POLITECHNIKA  LUBELSKA W  LUBLINIE	LABORATORIUM METROLOGII Ćwiczenie  Nr  25	3B
Nazwisko i imię:	Semestr	Grupa
Temat ćwiczenia: Pomiary impedancji pętli zwarcia	Data wykonania	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami ochrony

przeciwporażeniowej oraz metodami i układami do pomiaru impedancji pętli zwarcia,

miernikami impedancji pętli zwarcia i sposobami ich sprawdzania. Zakres ćwiczenia

obejmuje pomiary impedancji pętli zwarcia metodą techniczną i specjalizowanymi

miernikami oraz wyznaczenie błędów tych pomiarów.

II. Wykonanie ćwiczenia.

1. Pomiar impedancji pętli zwarcia metodą techniczną.

a) Schematy układów.

b) tabele pomiarowe

$${\mathbf{R}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\left| \mathbf{E}_{\mathbf{1}} \right|\mathbf{- |}\mathbf{U}_{\mathbf{1}}\mathbf{|}}{\mathbf{I}_{\mathbf{o}\mathbf{1}}}\backslash n}{\mathbf{X}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\left| \mathbf{E}_{\mathbf{2}} \right|\mathbf{- |}\mathbf{U}_{\mathbf{2}}\mathbf{|}}{\mathbf{I}_{\mathbf{o}\mathbf{2}}}}$$

$$\mathbf{Z}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{R}_{\mathbf{psr}}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{X}_{\mathbf{psr}}^{\mathbf{2}}}$$

$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{p}}\mathbf{= arc\ cos}\frac{\mathbf{R}_{\mathbf{p}}}{\mathbf{Z}_{\mathbf{p}}}$$

$$\mathbf{R}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{235 - 231}}{\mathbf{7,3}}\mathbf{= 0,54794\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{X}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{235 - 234}}{\mathbf{7,3}}\mathbf{= 0,13698\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{Z}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{0,49204}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{0,0818}^{\mathbf{2}}}\mathbf{= 0,498797\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{p}}\mathbf{= arc\ cos}\frac{\mathbf{0,49204}}{\mathbf{0,498797}}\mathbf{=}\mathbf{9,441}^{\mathbf{o}}$$

2. Pomiar wydłużonej impedancji pętli zwarcia metodą techniczną.

a) Schemat układu.

b) Tabela pomiarowa

• Użyte wzory:

$${\mathbf{R'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\left| \mathbf{E}_{\mathbf{1}} \right|\mathbf{- |}\mathbf{U}_{\mathbf{1}}\mathbf{|}}{\mathbf{I}_{\mathbf{o}\mathbf{1}}}\backslash n}{\mathbf{X'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\left| \mathbf{E}_{\mathbf{2}} \right|\mathbf{- |}\mathbf{U}_{\mathbf{2}}\mathbf{|}}{\mathbf{I}_{\mathbf{o}\mathbf{2}}}}$$

$$\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{R'}_{\mathbf{psr}}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{X'}_{\mathbf{psr}}^{\mathbf{2}}}$$

$$\mathbf{\varphi'}_{\mathbf{p}}\mathbf{= arc\ cos}\frac{\mathbf{R'}_{\mathbf{p}}}{\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}}$$

$$\mathbf{R'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{235 - 217}}{\mathbf{7}}\mathbf{= 2,5714\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{X'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{233 - 231}}{\mathbf{7,1}}\mathbf{= 0,2817\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{2,6439}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{0,3872}^{\mathbf{2}}}\mathbf{= 2,673559\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{\varphi'}_{\mathbf{p}}\mathbf{= arc\ cos}\frac{\mathbf{2,6439}}{\mathbf{2,67356}}\mathbf{=}\mathbf{8,543}^{\mathbf{o}}$$

III. Zestawienie wyników pomiarów oraz obliczenie błędu pomiaru wydłużonej impedancji pętli zwarcia dla metody technicznej.

$$\mathbf{Z'}_{\mathbf{\text{pobl}}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{(}{\mathbf{R}_{\mathbf{p}}\mathbf{+}\mathbf{R}_{\mathbf{d}}\mathbf{)}}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{X}_{\mathbf{p}}^{\mathbf{2}}}$$

$$\mathbf{\delta}\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}\mathbf{-}\mathbf{Z'}_{\mathbf{\text{pobl}}}}{\mathbf{Z'}_{\mathbf{\text{pobl}}}}$$

• Przykładowe obliczenia:

$$\mathbf{Z'}_{\mathbf{\text{pobl}}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{(}\mathbf{2,39204)}^{\mathbf{2}}\mathbf{+ 0,0818}}\mathbf{= 2,409\mathrm{\Omega}}$$

$$\mathbf{\delta}\mathbf{Z'}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{2,6735 - 2,409}}{\mathbf{2,409}}\mathbf{= 0,10978\%}$$

IV. Spis przyrządów

Amperomierz elektromagnetyczny 10A, kl.0.5 309556

Rezystor 1.9Ω / 7.5A

Woltomierz elektromagnetyczny kl.0.5, 300V

Wyłącznik

Dławik 10A, 50Hz

Ogrzewacz elektryczny TYP PS-I

V. Wnioski

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………