Por que as medições de resistência de loop de fase zero são realizadas por profissionais e não por hackers

O homem moderno está acostumado ao fato de que a eletricidade serve constantemente para satisfazer suas necessidades e faz um trabalho excelente e útil. Muitas vezes, a montagem de circuitos elétricos, a conexão de aparelhos elétricos, a instalação elétrica dentro de uma casa particular é realizada não apenas por eletricistas treinados, mas também por artesãos domésticos ou trabalhadores migrantes contratados.

No entanto, todos sabem que a eletricidade é perigosa, pode prejudicar e, portanto, requer a qualidade de todas as operações tecnológicas para garantir a passagem confiável de correntes no circuito de trabalho e garantir seu alto isolamento do ambiente.

Surge imediatamente a pergunta: como verificar essa confiabilidade depois que o trabalho parece ter sido feito, e a voz interior é atormentada por dúvidas sobre sua qualidade?

A resposta para isso nos permite fornecer um método de medições e análises elétricas, com base na criação de uma carga aumentada, que na linguagem dos eletricistas é chamada de medição da resistência de um loop de fase zero.

O princípio do encadeamento para verificar o circuito

Imagine brevemente o caminho que a eletricidade percorre de uma fonte - uma subestação de transformador de energia até uma tomada em um apartamento de um prédio típico.

Observe que em edifícios mais antigos equipados com sistema de aterramento TN-C, a transição para o circuito TN-C-S ainda pode não estar concluída. Nesse caso, a divisão do condutor PEN no painel de distribuição elétrica da casa não será realizada. Portanto, os soquetes são conectados apenas por um condutor de fase L e um zero de trabalho N sem um condutor de proteção de PE.

Observando a figura, você pode entender que o comprimento das linhas de cabos, desde os enrolamentos da subestação do transformador até a saída final, consiste em várias seções e pode, em média, ter centenas de metros. No exemplo dado, três cabos, dois quadros de distribuição com dispositivos de comutação e vários pontos de conexão estão envolvidos. Na prática, há um número muito maior de elementos de conexão.

Essa seção possui uma certa resistência elétrica e causa perdas e quedas de tensão, mesmo com uma instalação adequada e confiável. Esse valor é regulado por padrões técnicos e é determinado durante a preparação do trabalho do projeto.

Qualquer violação das regras de montagem de circuitos elétricos causa seu aumento e cria um modo de operação desequilibrado e, em algumas situações, um acidente no sistema. Por esse motivo, a área desde o enrolamento da subestação do transformador até a saída do apartamento é submetida a medições elétricas e os resultados são analisados ​​para ajustar a condição técnica.

Todo o comprimento da corrente montada, da saída ao enrolamento do transformador, assemelha-se a um loop comum e, como é formado por duas linhas condutoras de fase e zero, é chamado de loop de fase e zero.

Uma representação mais visual de sua formação é dada pela seguinte figura simplificada, que mostra com mais detalhes um dos métodos de colocação de fios dentro do apartamento e a passagem de correntes através dele.

Aqui, por exemplo, é mostrado um disjuntor em linha AB localizado dentro de um painel elétrico de apartamento, os contatos da caixa de junção à qual os fios do cabo e a carga na forma de uma lâmpada incandescente são mostrados. Através de todos esses elementos, a corrente flui em operação normal.

Princípios de medição da resistência do loop da fase zero

Como você pode ver, a tensão é fornecida ao soquete através dos fios a partir do enrolamento da subestação do transformador, o que cria o fluxo de corrente através da lâmpada conectada ao soquete.Nesse caso, parte da tensão é perdida na resistência dos fios da linha de alimentação.

A relação entre resistência, corrente e queda de tensão em uma seção do circuito é descrita pela famosa lei de Ohm.

R = U / I.

Lembre-se de que não temos uma corrente constante, mas uma sinusoidal alternada, caracterizada por quantidades vetoriais e descrita por expressões complexas. Seu valor total é afetado não por um componente ativo da resistência, mas pelo componente reativo, incluindo as partes indutiva e capacitiva.

Esses padrões são descritos pelo triângulo de resistências.

A força eletromotriz gerada no enrolamento do transformador cria uma corrente que gera uma queda de tensão nos fios da lâmpada e do circuito. Os seguintes tipos de resistência são superados:

• ativo no filamento, fios, juntas de contato;

• indutivo a partir de enrolamentos embutidos;

• capacitivo de elementos individuais.

A parte principal da impedância é a parte ativa. Portanto, durante a instalação do circuito para uma avaliação aproximada, é permitido que seja medido a partir de fontes de tensão direta.

A resistência total S da seção do circuito de fase zero, levando em consideração a carga, é determinada da seguinte forma. Primeiro, o valor do EMF criado no enrolamento do transformador é reconhecido. Seu valor mostrará com precisão o voltímetro V1.

No entanto, o acesso a esse local geralmente é limitado e é impossível realizar essa medição. Portanto, é feita uma simplificação - o voltímetro é inserido nos contatos do soquete da tomada sem carga e a leitura da tensão é registrada. Então:

• um amperímetro, carga e voltímetro estão conectados a ele;

• as leituras do instrumento são gravadas;

• cálculo está em andamento.

Ao escolher uma carga, você precisa prestar atenção nela:

• estabilidade durante as medições;

• a possibilidade de gerar corrente em um circuito da ordem de 10 ÷ 20 amperes, pois em valores mais baixos, os defeitos de instalação podem não aparecer.

O valor da impedância do circuito, considerando a carga conectada, é obtido dividindo-se o valor de E medido pelo voltímetro V1 pela corrente I, determinado pelo amperímetro A.

Z1 = E /I = U1 / I

A impedância de carga é calculada dividindo a queda de tensão de sua seção U2 pela corrente I.

Z2 = U2 / I.

Agora resta apenas excluir a resistência de carga Z2 do valor calculado Z1. Obtenha a impedância do loop Zp da fase zero. Zp = Z2-Z1.

Características tecnológicas de medição

Por instrumentos de medição amadores, é praticamente impossível determinar com precisão o valor da resistência do loop devido aos grandes valores de seu erro. O trabalho deve ser realizado com amperímetros e voltímetros de alta precisão da classe 0,2 e, em regra, são utilizados apenas em laboratórios elétricos. Além disso, eles exigem manejo hábil e tempo frequente de verificação no serviço metrológico.

Por esse motivo, é melhor confiar a medição a especialistas de laboratório. No entanto, é mais provável que eles usem não um único amperímetro e voltímetro, mas especialmente projetados para esses medidores de resistência de loop de fase zero de alta precisão.

Considere o dispositivo no exemplo de um dispositivo chamado medidor de corrente de curto-circuito do tipo 1824LP. Quão correto este termo não será julgado. Provavelmente, foi usado pelos profissionais de marketing para atrair compradores para fins publicitários. Afinal, este dispositivo não é capaz de medir correntes de curto-circuito. Apenas ajuda a calculá-las após medições durante a operação normal da rede.

O dispositivo de medição é fornecido com fios e terminais colocados dentro da tampa. No painel frontal, há um botão de controle e um monitor.

No interior, o circuito de medição elétrico é totalmente implementado, eliminando a manipulação desnecessária do usuário. Para isso, é equipado com uma resistência de carga R e medidores de tensão e corrente conectados pressionando um botão.

As baterias, a placa de circuito interna e os conectores para conectar os fios de conexão são mostrados na fotografia.

Esses dispositivos são conectados por sondas de fio a uma tomada elétrica e operam no modo automático. Alguns deles têm memória de acesso aleatório na qual as medidas são inseridas. Eles podem ser visualizados sequencialmente após algum tempo.

Tecnologia para medir resistência com medidores automáticos

No dispositivo preparado para operação, as extremidades de conexão são instaladas nos soquetes e, no verso, são conectadas aos contatos do soquete. O medidor determina automaticamente automaticamente o valor da tensão e o exibe em formato digital. No exemplo acima, são 229,8 volts. Depois disso, clique no botão de alternar modo.

O dispositivo fecha o contato interno para conectar a resistência à carga, criando uma corrente de mais de 10 amperes na rede. Depois disso, as medições e cálculos atuais são realizados. A magnitude da impedância do loop da fase zero é exibida. Na foto, são 0,61 Ohm.

Medidores separados durante a operação usam o algoritmo para calcular a corrente de curto-circuito e exibem-na adicionalmente no visor.

Locais de medição

O método para determinar a resistência mostrada nas duas fotografias anteriores é totalmente aplicável aos diagramas de fiação montados usando o sistema TN-C desatualizado. Quando um condutor PE está presente na fiação, é necessário determinar sua qualidade. Isso é feito conectando os fios do dispositivo entre o contato de fase e o zero de proteção. Não há outras diferenças entre o método

Os eletricistas não apenas avaliam a resistência do loop de fase zero na saída final, mas geralmente esse procedimento deve ser executado em um elemento intermediário, por exemplo, em um bloco de terminais de um armário de distribuição.

Os sistemas de alimentação trifásica verificam as condições do circuito de cada fase separadamente. Um dia, a corrente de curto-circuito pode fluir através de qualquer uma delas. E como eles são montados mostrará as medições.

Por que medir

A verificação da resistência do loop de fase zero é realizada para dois propósitos:

1. determinar a qualidade da instalação para identificar pontos fracos e erros;

2. avaliação da confiabilidade da proteção selecionada.

Identificação da qualidade da instalação

O método permite comparar o valor real medido da resistência com o calculado permitido pelo projeto ao planejar o trabalho. Se a fiação for realizada com eficiência, o valor medido atenderá aos requisitos das normas técnicas e garantirá uma operação segura.

Quando o valor calculado do loop é desconhecido e o real é medido, você pode entrar em contato com os especialistas da organização de design para executar cálculos e análises subsequentes do status da rede. A segunda maneira é tentar descobrir as tabelas dos designers, mas isso exigirá conhecimento de engenharia.

Se a resistência do loop for muito alta, você precisará procurar o casamento no trabalho. Pode ser:

• sujeira, corrosão nas juntas de contato;

• seção subestimada do cabo, por exemplo, o uso de 1,5 quadrados em vez de 2,5;

• execução de torções de baixa qualidade com comprimento reduzido sem extremidades de soldagem;

• o uso de material para condutores vivos com alta resistividade;

• outras razões.

Avaliação da confiabilidade de proteções selecionadas

O problema foi resolvido da seguinte maneira.

Conhecemos o valor da tensão nominal da rede e determinamos o valor da impedância do circuito. Quando um curto-circuito de fase metálica ocorre a zero, uma corrente de curto-circuito monofásica flui através deste circuito.

Seu valor é determinado pela fórmula Ikz = Unom / Zp.

Considere esse problema para o valor da impedância, por exemplo, em 1,47 ohms. Ikz = 220 V / 1,47 Ohm = 150A

Nós determinamos esse valor. Agora, resta avaliar a qualidade da escolha das classificações do disjuntor de proteção instalado nesta corrente para eliminar acidentes.

Lembre-se de que os PUEs exigem a escolha de uma máquina automática que forneça um valor de 1,1 da corrente nominal (Inom N) para AB com liberações instantâneas.Neste parágrafo, em N = 5, 10, 20, são utilizadas as características dos lançamentos dos tipos "B", "C", "D". Você pode ler mais sobre os recursos do uso das características da hora atual aqui: Características dos disjuntores

Suponha que um disjuntor da classe “C” com uma corrente nominal de 16 amperes e uma multiplicidade de 10. esteja instalado no painel de distribuição.Para isso, a corrente de interrupção de curto-circuito por uma liberação eletromagnética não deve ser menor do que a calculada pela fórmula: I = 1.1x16x10 = 176 A. E calculamos 150 A.

Nós tiramos 2 conclusões:

1. O atual corte eletromagnético operacional é menor do que o que pode ocorrer no circuito. Portanto, o disjuntor não será desconectado e somente a operação da liberação térmica ocorrerá. Mas seu tempo excederá 0,4 segundos e não garantirá segurança - uma alta probabilidade de incêndio.

2. O disjuntor não está instalado corretamente e deve ser substituído.

Todos esses fatos tornam possível entender por que os eletricistas profissionais prestam atenção especial à montagem confiável de circuitos elétricos e medem a resistência do circuito de fase zero imediatamente após a instalação, periodicamente durante a operação e se houver dúvidas sobre a operação correta dos disjuntores.