2 建筑电气装置的测量
除了测量之外,对设备的外观检查也很重要(比如绝缘材料的颜色,导体型号,可靠的接地,使用的材料)。同时,在想要了解电气装置的功能时,需进行一些功能测试,比如电机转动方向,加热系统等。本文将详细讨论测量原理及实践。
不论使用哪种测量仪器测量参数(绝缘电阻,接地电阻,故障回路阻抗等),测量结果都必须是正确可靠的。
由于存在误差,测量结果必须进行校正。EN61557标准规定了不同参数的*大允许误差。
参数 |
允许误差 |
测量结果的校正 |
±30% |
R×0.7 |
|
故障回路阻抗 |
±30% |
Z×1.3 |
保护导体等的电阻 |
±30% |
R×1.3 |
接地电阻 |
±30% |
R×1.3 |
接触电压 |
(+20%/-0%)UL |
R+5V(UL=25V) R+10V(UL=50V) |
RCD断电时间 |
(±10%)tL |
R+0.1tL(标准RCD) R + 0,1tL max. (Sel. RCD) R – 0,1tL min. (Sel. RCD) |
RCD断电电流 |
(±10%)IΔN |
R + 0,1IDN (上限) R – 0,1IDN (下限) |
表1.测量结果校正
其中:
R:仪器的测量结果
UL:*大接触电压(25或50V)
tL:RCD断开时间
tLmax:RCD断开时间*大值
tLmin:RCD断开时间*小值
IΔN:RCD额定差动电流
2.1、绝缘电阻
电气装置的带电部分及主动导体(例如仪器外壳)之间的绝缘电阻,是防止人体接触到电源电压的*基本的安全参数。带电体之间可能存在短路及漏电流,故带电体间的绝缘电阻也非常重要。
图8.接线柜绝缘失效情况
上图显示了由于接线柜绝缘材料的失效,相线与金属外壳之间绝缘失效。此时产生一个故障电流If,流向保护线并经过接地电阻流向大地。在RE上产生的压降称为故障电压。
不同的绝缘材料适用于不同的场合,例如电缆,连接部分,配电柜绝缘材料,开关,电源插座,外壳等。不论使用什么样的绝缘材料,绝缘电阻应该达到规定的大小,因此需要测量绝缘电阻。
2.1、绝缘电阻测量的介绍
电气装置*次与主电源连接之前需要测量绝缘电阻。测量时,应闭合所有的开关,断开所有的负载,以确保测量不受负载的影响。
测量原理如下:
图9.绝缘电阻测量原理
U-I原理
测量结果=Ut/I=Ri
其中:
Ut:直流测试电压(由电压表V测量)
I:经过绝缘电阻Ri的测试电流(由电流计A测量)
Ri:绝缘电阻
测试电压的选择,依赖于被测绝缘电阻所在主电源的额定电压,测试电压有以下几种选项:
•50VDC
•100VDC
•250VDC
•500VDC
•1000VDC
2.1.1、绝缘电阻的测量—导体之间
在所有导体之间进行绝缘电阻的测量,按照以下步骤:
•分别测量相线L1,L2,L3和中性线N之间的绝缘电阻
•分别测量相线L1,L2,L3和保护线PE之间的绝缘电阻
• 分别测量相线L1和L2、L3
• 测量相线L2和L3
•中性线N和保护线PE之间
图10.绝缘电阻测量示例
注意:
•开始测量前关闭主电源!
•测试过程中所有开关要闭合!
•测试过程中所有负载要断开!
下表显示了绝缘电阻*小值的规定
电源额定电压 |
额定测试电压(V) |
所允许的绝缘电阻*小值(MΩ) |
安全低电压 |
250V |
0.25 |
安全低压~500V |
500V |
0.5 |
大于500V |
1000V |
1.0 |
表2.相线之间绝缘电阻的*低允许值
2.1.2、不导电的墙体和地板
在某些场合下,我们会期望房间与保护接地导体间完全绝缘(例如:在实验室中进行特殊的试验等)。在这种房间内不会受到电击,地板和墙都是由绝缘材料做成,且在安装电气设备时应满足:
•出现绝缘故障的情况下,不可能同时触碰到电位不同的导体
•不可能同时触碰到主动及被动导体
在这种房间内,将故障电流引入到大地的保护接地线PE是不允许存在的。
绝缘的墙和地板保护操作者在绝缘故障的情况下不受电击。
使用绝缘电阻测试仪,测量非导电的墙和地板的绝缘电阻时,应按照以下步骤进行(使用下述特殊的测量电极)。
图11.测试电极
在测试电极和保护接地PE间进行测量,注意保护接地PE一定是在房间外。
为确保接触良好,应在测试电极和被测物(墙体或地板)之间放一块潮湿的布。测量时,应对电极施加一定的压力(地板测量时施加750N,墙体测量时施加250N)。
测试电压为:
•500V:对地的额定电压小于500V
•1000V:对地额定电压大于500V
正确的测试结果应大于:
50 kΩ:对地的额定电压小于500V
100 kΩ:对地额定电压大于500V
注意:
•测量时*好使用电压测试的两极(反向的测试端),并对测量结果取平均值。
•等测量结果稳定后再读数。