SI20767A - Postopek za samodejno merjenje parametrov električnih hišnih napeljav - Google Patents

Abstract

Postopek za samodejno merjenje parametrov električnih hišnih napeljav samodejno meri upornost linije (RLINE), upornost okvarne zanke (RLOOP), napetost dotika (Uc), preizkuša sproženje zaščitnega stikala na diferenčni tok in meri upornost izolacije, razširiti pa ga je mogoče še z meritvijo upornosti stikov. Postopek je možno tudi dopolniti s preizkusom ustreznosti napetosti na vhodih in z ugotavljanjem smeri vrtilnega polja. Rezultate meritev primerja s predpisanimi vrednostmi in izid prikaže na prikazovalniku v obliki ustrezno - neustrezno ali pa tudi numerično. Obsega lahko tudi shranjevanje rezultatov v pomnilniku in prenos podatkov v zunanji računalnik. Predpisane (referenčne) vrednosti vnese v pomnilnik proizvajalec naprave za izvajanje postopka ali pa tudi uporabnik s spomočjo računalnika.ŕ

Description

Tehniški problem

Izum rešuje tehniški problem razvoja postopka za samodejno meijenje parametrov električnih hišnih napeljav kot so upornost izolacije med faznim in zaščitnim vodnikom, upornost izolacije med nevtralnim in zaščitnim vodnikom, napetost dotika med referenčno „zemljo“ in dostopnim delom na potencialu zaščitnega vodnika itd.

Stanje tehnike

Električne napeljave v zgradbah je potrebno preizkušati v pogledu varnosti. S tem v zvezi je potrebno meriti: upornost izolacije med faznim in nevtralnim vodnikom, upornost izolacije med faznim in zaščitnim vodnikom, napetost dotika med referenčno „zemljo“ in dostopnim delom na potencialu zaščitnega vodnika, upornost (impedanco) okvame zanke, upornost (impedanco) linije itd. Poleg tega je treba preizkusiti še zaščitno stikalo na diferenčni tok, če je v napeljavi.

Omenjene meritve in preizkusi zahtevajo veliko časa zaradi vsakičnega nastavljanja merilnika. Paziti je treba tudi na vrstni red preizkusov oziroma meritev. Poleg tega je tu še možnost napak in napačnega vrednotenja rezultatov, če meritve ne vrši ustrezno kvalificirano osebje. Od samodejnih postopkov preizkusov je avtoijem znan samo samodejni preizkus zaščitnih stikal na diferenčni tok.

Opis nove rešitve

Bistvo nove rešitve po izumu je samodejni postopek, ki zajema preizkus vseh parametrov električnih hišnih napeljav, njihovo vrednotenje in prikazovanje.

V nadaljevanju bo izum podrobneje opisan in razložen.

Posamezni simboli pomenijo:

Rljne upornost (impedanca) linije

R-loop upornost (impedanca) okvame zanke

U_c napetost dotika na zaščitnem vodniku

Ιδν nazivna vrednost diferenčnega toka

-3-3ί_Δ čas sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok

Glede na vrsto hišne električne napeljave ima postopek za samodejno merjenje parametrov električnih hišnih napeljav tri osnovne različice in sicer:

1. za preizkus električne hišne napeljave brez zaščitnega stikala na diferenčni tok;

2. za preizkus električne hišne napeljave z zaščitnim stikalom na diferenčni tok, pri čemer naj ne pride do njegovega sproženja;

3. za preizkus električne hišne napeljave z zaščitnim stikalom na diferenčni tok, pri čemer pride do njegovega sproženja.

Če električna hišna napeljava nima zaščitnega stikala na diferenčni tok, praviloma merimo upornost Rloop z večjim tokom kot v primeru, da napeljava ima zaščitno stikalo. V tem primeru je ta tok enak toku za meritev R_Line· Če meritev R_Line pokaže vrednost upornosti višjo od postavljene meje, se na prikazovalniku pojavi ustrezni napis, sam postopek pa se lahko zaključi ali pa nadaljuje. V primeru, da izmerjena vrednost Rline ustreza, se postopek nadaljuje z merjenjem vrednosti Rloop· Če je izmeijena vrednost ustrezna, se na prikazovalniku pojavi ustrezni napis (npr. ustrezno).

Zgoraj opisani postopek oseba, ki preizkuša hišno napeljavo sproži s posebnim ukazom, nakar se le-ta samostojno odvija, bodisi do prvega negativnega izida ali pa do konca meritev, zajetih v postopek.

V primeru, da ima hišna napeljava zaščitno stikalo na diferenčni tok, a tega ne želimo sprožiti, uporabimo postopek po različici 2. Tu moramo za meritev Rloop uporabiti manjši tok kot za meritev Rline, da ne sprožimo zaščitnega stikala. Pri tem postopku merimo še napetost dotika U_c. Za to meritev praviloma uporabimo tok enake velikosti kot za meijenje Rloop· Pri postopku samodejno merimo po vrsti: Rline, Rloop in U_c. Negativni izid katerekoli meritve pomeni lahko konec postopka in ustrezni prikaz na prikazovalniku. Če negativnih izidov ni, se na prikazovalniku pokaže ustrezni napis (npr. ustrezno ali OK). Pri obeh gornjih postopkih je vrstni red meritev poljuben.

*

Ce ima hišna napeljava zaščitno stikalo na diferenčni tok in nas ne moti njegovo sproženje, uporabimo postopek po različici 3. Ta postopek vsebuje vse preizkuse kot jih ima postopek, po različici 2, poleg tega pa še preizkus sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok. Slednji

-4-4preizkus se po prijavljenem postopku opravi s pomočjo prožilnega toka iz nabora nazivnih prožilnih tokov zaščitnih stikal na diferenčni tok.

Pomemben parameter je upornost izolacije. Za to meritev ne sme biti preizkušam del napeljave priključen na omrežno napetost. V primeru zgoraj opisanega postopka je ugodno, da je ta meritev dodana uspešno opravljenemu preizkusu sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok, sicer pa je v ta namen potrebno izklopiti preizkušam tokokrog.

Postopek po izumu je možno še poljubno razširiti z drugimi meritvami kot so npr. preizkus upornosti povezave med priključki vtičnice ali med dvema vtičnicama ali povezave dostopnih prevodnih delov z zaščitnim vodnikom.

Široke so tudi možnosti prikazovanja izidov preizkusov, saj je te možno v najbolj enostavni obliki prikazati kot ustrezno - neustrezno, poleg tega pa tudi numerično in alternativno s prenosom na druge naprave (npr. računalnik). Dobljene podatke pa je možno shraniti tudi v pomnilniku naprave za izvajanje postopka ter jih uporabiti v najrazličnejše namene. Najenostavnejša oblika postopka ima vstavljene vrednosti, katere primerja z rezultati meritev ter rezultat prikaže na prikazovalniku naprave v obliki ustrezno - neustrezno. Referenčne vrednosti so običajno dobljene na podlagi zahtev in izkušenj, v postopek pa jih vgradi proizvajalec naprave za izvajanje postopka ali pa uporabnik s pomočjo računalnika.

Za korektno izvedbo meritev po prijavljenem postopku morajo biti na vhodnih sponkah naprave ustrezne napetosti. Zaradi možnosti, da napetosti na vhodnih sponkah naprave ne ustrezajo, je opisani postopek možno razširiti še z oceno in prikazom napetosti na vhodih. Primer neustreznih napetosti je npr. napačno povezana vtičnica, pri kateri sta fazni in nevtralni vodnik zamenjana. Postopek je možno še razširiti z ugotavljanjem faznega zaporedja oziroma smeri vrtilnega polja v trifazni napeljavi.

Opisani postopek je možno realizirati z napravo, ki s pomočjo mikroprocesorja in polprevodniških stikal zaporedno vklaplja merilno vezje za izvajanje ustrezne meritve, vrši primerjavo rezultatov in opravi prikaz rezultatov ali njihovega vrednotenja na prikazovalniku.

V nadaljevanju bo izvedljivost postopka dokazana z izvedbenim primerom.

V izvedbenem primeru rabi za izvajanje postopka po izumu naprava, ki ima mikroprocesor, polprevodniška stikala, modul za povezavo z zunanjim računalnikom, pomnilnik, prikazovalnik in napajalnik. Prikazovalnik je v obliki tabele s pripadajočimi svetlečimi

-5-5diodami. Uporabniku je namenjeno polje s tipko za izbiro postopka in tipko za sproženje izbranega postopka.

Napravo je potrebno priključiti na enofazno ali trifazno vtičnico, pač glede na vrsto napeljave. Ob sproženju postopka se pri pravilnem stanju napetosti na vhodih prične odvijati izbrano zaporedje meritev. Postopek lahko vsebuje tudi ugotavljanje smeri vrtilnega polja (trifazna vtičnica). Na prikazovalniku bo v tem primeru prikazana smer (desna ali leva) z zaporednim prižiganjem in ugašanjem svetlečih diod. Delovni program za posamezni del postopka opravi meritev in rezultat primerja s shranjeno vrednostjo v pomnilniku. Če je rezultat ustrezen, postopek preide na sledečo meritev. V tem primeru svetleča dioda v polju pravkar opravljene meritve (preizkusa) ugasne in prižge se svetleča dioda v polju sledeče meritve. Ko je celoten postopek uspešno zaključen, zasveti svetleča dioda ob napisu „OK“.

Če mikroprocesor ugotovi pri neki meritvi neustrezni rezultat, začne utripati svetleča dioda zadevne meritve in lahko nastopi ustavitev postopka zaradi ugotovljene nevarnosti.

Naprava ima lahko tudi podsklop za preizkušanje stikov. Tudi ta je pod nadzorom mikroprocesorja. Posebna svetleča dioda pa prikazuje izmerjeni stik. Pri previsoki upornosti ali celo odprtih sponkah, svetleča dioda ne sveti, sveti le pri dobrem stiku, npr. če je upornost nižja od 1 Ω. Utripanje svetleče diode pa pomeni, da je na vhodu merilnega vezja prisotna napetost.

Če preizkušamo tudi sproženje zaščitnega stikala na diferenčni tok, sproži mikroprocesor postopek šele po ugotovitvi, da je na vhodih prisotna omrežna napetost le na priključku za fazni vodnik (napram nevtralnemu in zaščitnemu vodniku). Če je ugotovljeno omenjeno stanje, se prižgo vse tri svetleče diode.

Po sproženju postopka je s polprevodniškimi stikali merilno vezje nastavljeno na meritev linijske upornosti in prižge se ustrezna svetleča dioda, ki prikazuje to meritev. Mikropocesor opravi meritev z dovolj visokim tokom, ki jamči kvalitetno meritev in primerja rezultat z vrednostjo v pomnilniku. V primeru, da meritev ni dala zadovoljivega rezultata, začne utripati svetleča dioda, ki prikazuje meritev, mikroprocesor pa lahko prekine postopek. Za meritev upornosti okvame zanke se nato prižge njena svetleča dioda. Pri meritvi upornosti okvame zanke je merilni tok nizek, ker ne sme priti do sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok. Pri tej meritvi mikroprocesor izračuna upornost ter izmeri padec napetosti na zaščitnem vodu pri nazivnem toku in opravi primerjavo s predpisanimi vrednostmi.

-6-6Če je izmerjena napetost dotika ali upornost okvame zanke previsoka, začne utripati ustrezna svetleča dioda, pravtako pa svetleča dioda pri zaščitnem stikalu na diferenčni tok. Preizkus zaščitnega stikala vsebuje tako preizkus z nazivno vrednosljo diferenčnega toka I^n , kot tudi čas sproženja stikala ί_Δ

Po izklopu zaščitnega stikala postopek izvrši Še preizkus izolacije, za kar je vključen izvor primemo visoke napetosti. Rezultat bo zopet prikazan s svetlečo diodo.

Postopek samodejnega merjenja parametrov hišnih napeljav je možno integrirati tudi v naprave, ki prikazujejo rezultat numerično in pri katerih se vključevanje merilnih podsklopov za posamezne meritve opravlja s pomočjo elektronskih relejev. Pri teh različicah je možno tudi numerično prikazovanje rezultatov, hranjenje rezultatov, možnost izbire parametrov in celo upravljanje s pomočjo zunanjega računalnika.

Prednosti prijavljenega postopka so predvsem: enostavno in varno upravljanje, hitra priučitev osebja, v kar največji meri izločene človeške napake, hitri pregled električne napeljave.

Claims (12)

1. -ΊPatentni zahtevki

   1. Postopek za samodejno merejenje parametrov električnih hišnih napeljav, značilen po tem, da samodejno meri upornost linije (Rline) in upornost okvame zanke (Rloop), da rezultate primerja s predpisanimi vrednostmi ter izid prikaže na prikazovalniku, pri čemer je zaporedje meritev poljubno in je za obe meritvi uporabljen tok enake jakosti.
2. 2. Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da meri upornost okvame zanke (Rloop) ’ⁿ napetost dotika (Uc) z manjšim tokom kot je bil uporabljen pri meritvi upornosti linije (Rline), vrstni red meritev pa je poljuben.
3. 3. Postopek po zahtevku 2, značilen po tem, da vsebuje še preizkus zaščitnega stikala na diferenčni tok, ki obsega tako preizkus z nazivno vrednostjo diferenčnega toka (Ian) kot tudi merjenje časa sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok (ί_Δ), uspešno opravljenemu preizkusu sproženja zaščitnega stikala na diferenčni tok pa je dodana še meritev izolacije, rezultata obeh preizkusov pa sta prikazana na prikazovalniku.
4. 4. Postopek po zahtevku 1 ali 2, značilen po tem, da vsebuje še merjenje izolacije.
5. 5. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, ali 4, značilen po tem, da referenčne vrednosti vnese proizvajalec naprave za izvajanje postopka.
6. 6. Postopek po zahtevku 1, 2, 3 ali 4, značilen po tem, da referenčne vrednosti vnese uporabnik s pomočjo računalnika.
7. 7. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, ali 4, značilen po tem, da vsebuje preizkus ustreznosti napetosti na vhodnih sponkah pred začetkom odvijanja postopka, pri čemer se ta sploh ne izvede, če so napetosti na vhodnih sponkah neustrezne.
8. 8. Postopek po zahtevku 7, značilen po tem, da vsebuje še ugotavljanje smeri vrtilnega polja in prikaz njegove smeri.
9. 9. Postopek po zahtevku 1, 2, 3 ali 4, značilen po tem, da vsebuje še meritev upornosti stikov in prikaz izida na prikazovalniku.

   -8-διό. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, 4, 8 ali 9, značilen po tem, daje prikazovanje rezultatov v obliki ustrezno - neustrezno.
10. 11. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, 4, 8 ali 9, značilen po tem, daje prikazovanje rezultatov numerično.
11. 12. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, 4, 8 ali 9, značilen po tem, da vsebuje še shranjevanje rezultatov v pomnilniku.
12. 13. Postopek po zahtevku 1, 2, 3, 4, 8 ali 9, značilen po tem, da vsebuje še posredovanje rezultatov zunanjemu računalniku.