Érintésvédelem Szabványossági Felülvizsgálat

Elektromos mérések - A földelő vezetékek folytonossáElektromos mérések - A földelő vezetékek folytonosságának/ellenállásának ellenőrzése

A földelést biztosító vezetékek/sínek ellenőrzése az erre a célra készült műszerekkel lehetséges. Az ellenőrzésnél az első és legfontosabb mérés a földelő vezeték folytonosságának ellenőrzése. A földelő vezetékek/sínek általában csavaros kötéssel csatlakoznak az adott berendezéshez (itt most nem foglalkozunk a berendezésen belüli földeléssel). A földelő vezeték/sín ellenállásának egy része a csatlakozások átmeneti ellenállásából adódik. A vezető felületeket öszszeszorító erőn kívül az átmeneti ellenállást a környezeti hőmérséklet és páratartalom is nagyban befolyásolja. A hőmérséklet és páratartalom hatása hosszabb időn keresztül az átmenetek oxidálódásához vezet, melynek hatására az átmenet egyenirányító tulajdonságokat is felvesz. Ennek eredményeképpen az átmenet ellenállása a mérőáram polaritásától függően eltérő értéket ad. A földelés ellenőrzésekor ezért, a megfelelő mechanikai kötés ellenőrzésén túl, a folytonosság ellenőrzését kétféle polaritással kell elvégezni. Egyes készülékek ezt a polaritáscserét a méréskor automatikusan elvégzik, és a két mérés átlagát jelzik ki. A folytonosság ellenőrzését lehetőség szerint nagy árammal kell végezni. A hordozható és kézi készülékek belső áramellátása nem teszi lehetővé amper nagyságrendű mérőáramok alkalmazását, ezeknél a mérőáram 200 mA vagy ennél valamivel nagyobb (általában 200 mA fölött nem definiált). Egyes gyártók készülékeinél, ha a mért ellenállás kisebb 5 -nál, akkor a mérés 200 mA-rel történik, ha a mért ellenállás nagyobb 5 -nál, akkor a mérés ennél kisebb árammal valósul meg. Asztali vagy megfelelő áramellátással rendelkező készülékeknél a mérőáram <1 A-rel történik. Ennél nagyobb mérőáramra is szükség lehet bizonyos esetekben, főleg ha a mérendő földelő vezeték várható ellenállása nagyon kicsi, <0,5 ohm, és nagy felbontással (pl. 100 ohm) szeretnénk mérni. Erre a célra szolgál például a magyar piacon is hozzáférhető két készülék, amelyek 0-32 A, illetve 0-42 A AC mérőárammal történő mérést tesznek lehetővé. Ekkora mérőáram mellett a felbontás is megfelelő ahhoz, hogy a hibakeresés gyors és hatékony legyen. Tekintettel arra, hogy folytonosság mérésénél általában kis ellenállásokat mérünk, figyelemmel kell lenni a mérőkábelek ellenállására, amelyek meghamisíthatják a mérést. Mind a hordozható, mind az asztali készülékek általában két megoldást biztosítanak a probléma megoldására. Az egyik a négyvezetékes mérés, ahol két kábel a mérőáram hozzávezetését, két kábel pedig a mérőpontok közötti feszültségesést (ellenállást) méri (1. ábra). A másik megoldás a kalibrálási lehetőség. Ebben az esetben két mérőkábelünk van, melyeket rövidre zárva a mérőműszer kinullázható, ezzel eltüntetve a mérőkábelek ellenállásának zavaró hatását. Hibakeresésnél jó szolgálatot tesz az, ha a mérőáram hosszabb ideig folyhat a mérendő földelő kábelen/sínen. Egyes készülékek lehetőséget adnak egy ún. Timer (azaz időzítő) funkcióra, ahol a vizsgálati idő megadható, és ez alatt az idő alatt a mérőáram állandóan rá van kapcsolva a mérendő földelő kábelre/sínre. A mérést végző személy a mérőkábelen a mérőcsúcsok helyzetének változtatásával tudja behatárolni a hiba helyét. A 2. ábra egy épületen belüli földelés folytonosságának ellenőrzéséhez történő mérési elrendezést mutat. Hurokimpedancia mérése és a várható zárlati áram meghatározása Bár a hurokimpedancia mérése nem tartozik közvetlenül a földelési ellenállás mérésének témakörébe, azonban tekintettel arra, hogy a hurokimpedancia mérése a fázis-védőföld áramkörben történik, ezért itt kell erről is szót ejteni. A fázis-védőföld (L-PE) áramkör hurokimpedanciájának mérésekor az áramkör teljes impedanciája kerül meghatározásra. A mérés a gyakorlatban a fali földelt csatlakozóaljzaton keresztül történik. Az a tény, hogy a méréskor az összes az áramkörben található impedancia befolyásolja a mérés eredményét, azt jelenti, hogy a pontos méréshez a hálózatról a mérés megkezdése előtt le kell kapcsolni vagy el kell távolítani minden terhelést. A mérés elvét a 3. ábra mutatja. A fázis-védőföld áramkörbe iktatott ismert értékű mérőellenállásra adott ideig (fél periódus) rákapcsoljuk a hálózati feszültséget. Mérjük a mérőellenálláson eső feszültséget és a hálózati feszültséget. Egy megfelelő mérőáramkör a mért értékekből kiszámítja a hurokimpedancia értékét. Tekintettel arra, hogy a hurokimpedancia értéke általában eléggé kis érték, a mérőellenállás sem lehet nagy értékű, mert abban az esetben a hurokimpedancia értéke elhanyagolhatóvá válna a mérőellenállás értékéhez képest, és a mérés gyakorlatilag lehetetlen lenne. Emiatt a mérőellenállás értéke kicsi, ami azt jelenti, hogy rövid időre (általában fél periódus) igen nagy áram folyik a mérőellenálláson (műszertől függően akár 20 A). Ez azzal a következménynyel jár, hogy a mérőellenállás melegszik. Részben ennek csökkentése céljából választották a rövid mérési időt, így a mérőellenállás csak 10 msec-ig van rákapcsolva a hálózatra. Bizonyos számú ismételt mérés után a mérőellenállás így is felmelegszik, és ilyenkor a műszerek általában megakadályozzák a további mérést, miközben hibaüzenet jelenik meg a kijelzőn. Az elmondottakból láthatóan az áramkörben rövid ideig nagy áram folyik, amely a beépített életvédelmi reléket (RCCB) működésbe hozhatja. Ezért a mérés megkezdése előtt ezeket a védelmi eszközöket rövidzárral át kell hidalni. (Vigyázat! A mérés befejezése után a rövidzárak eltávolítandók!) A rövidzárak beiktatása általában problémás, és a mérést végző személy elfeledkezhet az eltávolításukról a mérés befejezése után, ezért a már említett gyártók az újabb fejlesztésű műszereiket úgy alkották meg, hogy a méréshez nem kell beiktatni rövidzárakat, és a védelem ennek ellenére nem lép működésbe. A hurokimpedancia ismeretében kiszámítható a várható rövidzárlati áram, melynek mérése egyébként meglehetősen körülményes lenne. A rövidzárási áram ismeretében meghatározhatók a védelmi eszközök paraméterei, hogy a túláram elleni védőeszköz működésbe lépjen a névleges áramának túllépése esetén. A várható rövidzárlati áram a IPSC = Unom/ZL képletből számítható ki, ahol az Unom a hálózat névleges feszültsége, ZL pedig a mért hurokimpedancia értéke. A készülékek döntő többsége ezt a számítást elvégzi, és a kijelzőn a várható rövidre zárási áram értéke jelenik meg. A mérést általában a fali csatlakozóról végezzük, azaz a műszerek szabványos dugasszal csatlakoznak a védőföld-csatlakozással rendelkező fali csatlakozóba. Magyarországon a csatlakozó- aljzat bekötése nem egységes, ezért mérés előtt ellenőrizni kell, hogy a csatlakozóaljzat bekötése megfelelő-e a méréshez. Mint említettük, a hurokimpedancia értéke általában kis érték, ezért a mérőkábel ellenállása a mért értéket meghamisíthatja. Ezért mérés előtt a műszert nullázni kell a mérőkábel rövidre zárt állapotában. Az előzőkben a hurokimpedancia mérését a fázis és a védőföld-vezető között határoztuk meg. A mérőműszerek döntő többsége alkalmas a vonali, azaz a fázis-semleges vezető közötti ellenállás meghatározására is. A mérési elv és eljárás ugyanaz, azonban itt az L-N közötti hurok kerül megmérésre. A nemzeti és nemzetközi szabványoknak megfelelően ezt a mérést nem mindig kell elvégezni. A gyakorlatban azonban ez a mérés nagyon fontos a villamos rendszer működése és a hibaelhárítás szempontjából. Ez a mérés alkalmazható RCD-vel ellátott TN-rendszerben, a hibás védőföldelő (PE) és a nulla vezető (N) bekötésének ellenőrzésére az N-vezető megszakítása nélkül. Hibás bekötés estén az RCD megszakítja az áramkört a vonali ellenállás mérésekor. Egyébként ezt a mérést lehet használni a nulla vezető (N) kis ellenállásának ellenőrzésére is. (Elnézést kérek az olvasóktól, a Földelési ellenállás I. című cikkben a táblázat jobb oldali oszlopának felirata helyesen: fajlagos ellenállás, a relék, illetve a megszakítók helyesen: áram-megszakítók!)

Pástyán Ferenc

Súgó Még nincs hozzászólás.

Frissítés

Csak regisztrált felhasználók írhatnak hozzászólást.