Pytania pomocnicze - ELE.05

Cewka jest uzwojeniem z drutu i powinna mieć określony opór. Wynik 0 Ω oznacza zwarcie uzwojenia, czyli uszkodzenie cewki.

Oznacza przerwę w obwodzie uzwojenia cewki. Taka cewka również jest uszkodzona i nie zadziała po podaniu napięcia.

Należy odłączyć zasilanie, sprawdzić brak napięcia i najlepiej odłączyć jeden zacisk cewki. Dzięki temu pomiar nie będzie zafałszowany przez inne elementy obwodu.

Nie bezpośrednio. Pomiar rezystancji cewki ocenia stan uzwojenia, a przewody zasilające sprawdza się pomiarem napięcia lub ciągłości przewodu.

Wynik powinien być skończony i większy od zera. Najlepiej porównać go z dokumentacją producenta lub z pomiarem sprawnej cewki tego samego typu.

Omomierz ma własne źródło pomiarowe i nie jest przeznaczony do pracy w obwodzie pod napięciem. Pomiar pod napięciem grozi uszkodzeniem miernika i porażeniem.

Polega na szybkim odłączeniu uszkodzonego obwodu przez zabezpieczenie nadprądowe lub różnicowoprądowe po wystąpieniu zwarcia do części przewodzącej dostępnej. Dzięki temu czas utrzymywania się niebezpiecznego napięcia dotykowego jest ograniczony.

W sieci TN przewód PE lub PEN jest połączony z punktem neutralnym źródła, więc zwarcie L-PE/L-PEN powoduje przepływ dużego prądu zwarciowego. Ten prąd powinien być wystarczający do zadziałania zabezpieczenia w wymaganym czasie.

Decydują przede wszystkim: impedancja pętli zwarcia, wartość prądu zwarciowego, charakterystyka i prąd znamionowy zabezpieczenia oraz dopuszczalny czas wyłączenia.

Pomiar pozwala sprawdzić, czy przy zwarciu L-PE lub L-PEN popłynie prąd wystarczający do szybkiego zadziałania zabezpieczenia. Jest to podstawowe badanie skuteczności ochrony w układach TN.

Ograniczniki przepięć SPD służą do ograniczania krótkotrwałych przepięć, np. atmosferycznych lub łączeniowych. Nie są przeznaczone do wyłączania obwodu przy zwarciu ani do ochrony przed porażeniem przez samoczynne wyłączenie.

Zabezpieczenie podnapięciowe reaguje na spadek lub zanik napięcia zasilania. Przy zwarciu L-PE w sieci TN wymagana jest reakcja zabezpieczenia powodująca automatyczne wyłączenie uszkodzonego obwodu.

Przekaźnik termiczny chroni głównie silnik przed przeciążeniem długotrwałym. Nie jest podstawowym urządzeniem zapewniającym szybkie wyłączenie zasilania przy zwarciu L-PE.

Należy dodać 10% do napięcia znamionowego: 230 V · 1,1 = 253 V. Napięcie większe niż 253 V przekracza dopuszczalny zakres.

Należy odjąć 10% od napięcia znamionowego: 230 V · 0,9 = 207 V. Napięcie poniżej 207 V jest zbyt niskie.

Napięcie 230 V mierzy się między przewodem fazowym L a przewodem neutralnym N.

Napięcie zmienia się wskutek obciążenia sieci, spadków napięcia na przewodach, pracy transformatorów oraz zmian poboru energii przez odbiorców.

Dopuszczalny zakres wynosi od 207 V do 253 V. Wartości poza tym zakresem są nieprawidłowe.

Tak. Napięcie 243 V mieści się poniżej górnej granicy 253 V, więc jest w dopuszczalnym zakresie.

Wilgoć pogarsza stan izolacji, przyspiesza korozję połączeń i zwiększa ryzyko prądów upływu. To podnosi ryzyko porażenia prądem.

Nie rzadziej niż raz w roku, czyli maksymalnie co 12 miesięcy.

Ogólna kontrola instalacji wykonywana jest zwykle co 5 lat, ale w środowiskach szczególnie narażonych, np. o wysokiej wilgotności, ochrona przeciwporażeniowa musi być sprawdzana częściej.

Najczęściej wykonuje się pomiar impedancji pętli zwarcia, sprawdzenie RCD, pomiar ciągłości przewodów ochronnych oraz pomiar rezystancji izolacji.

Kontrola musi być wykonana najpóźniej po upływie 12 miesięcy od poprzedniej. Można wykonywać ją częściej, jeśli wymagają tego warunki eksploatacji.

Za organizację kontroli odpowiada właściciel lub zarządca obiektu. Pomiary powinny wykonywać osoby z odpowiednimi kwalifikacjami.

Modernizacja zmienia układ instalacji, połączenia, zabezpieczenia lub obwody. Pomiary potwierdzają, że instalacja po zmianach jest bezpieczna i spełnia wymagania ochrony przeciwporażeniowej.

Najczęściej sprawdza się ciągłość przewodów ochronnych, rezystancję izolacji, skuteczność samoczynnego wyłączenia zasilania oraz działanie RCD, jeśli występują.

Modernizacja oznacza zmianę lub rozbudowę instalacji, np. przewodów, obwodów albo rozdzielnicy. Naprawa zabezpieczenia dotyczy zwykle jednego elementu i nie zawsze wymaga pełnego sprawdzenia całej instalacji.

Pomiar rezystancji izolacji pozwala ocenić, czy izolacja przewodów nie jest uszkodzona i czy nie występują niebezpieczne upływy prądu między żyłami lub do ziemi.

Polega na potwierdzeniu, że przewód PE oraz połączenia wyrównawcze są ciągłe i mają pewne połączenie z częściami przewodzącymi dostępnymi.

Jest to sprawdzenie, czy w razie zwarcia lub uszkodzenia zabezpieczenie odłączy zasilanie w wymaganym czasie. W praktyce często wykonuje się pomiar impedancji pętli zwarcia.

Nie zawsze. Zadziałanie zabezpieczenia wymaga ustalenia przyczyny, ale pełne pomiary jak po modernizacji wykonuje się wtedy, gdy instalacja była zmieniana, przebudowana lub naprawiana w zakresie wpływającym na bezpieczeństwo.

Po zakończeniu prac, wykonaniu oględzin i wymaganych pomiarów oraz uzyskaniu wyników potwierdzających skuteczność ochrony i poprawność wykonania instalacji.

Jeżeli każda faza względem N ma około 230–240 V, przewód neutralny ma poprawny potencjał odniesienia. Uszkodzenie N zwykle powodowałoby nieprawidłowe lub niestabilne napięcia fazowe względem N.

Oznacza, że przewód N jest na tym samym potencjale co PEN. Nie wskazuje to na przerwę przewodu neutralnego.

W sprawnej instalacji PE powinien mieć potencjał bardzo zbliżony do PEN w punkcie odniesienia. Różnica 10 V sugeruje przerwę, złe połączenie lub podwyższoną rezystancję toru ochronnego.

Przebicie lub zwarcie między L1 i N spowodowałoby zadziałanie zabezpieczenia albo znaczne zaburzenie napięcia L1-N. W tabeli napięcie L1-N jest prawidłowe.

Zwarcie międzyfazowe powoduje bardzo duży prąd zwarciowy i zwykle natychmiastowe zadziałanie zabezpieczeń. Pomiary L-N pozostają prawidłowe, więc nie wskazują na zwarcie L1-L2.

PE łączy części przewodzące dostępne urządzeń z układem ochronnym. W razie uszkodzenia izolacji umożliwia przepływ prądu zwarciowego i zadziałanie zabezpieczenia.

PEN łączy funkcję przewodu ochronnego i neutralnego, natomiast PE pełni wyłącznie funkcję ochronną. W układzie TN-C-S PEN jest rozdzielany na osobne przewody PE i N.

Wykonuje się pomiar ciągłości przewodów ochronnych, zwykle miernikiem małej rezystancji. Pomiar powinien wykazać niską rezystancję połączenia ochronnego.

Dolna granica to 0,5 · 30 mA = 15 mA, a górna granica to 30 mA. Poprawny wynik powinien mieścić się w zakresie od 15 mA do 30 mA.

Ponieważ 10 mA jest mniejsze niż 0,5 znamionowego prądu różnicowego, czyli mniej niż 15 mA dla RCD 30 mA. Oznacza to zbyt wczesne zadziałanie.

Jest to wartość prądu różnicowego, przy której wyłącznik różnicowoprądowy powinien zadziałać zgodnie ze swoim przeznaczeniem. Typowa wartość do ochrony dodatkowej przed porażeniem to 30 mA.

Prąd znamionowy RCD określa maksymalny prąd roboczy, jaki aparat może przewodzić, np. 25 A lub 40 A. Znamionowy prąd różnicowy IΔn określa czułość wyzwalania, np. 30 mA.

Należy porównać zmierzony prąd z dopuszczalnym zakresem. W tym zadaniu wynik jest prawidłowy, jeśli mieści się między 0,5 IΔn a IΔn.

Nieprawidłowy byłby wynik mniejszy niż 15 mA albo większy niż 30 mA. Przykładowo 10 mA oznacza zadziałanie zbyt wcześnie, a 35 mA zbyt późno.

Przewód PE jest przewodem ochronnym i nie powinien przewodzić prądu roboczego. RCD porównuje prądy wpływające i wypływające przewodami czynnymi, dlatego przez jego tor pomiarowy prowadzi się tylko L i N, a nie PE.

Do typowego czteropolowego RCD podłącza się przewody fazowe L1, L2, L3 oraz przewód neutralny N. Przewód ochronny PE omija wyłącznik i jest prowadzony na listwę ochronną.

RCD mierzy różnicę między prądem wpływającym do obwodu a prądem z niego wracającym. Gdy część prądu odpływa inną drogą, np. przez uszkodzoną izolację do obudowy lub ziemi, wyłącznik odłącza zasilanie.

Połączenie N i PE za RCD może powodować nieprawidłowe zadziałania wyłącznika lub uniemożliwić poprawną ochronę. Prąd roboczy może wtedy częściowo płynąć przewodem ochronnym.

Przewód PE łączy części przewodzące dostępne urządzeń z układem ochronnym instalacji. W razie uszkodzenia izolacji umożliwia przepływ prądu uszkodzeniowego i zadziałanie zabezpieczeń.

Przewód N jest przewodem roboczym i może przewodzić prąd w normalnych warunkach pracy. Przewód PE służy do ochrony przeciwporażeniowej i w normalnej pracy nie powinien przewodzić prądu roboczego.

Rozdział N i PE zapewnia, że cały prąd roboczy wraca przez tor neutralny objęty pomiarem RCD. Połączenie tych przewodów za wyłącznikiem zaburza bilans prądów i może powodować zadziałanie RCD.

Większy przekrój oznacza mniejszą rezystancję przewodu. Przy tym samym prądzie straty mocy P = I²R są więc mniejsze.

Przy niezmienionym prądzie, długości i materiale należy porównać przekroje: P2/P1 = S1/S2. Dla 1,5 mm² i 2,5 mm² otrzymujemy 1,5/2,5 = 0,6, czyli spadek o 40%.

Tak. Dla odbiornika rezystancyjnego można przyjąć I = P/U. Grzałka 4 kW przy napięciu 230 V pobiera około 17,4 A.

Długość przewodu jest taka sama przed i po zmianie przekroju, więc przy porównaniu strat się skraca. Do wyznaczenia procentowej zmiany wystarczy stosunek przekrojów.

Straty zależą od kwadratu prądu: Pstr = I²R. Oznacza to, że dwukrotny wzrost prądu powoduje czterokrotny wzrost strat.

Tak. Oba zjawiska wynikają z rezystancji przewodu. Większa rezystancja powoduje większy spadek napięcia i większe straty cieplne.

Spadek o 100% oznaczałby całkowity brak strat, czyli rezystancję równą zero. Zwiększenie przekroju z 1,5 mm² do 2,5 mm² tylko zmniejsza rezystancję, ale jej nie eliminuje.

Jeżeli grzałki pracują jednocześnie, ich moce się sumuje. Dla 3 grzałek po 1 kW łączna moc wynosi 3 kW, czyli 3000 W.

Prąd płynie do odbiornika przewodem fazowym i wraca przewodem neutralnym. Dlatego rezystancja toru prądowego zależy od długości obu żył.

Przekrój przewodu nie może być mniejszy od obliczonego minimum. Ponieważ 2,5 mm² jest za mały, wybiera się najbliższy większy typowy przekrój, czyli 4 mm².

Dla odbiornika rezystancyjnego można przyjąć I = P / U. Prąd wynosi około 3000 W / 230 V = 13,0 A.

Zależy głównie od długości przewodu, prądu obciążenia, przekroju żyły oraz materiału przewodu. Większy przekrój i lepsza przewodność materiału zmniejszają spadek napięcia.

Konduktywność określa zdolność materiału do przewodzenia prądu. Im większa konduktywność, tym mniejsza rezystancja przewodu i mniejszy spadek napięcia.

Nie zawsze. Przewód trzeba sprawdzić także pod względem obciążalności prądowej długotrwałej, sposobu ułożenia, zabezpieczenia oraz warunków ochrony przeciwporażeniowej.