Medidores microprocessados ​​INF-200 e IS-10

Vários tipos de medidores de resistência são usados ​​na indústria de energia: microohmímetros, miliohmímetros, ohmímetros, megaohmímetros, medidores de impedância, etc. Este artigo aborda: o medidor de resistência de loop "fase zero" IFN-200 e o medidor de resistência de terra IS-10.

O medidor de resistência de loop «fase zero» é um dispositivo para medir a resistência de uma rede elétrica diretamente sob tensão.

O dispositivo IFN-200 executa as seguintes funções:

• medição da resistência total, ativa e reativa do circuito fase-zero sem desconectar a fonte de alimentação com tensão nominal de 220 V;

• medição de tensão AC;

• Medição de resistência DC (modo ohmímetro);

• medição da resistência de uma conexão metálica com corrente de até 250 mA para resistências <20 Ohm;

• cálculo da corrente de curto-circuito esperada no ponto de conexão do dispositivo.

O circuito «fase zero» é uma seção da rede do enrolamento secundário de um transformador de potência a um receptor elétrico.Tal seção da rede pode ser representada na forma de um circuito equivalente que consiste em uma fonte de tensão alternada Uc e resistências Rc e Xc, conforme mostrado na Fig. 1.

Arroz. 1. Circuito de rede equivalente com o dispositivo IFN-200 conectado

Primeiro, o dispositivo IFN-200 com uma chave aberta S (ver Fig. 1) mede o valor da amplitude e fase da tensão Uc. A chave S é então fechada por 25 ms, conectando a carga Rn = 10 Ohm à rede. Neste caso, o valor da amplitude e fase da corrente de carga In é medido. O resultado é um sistema de duas equações:

onde j é a diferença de fase entre a tensão Uc e a corrente In.

Depois de resolver o sistema, as expressões para Rc e Xc podem ser obtidas. Essas expressões são usadas pelo software do dispositivo.

Os valores de Rc e Xc podem ser usados ​​para julgar a qualidade da fiação, bem como para a seleção correta dos disjuntores.

A qualidade da fiação na rede elétrica é questionável quando Rc > 0,5 Ohm; Xc > 1 ohm. A principal razão para esta situação é o aumento da resistência de contato em quadros, caixas de derivação e contatos. A exatidão da seleção do disjuntor pode ser verificada pela condição

Iem.r <Ikz,

onde Iem.r — corrente operacional do disparo eletromagnético do disjuntor; Isc — corrente nominal de curto-circuito.

O dispositivo IS-10 foi projetado para medir a resistência de elementos de aterramento, juntas metálicas e a continuidade de condutores de proteção usando o método de quatro fios. Tem uma função para calcular automaticamente a resistência do solo.Utilizando uma pinça de corrente, o aparelho mede a corrente alternada nos eletrodos de aterramento sem interromper o circuito medido, o que permite fazer uma avaliação qualitativa de seu estado.

O botão «MODE» é usado para alternar o dispositivo para os modos de métodos de medição de dois, três e quatro fios, medições com cálculo automático da resistência do solo e trabalhar com grampos para medir a corrente ou determinar a distribuição percentual das correntes. Ao entrar no modo «MENU», este botão desempenha a função de mover-se para cima no menu.

O botão «MENU» é usado para mudar o dispositivo para o modo de configuração de parâmetros. Depois de entrar no botão «MENU» executa a função de mover para baixo no menu. Faixa de medição da resistência do loop de aterramento: 1 mOhm a 10 kOhm.

O diagrama funcional da medição da resistência de aterramento pelo método de quatro fios é mostrado na Fig. 2.

Arroz. 2. Circuito para medição de resistência de aterramento pelo método de quatro fios

O dispositivo possui saídas de corrente T1 e T2, bem como entradas de potencial P1 e P2. Através das saídas T1 e T2, forma uma corrente de pulso estabilizada de medição com polaridade variável (meandro) com frequência de 128 Hz. O valor de pico da intensidade da corrente não é superior a 260 mA, o valor de pico máximo da tensão de saída sem carga não é superior a 42 V. A queda de tensão no circuito medido na corrente estabilizada é proporcional à sua resistência.

Essa tensão é medida nas entradas P1 e P2, filtrada e alimentada ao amplificador de entrada e depois ao ADC.Os códigos binários gerados pelo ADC são passados ​​para o microcontrolador onde os valores necessários são calculados e exibidos no display. A ligação aos fios de terra é feita através de sondas e braçadeiras especiais, e a ligação à terra é feita com pinos metálicos submersos de 1 m de comprimento.

O procedimento para determinar a resistência de terra usando o método de quatro fios é o seguinte:

1. Determine a diagonal máxima D do dispositivo de aterramento (ZU).

2. Conecte o carregador usando cabos de teste aos soquetes T1 e P1.

3. Pino de potencial P2 colocado no solo a uma distância de 1,5 D, mas não inferior a 20 m do dispositivo de aterramento medido.

4. Coloque o pino de corrente T2 no solo a uma distância superior a 3 D, mas não inferior a 40 m do dispositivo de aterramento. Conecte o cabo de conexão ao conector T2 no dispositivo. Realize uma série de medições de resistência de terra montando sucessivamente o pino de potencial P2 no solo a distâncias de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90% da distância ao pino de corrente T2 usando os quatro método -wire.

5. Faça um gráfico da dependência da resistência da distância entre o dispositivo de aterramento e o pino de potencial P2. Se a curva aumentar monotonicamente e tiver uma seção razoavelmente horizontal na parte central (nas distâncias 40 e 60%, a diferença nos valores de resistência é inferior a 10%), então o valor da resistência a uma distância de 50% é considerado como verdadeiro. Caso contrário, todas as distâncias aos pinos devem ser aumentadas em 1,5-2 vezes ou a direção da instalação dos pinos deve ser alterada para reduzir a influência de comunicações aéreas ou subterrâneas.

O esquema para determinar a resistência do solo usando o dispositivo IS-10 é mostrado na Fig. 3.

Arroz. 3. Esquema para determinação da resistência do solo

O valor da resistividade do solo é calculado de acordo com o método de medição de Werner. Esta técnica implica distâncias iguais entre os eletrodos d, que devem ser tomadas pelo menos 5 vezes maiores que a profundidade de imersão dos pinos.

Os pinos de medição são instalados no solo em linha reta, em distâncias iguais d, e são conectados aos soquetes de medição T1, P1, P2 e T2, selecionando o modo do método de medição de quatro fios.

Então você precisa pressionar "Rx", Leia as leituras do valor de resistência RE.

A resistência do solo é calculada usando a fórmula: