167846. lajstromszámú szabadalom • Univerzális mérőberendezés hurokellenállás, érintési feszültség és földelési ellenállás mérésére, valamint védőkapcsolók korszerű ellenőrzésére
3 167846 4 Ezzel a módszerrel a pontos mérés nagyon hosszadalmas, nehéz és bonyolult. Elképzelhető lenne három fázis felhasználásával kompenzációs eljárás kialakítása fázisonként, ez azonban a gyakorlatban nem lenne alkalmazható, mert legalább három potenciométer találgatással történő beállításán alapulna. A zavaróáramok okozta hibák kiküszöbölése a találmány szerinti új megoldásban a félhullámú mérésmódszer és egy egyszerű kompenzáló műkapcsolás kombinációjával történik és így aránylag egyszerű és pontos mérés hajtható végre. A félhullámú módszer a háromfázisú energiarendszer hibavektorát a koordinátarendszer pozitív térfelére korlátozza és így lehetőség van megfelelő a találmány szerinti műkapcsolás felhasználásával egy db potenciométerrel történő kompenzálásra. A félhullámú módszerrel történő — találmány szerinti — mérésnél egyrészt kiküszöbölődik a földben folyó hálózati periódusú áramok zavaró hatásának túlnyomó része, másrészt mód van a fennmaradó zavaró feszültségvektor nullázására egy egyfázisról táplált műkapcsolás segítségével, amely egy változtatható potenciométert, egy induktív és egy kapacitív reaktanciát tartalmaz. Hasonló probléma jelentkezik az érintési feszültség mérésénél is, ahol a szonda feszültsége ugyancsak vektoros jellegű hibát okozhat. Ez is kiküszöbölhető az előbb ismertetett eljárással a félhullámú mérésmódszer és a kompenzáló áramkör ismertetett kombinációjával. A földelésmérés és érintési feszültség mérésére alkalmazott műszerkapcsolás csak egy a lekapcsolási áram beállítására szolgáló szabályozható potenciométerrel különbözik egymástól, illetve a mérés lebonyolításában van különbség. Védőkapcsolók ellenőrzésénél a feszültségesés mérését a találmány szerinti berendezés segítségével ugyancsak félhullámú méréselvvel oldjuk meg. A védőkapcsolóknál elsősorban a lekapcsolás előtti maximális hibafeszültséget kell megmérni, amit a jelenleg ismert módszerekkel vagy egy szondához képest végeznek, ahol a szonda telepítése okoz problémát, vagy az áramkör-kapcsoló típustól függőterhelésénél állapítják meg a létrejövő feszültséget és ezt vonják ki a mérés előtti feszültségértékből, hogy megállapítsák a mértékadó maximális hibafeszültséget. Ez az eljárás pontatlan és nem ad közvetlen méréseredményt. (Vagy számítani kell, vagy nullázásos módszerrel lehet az értéket megállapítani MSz 4851/4.) A félhullámú mérésmódszerrel a feszültségkülönbség mérését nagy érzékenységgel és pontossággal végezzük, és ezt a lehetőséget használjuk ki a műszernél a védőkapcsolók ellenőrzésére. Ez ugyanis lehetőséget ad a feszültségesés közvetlen mérésére (nem kell számítást végezni, vagy kompenzáló kapcsolást alkalmazni), másrészt a nagy érzékenység miatt nem szükséges a mérést a védőkapcsoló névleges lekapcsolási áramával végezni, hanem ennél lényegesen kisebb is lehet a mérőáram és ez a műszer kivitelében jelentős egyszerűséget és használhatóságot biztosít. Például a jelenlegi gyakorlatban kb. 10—5000 mA-ig szükséges szabályozni, ami több kg súlyú szabályozó berendezést tesz szükségessé. A találmány szerinti megoldásban a mérés megoldható 100 mA-ig történő szabályozással, ahol a szabályozó berendezés néhány deka. Megjegyezzük, hogy a védőkapcsolók gyárilag beépített vizsgálógombbal vannak ellátva, amelynek be-5 nyomásával a maximális hibaáram létrehozható, ezért ennek külön ellenőrzése a mérőberendezés segítségével nem szükséges. Hurokellenállás mérést az új mérőberendezésnél a 154 044 számú magyar szabadalom szerinti módszer 10 olyan kiegészítésével oldjuk meg, hogy a terhelő körben ohmos ellenállás helyett párhuzamosan kötött induktív és változtatható ohmos ellenállást alkalmazunk, amellyel lehetőség van vektoros terhelés létrehozására és így a vezetékek ohmos és induktív ellenállása egy 15 méréssel mérhető (közvetlen impedancia mérés). Az impedancia mérés pontossága a vezeték R/X viszonyának beállíthatóságától függ. A régi ismert megoldásnál a mérőáram tiszta ohmikus volt, ezért a mérésnél létrejött feszültségesés nem volt azonos a mérés előtti és utáni feszültségvektorok abszolút értékének különbségével. Ez a módszer csak olyan hálózatokon ad jó mérési eredményt, ahol az ohmos ellenálláshoz képest a hálózat reaktanciája elhanyagolható. Nagy keresztmetszetű szabadvezetéki hálózatokon — amelyek a hálózatok egyre nagyobb részét képezik — már jelentős hibát követnénk el a régi megoldással, például 70 mm2 feletti keresztmetszetű szabadvezetékeknél a hiba 12—20%-ig nőhet. Szükség van ezért olyan mérési módszerre és berendezésre, amellyel a tényleges impedanciát nagy keresztmetszetek esetén pontosabban meg lehet határozni. A találmány szerinti mérőberendezésnél a terhelő ellenállás induktív reaktanciát is tartalmaz változtatható ohmos ellenállással ,5 párhuzamosan kötve és a mérendő vezeték elrendezésének megfelelő R/X viszony beállítható, ezzel a feszültségesés vektora és a mérés előtti és utáni feszültségvektorok abszolút értékének különbsége megközelítően azonos lesz. 40 Ezzel a megoldással a már említett 12—20%-os mérési hibát 1—2%-ra lehet csökkenteni. A találmány tárgyát a találmány szerinti mérőberendezés kapcsolási elrendezésének egy példakénti ki-45 viteli alakja alapján vázlatos rajz kapcsán ismertetjük részletesebben. A mérőberendezés három fő áramkört tartalmaz, amelyek mindegyikének áramfelvétele a mérés fajtájának és a mérendő értékeknek megfelelően állítható. 50 Az áramkörnek három külső csatlakozókapcsa van, ezek: fázisvezető F kapocs, nullavezető (védővezető földelővezető) É kapocs, valamint földszonda Csatlakoztató Sz kapocs. A terhelő áramkör F és É csatlakozó pontokhoz kap-55 csolódik, 1 nyomógombot, 2 egyenirányító elemet, valamint ohmos és induktív 3 ellenállást tartalmaz egyik ágában, míg másik ágában 4 kapcsoló, 5 egyenirányító elem és egy szabályozható ohmos 6 ellenállás van elrendezve, ez utóbbinak ellenállása a 3 ellenállás több-60 Százszorosa; a 29 próbaáramkör a mérés közben fellépő Veszélyes feszültség vizsgálatára szolgál, míg a 30 terhelő kör a földelésellenállás vizsgálathoz szükséges. A terhelő áramkörrel párhuzamosan F és É pontokra kapcsolt mérőkör 7 előtétellenállást és a szinuszos fe-65 szültség felbontására szolgáló párhuzamosan kapcsolt 2
