Lokalizacja przyczyn problemów występujących w instalacjach elektrycznych w trakcie ich normalnej eksploatacji, np. uciążliwego wyzwalania wyłączników różonicowoprądowych, nie zawsze jest sprawą prostą. Kłopoty z dostępem do przewodów i izolacji znacznie zwiększają koszty takiej operacji. Warto więc przyjrzeć się bliżej miernikom prądu upływu, umożliwiającym przeprowadzenie łatwych i szybkich pomiarów w instalacjach elektrycznych pod napięciem.
Wyobraźmy sobie instalatora, który zostaje wezwany, aby poradzić sobie z uszkodzeniem, które spowodować wyłączenie całej instalacji lub jej części. Okazuje się, że przyczyną braku zasilania jest zadziałanie wyłącznika różnicowoprądowego o prądzie nominalnym 30mA zabezpieczającego odcięty obwód. Instalator włącza zabezpieczenie i okazuje się, że następuje ponowne jego wyzwolenie.
Lokalizacja uszkodzenia
Ponieważ - jak sama nazwa wskazuje wyłącznik różnicowoprądowy wykrywa różnicę pomiędzy wartością prądów w przewodach fazowym i neutralnym, instalator staje przed problemem lokalizacji miejsca i przyczyny upływności i powodującej wyzwalanie zabezpieczenia. Jedną z możliwych przyczyn jest wystąpienie małej rezystancji izolacji pomiędzy przewodami P-E i dlatego decyduje się on na przeprowadzenie pomiarów rezystancji izolacji. Jednak, aby przeprowadzić test rezystancji izolacji należy wyłączyć zasilanie obwodu, odseparować poszczególne linie i odłączyć zasilane urządzenia. Jest to bardzo czasochłonne, a klient zwykle nalega, aby przerwa w zasilaniu była jak najkrótsza. Na dodatek do badanego obwodu mogą być podłączone delikatne systemy elektroniczne, łatwe do zniszczenia przez wysokie napięcie generowane przez testery izolacji.
Mierniki upływu firmy Kyoritsu
Dzięki unikalnym cechom cęgowych mierników upływu opracowanym przez firma Kyoritsu instalator może nie tylko dokładnie zmierzyć wartość prądu upływu, ale natychmiast określić miejsce powstania upływności bez konieczności wyłączania napięcia badanej instalacji. Do wyboru są cztery modele tej serii: KEW 2431, KEW 2413F, KEW 2432 i KEW 2433. Na pierwszy rzut oka cęgowe mierniki upływu serii KEW 24xx wydają się być zwykłymi miernikami cęgowymi prądu przemiennego. Jednak wyróżnia je najwyższy stopień ekranowania szczęk miernika, pozwalający na pomiar niewielkich wartości prądu różnicowego pomiędzy przewodami zamkniętymi wewnątrz szczek miernika.
Sposób użycia mierników serii KEW 24xx
W przypadku wyzwalania wyłącznika różnicowoprądowego należy go czasowo zmostkować. Następnie instalator po prostu zaciska szczęki miernika upływności KEW wokół przewodów fazowego i neutralnego łącznie (w układzie trójfazowym obejmuje się razem trzy przewody fazowe i neutralny). Wyświetlacz miernika pokaże precyzyjnie wartość prądu upływu, np. 43,5 mA. Idąc dalej wzdłuż instalacji za zmierzonym prądem upływu zlokalizujemy miejsce usterki. Rysunek zmieszczony obok przedstawia przykład lokalizacji miejsca uszkodzenia. Zwykle zastosowanie tej metody prowadzi do wykrycia miejsca uszkodzenia, ale czasami upływność nie jest wyłącznie wynikiem małej rezystancji izolacji. W praktyce zdarza się, że podczas testu izolacji wartość jej rezystancji jest w normie, a wyłącznik nadal ulega wyzwoleniu.
Upływ o charakterze pojemnościowym
W rzeczywistości występuje również upływ na elementach instalacji o charakterze pojemnościowym, szczególnie w obwodach rozległych albo z dużą ilością maszyn biurowych i komputerów. Przy częstotliwości sieci (50 lub 60Hz) zjawisko to ma pomijalnie małe znaczenie, jednak w przypadku wyższych częstotliwości, np. w systemach zasilania sieci komputerowych lub urządzeń mikrofalowych, elementy pojemnościowe instalacji mogą być przyczyną znacznego upływu.
Pomiar upływu wyższych częstotliwości
Mierniki upływności KEW posiadają rzadko spotykaną funkcję pomiaru upływu z wyborem pasma częstotliwości: składowej podstawowej (50/60 Hz) lub łącznie z upływem o wyższych częstotliwościach (pozycja WIDE n pasmo do 1 kHz). Operator po prostu naciska przycisk umieszczony na mierniku i uzyskuje bezpośredni odczyt obu tych wielkości. Przykład poniżej przedstawia wyniki pomiarów prądu zmiennego w przewodzie ochronnym rozdzielni z podłączonym klimatyzatorem.
Wyniki pomiarów prądu zmiennego w przewodzie ochronnym rozdzielni z podłączonym klimatyzatorem.
Jeżeli miernik wykaże obecność prądu upływu o wyższych częstotliwościach instalator może wnioskować, że wyzwalanie wyłącznika różnicowoprądowego nie jest skutkiem złego stanu izolacji, ale upływem którego prawdopodobnym źródłem są np. filtry sieciowe urządzeń elektronicznych
Funkcje przyrządów
Cęgowe mierniki upływu firmy Kyoritsu umożliwiają:
- Pomiar prądów upływu zarówno w systemach jednofazowych jak i trójfazowych.
- Określenie przyczyny wystąpienia upływu.
- Szybką lokalizację miejsca wystąpienia problemu bez potrzeby wyłączania obwodu.
- Oszacowanie stanu izolacji pracujących obwodów (pod napięciem) bez konieczności przeprowadzania testu izolacji.
- Pomiar prądu przemiennego, tak jak zwykłym miernikiem cęgowym nawet do 1000 A (KEW 2413F).
Na rysunku poniżej podano podstawowe przykłady wykorzystania cęgowych mierników upływu serii KEW24xx do pomiarów w obwodach jednofazowych i trójfazowych
