vyvinutými meracími prístrojmi.
Merací prístroj sa pripojí jedným pólom k fázovému vodiču siete L a druhým pólom na neživú časť kontrolovaného zariadenia, pripojeného k sieti. (pripojené spotrebiče, kovová kostra rozvádzača, ochranný kolík zásuvky a pod.)
Pretože ide o priame meranie v sieti nn treba zachovať zvýšenú opatrnosť, aby pri nesprávnom postupe nedošlo k úrazu elektrickým prúdom.
Na meracom prístroji odčítame priamo hodnotu Zv. Po stisnutí tlačidla "Štart" sa na displeji objaví údaj o impedancii ochrannej slučky. Po jeho uvoľnení sa objaví údaj o napätí UL-N alebo UL-PE (podľa polohy valcového prepínača na prístroji).

b.) Meranie dotykového napätia na neživých častiach elektrického zariadenia pri poruche:

Pri poruche izolácie elektrického predmetu vzniká poruchový prúd. Jeho hodnotu budeme simulovať pomocou regolovateľného odporu R. Zmenšovaním hodnoty R poruchový prúd zväčšujeme a naopak. Poruchový prúd meriame ampérmetrom (A). Hodnotu R zmenšujeme dovtedy, pokiaľ na poruchový prúd nezareaguje ochranný prvok - istič. Voltmetrom (V) odmeriame napätie na neživej časti elektrického zariadenia.

Schéma zapojenia

a.) Meranie impedancie vypínacej slučky:

Schéma zapojenia

b.) Meranie dotykového napätia na neživých častiach elektrického zariadenia pri poruche:

Schéma zapojenia

Súpis prístrojov

PU 180

Tabuľka nameraných hodnôt

Vzorový výpočet

Záver

Úloha

Odmerajte zemný odpor bleskozvodu.

Teoretický úvod

Podľa účelu rozoznávame uzemnenie:

  • pracovné
  • ochranné
  • bleskozvodné

Pracovné uzemnenie

Pracovným uzemnením nazývame také uzemnenie, ktoré je nevyhnutné pre prevádzku, napr. uzemňujeme nulový uzol transformátora, kladný pól ústrednej batérie v telefónnych ústredniach a podobne.

Ochranné uzemnenie

Ochranné uzemnenie je uzemnenie takých vodivých častí zariadenia strojov a prístrojov, ktoré sú pri normálnom stave bez napätia, ale pri poruche (prieraz izolácie) by sa pod napätie mohli dostať (kostry prístrojov).
V elektrických sieťach nízkeho napätia sa predpisuje odpor ochranného uzemnenia tak, aby dotykové napätie chráneného zariadenia nemohlo prestúpiť 50 V.
V obytných domoch, kde sa predpisuje ochranné uzemnenie na vodovodné potrubie, sa dá najväčší prípustný odpor uzemnenia vypočítať podľa vzťahu
Odpor uzemnenia
kde Ivyp je vypínací prúd najväčšieho spotrebiča (dvaapolnásobok menovitého prúdu poistky).

Bleskozvodné uzemnenie

Bleskozvodové uzemnenie je v podstate tiež ochranné uzemnenie, ktoré chráni proti účinkom atmosferickej elektriny. STN podrobne určuje, aký má byť najväčší dovolený odpor uzemnenia v jednotlivých prípadoch. (Napríklad odpor uzemnenia bleskozvodu v ílovitej pôde nemá byť väčší ako 15 Ω).

Odpor uzemnenia sa skladá z:

  • odporu uzemňovacieho vodiča
  • odporu uzemňovača
  • prechodového odporu uzemňovač ? zem
  • odporu zeme

Odpor uzemnenia závisí:

  • od rozmerov a tvaru uzemňovača
  • rezistivity pôdy v ktorej je uzemňovač uložený
  • od ročného obdobia
Najväčšia časť celkového odporu uzemnenia pripadá na najbližšie okolie uzemňovača , teda na prechodový odpor medzi uzemňovačom a zemou.
Uzemňovač
Povrch uzemňovača nemá podliehať korózii.

Metódy merania odporu uzemnenia:

  • Dve pomocné elektródy a testovaný uzemňovač (uzemňovače musia byť rozpojené)
    Voltampérová metóda Meračom odporu uzemnenia napr. Metra PU 183
  • Dve pomocné elektródy a kliešťový merač prúdu (uzemňovače nemusia byť rozpojené)

Dve pomocné elektródy a testovaný uzemňovač - Voltampérová metóda

Uzemňovače musia byť rozpojené.
Odpor uzemňovačov sa určuje nepriamou metódou (výpočtom) ako pomer napätia uzemňovača oproti zemi a prúdu prechádzajúceho uzemňovačom.
Zemou sa podľa STN rozumejú miesta vzdialené od uzemňovača, ktorým prechádza prúd tak, že medzi týmito miestami navzájom nevznikajú žiadne napätia.
Napätia uzemňovačov Ua, Ub voči zemi je rozdiel potenciálu Ua rsp. Ub (úbytku napätia ktoré vzniklo na uzemňovači v dôsledku pretekaného prúdu) a potenciálu zeme (úbytku napätia na zemi).
Rozloženie náboja
Rozloženie náboja
Na obrázku je vyznačené kde spomínaný úbytok vzniká. Úbytok napätia vzniká len v blízkosti uzemňovačov, ktorými prechádza prúd. Ak sú obidva uzemňovače od seba dostatočne vzdialené, potom v priestore medzi nimi (označovanom ako zem) nevytvára prechádzajúci prúd skoro žiadne úbytky napätia. Je to dané tým, že v určitej vzdialenosti od uzemňovača má prúdové pole možnosť rozložiť sa na veľmi veľkom priestore, čím hustota prúdu klesá prakticky na nulu. Odpor uzemňovačov bude
Odpor uzemňovača
Odpor uzemňovača
Ua a Ub získame odčítaním z voltmetra meraním úbytku napätia
I získame odčítaním ampémetra .

Postup merania

Pre meranie sa používajú dve pomocné sondy prúdová ? Ha napäťová ? S.Prúdová sonda Hsa umiestni v takej vzdialenosti od uzemňovača Z, aby sa oblastiodporu týchto dvoch uzemňovačov neprekrývali (obr. 2). Medzi uzemňovač, ktoréhoodpor meriame, a prúdovú sondu pripojíme zdroj striedavého prúdu. Napäťovú sondu Sumiestnime v polovičnej vzdialenosti medzi uzemňovač a prúdovú sondu H. Voltmetrom,zapojeným medziuzemňovač a napäťovú sondu, odmeriame úbytok napätia UZmedzi Za Sa ampérmetrom odmeriame prúd Itečúci prúdovou sondou. To, že nameraná hodnota odporu je skutočnou hodnotou odporu uzemňovačaskontrolujeme tak, že napäťovú sondu S premiestnime najprv o 6 m ďalej od uzemňovača Z a potom o 6 m bližšie k uzemňovaču (obr.1). Ak sú všetky tri výsledky v podstate zhodné, potom výsledný odpor uzemňovača sa rovná priemeru všetkých troch meraní. Ak sa namerané hodnoty podstatne líšia, musí sa meranie opakovať pri zväčšenej vzdialenosti L medzi Za H(v praxi je vzdialenosť medzi Z a Hasi 2.a = 40 metrov). Merať musíme striedavým prúdom, lebo pri meraní jednosmerným prúdom sa môže uplatniť polarizácia elektród na rozhraní povrchu uzemňovača a zeme a tým je meranie skreslené.
Vyhýbame sa meraniu sieťovou frekvenciou, aby nenastalo rušenie inými zdrojmi s touto frekvenciou.
.

Schéma zapojenia

Schéma zapojenia

Súpis prístrojov

Tabuľka nameraných hodnôt

Vzorový výpočet

Záver

HTML 4.01CSS Nahor Mail Form�t pre tla� Domov - HROBONKA