Mesuradors de microprocessador INF-200 i IS-10

A la indústria energètica s'utilitzen diversos tipus de mesuradors de resistència: microohmímetres, miliòhmetres, ohmímetres, megòhmetres, impedància, etc. Aquest article tracta sobre el mesurador de resistència de bucle IFN-200 «fase zero» i el mesurador de resistència de terra IS-10.

El mesurador de resistència de bucle «fase zero» és un dispositiu per mesurar la resistència d'una xarxa elèctrica directament sota tensió.

El dispositiu IFN-200 realitza les funcions següents:

• mesura de la resistència total, activa i reactiva del circuit de fase zero sense desconnectar la font d'alimentació amb una tensió nominal de 220 V;

• mesura de tensió CA;

• Mesura de la resistència de CC (mode ohmímetre);

• mesurar la resistència d'una connexió metàl·lica amb un corrent de fins a 250 mA per a resistències <20 Ohm;

• càlcul del corrent de curtcircuit esperat al punt de connexió del dispositiu.

El circuit de «fase zero» és una secció de la xarxa des del bobinatge secundari d'un transformador de potència fins a un receptor elèctric.Aquesta secció de la xarxa es pot representar en forma d'un circuit equivalent format per una font de tensió alterna Uc i resistències Rc i Xc, tal com es mostra a la Fig. 1.

Arròs. 1. Circuit de xarxa equivalent amb el dispositiu IFN-200 connectat

En primer lloc, el dispositiu IFN-200 amb un interruptor obert S (vegeu la figura 1) mesura el valor de l'amplitud i la fase de la tensió Uc. Després es tanca l'interruptor S durant 25 ms, connectant la càrrega Rn = 10 Ohm a la xarxa. En aquest cas, es mesura el valor de l'amplitud i la fase del corrent de càrrega In. El resultat és un sistema de dues equacions:

on j és la diferència de fase entre la tensió Uc i el corrent In.

Després de resoldre el sistema, es poden obtenir expressions per a Rc i Xc. Aquestes expressions les utilitza el programari del dispositiu.

Els valors de Rc i Xc es poden utilitzar per jutjar la qualitat del cablejat així com per a la selecció correcta dels interruptors.

La qualitat del cablejat a la xarxa elèctrica és qüestionable quan Rc> 0,5 Ohm; Xc> 1 ohm. El motiu principal d'aquesta situació és un augment de la resistència de contacte en quadres de distribució, caixes de connexió i contactes. La correcció de la selecció de l'interruptor es pot comprovar per la condició

Iem.r < Ikz,

on Iem.r — corrent de funcionament de l'alliberament electromagnètic de l'interruptor; Isc: corrent nominal de curtcircuit.

El dispositiu IS-10 està dissenyat per mesurar la resistència dels elements de connexió a terra, les juntes metàl·liques i la continuïtat dels conductors de protecció mitjançant el mètode de quatre fils. Té una funció per calcular automàticament la resistència del sòl.Mitjançant una pinça de corrent, el dispositiu mesura el corrent altern als elèctrodes de terra sense interrompre el circuit mesurat, cosa que permet fer una avaluació qualitativa del seu estat.

El botó «MODE» s'utilitza per canviar el dispositiu als modes de mètodes de mesura de dos, tres i quatre fils, mesures amb càlcul automàtic de la resistència del sòl i treballar amb pinces per mesurar el corrent o determinar la distribució percentual de corrents. En entrar al mode «MENÚ», aquest botó realitza la funció de desplaçar-se cap amunt pel menú.

El botó «MENU» s'utilitza per canviar el dispositiu al mode de configuració de paràmetres. Després d'entrar al botó «MENU» realitza la funció de desplaçar-se cap avall pel menú. Interval de mesura de la resistència del bucle de terra: 1 mOhm a 10 kOhm.

A la Fig. 2.

Arròs. 2. Circuit de mesura de la resistència de terra mitjançant el mètode de quatre fils

El dispositiu té sortides de corrent T1 i T2, així com entrades potencials P1 i P2. A través de les sortides T1 i T2, forma un corrent de pols estabilitzat de mesura amb polaritat variable (meandre) amb una freqüència de 128 Hz. El valor màxim de la força del corrent no és superior a 260 mA, el valor màxim màxim de la tensió de sortida sense càrrega no és superior a 42 V. La caiguda de tensió al circuit mesurat a corrent estabilitzat és proporcional a la seva resistència.

Aquesta tensió es mesura a les entrades P1 i P2, es filtra i s'alimenta a l'amplificador d'entrada i després a l'ADC.Els codis binaris generats per l'ADC es passen al microcontrolador on es calculen els valors requerits i es mostren a la pantalla. La connexió amb els cables de terra es fa mitjançant sondes i pinces especials, i la connexió a terra es fa mitjançant agulles metàl·liques submergides d'1 m de llarg.

El procediment per determinar la resistència de terra mitjançant el mètode de quatre fils és el següent:

1. Determineu la diagonal D màxima del dispositiu de connexió a terra (ZU).

2. Connecteu el carregador amb cables de prova als endolls T1 i P1.

3. Pin de potencial P2 col·locat a terra a una distància de 1,5D, però no inferior a 20 m del dispositiu de presa de terra mesurat.

4. Col·loqueu el pin actual T2 a terra a una distància superior a 3 D, però no inferior a 40 m del dispositiu de connexió a terra. Connecteu el cable de connexió al connector T2 del dispositiu. Realitzeu una sèrie de mesures de resistència de terra muntant successivament el pin potencial P2 a terra a distàncies de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 i 90% de la distància al pin actual T2 utilitzant els quatre - Mètode del fil.

5. Grafiqueu la dependència de la resistència de la distància entre el dispositiu de posada a terra i el pin potencial P2. Si la corba augmenta monòtonament i té una secció força horitzontal a la part mitjana (a distàncies del 40 i el 60%, la diferència de valors de resistència és inferior al 10%), llavors el valor de la resistència a una distància del 50% es pren com a veritat. En cas contrari, totes les distàncies als pins s'han d'augmentar 1,5-2 vegades o s'ha de canviar la direcció d'instal·lació dels pins per reduir la influència de les comunicacions aèries o subterrànies.

L'esquema per determinar la resistència del sòl mitjançant el dispositiu IS-10 es mostra a la Fig. 3.

Arròs. 3. Esquema per a la determinació de la resistència del sòl

El valor de la resistivitat del sòl es calcula segons el mètode de mesura de Werner. Aquesta tècnica implica distàncies iguals entre els elèctrodes d, que s'han de prendre almenys 5 vegades més grans que la profunditat d'immersió dels pins.

Les agulles de mesura s'instal·len a terra en línia recta, a distàncies iguals d, i es connecten a les preses de mesura T1, P1, P2 i T2, seleccionant el mode del mètode de mesura de quatre fils.

A continuació, heu de prémer "Rx", llegiu les lectures del valor de resistència RE.

La resistència del sòl es calcula mitjançant la fórmula: