Categories: Electricistes novells, Electricista industrial
Nombre de visualitzacions: 105522
Comentaris sobre l'article: 10
Com es mesura la resistència a terra
Seguretat ús de l’energia elèctrica no només depèn de la correcta instal·lació de la instal·lació elèctrica, sinó també del compliment dels requisits establerts en la documentació reguladora del seu funcionament. El circuit de posada a terra d’un edifici, com a part dels equips elèctrics de protecció, requereix un control periòdic de les seves condicions tècniques.
Com funciona el dispositiu de terra
En mode d'alimentació normal, bucle de terra Conductor de PE connectat a les carcasses de tots els electrodomèstics, el sistema d’equiparació potencial de l’edifici i està inactiu: a través d’aquest, aproximadament, no hi passen corrents, tret dels petits fons.
Com la presa de terra protegeix els humans
En cas d’emergència relacionada amb l’avaria de la capa d’aïllament del cablejat, apareix una tensió perillosa al cos de l’aparell defectuós i passa pel conductor PE a través del bucle de terra fins al potencial de terra.
Degut a això, la magnitud de l’alta tensió transmesa a les parts no conductores hauria de disminuir fins a un nivell segur, cosa que no pot provocar descàrregues elèctriques a una persona que estigui en contacte amb el cas d’un equipament defectuós a través del terra.
Quan el conductor PE o el bucle de terra es trenca, no hi ha una via de drenatge de tensió i el corrent passarà pel cos humàentre el potencial d’un aparell danyat i el terra.
Per tant, en operar equips elèctrics, és important mantenir el bucle de terra en bon estat i supervisar el seu estat amb mesures elèctriques periòdiques.
Com es produeix un mal funcionament al dispositiu de terra
En un nou circuit útil, el corrent elèctric d'accident a través del conductor PE entra als elèctrodes col·lectors que contacten la seva superfície amb el sòl i, a través d'aquests, es dirigeixen uniformement al potencial terrestre. En aquest cas, el flux principal es divideix uniformement en les seves parts constituents.
Com a resultat de l'exposició prolongada al sòl hostil, el metall dels cables actuals es recobreix amb una pel·lícula d'òxid superficial. La corrosió incipient empitjora gradualment les condicions per al pas del corrent, augmenta la resistència elèctrica dels contactes de tota l’estructura. El rovell format a les parts d’acer sol ser general, i en algunes zones té un caràcter local pronunciat. Això es deu a la presència desigual de solucions químicament actives de sals, àlcalis i àcids que es troben constantment al sòl.
Les partícules de corrosió resultants en forma de flocs separats s’allunyen del metall i així s’aturen el contacte elèctric local. Amb el pas del temps, hi ha tants llocs com que la resistència del circuit augmenta i el dispositiu de posada a terra, que perd la conductivitat elèctrica, es converteix en incapaç d’eliminar el terra perillós de manera fiable.
Només les mesures elèctriques puntuals permeten determinar el moment de l’estat crític del circuit.
Els principis establerts en la mesura de la resistència del dispositiu de terra
El mètode d'avaluació de l'estat tècnic del circuit es basa en la llei clàssica de l'enginyeria elèctrica, identificada per Georg Om per a la secció de circuits. Per a aquest propòsit, n’hi ha prou de passar un corrent a través d’un element controlat des d’una font de tensió calibrada i mesurar el corrent transmès amb un alt grau de precisió i, a continuació, calcular el valor de resistència.
Amperímetre i Mètode de voltímetre
Atès que el circuit funciona a terra amb tota la seva superfície de contacte, s'ha d'avaluar en la mesura. Per fer-ho, a una distància petita (uns 20 metres) del dispositiu de posada a terra controlat, els elèctrodes són enterrats: el principal i addicional.Es subministren amb corrent a partir d’una font estabilitzada de tensió alterna.
Un corrent elèctric comença a fluir al llarg d’un circuit format per cables, una font d’EMF i elèctrodes amb una part conductora subterrània del sòl, el valor de la qual es mesura per un amperímetre.
Un voltímetre està connectat a la superfície del bucle de terra netejat a metall pur i al contacte de l’elèctrode de terra principal.
Mesura la caiguda de tensió a l’àrea entre l’interruptor de terra principal i el bucle de terra. Dividint el valor de la lectura del voltímetre segons el corrent mesurat per l’amperímetre, podeu calcular la resistència total de la secció de tot el circuit.
Amb mesuraments grossos, es poden limitar a, i per calcular resultats més precisos, caldrà corregir el valor obtingut restant la resistència dels conductors de connexió i la influència de les propietats dielèctriques del sòl sobre la naturalesa dels corrents que s’escampen al sòl.
Reduïda per aquest valor i mesurada per la primera acció, la resistència total donarà el resultat desitjat.
El mètode descrit és bastant simple i imprecis, presenta certs desavantatges. Per tant, per realitzar millors mesuraments realitzats per especialistes de laboratoris elèctrics, s’ha desenvolupat una tecnologia més avançada.
Mètode de compensació
La mesura es basa en l'ús de dissenys preparats d'instruments metrològics d'alta precisió fabricats per la indústria.
Amb aquest mètode, també s’utilitza la instal·lació dels elèctrodes principals i auxiliars al sòl.
Es porten al llarg d’uns 10 ÷ 20 metres i s’enterren a la mateixa línia, capturant el bucle provat del terra. Una sonda de mesura està connectada al bus del dispositiu de presa de terra, intentant situar el dispositiu més a prop del contacte del bus. Els conductors de connexió connecten els terminals del dispositiu amb uns elèctrodes instal·lats a terra.
La font de la variable EMF dóna un corrent I1 al circuit connectat, que passa per un circuit tancat format per la bobinada primària del transformador de corrent CT, cables de connexió, contactes d’elèctrodes i terra.
El bobinat secundari del transformador CT percep el corrent I2 igual al primari i el transfereix a la resistència del reostat R, el que permet al reòcord "b" establir l'equilibri entre les tensions U1 i U2.
El transformador d’aïllament IT tradueix el corrent I2 que passa pel seu bobinat primari al seu circuit secundari, tancat al dispositiu de mesura V.
El corrent I1 que circula per terra a l’àrea entre l’elèctrode de terra principal i el bucle de terra forma una caiguda de tensió U1 a l’àrea que mesurem, que es calcula mitjançant la fórmula:
U1 = I1 ∙ rx.
El corrent I2 que passa per la secció del reostat R "ab" amb resistència rab forma una caiguda de tensió U2, definida per l'expressió:
U2 = I2 ∙ rab.
Durant la mesura, moveu el botó de reordena perquè la desviació de la fletxa de l’instrument V s’ajusti a zero. En aquest cas, la igualtat es manté: U1 = U2.
Llavors obtenim: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.
Com que el disseny del dispositiu és tal que I1 = I2, s'observa la relació: rx = rab. Només ens queda saber la resistència de la trama ab. Però, n’hi ha prou amb augmentar el mànec del potenciòmetre i muntar la fletxa a la seva part mòbil, que es desplaçarà al llarg d’una escala fixa, calibrada amb antelació en les unitats de resistència del reostat R.
Així, la posició del punteró de fletxa del reostat quan es compensen caigudes de tensió en dues seccions permet mesurar la resistència del dispositiu de terra.
Mitjançant un transformador d’aïllament informàtic i un disseny especial del capçal de mesura V, aconsegueixen un fustigament fiable del dispositiu de corrents perduts. Un mecanisme de mesura d’alta precisió contribueix a un impacte baix resistències transitòries sonda del resultat de la mesura.
Els dispositius que funcionen amb el mètode de compensació permeten mesurar amb precisió la resistència d’elements individuals.Per fer-ho, n’hi ha prou de connectar un conductor conduït des del punt 1 a un extrem del circuit mesurat i una sonda de mesura (punt 2) i un filferro del punt 3 de l’elèctrode auxiliar a l’altre.
Dispositius de mesura de la resistència del dispositiu de terra
Durant el desenvolupament del sector energètic, els instruments de mesura s’han millorat constantment per facilitar l’ús i obtenir resultats altament precisos.
Fa poques dècades, només es van utilitzar àmpliament els comptadors analògics de l'URSS de marques com MS-08, M4116, F4103-M1 i les seves modificacions. Actualment continuen treballant.
Ara es complementen amb èxit per nombrosos dispositius que utilitzen tecnologia digital i dispositius de microprocessador. Simplement simplifiquen el procés de mesurament, tenen una gran precisió i emmagatzemen els resultats dels últims càlculs a la memòria.
Mètode per mesurar la resistència del dispositiu de terra
Després que l’aparell s’hagi lliurat al lloc de mesura i retirat del estoig de transport, la barra d’autobús està preparada per connectar el conductor de contacte: netegen el lloc per connectar el clip de cocodril amb un fitxer de la corrosió o instal·len una abraçadora amb una pinça de cargol forçant la capa superior de metall.
Mesura de la resistència de tres fils
Els requisits per a un funcionament segur requereixen que es facin mesures quan l’interruptor de circuit està desactivat al quadre d’alimentació d’entrada de l’edifici o quan el conductor PE es treu del commutador de terra. En cas contrari, en cas d’emergència, el corrent de fuga passa pel circuit i el dispositiu o el cos de l’operador.
El conductor de connexió està connectat al dispositiu i a la pinça.
A una distància determinada, els elèctrodes de terra es barren a terra amb un martell. Les bobines amb conductors de connexió es troben penjades i els seus extrems es connecten.
Configureu els contactes dels cables a la presa del dispositiu, comproveu la preparació del circuit per al seu funcionament i la magnitud de la tensió d’interferència entre els elèctrodes instal·lats. No hauria de superar els 24 volts. Si no es compleix aquesta posició, haureu de canviar la ubicació d’instal·lació dels elèctrodes i tornar a comprovar aquest paràmetre.
Només queda prémer el botó per realitzar la mesura automàtica i treure de la pantalla el resultat calculat.
Tot i això, és impossible calmar-se després de rebre el resultat de la primera mesura. Per provar el vostre treball, heu de realitzar una petita sèrie de mesures de control, reordenant el pin potencial a distàncies curtes. La discrepància de tots els valors de resistència obtinguts no ha de divergir en més d’un 5%.
Mesura de la resistència de quatre fils
Per utilitzar mètodes de detecció elèctrica verticals, es poden utilitzar mesuradors de resistència del bucle de terra en un circuit de quatre fils, disposant els elèctrodes receptors segons el mètode Wenner o Schlumberger.
Aquest mètode és més adequat per a estudis en profunditat i per al càlcul de la resistivitat elèctrica del sòl.
A l’imatge es mostra l’opció de connexió del dispositiu IS-20/1 segons aquest esquema.
Mesura de la resistència de l'elèctrode a terra mitjançant pinces
Quan s’utilitza el mètode, cal tenir un corrent de fons des de la instal·lació elèctrica de l’edifici fins al bucle de terra. El seu valor en la majoria de dispositius que operen en aquest tipus no hauria de superar els 2,5 amperes.
Mesura de la resistència de llaç sense trencar el circuit elèctrode a terra mitjançant pinces de mesurament
Mitjançant el metre IS-20 / 1m, és possible realitzar una avaluació elèctrica de l'estat del dispositiu de terra a l'edifici segons l'esquema següent.
Mesura de la resistència del circuit sense elèctrodes auxiliars mitjançant dues pinces de mesurament
Amb aquest mètode, no és necessari instal·lar elèctrodes addicionals a terra, però podeu realitzar treballs amb dos pinça actual. Caldrà que es portin al llarg de la barra de bus del dispositiu de terra a una distància de més de 30 centímetres.
L'elecció de la metodologia de mesura depèn de les condicions específiques de funcionament de l'equip i és determinada pels especialistes del laboratori.
L'avaluació de l'estat del dispositiu de presa de terra es pot realitzar en diferents moments de l'any. Tanmateix, cal tenir en compte que, durant el desgel de la tardor-primavera, el període de molta presència d’humitat al sòl és molt favorable les condicions per a la propagació de corrents al terra, i en temps sec i calorós, el pitjor.
Les mesures d’estiu amb terra seca reflecteixen de manera més qualitativa l’estat real del contorn.
Alguns electricistes recomanen reduir el valor de resistència per vessar el sòl a prop dels elèctrodes amb solucions salades. Cal entendre que aquesta mesura és temporal i ineficaç. Amb la sortida de la humitat, l’estat de conductivitat empitjora de nou i els ions de sal dissolta destruiran el metall situat al sòl.
En conclusió
Tots els lectors atents i els electricistes experimentats són convidats a mirar la imatge següent, cosa que demostra un mètode senzill, a primera vista, de mesurar la resistència del dispositiu de terra, que no ha trobat àmplia aplicació pràctica als laboratoris.
Expliqueu en els comentaris quins processos elèctrics es produeixen amb aquest mètode i com afecten la precisió de la mesura. Posa a prova els teus coneixements, bona sort!
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: