Měření uzemnění bez rozpojení přístrojem KEW 4200
V tomto příspěvku připomeneme princip měření odporu bez rozpojení, který je využíván již mnoho let. Oblast jeho aplikací v praxi se rozšířila výrobou přístrojů C.A 6411 společnosti Chauvin Arnoux.
V tomto krátkém příspěvku připomeneme princip měření odporu bez rozpojení, který je využíván již mnoho let. Oblast jeho aplikací v praxi se rozšířila výrobou přístrojů C.A 6411 společnosti Chauvin Arnoux. Od té doby je standardním vybavením při měření uzemnění či spojitosti. Stále se však lze setkat s mnoha nejasnostmi ohledně principu měření i možnosti jeho využití v praxi. Zde bude tedy blíže vysvětlena podstata fungování celého systému.
Obr. 1. Ideové schéma s měřeným odporem Rx a soustavou zemních odporů R1, R2 , … Rn
Nechť je měřený odpor Rx a ostatní odpory v soustavě R1, R2, … Rn.
Jednotlivé odpory uzemnění R1, R2, … Rn si lze představit jako paralelní kombinaci odporů (obr. 2). Mohou tedy být označeny jako společný odpor Rs.
Při předpokladu, že Rs je mnohem menší oproti měřenému odporu, tj. Rx, je možné celou situaci nahradit sériovou kombinací odporů Rx a Rs (obr. 3).
Obr. 2. Zjednodušené schéma paralelní kombinace odporů R1, R2 , … Rn s výsledným odporem Rs
Když je do tohoto obvodu přivedeno napětí (U) bez rozpojení za využití proudového transformátoru (CT1), začne obvodem protékat proud I, který je nepřímo úměrný velikosti celkového odporu R v tomto obvodu (R = Rx + Rs). Po změření proudu protékajícího daným obvodem lze vypočítat velikost odporu R. Proud se snadno změří pomocí proudového transformátoru (CT2); vypočtený odpor je pak zobrazen jako naměřená hodnota. Jestliže bude navíc platit, že velikost odporu Rs je zanedbatelná vzhledem k velikosti odporu Rx, lze celkový vypočtený odpor R považovat za odpor Rx.
Toto je tedy princip měření odporu uzemnění klešťovým přístrojem bez nutnosti rozpojení. Popsaný princip má jasně daná omezení (vyplývají z předcházejícího textu), nicméně jeho využití v praxi je obrovské. Ve většině případů je totiž k dispozici dostatečně malý zemní odpor v podobě velké zemnicí soustavy ve městech, anebo lze alespoň měřit proti ochrannému vodiči, jehož odpor proti zemi je dostatečně malý.
Obr. 3. Zjednodušené schéma obvodu protékaného proudem I s odporem Rx a odporem Rs
Japonský výrobce klešťových přístrojů, společnost Kyoritsu (např. vynikající přístroje pro měření unikajících proudů s citlivostí až 1 µA), uvedl na náš trh prostřednictvím svého zástupce, společnosti Blue Panther instruments, nový přístroj KEW 4200, který plně využívá popsané principy.
Oproti dosavadním přístrojům na trhu se KEW 4200 liší konstrukcí kleští. Průměr otvoru kleští je 32 mm na rozdíl od 24 až 30 mm u konkurenčních přístrojů. Tato velikost otvoru již umožňuje bez problémů měřit na zemnicích páscích používaných v ČR bez nutnosti jejich úprav. Rozsah měřeného odporu je 0,05 až 1 200. Další zásadní rozdíl je v konstrukci čela kleští. Ta nejsou jako u ostatních zabroušena do vysokého lesku tak, aby pro bezvadné měření dokonale dosedala, ale jednotlivé pakety plechů do sebe zapadají. Uvedená technologie byla dobře ověřena právě při výrobě klešťových přístrojů pro měření unikajících proudů, kde je třeba detekovat velmi malá magnetická pole uvnitř otvoru kleští a současně potlačit pole vně kleští, stejně jako je tomu při měření odporu uzemnění. Tato konstrukce má dvě hlavní praktické výhody. Za prvé není třeba udržovat čela kleští v naprosté čistotě (při jejich znečištění přístroj neměří přesně nebo vůbec). Za druhé je to samočisticí schopnost této konstrukce, kdy otevíráním a zavíráním kleští se pakety plechů otírají a tím se čistí.
Obr. 4. Měřič uzemnění bez rozpojení – přístroj KEW 4200
Přístroj KEW 4200 je vybaven indikací rušení a nedovření kleští i pamětí naměřených hodnot. Pro snazší práci na rozsáhlých zemních soustavách tedy lze ukládat naměřené hodnoty do paměti pro pozdější zpracování. Kapacita paměti je až pro 100 měření. Pro snadné čtení je přístroj vybaven velkým podsvětleným displejem LCD s indikátory stavu měření. Přístroj je napájen čtyřmi tužkovými články; to výrazně prodlužuje provozní dobu oproti jinak používaným bateriím 9 V. Předpokládanou oblastí použití popsaného přístroje jsou venkovní rozvody nn a vn. Proto je z hlediska elektrické bezpečnosti a ochrany přístrojů proti poškození KEW 4200 konstruován podle ČSN EN 61010-1 CAT IV 300.
KEW 4200 je dodáván v praktickém plastovém kufříku spolu s kalibrační smyčkou pro ověření správné činnosti před vlastním měřením. Při srovnání jeho vlastností, velikosti otvoru kleští a způsobu napájení s obdobnými přístroji na trhu a s přihlédnutím k jeho velmi zajímavé ceně, není pochyb o tom, že si své příznivce najde.
Další informace na https://www.blue-panther.cz/klestovy-meric-uzemneni-kew-4200 nebo přímo u společnosti Blue Panther instruments.