Medidores de microprocesador INF-200 e IS-10

En la industria de la energía se utilizan varios tipos de medidores de resistencia: microohmímetros, miliohmímetros, ohmímetros, megaohmímetros, medidores de impedancia, etc. Este artículo trata sobre: ​​el medidor de resistencia de bucle «fase cero» IFN-200 y el medidor de resistencia de tierra IS-10.

El medidor de resistencia de bucle «fase cero» es un dispositivo para medir la resistencia de una red eléctrica directamente bajo tensión.

El dispositivo IFN-200 realiza las siguientes funciones:

• medición de la resistencia total, activa y reactiva del circuito fase cero sin desconectar la fuente de alimentación con una tensión nominal de 220 V;

• medición de voltaje CA;

• medición de resistencia CC (modo óhmetro);

• medir la resistencia de una conexión metálica con una corriente de hasta 250 mA para resistencias <20 Ohm;

• cálculo de la corriente de cortocircuito esperada en el punto de conexión del dispositivo.

El circuito «fase cero» es una sección de la red desde el devanado secundario de un transformador de potencia hasta un receptor eléctrico.Tal sección de la red se puede representar en forma de un circuito equivalente que consta de una fuente de voltaje alterno Uc y resistencias Rc y Xc, como se muestra en la Fig. 1.

Arroz. 1. Circuito de red equivalente con el dispositivo IFN-200 conectado

Primero, el dispositivo IFN-200 con un interruptor abierto S (ver Fig. 1) mide el valor de la amplitud y la fase del voltaje Uc. A continuación, el interruptor S se cierra durante 25 ms, conectando la carga Rn = 10 Ohm a la red. En este caso, se mide el valor de la amplitud y la fase de la corriente de carga In. El resultado es un sistema de dos ecuaciones:

donde j es la diferencia de fase entre la tensión Uc y la corriente In.

Después de resolver el sistema, se pueden obtener expresiones para Rc y Xc. Estas expresiones son utilizadas por el software del dispositivo.

Los valores de Rc y Xc se pueden utilizar para juzgar la calidad del cableado, así como para la correcta selección de los interruptores automáticos.

La calidad del cableado en la red eléctrica es cuestionable cuando Rc > 0,5 Ohm; Xc > 1 ohmio. El principal motivo de esta situación es un aumento de la resistencia de contacto en cuadros eléctricos, cajas de derivación y contactos. La corrección de la selección del interruptor puede ser verificada por la condición

Iem.r < Ikz,

donde Iem.r — corriente de funcionamiento del disparador electromagnético del interruptor; Isc: corriente nominal de cortocircuito.

El dispositivo IS-10 está diseñado para medir la resistencia de elementos de puesta a tierra, uniones metálicas y la continuidad de conductores de protección mediante el método de cuatro hilos. Tiene una función para calcular automáticamente la resistencia del suelo.Mediante una pinza amperimétrica, el dispositivo mide la corriente alterna en los electrodos de puesta a tierra sin interrumpir el circuito medido, lo que permite realizar una evaluación cualitativa de su estado.

El botón «MODE» se usa para cambiar el dispositivo a los modos de métodos de medición de dos, tres y cuatro hilos, mediciones con cálculo automático de la resistencia del suelo y trabajo con pinzas para medir la corriente o determinar la distribución porcentual de las corrientes. Al entrar en el modo «MENÚ», este botón realiza la función de desplazarse hacia arriba por el menú.

El botón «MENÚ» se utiliza para cambiar el dispositivo al modo de configuración de parámetros. Después de ingresar, el botón «MENÚ» realiza la función de moverse hacia abajo en el menú. Rango de medición de resistencia de bucle de tierra: 1 mOhm a 10 kOhm.

El diagrama funcional de la medición de la resistencia de puesta a tierra por el método de cuatro hilos se muestra en la Fig. 2.

Arroz. 2. Circuito para medir la resistencia de puesta a tierra por el método de cuatro hilos

El dispositivo tiene salidas de corriente T1 y T2, así como entradas de potencial P1 y P2. A través de las salidas T1 y T2 forma un pulso de corriente estabilizado de medida con polaridad variable (meandro) con una frecuencia de 128 Hz. El valor máximo de la intensidad de la corriente no supera los 260 mA, el valor máximo máximo de la tensión de salida sin carga no supera los 42 V. La caída de tensión en el circuito medido con corriente estabilizada es proporcional a su resistencia.

Este voltaje se mide a través de las entradas P1 y P2, se filtra y se alimenta al amplificador de entrada y luego al ADC.Los códigos binarios generados por el ADC se pasan al microcontrolador donde se calculan los valores requeridos y se muestran en la pantalla. La conexión a los cables de tierra se realiza mediante sondas y abrazaderas especiales, y la conexión a tierra se realiza mediante clavijas metálicas sumergidas de 1 m de largo.

El procedimiento para determinar la resistencia de tierra utilizando el método de cuatro hilos es el siguiente:

1. Determinar la diagonal máxima D del dispositivo de puesta a tierra (ZU).

2. Conecte el cargador usando cables de prueba a los enchufes T1 y P1.

3. Pin potencial P2 colocado en el suelo a una distancia de 1,5 D, pero no menos de 20 m desde el dispositivo de puesta a tierra medido.

4. Coloque el pin de corriente T2 en el suelo a una distancia de más de 3 D, pero no menos de 40 m del dispositivo de puesta a tierra. Conecte el cable de conexión al conector T2 del dispositivo. Realice una serie de medidas de resistencia de tierra montando sucesivamente el pin de potencial P2 en tierra a distancias de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90% de la distancia al pin de corriente T2 utilizando los cuatro -método de alambre.

5. Trazar la dependencia de la resistencia de la distancia entre el dispositivo de puesta a tierra y el pin potencial P2. Si la curva aumenta monótonamente y tiene una sección bastante horizontal en la parte media (a distancias 40 y 60%, la diferencia en los valores de resistencia es inferior al 10%), entonces el valor de resistencia a una distancia de 50% se toma como verdadero. De lo contrario, todas las distancias a los pines deben aumentarse entre 1,5 y 2 veces o la dirección de instalación de los pines debe cambiarse para reducir la influencia de las comunicaciones aéreas o subterráneas.

El esquema para determinar la resistencia del suelo utilizando el dispositivo IS-10 se muestra en la Fig. 3.

Arroz. 3. Esquema para determinar la resistencia del suelo.

El valor de la resistividad del suelo se calcula según el método de medición de Werner. Esta técnica implica distancias iguales entre los electrodos d, que deben tomarse al menos 5 veces más que la profundidad de inmersión de las clavijas.

Los pines de medición se instalan en el suelo en línea recta, a distancias iguales d, y se conectan a los enchufes de medición T1, P1, P2 y T2, seleccionando el modo del método de medición de cuatro hilos.

Luego debe presionar "Rx", leer las lecturas del valor de resistencia RE.

La resistencia del suelo se calcula mediante la fórmula: