NO179627B - Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations - Google Patents
Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations Download PDFInfo
- Publication number
- NO179627B NO179627B NO942337A NO942337A NO179627B NO 179627 B NO179627 B NO 179627B NO 942337 A NO942337 A NO 942337A NO 942337 A NO942337 A NO 942337A NO 179627 B NO179627 B NO 179627B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- earth
- current
- measuring
- circuit breaker
- earth fault
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et prøveapparat til måling av jordstrøm og beregning av berøringsspenning i spenningsførende lavspenningsanlegg særlig for måling av jordstrøm ved tilkobling til enfase installasjonsuttak som ikke er vernet ved jordfeilbryter. Fremgangsmåten og apparatet er spesielt egnet i nett med jordet transformatomullpunkt, men kan også benyttes i andre nett, f.eks. i nett med isolert transformatornullpunkt. The invention relates to a method and a test apparatus for measuring earth current and calculating contact voltage in live low-voltage installations, in particular for measuring earth current when connected to a single-phase installation outlet that is not protected by an earth fault circuit breaker. The method and the device are particularly suitable in networks with an earthed transformer point, but can also be used in other networks, e.g. in networks with isolated transformer zero point.
Måling av berøringsspenninger i elektriske lavspenningsanlegg har alltid vært et problem å utføre på en forskriftsmessig og godkjent måte. Enkelte har utført målingen ved å lage en jordfeil i anlegget, og så måle berøringsspenninger mellom utsatte deler og andre deler og til jord. Ved denne målemetoden vil det dermed bli stående en jordfeil i anlegget under målingen og den er derfor ikke godkjent av Elektrisitetstilsynet. Measuring touch voltages in electrical low-voltage systems has always been a problem to carry out in a regulated and approved manner. Some have carried out the measurement by creating an earth fault in the plant, and then measuring contact voltages between exposed parts and other parts and to earth. With this measurement method, an earth fault will therefore remain in the plant during the measurement and it is therefore not approved by the Norwegian Electricity Authority.
De eneste nåværende godkjente målemetoder har de ulempene at de krever mye utstyr, bla. en hjelpesonde for å lage jordforbindelse ute i bakken, f.eks. ved jordplatemåling. Disse metodene er så tidkrevende, og så upraktiske at de knapt blir brukt. I tettbebygd strøk er det i tillegg vanskelig å få pålitelige resultater med metoden pga. kort avstand mellom jordelektrodene. The only currently approved measurement methods have the disadvantage that they require a lot of equipment, e.g. an auxiliary probe to create an earth connection in the ground, e.g. by soil plate measurement. These methods are so time-consuming and so impractical that they are hardly ever used. In densely built-up areas, it is also difficult to get reliable results with the method due to short distance between the earth electrodes.
Fra norsk patent nr. 134 502 er kjent et prøveapparat for jordfeilkontroll i lavspenningsnett som har isolert transformatomullpunkt. Jordfeil på faser kartleg-ges ved å måle spenningen til jord for to faser. Ved kortvarig å innkoble en prøvemotstand mellom en fase og jord simuleres en jordfeil på anlegget og nettets isolasjonstilstand kan klarlegges ved spenningsmålinger og utregninger. Ulempen ved en slik målemetode er imidlertid at den ikke er godkjent av Elektrisitetstilsynet slik at prøveapparatet ikke har kommet til anvendelse. From Norwegian patent no. 134 502, a test apparatus for earth fault control in low-voltage networks is known which has an isolated transformer mull point. Earth faults on phases are mapped by measuring the voltage to earth for two phases. By briefly connecting a test resistor between a phase and earth, an earth fault is simulated on the system and the insulation condition of the grid can be clarified by voltage measurements and calculations. However, the disadvantage of such a measurement method is that it has not been approved by the Norwegian Electricity Authority, so the test device has not been used.
Vedrørende krav til berøringsspenninger kan vises til paragraf 413 og fig. 41 i forskrifter for bygningsinstallasjoner. Disse forskriftene trådde i kraft fra Regarding requirements for touch voltages, refer to section 413 and fig. 41 in regulations for building installations. These regulations entered into force from
1. januar 1991, og gjelder for anlegg utført etter denne dato. 1 January 1991, and applies to installations carried out after this date.
Ifølge forskrifter for bygningsinstallasjoner (FEB 91), skal berøringsspenninger som overstiger 50 volt utkobles etter en viss tid, avhengig av størrelsen på berøringsspenningen. I alle anlegg utført etter januar 1991, blir det montert jordfeilvem, og problemene med berøringsspenninger blir stort sett eliminert. I eldre trehus derimot, som ikke har jordfeilvem, er det store problemer med jordfeil. Som man kjenner til vil strømmen ved jordfeil i anlegg med jordet transformatomullpunkt (TT-anlegg) normalt ikke bli stor nok til å løse ut kurssikringene, og man får derfor jordfeilstrømmer flytende i anlegget som ikke blir utkoblet. Dette gjør at det oppstår berøringsspenninger i anlegget. Det må kontrolleres at størrelsen av disse ikke overstiger 50 volt, og det er å få måle disse på en godkjent og lettvint måte som til nå har vært et problem. According to regulations for building installations (FEB 91), touch voltages exceeding 50 volts must be switched off after a certain time, depending on the magnitude of the touch voltage. In all installations carried out after January 1991, earth fault currents are fitted, and the problems with contact voltages are largely eliminated. In older wooden houses, on the other hand, which do not have earth faults, there are major problems with earth faults. As is well known, the current in the event of an earth fault in plants with an earthed transformer neutral point (TT plant) will not normally be large enough to trip the circuit breakers, and you therefore get earth fault currents flowing in the plant that are not switched off. This causes contact voltages to occur in the system. It must be checked that the size of these does not exceed 50 volts, and it is getting to measure these in an approved and easy way that has been a problem until now.
Måling av berøringsspenninger i elektriske installasjoner blir idag derfor svært sjelden utført. Dette skyldes at det finnes svært få muligheter til å utføre slike målinger på en enkel, rimelig og godkjent måte. Measurement of touch voltages in electrical installations is therefore very rarely carried out today. This is because there are very few opportunities to carry out such measurements in a simple, affordable and approved way.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et prøveapparat til måling av jordstrøm og beregning av berøringsspenninger. Denne hensikt oppnås ved en fremgangsmåte og et apparat som er kjennetegnet av de trekk som er angitt i patentkravene. The purpose of the present invention is to provide a method and a test apparatus for measuring earth current and calculating contact voltages. This purpose is achieved by a method and an apparatus which is characterized by the features specified in the patent claims.
Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegnin-ger som viser en utførelsesform av apparatet , idet bare prinsippene for oppfinnelsen er illustrert. Fig. 1 viser et koblingsskjema for et trefasenett med jordet nullpunkt med et apparat med jordfeil. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing an embodiment of the apparatus, only the principles of the invention being illustrated. Fig. 1 shows a connection diagram for a three-phase network with an earthed neutral point with a device with an earth fault.
Fig. 2 viser en utførelse av et måleapparat. Fig. 2 shows an embodiment of a measuring device.
Fig. 3 viser koblingsskjemaet for måleapparatet. Fig. 3 shows the connection diagram for the measuring device.
Fig. 4 viser i et diagram berøringsspenningen som funksjon av jordfeilstrømmen. Fig. 4 shows in a diagram the touch voltage as a function of the earth fault current.
På fig. 1 er vist med stiplede linjer at det ved jordfeil flyter en jordstrøm Ia i anlegget. Denne kan selvsagt måles med ett amperemeter, og man ser at det er en klar sammenheng mellom feilstrømmen Ia og berøringsspenningen Ub. Problemet med å måle denne feilstrømmen er imidlertid at den etter FEB-91 kun kan være innkoblet i svært kort tid, målingen må skje i løpet av denne tiden, og utkoblingen må sikres før denne tiden. In fig. 1 is shown with dashed lines that, in the event of an earth fault, an earth current Ia flows in the plant. This can of course be measured with an ammeter, and one can see that there is a clear connection between the fault current Ia and the contact voltage Ub. The problem with measuring this fault current is, however, that after FEB-91 it can only be connected for a very short time, the measurement must take place during this time, and the disconnection must be ensured before this time.
På fig. 1 vises følgende forhold: In fig. 1 shows the following conditions:
Ra er anleggets overgangsmotstand og Rb er transformatorens overgangsmotstand. Transformatorens overgangsmotstand Rb er kjent av ELektrisitetsverket. Ra is the system's transition resistance and Rb is the transformer's transition resistance. The transformer's transition resistance Rb is known by ELektrisitsetverket.
Berøringsspenningen er: Ub = Ra x Ia The contact voltage is: Ub = Ra x Ia
eller Ub = Uo - Rb x Ia or Ub = Uo - Rb x Ia
Når Ia måles og Uo og Rb er kjent så kan berøringsspenningen Ub beregnes. When Ia is measured and Uo and Rb are known, the contact voltage Ub can be calculated.
Anleggets overgangsmotstand er: The plant's transition resistance is:
Fig. 2 viser et prøveapparat. Det er fortrinnsvis utført med et støpsel med jord 1 som kan settes i en jordet stikkontakt hvor som helst i et elektrisk lavspenningsanlegg. Fig. 2 shows a test apparatus. It is preferably made with a plug with earth 1 which can be inserted into an earthed socket anywhere in a low-voltage electrical system.
Prøveapparatet har en utgående bevegelig ledning 2 som kobler støpselet 1 til prøveapparatet som kan bestå av en isolerstoffboks 3 som inneholder sikring 4, utløseutrustning 5 og måleinstrument 6 som på tegningen er vist utenfor isoler-stoffboksen 3. The test apparatus has an outgoing movable wire 2 which connects the plug 1 to the test apparatus which may consist of an insulating material box 3 containing a fuse 4, release equipment 5 and measuring instrument 6 which is shown outside the insulating material box 3 in the drawing.
Koblingsskjemaet for prøveapparatet er vist i fig. 3 og like deler har de samme henvisningstallene. Sikringen 4, utløseutrustnmgen 5 og måleinstrumentet 6 er koblet i serie. The connection diagram for the test apparatus is shown in fig. 3 and equal parts have the same reference numbers. The fuse 4, the tripping device 5 and the measuring instrument 6 are connected in series.
Prøveapparatet 3 kobles mellom en fase og jord og lager en feilkrets i et kort tidsrom, under 0,2 sekunder, slik at sikkerheten og forskriftenes krav er ivaretatt. I løpet av denne tiden har måleinstrumentet 6 registrert en jordfeilstrøm. Ved hjelp av jordfeilstrømmen kan jordelektrodens overgangsmotstand og anleggets berøringsspenning beregnes. Det forutsettes her at transformatorens overgangsmotstand er oppgitt av elektrisitetsverket. The test device 3 is connected between a phase and earth and creates a fault circuit for a short period of time, less than 0.2 seconds, so that safety and the requirements of the regulations are taken care of. During this time, the measuring instrument 6 has registered an earth fault current. Using the earth fault current, the earth electrode's transition resistance and the system's touch voltage can be calculated. It is assumed here that the transformer's transition resistance is specified by the electricity utility.
Sikringen 4 kan fortrinnsvis være en rask automatsikring med utløsestrøm på The fuse 4 can preferably be a fast automatic fuse with tripping current on
4 A som er lavere enn kurssikringen i anlegget. Dette for å unngå å utløse 4 A, which is lower than the rate protection in the system. This is to avoid triggering
kurssikringen i anlegget det måles i hvis jodstrømmen skulle være så høy at den overskrider denne. Sikringen 4 er innsatt for å ha selektivitet til kurssikringen og har ingen andre funksjoner enn dette. Den kan sannsynligvis også være 6 A hvis denne verdi gir selektivitet til kurssikringen i anlegget. Dette kan finnes i the rate protection in the facility in which it is measured if the iodine current should be so high that it exceeds this. Fuse 4 is inserted to have selectivity to the course fuse and has no other functions than this. It can probably also be 6 A if this value gives selectivity to the course fuse in the system. This can be found in
selektivitetstabeller, men vil variere med hvilken kurssikring som er innkoblet i den kursen det foretas målinger i. selectivity tables, but will vary with which course protection is connected in the course in which measurements are taken.
Utløseutrustningen 5 kan fortrinnsvis være en standard jordfeilbryter eller en annen type bryter som kobler ut strømmen i løpet av en tid som er kortere enn 0,2 sekunder, henholdsvis slik at kravene til utkobling av jordfeilstrøm ifølge "Forskrifter for elektriske bygningsinstallasjoner m.m." overholdes. The tripping equipment 5 can preferably be a standard earth fault circuit breaker or another type of switch that disconnects the current during a time that is shorter than 0.2 seconds, respectively so that the requirements for disconnecting earth fault current according to "Regulations for electrical building installations etc." be observed.
Jordfeilbrytere utføres for forskjellige merkestrømmer og utløsestrømmer. Det kan velges en bryter som er tilpasset hovedsikringen i anlegget det skal måle i, f.eks. 63 A når hovedsikringen er 60 A, eller tilpasset kurssikringene i de kursene det skal måles i.Utløsestrømmen kan velges slik at det er sikret at minimum jordstrøm løser ut jordfeilbryteren, f.eks. kan en jordfeilbryter med 30 mA utløsestrøm velges. Earth fault circuit breakers are made for different rated currents and tripping currents. A switch can be selected that is adapted to the main fuse in the system to be measured in, e.g. 63 A when the main fuse is 60 A, or adapted to the course fuses in the courses in which it is to be measured. The trip current can be selected so that it is ensured that a minimum earth current trips the earth fault circuit breaker, e.g. an earth fault circuit breaker with 30 mA tripping current can be selected.
Måleinstrumentet 6 er et amperemeter som kan måle jordstrømmen under den tid på ca. 0,2 sekunder som det tar før jordfeilbryteren bryter feilstrømmen. På grunn av at måleinstrumentet 6 måler en strøm som er innkoblet i en svært kort tid så bør instrumentet 6 lagre avlesningen slik at den kan avleses etter at målingen er utført. The measuring instrument 6 is an ammeter which can measure the ground current during the time of approx. 0.2 seconds that it takes for the earth fault circuit breaker to interrupt the fault current. Because the measuring instrument 6 measures a current which is switched on for a very short time, the instrument 6 should store the reading so that it can be read after the measurement has been carried out.
Etter at målingen er utført kan berøringsspenningen beregnes. Transformatorens overgangsmotstand mot jord er målt av elektrisitetsverket og er kjent. Som måleinstrument 6 kan derfor fortrinnsvis anvendes et programmerbart instrument hvor kjente verdier som spenning og overgangsmotstand settes inn, og hvor instrumentet beregner og avleser berøringsspenningen i volt på grunnlag av den målte jordstrømmen. Et slikt måleinstrument 6 kan bygges inn i isolerstoff-boksen 3 og man oppnår et kompakt prøveapparat. After the measurement has been carried out, the touch voltage can be calculated. The transformer's transition resistance to earth has been measured by the electricity utility and is known. A programmable instrument can therefore preferably be used as measuring instrument 6 where known values such as voltage and transition resistance are entered, and where the instrument calculates and reads the touch voltage in volts on the basis of the measured earth current. Such a measuring instrument 6 can be built into the insulating material box 3 and a compact test apparatus is obtained.
Det er utviklet et apparat som i sin enkleste form benytter deler og et instrument som er tilgjengelig på markedet idag. Ved den nye målemetoden utføres målin-gene på følgende måte. Jordstrømmen passerer først en 4 amperes automatsikring for å unngå sikringsbrudd i installasjoner ved store jordfeilstrømmer i anlegget. I serie med denne sikringen er koblet en jordfeilbryter som har en utkoblingstid på 0,2 sekunder. I løpet av denne tiden har måleinstrumentet registrert en jordfeilstrøm. Måleinstrumentet er et universalinstrument som kan måle strømmens amplitudeverdi i løpet av 0,2 sekunder og lagre denne verdien i et minne. Måleinstrumentet er koblet til kretsen ved hjelp av en strøm-transformator i form av en klype som settes over lederen som er koblet mellom en fase og jord. Jordstrømmens amplitudeverdi avleses og det benyttes et diagram vist på fig. 4 hvor jordfeilstrømmens effektivverdi, anleggets overgangsmotstand samt anleggets berøringsspenning kan finnes. Disse verdiene kan også lett beregnes. Transformatorens overgangsmotstand er kjent og oppgis av elektrisitetsverket. Sikkerheten og forskriftenes krav er foretatt, jordfeilvemet løser ut innen godkjent tid og berøringsspenningen er funnet. A device has been developed which, in its simplest form, uses parts and an instrument that are available on the market today. With the new measurement method, the measurements are carried out in the following way. The earth current first passes a 4 ampere automatic fuse to avoid fuse breakage in installations in the event of large earth fault currents in the system. An earth fault circuit breaker is connected in series with this fuse, which has a tripping time of 0.2 seconds. During this time, the measuring instrument has registered an earth fault current. The measuring instrument is a universal instrument that can measure the current's amplitude value within 0.2 seconds and store this value in a memory. The measuring instrument is connected to the circuit by means of a current transformer in the form of a clip which is placed over the conductor which is connected between a phase and earth. The earth current's amplitude value is read and a diagram shown in fig. is used. 4 where the rms value of the earth fault current, the plant's transition resistance and the plant's touch voltage can be found. These values can also be easily calculated. The transformer's transition resistance is known and is given by the electricity authority. The safety and the requirements of the regulations have been met, the earth fault circuit trips within the approved time and the touch voltage has been found.
Prøveapparatet er beregnet for personell som har behov for under drift å kontrol-llere om nettet på forbrukerstedet tilfredsstiller verdiene med hensyn til jordfeil og berøringsspenning. The test device is intended for personnel who need to check during operation whether the network at the consumer location satisfies the values with respect to earth faults and contact voltage.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO942337A NO179627C (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO942337A NO179627C (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO942337D0 NO942337D0 (en) | 1994-06-17 |
| NO942337L NO942337L (en) | 1995-12-18 |
| NO179627B true NO179627B (en) | 1996-08-05 |
| NO179627C NO179627C (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=19897195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO942337A NO179627C (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO179627C (en) |
-
1994
- 1994-06-17 NO NO942337A patent/NO179627C/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO179627C (en) | 1996-11-13 |
| NO942337D0 (en) | 1994-06-17 |
| NO942337L (en) | 1995-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4899246A (en) | Solid-state trip device comprising a zero sequence current detection circuit | |
| US8779776B2 (en) | Power supply monitoring system | |
| EP1195874B1 (en) | Method for identification of a faulting or faulted sending end or feeder branch in an electrical distribution system | |
| Bridger | High-resistance grounding | |
| WO2006124743A1 (en) | Method and apparatus for improving operational reliability during a loss of a phase voltage | |
| US3891894A (en) | Means for monitoring the safety of a remote electrical ground connection | |
| US3886409A (en) | Means for monitoring the safety of a remote electrical ground connection | |
| US3913010A (en) | Means and method for measuring electrical-ground resistance between earth-separated locations | |
| WO2001022104A1 (en) | Method for detection of high-impedance ground faults in a medium-voltage network | |
| RU2550751C2 (en) | Method and device for detection of ground short-circuit | |
| CN101614779B (en) | Method for determining turn-to-turn short circuit, two-phase short circuit and single-phase short circuit of parallel reactors | |
| US6407897B1 (en) | Network protector with diagnostics | |
| US5736861A (en) | Circuit breaker tester | |
| US4796147A (en) | Method for detecting voltage losses in a low voltage distribution system | |
| JP2003189425A (en) | Apparatus for testing protection of power receiving and distributing facility system | |
| NO179627B (en) | Procedure for measuring ground current and calculating contact voltage in live low voltage installations | |
| FI108168B (en) | Method for determining the electrical grounding state of the output of an electrical grid | |
| US20130265065A1 (en) | Method and apparatus for detecting a glowing contact in a power circuit | |
| EP3835798A1 (en) | Method and apparatus for measuring the impedance of the fault loop | |
| Jhunjhunwala et al. | A Microcontroller Based Embedded System to Provide Complete Self Protection (CSP) to any Distribution Transformer | |
| CZ236597A3 (en) | Procedure for functional test and detection of actuating current of switches within a circuit arrangement of differential protection, responsive to direct current or all kinds of current | |
| US3514694A (en) | Means for ground fault detection,metering and control of alternating current electrical systems | |
| US20240195163A1 (en) | Electric Distribution Line Ground Fault Prevention Systems Using Dual Parameter High Sensitivity Relay Device Monitoring With Blown Fuse Protection In A Single Phase Tap Line | |
| RU2092862C1 (en) | Method of checking the insulation in networks with solidly grounded neutral and device intended for its realization | |
| Nikander et al. | Verifying the indication method for high-resistance earth faults implemented in centralized protection system |