Villanyszerelők Lapja

Pástyán Ferenc

 31 | |

Pástyán Ferenc cikkei

A hurok-impedancia mérése

2011. április 18. |  22 402
2 5 (2)

Földelési ellenállásmérő lakatfogó alkalmazása más módon

2010. június 17. |  12 146
1 5 (1)

A földelésiellenállás-mérő lakatfogók csak hurkok ellenállásának meghatározására használhatók. Ugyanakkor az alábbiakban megmutatjuk, hogyan alkalmazhatók ezek a berendezések nem hurkot képező földelések ellenállásának meghatározására is.

Teljesítménymérés és hálózati analizátorok

2010. április 1. |  10 584

Az elektronikus kapcsolóüzemű vezérlések, szabályozások és nemlineáris terhelések elterjedésével a hálózaton létrejövő torzítások, és ezzel a hálózat felharmonikus-tartalma rendkívüli módon megnőttek. A felharmonikusok jelenléte káros melegedéseket okoz, zavarja az egyéb elektronikus eszközök, berendezések működését. Ennek elkerülésére fel kell deríteni a forrást, majd megfelelő eszközökkel a felharmonikusokat meg kell szüntetni.

Multiméterek és számítógép

2009. december 1. |  3872

1. ábra: Az a megoldás, amikor a galvanikus elválasztást az interfészkábel csatlakozó részébe építik be, a multiméteren valamilyen csatlakozó biztosítja az interfészkábel casatlakozását a készülékhez.

A mikroprocesszorok elterjedése és a számítástechnika, illetve a számítógépek széleskörű alkalmazása természetszerűleg kihatott és kihat a mindennapi mérésekre is. A műszerek különböző módon számítógéphez kapcsolhatók, és így a valós idejű méréskiértékelés vagy utólagos analizálás valósítható meg. A jelen publikáció néhány, ezzel a technikával kapcsolatos kérdéssel foglalkozik.

A legtöbbet használt mérőműszer minden bizonnyal a kézi digitális multiméter. Régi kivitele analóg mutatós műszert használt a mért értékek kijelzéséhez. Aztán megjelentek a digitális multiméterek, amelyek lényegesen pontosabbak, megbízhatóbbak régi társaiknál, nem beszélve a rázásra, ütésre, hőmérsékleti változásra való nagyobb ellenálló képességről.

Mérés, mérés...

2009. november 25. |  4670

A méréseinkhez használt készülékek nagy része elektronikus áramkörökből épül fel nagyobb pontosságot, megbízhatóságot és könnyű kezelést biztosítva. Ebben az elektronikus „környezetben” hajlamosak vagyunk megfeledkezni olyan egyszerű készülékekről, amelyek nem tartalmaznak semmiféle elektronikát, mégis használatuk adott esetekben elkerülhetetlen, ahol a mérés nem vagy csak nagy nehézségekkel végezhető el.

Mérések lakatfogókkal

2009. október 1. |  21 244
1

1. kép: A lakatfogó adapter az a lakatfogó, amelybe semmilyen műszer nincs beépítve.

A lakatfogók használata egyszerű és gyors árammérési lehetőséget biztosít. A mérés igen fontos biztonságtechnikai előnye, hogy a mérést végző személy nem kerül a mérendő áramkörrel galvanikus kapcsolatba, méréstechnikai-használati előnye pedig az, hogy a mérendő áramkört az áramméréshez nem kell megbontani.

A lakatfogókat a működési elv alapján két csoportba oszthatjuk, ezek pedig a következők: váltakozó áram (AC) mérésére alkalmas lakatfogók, egyenáram (DC) mérésére alkalmas lakatfogók.
A lakatfogók használati területe az idők folyamán kiszélesedett, ennek következtében ma a következő csoportosítás állítható fel:
•szivárgó áram (kb. 10 µA… néhányszor 10 A) mérésére alkalmas lakatfogók,
•nagypontosságú, kis fázistolással rendelkező lakatfogók elsősorban teljesítménymérési feladatokra,
•normál, mindennapi mérésekre alkalmas lakatfogók,
•nagy áramok (néhányszor 1000 A) mérésére alkalmas lakatfogók.

Pástyán Ferenc

Hogyan működik az áramváltó

2009. július 8. |  26 041
1

Az elektrotechnikai gyakorlatban az áramváltókat elsősorban mérési célokra használják, de a kialakítástól függően ezek az eszközök védelmi célokat is szolgálhatnak. Ha egy áramkörben folyó áram értéke túl nagy ahhoz, hogy közvetlenül mérjük a mérőműszerrel, az áramváltó segítségével a primer körben folyó áram „letranszformálható” a műszer által jól mérhető értékre, és ugyanakkor az áramváltó a mérőműszerünket galvanikusan is elválasztja a mért áramkörtől.

Hogyan működik – a földelési ellenállásmérő lakatfogó

2009. június 1. |  8433
1

A földelésiellenállás-mérés hagyományos módon szondákkal történik. Ez meglehetősen időrabló és ezért lassú művelet, nem beszélve arról, hogy városi környezetben problémát jelenthet a szondák leverése. A földelési ellenállásmérő lakatfogó kiváló megoldás az ilyen esetekben történő földelési ellenállásmérésre. A lakatfogó használata egyszerű, gyors és pontos mérést tesz lehetővé. A földelésre életvédelmi szempontból van szükség. Ha egy berendezés meghibásodik, a hálózati feszültség rákerülhet a berendezés megérinthető fém alkatrészeire, amelynek megérintése a környezeti feltételektől függően (nedves padló, jól vezető lábbeli stb.) akár halálos áramütést is okozhat. A biztonság megköveteli, hogy a földelések megfelelő állapotban legyenek.

Hogy működik - Hogyan mér

2009. május 1. |  5880
1 4 (1)

A hajlékony lakatfogó (Rogowski-tekercs)

Miért ilyen drága?

A Walter Rogowski után elnevezett Rogowski-tekercs váltakozó áram, vagy nagysebességű áramimpulzusok mérésére alkalmas. A tekercs egyik kivezetése normál módon van kialakítva, a másik kivezetése viszont a te-kercs közepén jön vissza az első kivezetés helyéhez (lásd 2. ábra). Így mindkét kivezetés a tekercs azonos végén helyezkedik el. Méréskor a tekercs az áramvezetőt fogja közre hasonlóan egy normál lakatfogó adapterhez. Mivel a tekercsben indukált feszültség nagysága egyenesen arányos az áramvezetőben folyó áram változási sebességével, ezért általában a Rogowsky-tekercs egy elektromos, vagy elektronikus integrátorhoz csatlakozik, melynek kimenetén az áramvezetőben folyó áram nagyságával arányos feszültség jelenik meg. Ezt a feszültséget mérjük egy megfelelő műszerrel, napjainkban általában egy digitális multiméterrel.

A Rogowsky-tekercs nagy előnye más lakatfogókkal (áramváltókkal) szemben az, hogy a kivezetések egy oldalon vannak, hajlékony és a mérendő áramvezető köré hajlítva nem szükséges, hogy a tekercs zárt kört alkosson. Az, hogy a Rogowsky-tekercs nem tartalmaz vasat, azaz légmagos tekercs, több további előnnyel szolgál.

Ezek közül egyik az, hogy emiatt a tekercs induktivitása kicsi, és így a frekvencia átviteli sávja nagy, továbbá a vas hiánya miatt nincs telítődési jelenség, amely a linearitást elrontaná. Ez különösen előnyös nagy áramok, esetleg pulzusok mérésekor, amelyek motorok indításakor, hegesztésnél, impulzus teljesítmény-elektronikai eszközök működésekor lépnek fel. Utolsónak említjük meg, bár a méréskor ez is igen fontos tényező, hogy, ha a Rogowsky-tekercs menetemelkedése lineáris (azaz a menetek közötti hézag állandó), a tekercs immunitása (zajelnyomása) külső elektromágneses zavaró jelekre igen nagy.

Ellenállásmérés

2009. január 2. |  9001

Az elektromos mérések jelentős része ellenállásmérés: a szakadás vagy a rövidzár keresését is általában ellenál-lásméréssel keressük meg, de van olyan eset is, amikor ténylegesen a mért ellenállás értékére van szükségünk. Gondoljunk a hurok-ellenállás, a szigetelési ellenállás vagy a földelési ellenállás mérésére. Az alábbiakban né-hány, a digitális multiméterekben is használt mérési módot tekintünk át.

Az ellenállásmérés legrégebbi módszere az ábrán látható híd-módszer

Bevezetésképpen nézzük az ellenállásmérés legrégebbi módszerét, a híd-módszert. A mérési elrendezést az 1. ábra mutatja. Ah-hoz, hogy a híd „A” és „B” pontja között a feszültség nulla legyen, az szükséges, hogy a keresztágak szorzata azonos legyen, azaz R1*R3 = Rx*R2.

Látható, hogy ha R2=R3 teljesül, akkor a hídágban (az A és B pont között) abban az esetben lesz nulla a feszültség, ha R1=Rx. Tekintettel arra, hogy R1 értéke ismert, pl. egy beskálázott potenciométer, a skáláról közvetlenül leolvasható az ismeretlen ellenál-lás értéke. Az Ut tápfeszültség értéke vagy annak változása láthatóan nincs hatással a mért értékre, mivel nulla feszültséget kell detektálnunk. Ez azonban csak abszolút nulla esetén lenne így, nullától való eltérések esetén az eltérés nagyságára, azaz a mérés felbontására azonban a tápfeszültségnek van hatása.

Biztonság és minőség

2008. szeptember 29. |  3880
1

Pástyán Ferenc

Földelési ellenállásmérő lakatfogók használata

2008. június 1. |  3285

A földelésiellenállás-mérő lakatfogók használata egyre jobban elterjed az iparban, mivel alkalmazásuk gyors és pontos földelési ellenállásmérést tesz lehetővé, továbbá az ár is elfogadható értékre mérséklődött.

A földelési ellenállás

2008. április 1. |  3509
1 4 (1)

Elektromos mérések - A hálózati analizátorok

2007. március 1. |  2582

A hálózati analizátorok megjelenését az a tény tette szükségessé, hogy a teljesítmény-elektronika megjelenésével megnőtt a hálózatra csatlakozó nem-lineáris karakterisztikával rendelkező terhelések száma.

Elektromos mérések - Kábelek mérése II.

2007. január 1. |  6590


A cikk második részében a kábelek hosszmérésével, valamint falba ágyazott kábelek, rövidzárak és szakadások keresésére alkalmas teszterekkel foglalkozunk.

A kábelek hosszának mérése - különösen, ha hosszú és kábeldobra feltekercselt kábelekről van szó - nem egyszerű feladat. A mérés elvégzéséhez többféle elven működő készüléket használhatunk. A legrégebbi módszer a kábel ellenállásának mérése. Ehhez a kábel mindkét végének hozzáférhetőnek kell lennie. Ha a kábel mindkét vége hozzáférhető a méréshez, akkor le tudjuk mérni az egyes erek ellenállását külön-külön.

Ha ismerjük az ér méretét és anyagát, az ellenállásra vonatkozó egyenlet ismeretében kiszámíthatjuk az ér, azaz a kábel hosszát. Ha a kábel két vége olyan távol van egymástól, hogy a méréshez egyszerre nem tudunk mindkét véghez hozzáérni, akkor a (kéteres) kábel egyik végén a kábelt rövidre zárjuk, majd a mérést elvégezve a kapott értéket osztjuk kettővel. A méréshez használható készülékek természetesen automatikusan elvégzik a szükséges számításokat, és a kijelzőn közvetlenül a kábel hosszát kapjuk (1. ábra). Ahhoz azonban, hogy pontosan tudjunk mérni, néhány feltételt biztosítani kell.

1. A kábel ellenállása a hőmérséklet függvényében változik.
Ezért nem mindegy, hogy milyen hőmérsékleten mérünk. A modern műszerek azonban hőmérséklet- kompenzációval rendelkeznek. Ahhoz, hogy a mérőműszer hőmérséklet-kompenzációja megfelelőn működjön, a mérőműszernek és a mérendő kábelnek azonos hőmérsékleten kell lennie. Ezért a mérés megkezdése előtt legalább 2 óra hosszával a műszert és a kábelt azonos térben, egymás közelében kell tárolni. Egyes készülékekhez kalibráló hurkot is szállítanak. A kalibráló hurkot szintén a mérendő kábel mellett kell tárolni, a mérés megkezdése előtt legalább negyed órával.

2. A mérőkábel ellenállásának kompenzálása.
Méréskor a mérőkábel ellenállása, kompenzálás nélkül, beleszámítana a mért értékbe. Ennek elkerülése két módon lehetséges: vagy mérés előtt megmérjük a mérőkábelek ellenállását, és azt majd kivonjuk a mért értékből, vagy négyvezetékes mérési módszert használunk.

Az első esetben a mérőkábelek végét rövidre zárjuk, és a műszert kinullázzuk. Korszerűbb készülékek esetében ezt a készülék automatikusan elvégzi nullázó állásban. Ezzel a készülék mérésre kész.

A második esetben ilyen nullázásra nincs szükség, a négyvezetékes mérési módnál a mérőkábelek ellenállása nem számít bele a mérésbe (lásd 2. ábra). Miután a feltételek teljesültek, a műszeren beállítjuk a kábelér átmérőjét és anyagát, és elvégezzük a mérést (3.ábra). A fenti módon mérő műszerekkel akár 20 km-ig is mérhetünk kábelhosszt. Az elérhető pontosság (a műszer pontossága!) általában 2-3% (a mért értékre vonatkoztatva), a kábelér mérete 0,5.500 mm2 lehet. A pontosságnál meg kell jegyezni, hogy ez a mérőműszer pontossága, és nem számít bele a kábelér keresztmetszetének szórásából adódó hiba.

Az esetek jelentős részében nem tudunk a kábel mindkét végéhez hozzáférni (pl. egy épületben), és így annak hossza az előző módszerrel nem mérhető le. Erre a problémára megoldás a (pulzus-)visszaverődés alapján működő kábel-hosszmérő (4. ábra). A működés alapja az, hogy ha egy nyitott végű kábelre egy impulzust adunk, akkor az a kábel paramétereitől (anyagától és mechanikai kialakításától) függően egy adott idő múlva verődik vissza. A kibocsátott és visszavert impulzus közötti idő arányos a kábel hosszával (5. ábra).

Az elmondottakból következik, hogy a mérés adott típusú kábelekre (amelyek elektromos paraméterei ismertek) végezhető el pontosan. Az új fejlesztésű készülékek memóriájában akár több száz kábel paramétere is eltárolható, méréskor a kábel típusát kell a mérőműszeren beállítani.

A fenti mérési elv azonban nem csak a kábel hosszának mérésére, hanem kábelszakadások helyének megállapítására is alkalmas. Szakadáskor a visszaverődés a szakadási helyen következik be, így nem a kábel teljes hosszát, hanem a kábel szakadásának a mérési helytől számított távolságát kapjuk meg (6. ábra).
Az ezen az elven működő készülékekkel a kábeltől függően 2000 m-ig mérhetünk kábelhosszt kb. 0,1 m felbontással. A pontosság itt is 2-3% körül mozog, amely nem tartalmazza a kábel mechanikai kialakításának szórásából adódó hibát.

A mindennapi munka során sokszor kell megállapítanunk falban futó kábelek helyét, továbbá, hogy melyik biztosító melyik kábelhez tartozik. Erre a célra kétfajta eszközt használhatunk.

Az egyik fajta készülék a feszültség alatt lévő kábel helyének meghatározására szolgál. Ennél feltétel az, hogy a kábel feszültség alatt legyen. Előnye az, hogy nem kíván különösebb előkészületet, a falban futó kábel nyomvonalát egyszerűen tudjuk meghatározni. Hátrány az, hogy ha egymás mellett több kábel fut, akkor ezeket nem tudjuk ezzel a készülékkel szétválogatni (7. ábra).

A készülék kivitelétől függően általában 10 cm mélységig használható kábelkeresésre. A berendezés általában egy erősítésszabályozóval is rendelkeznek, amellyel a detektálási érzékenység változtatható a finomabb keresés érdekében. A detektálás általában hang- és fényjelzéssel történik a használat egyszerűsítésének céljából.

Természetszerűleg ezek a készülékek használhatók a kábelek hibahelyeinek felkutatására is, hiszen csak feszültség alatt lévő kábeleket érzékel. A berendezések egy része alkalmas fémkeresésre is, általában 4-6 cm mélységig. Ezzel a falban futó víz- és gázvezetékek, vagy egyéb falban futó fémszerkezetek helye határozható meg. Mint említettük, a fenti típusú készülékek nem használhatók abban az esetben, ha egymás mellett több kábel fut a falban vagy a kapcsolószekrényben stb. Ilyen feladatnál adóegységgel felszerelt kábelkeresőt használhatunk (8. ábra).

Ebben az esetben a készülék két részből, egy adóegységből és egy vevőegységből áll. A keresendő nyomvonalhoz a kábel általában nem lehet feszültség alatt. Az adóegység, amelyet a kábel végére kell csatlakoztatni, a modernebb kivitelű készülékeknél kódolt jelet ad a kábelre. Ez a kódolt jel lehetővé teszi a más jelektől való megkülönböztetést és egyszerűsíti a digitális kijelzést.

A készülékek kábel-azonosításra, kábel falban történő keresésére általában 10-30 cm mélységig alkalmasak. A kijelzést hangjelzés egészíti ki. Ezek a típusok jól használhatók biztosítók azonosítására is. Nincs más dolgunk, mint az adóegységet abba az aljzatba csatlakoztatni, amelynek a biztosítóját keressük, és a kapcsolószekrényben a hozzá tartozó biztosítónál fogunk azonosító jelet kapni. 9. ábra: adóegység csatlakoztatása, 10. ábra: a biztosító azonosítása a vevőegység segítségével.

Természetesen ezek a típusok is használhatók kábel szakadási helyének meghatározására. Nyilvánvalóan itt nem kapjuk meg méterben a szakadási helyet, a kábel hosszában kell a készüléket végigvinnünk a szakadási hely megkereséséhez. Vannak esetek, amikor jól jönne a kábeleken kívül a falban elrejtett (fa)tiplik és egyéb faszerkezetek helyének a meghatározása (11. ábra).

Erre is találunk készüléket, amely egyaránt alkalmas falba temetett fa- és fémszerkezetek felkutatására. Az érzékelési mélység 2.5 cm, de ez általában elegendő is. A készüléket a falra a feltételezett helyre kell helyezni, és a kijelzőt maximum- vagy minimumkeresésre állítani, majd lassan mozgatni a falon. A keresett fa- vagy fémszerkezet helyén a kijelző a beállított módon jelez. A készülékkel természetesen a keresett kábel nyomvonalát is meghatározhatjuk.

 

Pástyán Ferenc

A földelési ellenállás mérése

2004. november 1. |  24 368
1

Az elektromosság robbanásszerű térhódítása a magán és vállalati szférákban, továbbá az ezt követő elosztóhálózatok gyors kiépülése szükségessé tette a mindennapi biztonsági szabályok újragondolását a hálózatok tervezésében. Az ide vonatkozó nemzetközi szabványok megadják azokat a követelményeket, amelyek az emberek, berendezések és vagyontárgyak biztonságát szolgálják. Ide tartozik a megfelelő földelés kialakítása is, melynek értékét részben a tervezéskor, részben időszaki ellenőrzéssel mérni kell.