POLITECHNIKA OPOLSKA

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI

LABORATORIUM

ELEKTROENERGETYCZNEJ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ

Lokalizacja doziemień w sieci prądu stałego

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania lokalizatora doziemień

CLDK oraz sposobami lokalizacji doziemień w sieci prądu stałego.

Niniejsza instrukcja zawiera jedynie ogólne informacje dotyczące sposobu wykonania

ć

wiczenia laboratoryjnego „Lokalizacja doziemień w sieci pradu stałego”. Przygotowanie

teoretyczne wymaga zapoznania się z instrukcją obsługi „CYFROWY LOKALIZATOR
DOZIEMIEŃ KABLI SIECI PĄDU STAŁEGO CLDK3”.

1. Model sieci prądu stałego

Model sieci prądu stałego został wykonany z wykorzystaniem czterech sprzężonych szaf

elektroinstalacyjnych typu FBOX. W ich wnętrzu zainstalowano zasilacz prądu stałego, układ
wykrywania doziemień w postaci dwóch woltomierzy, sieć rozdzielczą, odbiorniki, gniazda
do połączeń z lokalizatorem kabli oraz symulator zwarć (rys. 1). Schemat sieci przedstawiono
na rys.2.

V

V

O

O

O

O

G1

G22

G11

W1

W2

W22

W21

W11 W12

O11

O12

O21

O22

PR

V+

V-

P

S

LK

Zas

Rys.1. Widok ogólny modelu sieci prądu stałego, gdzie V+, V- – woltomierze, P – przycisk

układu dwu woltomierzy, W1, W2, W11, W12, W21, W22 – wyłączniki linii, G1, G11,
G22 – gniazda do połączeń z lokalizatorem, PR – przełącznik rezystancji doziemienia,
O11, O12, O21, O22 – odbirniki sieci.

W1

Cs+

Cs-

P

L1

N

Rs+

Rs-

W2

Rozdzielnia T11

Rozdzielnia T11

Rozdzielnia T12

S1

PP1

S11

O11

W11

PP11

S12

O12

W12

PP12

S21

O21

W21

PP21

S22

O22

W22

PP22

S2

PP2

V+

V-

G1

G22

+

-

Prostownik

G11

Rys. 2. Schemat sieci prądu stałego

Sterowanie wyłącznikami W1, W2, W11, W12, W21, W22 umożliwia bezpieczne

odłączenie poszczególnych odbiorów. Ustawienie właściwego miejsca doziemienia polega na
włożeniu końcówki w odpowiednie gniazdo (Z) laboratoryjne umieszczone we wnętrzu
modelu. Wartość rezystancji doziemienia ustalana jest poprzez zmianę położenia
przełącznika (PR).

V

V

R+

R-

B-

B+

P

Rys. 3. Schemat układu dwóch woltomierzy

Sprzężenie modelu sieci z lokalizatorem doziemień odbywa się poprzez włożenie wtyczki

do jednego (w zależności od wybranego miejsca pomiarów) z gniazd (G1, G11, G22).

W celu załączenia sieci należy włożyć wtyczkę kabla zasilającego do sieci 220V~.

Układ wykrywania doziemień

Model sieci prądu stałego wyposażony jest w typowy układ dwóch woltomierzy służący

do wykrywania doziemień. Schemat połączeń układu dwóch woltomierzy zaprezentowano na
rys. 3. W czasie normalnej pracy sieci suma wskazań woltomierzy jest równa napięciu
zasilającemu sieć. Po wciśnięciu przycisku (3) następuje połączenie wspólnych zacisków
woltomierzy z ziemią sieci, a w konsekwencji wskazanie napięć doziemnych sieci.

W sieci bez doziemień wartości wskazywanych napięć są zbliżone do siebie, natomiast w

przypadku wystąpienia doziemienia pojawia się asymetria napięć. Jeden z woltomierzy,
wskazujący niższe napięcie informuje który z biegunów sieci jest doziemiony.

2. Program ćwiczenia

2.1. Wykrywanie doziemień

Po załączeniu zasilania, wszystkich odbiorów należy wykonać pomiary napięć napięć

doziemnych dla sieci bez doziemienia oraz po zasymulowaniu doziemień w różnych
miejscach, o różnej wartości rezystancji doziemienia. Wyniki pomiarów zestawić w tabl. 1.

Tablica 1.

Wyniki pomiarów wykrywania doziemień.

Rezystancja

doziemienia

Wartości napięć doziemnych

Lp

Miejsce

doziemienia

Rdoz [

Ω]

U(+) [V]

U (-) [V]

Stan izolacji

sieci

2.2. Lokalizacja doziemień metodą kolejnych wyłączeń

Lokalizacja doziemień metodą kolejnych wyłączeń polega na sprawdzaniu stanu izolacji

sieci po wyłączeniu poszczególnych kabli. W efekcie, po wyłączeniu kabla zasilającego
miejsce doziemienia, stan izolacji powraca do normy, co jest właściwie sygnalizowane prze
układ dwóch woltomierzy. Pomiary należy wykonać podczas doziemień w różnych miejscach
(rozdzielnia główna – T1, podrozdzielnia T11 i T22) o różnych rezystancjach doziemień.
Wyniki zestawić w tabl. 2.

Tablica 2.

Wyniki lokalizacji doziemień metodą kolejnych wyłączeń

Rezystancja
doziemienia

Wartości napięć

doziemnych

Lp

Miejsce

doziemienia

Rdoz [

Ω]

Wyłączony

kabel

U(+) [V]

U (-) [V]

Stan izolacji

sieci

2.3. Testowanie lokalizatora doziemień

Lokalizator CLDK 3 wyposażony jest w układ testowania eliminujący zagrożenia

związane z niewłaściwym działaniem lokalizatora oraz wykonaniem połączeń.

Próby testowania należy przeprowadzić dla następujących przypadków:
a) bez połączenia kabla sprzęgającego z lokalizatorem,
b) bez połączenia kabla sygnałowego z lokalizatorem,
c) z podłączonym kablem sprzęgającym, bez nałożenia miernika cęgowego na przewód

testowy,

d) po poprawnie wykonanym przygotowaniu lokalizatora do pracy.
Wyniki testów zestawić w tabl. 3.

Tablica 3.

Wyniki przeprowadzonego testu lokalizatora doziemień

Lp

usterka

Wynik testu /

numer i opis błędu

Uwagi

3. Lokalizacja doziemień

Lokalizację doziemień należy przeprowadzić według opisu zawartego w instrukcji obsługi

lokalizatora. Pomiary należy wykonać podczas doziemień w różnych miejscach (rozdzielnia
główna – T1, podrozdzielnia T11 i T22) o różnych rezystancjach doziemień. Lokalizacje
doziemień powtórzyć dla różnych miejsc początku pomiarów.

Wyniki pomiarów zestawić w tabl. 4.

Tablica 4.

Wyniki lokalizacji doziemień lokalizatorem CLDK

Rezystancja
doziemienia

Wynik pomiaru

Lp

Miejsce

doziemienia

Rdoz [

Ω]

U+

[V]

U-

[V]

Ug

[V]

Is

[mA]

Ip

[mA]

Rk

[

Ω]

Rs

[

Ω]

Uwagi,

stan

izolacji

sieci

4. Sprawozdanie z ćwiczenia

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:

1. Ogólny opis metod wykrywania i lokalizacji doziemień.
2. Tabelarycznie zestawione wyniki pomiarów.
3. Ocenę przydatności lokalizatora doziemień.
4. Uwagi i wnioski.

4. Literatura

1. Instrukcja obsługi lokalizatora doziemień kabli CLDK 3.

2. Laudyn D.,Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. WNT, Warszawa, 1997.

3. Pawlik M., Skierski J.: Układy i urządzenia potrzeb własnych elektrowni. Warszwa,

WNT 1986.

4. Szczerski R.: Lokalizacja uszkodzeń kabli i wybrane badania eksploatacyjne linii

kablowych. WNT, Warszawa 1999