POLITECHNIKA LUBELSKA w Lublinie

Wydział Elektryczny

Laboratorium instalacji i oświetlenia elektrycznego

Temat: Badanie instalacji niskiego napięcia

Wykonali: Piotr Szukało Grupa E.D 6.4

Rafał Gołąb

Data wykonania : 2004-04-15

1. Cel ćwiczenia :

Podstawowym celem wykonywania pomiarów i prób jest stwierdzenie czy zainstalowane przewody, aparaty, urządzenia i środki ochrony :

• spełniają wymagania określone w odpowiednich normach,

• spełniają rolę ochrony i zabezpieczenia osób i mienia przed negatywnym oddziaływaniem instalacji elektrycznych,

• nie mają uszkodzeń, wad lub odporności mniejszej niż wymagana,

• są dobrane, zainstalowane i wykazują parametry określone w projekcie.

2. Podstawowy zakres pomiarów i prób obejmuje przede wszystkim :

• sprawdzenie ciągłości przewodów ochronnych, w tym głównych i

dodatkowych ( miejscowych ) połączeń wyrównawczych,

• pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej,

• sprawdzenie ochrony przez oddzielenie od siebie obwodów

( separacja elektryczna ),

• pomiar rezystancji ścian i podłóg,

• pomiar rezystancji izolacji kabla,

• pomiar rezystancji uziemienia oraz rezystywności gruntu,

• pomiar prądów upływowych,

• sprawdzenie biegunowości,

• sprawdzenie samoczynnego wyłączenia zasilania,

• sprawdzenie wytrzymałości elektrycznej,

• przeprowadzenie prób działania,

• sprawdzenie ochrony przed spadkiem lub zanikiem napięcia,

• badanie instalacji piorunochronnych.

3. Sprawdzenie ciągłości przewodów ochronnych, w tym głównych i

dodatkowych ( miejscowych ) połączeń wyrównawczych

schemat układu :

R L I I

U

P

CPO

24V

GSU

T

230V

GSU - główna połączeń wyrównawczych

CPO - część przewodząca obca dostępna wraz z przewodem ochronnym

Tabelka pomiarowa :

Pomieszczenia	Oznaczenie	Rzm [Ω]
Kuchnia	L	0,05
		N	0,06
		PE	0,0556
	Łazienka	L	0,072
		N	0,085
		PE	0,09
	Kotłownia	L	0,06
		N	0,085
		PE	0,09
	Pokój	L	0,08
		N	0,136
		PE	0,135
	Garaż	L	0,074
		N	0,077
		PE	0,093
	Pomie. Gosp.	L	0,06
		N	0,076
		PE	0,054

warunek skuteczności ochrony

U_L - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwałe

I_a - prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego

Rezystancje zmierzone są mniejsze od minimalnych rezystancji obliczonych przy napięciu dotykowym w kotłowni równym U_L = 25V zapewniających skuteczną ochronę .

4. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej

schemat pomiarowy

Do pomiaru rezystancji stosujemy mierniki induktorowe (IMI) i mierniki elektroniczne (MIC 1)

Tabelka pomiarowa :

Pomieszczenia	Obwód	Rwymagane [ MΩ ]	Rzmierzone [ MΩ ]
Wszystkie	L -- N	0,5	30000
		L -- PE	0,5	30000
		N -- PE	0,5	30000

Rezystancje izolacji zmierzone są dużo większe od wymaganej 0,5 MΩ dla napięć od 50V do 500V .

6. Sprawdzenie biegunowości

schemat pomiarowy

Tabelka pomiarowa :

L.p.	Obwód	R - wymagane [MΩ]	R - mierzone [MΩ]
1	L1 - N	0,5	∞
2	L1 - PE	0,5	∞
3	N - PE	0,5	∞

Biegunowość jest prawidłowa .

7. Pomiar zabezpieczeń różnicowo - prądowych

Parametry konstrukcyjne wyłącznika :

ΔI = 30 mA, I_N = 500 A, I_m = 1500 A,

U_N = 400 V

Prąd przy którym nastąpiło wyłączenie wyłącznika to I poszczególny dla danych wyłączników.

Tabelka pomiarowa :

Lokalizacja	ΔIN [ mA ]	I [mA]	tzmierzone [ s ]	UL [ V ]	twymagane [ s ]
Pokój	30	19	0,027	0,1	0,2
Gniazdo komputerowe	30	20,4	0,027 (*1) 0,009 (*5)	0,1	0,2
WRP główne	300	233	0,027 (*1) 0,5In-nie wył.	0,1	0,2
WRP 3f-w kuchni	30	26,3	0,018 (*1) 0,012 (*5) 0,5In-18mA	0,1	0,2

Czasy zadziałania wyłącznika zmierzone są mniejsze od wymaganego czasu dla napięcia 220V . Rezystancja uziemienia ochronnego musi dla tych warunków być mniejsza od 833 Ω.

8. Pomiary pętli zwarciowych

1. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w kotłowni 220V między L₁ a N

Z = 0,23 Ω, X = 0,01 Ω, R = 0,23 Ω, φ = 1,5° , I_zw = 955A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w kotłowni 220V między L₁ a PE

Z = 2 Ω, I_z =101,6 A

2. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w łazience 220V między L₁ a N

Z = 0,24 Ω, X = 0,03 Ω, R = 0,24 Ω, φ = 8° , I_zw = 903A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w łazience 220V między L₁ a PE

Z = 1 Ω, I_z =209A

3. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w pokoju 220V między L₁ a N

Z = 0,27 Ω, X = 0,03 Ω, R = 0,27 Ω, φ = 7,2° , I_zw = 812A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w pokoju 220V między L₁ a PE

Z = 1 Ω, I_z =211A

4. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w garażu 220V między L₁ a N

Z = 0,25 Ω, X = 0,06 Ω, R = 0,25 Ω, φ = 14,1° , I_zw = 869A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w garażu 220V między L₁ a PE

Z = 1 Ω, I_z =211A

5. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w kuchni 220V między L₁ a N

Z = 0,21 Ω, X = 0,04 Ω, R = 0,21 Ω, φ = 10,3° , I_zw = 1026A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w kuchni 220V między L₁ a PE

Z = 1 Ω, I_z =210A

6. pomiar pętli zwarcia w gniazdku w pomieszczeniach gospodarczych 220V między L₁ a N

Z = 0,23 Ω, X = 0,06 Ω, R = 0,22 Ω, φ = 15,5° , I_zw = 956A,

pomiar pętli zwarcia w gniazdku w pomieszczeniach gospodarczych i 220V między L₁ a PE

Z = 1 Ω, I_z =210A

7. pomiar pętli zwarcia w gnieździe 3-faz DTMF

L1-N I_Z = 974 A, Z = 0,23 Ω, R = 0,23 Ω, X = 0,04 Ω, φ = 11 °

L2-N I_Z = 1117 A, Z = 0,19 Ω, R = 0,19 Ω, X = 0,03 Ω, φ = 9,9 °

L3-N I_Z = 1062 A, Z = 0,2 Ω, R = 0,2 Ω, X = 0,03 Ω, φ = 9,4 °

L1-PE I_Z = 209 A, Z = 1 Ω

L2-PE I_Z = 211 A, Z = 1 Ω

L3-PE I_Z = 210 A, Z = 1 Ω

8. pomiar pętli zwarcia w:

na we tablicy zasilającej I_Z = 1491 A, Z = 0,15 Ω, R = 0,15 Ω, X = 0,02 Ω, φ = 5,9 °

na wy tablicy zasilającej I_Z = 1357 A,Z = 0,16 Ω, R = 0,16 Ω, X = 0,04 Ω, φ = 15,3 °

przyłącze I_Z = 1792 A, Z = 0,12 Ω, R = 0,12 Ω, X = 0,02 Ω, φ = 7,1 °

Wszystkie pomieszczenia spełniają warunki bezpieczeństwa i są zgodne z normą. Poprawność doboru wszystkich zabezpieczeń potwierdza program „Pomiary elektryczne Krystyn 2000”.

9. WNIOSKI

W podpunkcie sprawdzenie ciągłości przewodów ochronnych, w tym głównych i dodatkowych (miejscowych) połączeń wyrównawczych pomiar zostal dokonany przy temperaturze pokojowej. Rozpatrując warunki znamionowe pracy instalacji trzeba uwzględnić poprawkę temperaturowa na rezystancje R_A=1,5*R. Poprawka ta gwarantuje nie przekroczenie U_L poza napięcie bezpieczne prze nagrzaniu się przewodów. Jeśli nie można zastosować połączeń wyrównawczych wprowadza się wyłączniki różnicowo - prądowe jako obowiązujące w nowo instalowanych instalacjach domowych niskiego napięcia. Stosuje się wtedy gdy warunek skuteczności ochrony (R=U _L/I_A) nie jest spełniony, lub instalacjach bezpieczeństwo użytkowania urządzeń odbiorczych. W starej normie instalacje wykonywano z tzw. zerowaniem, w przypadku zetknięcia przewodu fazowego do obudowy powstawało zwarcie i po pewnym czasie następowało przepalenie bezpiecznika. Wyłącznik różnicowy jest znacznie szybszy, a ponad to chroni użytkownika przed dotykiem bezpośrednim do przewodu fazowego. W ochronie przez zerowanie nie było ochrony przed dotykiem bezpośrednim. Nowe instalacje są znacznie bezpieczniejsze ale również znacznie droższe . Zastosowanie wyłączników instalacyjnych także poprawiło bezpieczeństwo jak i wyeliminowało uciążliwą wymianę wkładki bezpiecznikowej po jej przepaleniu . Przy zastosowaniu 3 wyłączników zespolonych w przypadku zwarcia w jednej fazie wyłącza on nam 3 fazy ,a nie jak w przypadku bezpiecznika tylko w jednej. Chroni to np. silniki od pracy niepełnofazowej po zwarciu jednej fazy .

W przypadku bezpieczników nagminne jest watowanie wkładki bezpiecznikowej co blokuje selektywność wyłączenia zwarcia oraz jest niebezpieczne dla instalacji W przypadku wyłącznika instalacyjnego pozbywamy się tych problemów .

Odbiorniki energii elektrycznej wyłączyć

żarówki

wykręcić

odbiornik

Miernik

MIC - 1. IMI

Wyłączyć wyłączniki

termiczne

W

PE

N

L₁

Gniazdko 220V

N

L₁

PE

Mostek Thompsona

V

A

---