¿Por qué las mediciones de resistencia de bucle de fase cero deben ser realizadas por profesionales y no por piratas informáticos?

El hombre moderno está acostumbrado al hecho de que la electricidad sirve constantemente para satisfacer sus necesidades y hace un trabajo excelente y útil. Muy a menudo, el montaje de circuitos eléctricos, la conexión de electrodomésticos, la instalación eléctrica dentro de una casa privada es realizada no solo por electricistas capacitados, sino también por artesanos domésticos o trabajadores migrantes contratados.

Sin embargo, todos saben que la electricidad es peligrosa, puede dañar y, por lo tanto, requiere la calidad de todas las operaciones tecnológicas para garantizar el paso confiable de las corrientes en el circuito de trabajo y garantizar su alto aislamiento del medio ambiente.

La pregunta surge de inmediato: ¿cómo verificar esta confiabilidad después de que el trabajo parece estar hecho y la voz interior está atormentada por las dudas sobre su calidad?

La respuesta a esto nos permite dar un método de mediciones y análisis eléctricos, basado en la creación de una carga aumentada, que en el lenguaje de los electricistas se llama medición de la resistencia de un bucle de fase cero.

El principio de encadenamiento para verificar el circuito.

Imagine brevemente el camino por el que viaja la electricidad desde una fuente: una subestación transformadora de energía hasta una toma de corriente en un departamento de un típico edificio de gran altura.

Tenga en cuenta que en edificios antiguos equipados con sistema de puesta a tierra TN-C, la transición al circuito TN-C-S aún puede no completarse. En este caso, no se realizará la división del conductor PEN en el panel de distribución eléctrica de la casa. Por lo tanto, los enchufes están conectados solo por un conductor de fase L y un cero de trabajo N sin un conductor de protección PE.

Mirando la imagen, puede comprender que la longitud de las líneas de cable desde los devanados de la subestación transformadora hasta la salida final consta de varias secciones y, en promedio, puede tener una longitud de cientos de metros. En el ejemplo dado, están involucrados tres cables, dos cuadros de distribución con dispositivos de conmutación y varios puntos de conexión. En la práctica, hay un número mucho mayor de elementos de conexión.

Dicha sección tiene una cierta resistencia eléctrica y provoca pérdidas de voltaje y caídas incluso con una instalación adecuada y confiable. Este valor está regulado por normas técnicas y se determina durante la preparación del trabajo del proyecto.

Cualquier violación de las reglas de ensamblaje de los circuitos eléctricos causa su aumento y crea un modo de operación desequilibrado y, en algunas situaciones, un accidente en el sistema. Por esta razón, el área desde el devanado de la subestación transformadora hasta la salida en el apartamento está sujeta a mediciones eléctricas y los resultados se analizan para ajustar la condición técnica.

Toda la longitud de la cadena montada desde la salida hasta el devanado del transformador se asemeja a un circuito ordinario, y dado que está formada por dos líneas conductoras de fase y cero, se denomina circuito de fase y cero.

La siguiente imagen simplificada proporciona una representación más visual de su formación, que muestra con más detalle uno de los métodos para tender cables dentro del apartamento y el paso de corrientes a través de él.

Aquí, por ejemplo, un disyuntor AB en línea ubicado dentro de un panel de apartamento eléctrico, se muestran los contactos de una caja de conexiones a la que se muestran los cables y una carga en forma de lámpara incandescente. A través de todos estos elementos, la corriente fluye en operación normal.

Principios para medir la resistencia de bucle de fase cero

Como puede ver, el voltaje del devanado descendente de la subestación transformadora, que crea el flujo de corriente a través de la bombilla conectada al enchufe, se suministra a la salida a través de cables.En este caso, una parte del voltaje se pierde en la resistencia de los cables de la línea de suministro.

La famosa ley de Ohm describe la relación entre resistencia, corriente y caída de voltaje en una sección del circuito.

R = U / I.

Solo tenga en cuenta que no tenemos una corriente constante, sino una sinusoidal alterna, que se caracteriza por cantidades vectoriales y se describe mediante expresiones complejas. Su valor total se ve afectado no por un componente activo de la resistencia, sino por el componente reactivo, incluidas las partes inductiva y capacitiva.

Estos patrones se describen por el triángulo de resistencias.

La fuerza electromotriz generada en el devanado del transformador crea una corriente que genera una caída de voltaje en el bulbo y los cables del circuito. Se superan los siguientes tipos de resistencia:

• activo en el filamento, alambres, juntas de contacto;

• inductivo de bobinados incorporados;

• capacitiva de elementos individuales.

La parte principal de la impedancia es la parte activa. Por lo tanto, durante la instalación del circuito para una evaluación aproximada, se permite medirlo desde fuentes de voltaje directo.

La resistencia total S de la sección de bucle de fase cero, teniendo en cuenta la carga, se determina como sigue. Primero, se reconoce el valor del EMF creado en el devanado del transformador. Su valor mostrará con precisión el voltímetro V1.

Sin embargo, el acceso a este lugar generalmente es limitado y es imposible realizar dicha medición. Por lo tanto, se simplifica: el voltímetro se inserta en los contactos del zócalo de la salida sin carga y se registra la lectura de voltaje. Entonces:

• un amperímetro, carga y voltímetro están conectados a él;

• se registran las lecturas del instrumento;

• El cálculo está en progreso.

Al elegir una carga, debe prestarle atención:

• estabilidad durante las mediciones;

• La posibilidad de generar corriente en un circuito del orden de 10 ÷ 20 amperios, porque a valores más bajos, pueden no aparecer defectos de instalación.

La magnitud de la impedancia del bucle, teniendo en cuenta la carga conectada, se obtiene dividiendo el valor E medido por el voltímetro V1 por la corriente I determinada por el amperímetro A.

Z1 = E /I = U1 / I

La impedancia de carga se calcula dividiendo la caída de voltaje de su sección U2 por la corriente I.

Z2 = U2 / I.

Ahora solo queda excluir la resistencia de carga Z2 del valor calculado Z1. Obtenga la impedancia del bucle de fase cero Zp. Zp = Z2-Z1.

Características tecnológicas de la medición.

Por instrumentos de medición aficionados es prácticamente imposible determinar con precisión el valor de la resistencia del bucle debido a los grandes valores de su error. El trabajo debe realizarse con amperímetros y voltímetros de la clase de precisión aumentada 0.2 y, por regla general, solo se usan en laboratorios eléctricos. Además, requieren un manejo hábil y un tiempo frecuente de verificación en el servicio metrológico.

Por esta razón, es mejor confiar la medición a especialistas de laboratorio. Sin embargo, es probable que no utilicen un solo amperímetro y voltímetro, sino que están especialmente diseñados para estos medidores de resistencia de bucle de fase cero de alta precisión.

Considere su dispositivo en el ejemplo de un dispositivo llamado medidor de corriente de cortocircuito tipo 1824LP. Cuán correcto no se juzgará este término. Lo más probable es que fue utilizado por los vendedores para atraer compradores con fines publicitarios. Después de todo, este dispositivo no puede medir corrientes de cortocircuito. Solo ayuda a calcularlos después de las mediciones durante el funcionamiento normal de la red.

El dispositivo de medición se suministra con cables y terminales colocados dentro de la cubierta. En su panel frontal hay un botón de control y una pantalla.

En el interior, el circuito de medición eléctrica está completamente implementado, eliminando la manipulación innecesaria del usuario. Para hacer esto, está equipado con una resistencia de carga R y medidores de voltaje y corriente conectados presionando un botón.

Las baterías, la placa de circuito interno y las tomas para conectar los cables de conexión se muestran en la fotografía.

Dichos dispositivos están conectados por sondas de cable a una toma de corriente y funcionan en modo automático. Algunos de ellos tienen memoria de acceso aleatorio en la que se ingresan las mediciones. Se pueden ver secuencialmente después de un tiempo.

Tecnología para medir la resistencia con medidores automáticos.

En el dispositivo preparado para la operación, los extremos de conexión se instalan en los enchufes y en el reverso están conectados a los contactos del enchufe. El medidor determina automáticamente el valor del voltaje y lo muestra en forma digital. En el ejemplo anterior, es 229.8 voltios. Después de eso, haga clic en el botón de cambio de modo.

El dispositivo cierra el contacto interno para conectar la resistencia de carga, creando una corriente de más de 10 amperios en la red. Después de esto, se realizan mediciones y cálculos actuales. Se muestra la magnitud de la impedancia del bucle de fase cero. En la foto, es 0.61 Ohm.

Los medidores separados durante la operación usan el algoritmo para calcular la corriente de cortocircuito y, además, la muestran en la pantalla.

Ubicaciones de medición

El método para determinar la resistencia que se muestra en las dos fotografías anteriores es totalmente aplicable a los diagramas de cableado ensamblados utilizando el sistema TN-C obsoleto. Cuando un conductor PE está presente en el cableado, es necesario determinar su calidad. Esto se hace conectando los cables del dispositivo entre el contacto de fase y el cero protector. No hay otras diferencias entre el método.

Los electricistas no solo evalúan la resistencia del bucle de fase cero en la salida final, sino que a menudo este procedimiento debe realizarse en un elemento intermedio, por ejemplo, un bloque de terminales de un armario de distribución.

Los sistemas de alimentación trifásica verifican el estado del circuito de cada fase por separado. La corriente de cortocircuito puede fluir algún día a través de cualquiera de ellos. Y cómo se ensamblan mostrará las medidas.

Por qué medir

La comprobación de la resistencia del bucle de fase cero se lleva a cabo con dos propósitos:

1. determinar la calidad de la instalación para identificar debilidades y errores;

2. evaluación de la fiabilidad de la protección seleccionada.

Identificación de la calidad de la instalación.

El método le permite comparar el valor real medido de la resistencia con el calculado permitido por el proyecto al planificar el trabajo. Si el cableado se realizó de manera eficiente, el valor medido cumplirá los requisitos de las normas técnicas y garantizará un funcionamiento seguro.

Cuando se desconoce el valor calculado del bucle y se mide el real, puede ponerse en contacto con los especialistas de la organización de diseño para realizar cálculos y análisis posteriores del estado de la red. La segunda forma es tratar de descubrir las tablas de los diseñadores usted mismo, pero esto requerirá conocimientos de ingeniería.

Si la resistencia del bucle es demasiado alta, deberá buscar el matrimonio en el trabajo. Puede ser:

• suciedad, corrosión en las juntas de contacto;

• sección transversal del cable subestimada, por ejemplo, el uso de 1.5 cuadrados en lugar de 2.5;

• ejecución de baja calidad de giros hechos con longitud reducida sin extremos de soldadura;

• el uso de material para conductores vivos con alta resistividad;

• otras razones

Evaluación de la fiabilidad de las protecciones seleccionadas.

El problema se resuelve de la siguiente manera.

Conocemos el valor del voltaje nominal de la red y determinamos el valor de la impedancia del bucle. Cuando un cortocircuito de fase metálica ocurre a cero, una corriente de cortocircuito monofásica fluirá a través de este circuito.

Su valor está determinado por la fórmula Ikz = Unom / Zp.

Considere este problema para el valor de impedancia, por ejemplo, a 1,47 ohmios. Ikz = 220 V / 1.47 Ohm = 150A

Hemos determinado este valor. Ahora queda por evaluar la calidad de la elección de las clasificaciones del interruptor automático de protección instalado en esta cadena para eliminar accidentes.

Recuerde que los PUE requieren elegir una máquina automática que proporcione un valor de 1.1 de la corriente nominal (Inom N) para AB con liberaciones instantáneas.En este párrafo, bajo N = 5, 10, 20, se utilizan las características de las liberaciones de los tipos "B", "C", "D". Puede leer más sobre las características del uso de las características de tiempo actual aquí: Características de los disyuntores.

Suponga que un interruptor automático de clase "C" con una corriente nominal de 16 amperios y una multiplicidad de 10 está instalado en el tablero de distribución. Para ello, la corriente de corte de cortocircuito por una descarga electromagnética no debe ser menor que la calculada por la fórmula: I = 1.1x16x10 = 176 A. Y calculamos 150 A.

Hacemos 2 conclusiones:

1. El corte electromagnético operativo actual es menor que lo que puede ocurrir en el circuito. Por lo tanto, el disyuntor no se desconectará de él, y solo ocurrirá la operación de la liberación térmica. Pero su tiempo excederá los 0.4 segundos y no garantizará la seguridad, una alta probabilidad de incendio.

2. El disyuntor no está instalado correctamente y debe reemplazarse.

Todos estos hechos permiten comprender por qué los electricistas profesionales prestan especial atención al ensamblaje confiable de los circuitos eléctricos y miden la resistencia del circuito de fase cero inmediatamente después de la instalación, periódicamente durante el funcionamiento y si hay dudas sobre el correcto funcionamiento de los interruptores automáticos.