Opublikowano dnia 30 grudnia 1961 r.We ja l y*n».\ % POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITE) LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45086 Zaklady Transformatoróiu Radioiuych T—19*) Przedsiebiorstiuo Panstiuoiue Skierniewice, Polska -HI. 21 t, 29/11 Sposób pomiaru skutecznosci ojfrony przeciwporaieniowej w elektroenergetycznych instalacjach przemyslowych Patent trwa od dnia 13 stycznia 1960 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru instalacji ochrony przeciwporazeniowej dla spra¬ wdzenia skutecznosci jej dzialania, który znajdu¬ je zastosowanie przy odbiorze nowych instalacji, celem stwierdzenia slusznosci zalozen projek¬ towych w zakresie ochrony przeciwporazenio¬ wej.Sposób wedlug wynalazku ma równiez za¬ stosowanie przy okresowych kontrolach stanu instalacji, co pozwala na ewentualne wykry¬ wanie niewidocznych uszkodzen, np. powieksza¬ nia sie opornosci omowej oporów zabezpie¬ czajacych.Bezposredni pomiar opornosci obwoHu przy zwarciu metoda techniczna pozbawiony jest bledów, jakich nie da sie uniknac przy obli- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Zbigniew Michalowski. czeniach teoretycznych, wynikajacych z przyj¬ mowanych do obliczen wspólczynników i war¬ tosci przyblizonych. Poza tym uwzglednia czyn¬ nik czasu pracy instalacji, który wplywa na powiekszenie sie opornosci przejsc na stykach i polaczeniach oraz wykrywa uszkodzenia i przerwy w obwodach zwarciowych, czego w obliczeniach w ogóle nie uwzglednia sie. Poz¬ wala na szybka kontrole instalacji przeciwpo¬ razeniowej i natychmiastowe stwierdzenie przerw i uszkodzen, które bedac niezauwazal¬ nymi moga stac sie przyczyna wypadków z ludzmi. Sposób pomiaru wedlug wynalazku polega na dokladnym pomiarze spadków na¬ piec spowodowanych przeplywem pradu w ob¬ wodzie zwarciowym; jest rzecza oczywista, ze czym obwód zwarciowy bedzie mial wieksza opornosc, tym spadek napiecia spowodowany przeplywem pradu I bedzie wiekszy. Znajacwielkosc spadku napiecia i wielkosc pradu, który go spowodowal, mozna obliczyc z prawa Ohma wielkosc opornosci pozornej obwodu zwarciowego wedlug wzoru: U Z = ; [O] f Znajac opornosc pozorna obwodu zwarciowego Z i nominalne napiecie fazowe Uf mozna obli¬ czyc prad zwarcia obwodu zwarciowego Izw.Uf IZW = ; [A] Z Iloczyn napiecia fazowego Uf i pradu zwarcia Izw da nam moc zwarciowa w punkcie po¬ miaru: Pzw = Uf • Izw; [W] Znajac zalozenia przepisów eksploatacji i BHP uznajacych skutecznosc dzialania instalacji przeciwporazeniowej za wystarczajaca w wy¬ padku gdy prad zwarcia jest równy lub wie¬ kszy od 2,75 do 5-krotnej wartosci bezpiecz¬ nika topikowego • zabezpieczajacego maszyne lub urzadzenie, wówczas mozna obliczyc ma¬ ksymalna wartosc pradu bezpiecznika, jaki moze byc w danym przypadku zastosowany.Izw Ib ; [A] 2,75 -5- 5 Przy systemie zerowania spelnienie powyz¬ szego warunku wystarcza do uznania skutecz¬ nosci ochrony za dobra. Przy systemie uzie¬ miania nalezy zmierzyc opornosc uziomu za¬ bezpieczajacego maszyne Rz i sprawdzic, czy spadek napiecia na tym uziomie nie przekro¬ czy dopuszczalnych granic.Na rysunku sa przedstawione schematy ukla¬ dów pomiarowych: fig. 1 przedstawia uklad pomiarowy zlozony z przyrzadów pomiarowych (bez stabilizatora napiecia) i opornika obciaze¬ niowego, fig. 2 — sam uklad przyrzadów po¬ miarowych ze stabilizatorem napiecia, a fig. 3 — schemat podlaczenia ukladu pomiarowego do sieci i obwód zwarciowy zaznaczony gruba linia.Uklad pomiarowy sklada sie z zestawu przy¬ rzadów pomiarowych B, opornika obciazenio¬ wego R i przewodów laczeniowych.Uklad przyrzadów pomiarowych P w wyko¬ naniu bez stabilizatora napiecia (fig. 1) skla¬ da sie z amperomierza A jedno-lub trzyzakre- sowego, którego skala powinna byc dostosowa¬ na do pomiaru najwiekszego pradu pobiera¬ nego przez opornik obciazeniowy R i musi byc wyskalowana dokladnie przy trzech wartos¬ ciach pradów pomiarowych. Woltomierza V o zakresie maksimalnego napiecia sieci, który musi byc przyrzadem wysokiej klasy, pozada¬ ne jest mozliwie jak najwieksze rozszerzenie skali w zakresie odczytywanych spadków na¬ piec.Opornik obciazeniowy R sklada sie z trzech oporników stalych a, b i c laczonych ze soba równolegle za pomoca przelaczników, oporni¬ ka d o plynnej regulacji opornosci, polaczo¬ nego równolegle z 3-ma poprzednimi, wylacz¬ nika glównego W, zacisków polaczeniowych 2 i 4 oraz obudowy walizkowej, dostosowanej do wygodnego przenoszenia.Oporniki nalezy wykonac z drutu oporowego nie zmieniajacego swej opornosci w granicach temperatury pracy i wyposazyc w dodatkowe zwieracze, które w sieciach o duzych opornos¬ ciach pozwolilyby rozszerzyc zakres opornika plynnej regulacji d. Przewody laczeniowe od¬ powiedniego przekroju, dostosowane do maksy¬ malnego pradu pobieranego przez opornik obcia¬ zeniowy R i zaopatrzone w koncówki i zaciski pozwalajace na szybkie i wygodne laczenie ukladu pomiarowego z korpusem maszyny i siecia. Dalsze udoskonalenie ukladu pomia¬ rowego, pozwalajace na bardzo dokladne po¬ miary spadków napiec nawet w sieciach o bar¬ dzo malych opornosciach zwarciowych, mozna osiagnac w nastepujacy sposób: Uklad przyrza¬ dów pomiarowych P nalezy wyposazyc w sta¬ bilizator napiecia S, którego zakres stabiliza¬ cji moze byc niewielki — rzedu kilku lub kil¬ kunastu wolt — lecz stabilizacja musi byc bardzo dokladna. Stabilizator musi posiadac moc przepustowa na wyjsciu równa maksy¬ malnej mocy pobieranej przez woltomierz. Sta¬ bilizator musi posiadac plynna regulacje napie¬ cia stabilizowanego. Stabilizator nie moze znieksztalcac krzywej przebiegu napiecia — brak znieksztalcen nieliniowych przebiegu napiecia sieci. Uklad nalezy wyposazyc w wol¬ tomierz o zakresie kilku lub kilkunastu wolt.Wyjscie stabilizatora napiecia nalezy pola¬ czyc szeregowo z woltomierzem w ten sposób, aby chwilowe wartosci napiecia stabilizowane¬ go byly skierowane przeciwnie do chwilowych wartosci napiecia sieci. Przy takim ukladzie woltomierz bedzie wskazywal tylko róznice napiecia stabilizowanego i napiecia sieci. W przypadku gdy napiecia te beda jednakowe woltomierz wskaze wartosc O. Z chwila pow¬ stania spadku napiecia w sieci woltomierz — 3 —wskaze bezposrednio ten spadek napiecia, co przy malym zakresie woltomierza da sie bar¬ dzo dokladnie odczytac.Sposób podlaczenia ukladu pomiarowego do sieci jest nastepujacy: uklad przyrzadów po¬ miarowych P laczy sie dwoma przewodami z opornikiem obciazeniowym R, laczac zaciski 2 z 2 i zaciski 3 z 4. Zacisk O laczy sie z kor¬ pusem maszyny lub urzadzenia, najlepiej w jednym z punktów, z którym musi sie stykac obslugujacy maszyne. Zacisk F laczy sie ko¬ lejno z poszczególnymi przewodami fazowymi za bezpiecznikami glównymi, zabezpieczajacymi dana maszyne i za wylacznikiem glównym.Po wylaczeniu napiecia wlacza sie kolejno opo¬ ry obciazeniowe a, b i c, doregulowujac opo¬ rem d pobierany prad kolejno do wartosci Ii, U i Ii, rzedu kilku lub kilkunastu amper i zapisuje sie wskazania woltomierza. Wyla¬ cza sie opornik obciazeniowy wylacznikiem glównym W i zapisuje wysokosc napiecia przy zdjeciu obciazenia. Reszta czynnosci polega na sporzadzeniu karty pomiarów, w której nalezy kolejno obliczyc: spadki napiecia przy pobo¬ rze pradów Ii, It i Is, które beda róznica na¬ piecia bez obciazenia i napiec przy obciaze¬ niach, opornosci pozorne obwodu zwarciem wedlug prawa Ohma, srednia opornosc pozor¬ na i prad zwarcia bedacy ilorazem napiecia fazowego 1 sredniej opornosci pozornej. Moc zwarcia w punkcie pomiaru, bedaca iloczynem napiecia fazowego i pradu zwarcia. Najwieksza znamionowa wartosc bezpiecznika topikowego, jaki moze byc, zastosowany przy danej maszy¬ nie lub urzadzeniu, bedaca ilorazem pradu zwarcia i wymaganej wielokrotnosci pradu zwarcia w stosunku do znamionowej wartosci bezpiecznika, która wynosi: Dla bezpieczników topikowych do 25 amper —' 2,75 Dla bezpieczników topikowych do 60 amper - 3,0 Dla bezpieczników topikowych do 100 amper - 4,0 Dla bezpieczników topikowych do 200 amper - 5,0.Przez porównanie znamionowej wartosci bez¬ piecznika obliczonej z wartoscia znamionowa zastosowanego bezpiecznika, która nie moze byc wieksza od wartosci obliczonej, wniosku¬ je sie o skutecznosci instalacji przeciwpora¬ zeniowej przy systemie zerowania.Przy systemie uziemiania nalezy dodatkowo posiadac wartosc opornosci uziemienia i spraw¬ dzic, czy napiecie dotyku nie przekroczy war¬ tosci dopuszczalnej przewidzianej przepisami.W przypadku ukladu ze stabilizatorem poste¬ puje sie nastepujaco: po polaczeniu ukladu na¬ lezy doregulowac napiecie stabilizowane do na¬ piecia sieci przez sprowadzenie wskazówki wol¬ tomierza do wartosci 0, nastepnie postepuje sie jak poprzednio z ta tylko róznica, ze spad¬ ków napiec nie oblicza sie, lecz odczytuje bez¬ posrednio z woltomierzem.Pomiary, zapisy i obliczenia dla pozostalych faz oblicza sie, przelaczajac zacisk F. PL