Lidt om Kontrolmåling og Isolationsmåling - el teknik og el teori
Kontrolmåling |
|||
Efter afslutning af et el-installationsarbejde skal der i henhold til stærkstrømsreglementet (SB) udføres kontromålinger(kontro målinger), dels for at sikre at installationer og brugsgenstande er funktionsmæssigt i orden, men også som kontrol af isolationsmodstand og ekstra beskyttelse. |
|||
Isolationsmåling |
|||
Ifølge stærkstrømsreglementet (SB) skal
der foretages isolationsprøve installationer efter alle nyinstallationer,
omforandringer og udvidelser.
Isolationsmodstanden for en hoved – stik- eller gruppe ledning skal hver for sig være mindst 0,5O. Isolationsmodstanden skal måles mellem de el - førende ledere og jord. Som jord kan anvendes forsynings nettets nul. Hvis isolationsprøven skal foretages i lokaliteter klassificeret som eksplosionsfarlige rum, stille stærkstrømsreglementet særlige krav til prøveapparatet. For at begrænse antallet af person – og tingskader forårsaget
af elektricitet er det vigtigt, at de foreskrevne målinger foretages. |
|||
Skitsen viser isolationsprøve på en 4- polet
gruppe. Målingen foretages fra hver af de el førende ledere
og til jord, i dette tilfælde forsynings nettets nul.
Hvis der som jord anvendes en jordelektrode, må man sikre sig,
at denne har en lille overgangsmodstand til jord. Idet overgangsmodstanden
vil være i serie med isolationsmodstanden og derfor skal subtraheres
fra den målte værdi. |
|||
Det ses at der i begge tilfælde på en 4- polet gruppe skal foretages 4 målinger. Reglementet tillader at der foretages en samlet måling fra de el førende ledere og til jord. | |||
Denne målemetode må anbefales, hvor der forefindes brugsgenstande indeholdende elektroniske komponenter. Hvis måleværdien ved denne måling er mindre end foreskrevet, kan målingen gentages for hver leder for sig. | |||
Isolationsprøveapparat |
|||
Isolationsprøve skal foretages med et prøveapparat,
der i tomgang afgiver en spænding på mellem 500 og 1000V jævnspænding.
Desuden skal apparatet kunne afgive en strøm på 1 mA ved en spænding der svarer til installationens nominelle spænding. Ved nominelle spænding forstås den spænding som installationen er beregnet for (fx 200 eller 380 volt). Isolationsprøve apparatet, ofte betegnet som Megger, findes i flere forskellige typer. Der skal ikke foretages nogen egentlig godkendelse af apparatet, idet fabrikant eller importør har ansvaret for at reglementets krav er opfyldt. |
|||
Det hånddrevne apparatet |
|||
Det hånddrevne isolationsprøveapparat
er den ældste form for Megger, men finder stadig stor anvendelse.
Den foreskrevne prøvespænding frembringes af en lille generator eller induktor, der drejes via et håndsving. Selve instrumentet er af krydsspoletypen, og skalaen er kalibreret i MO og KO. Apparatet er meget robust og driftsikkert. |
|||
Batteridrevet isolationsprøveapparat |
|||
Idet moderne isolationsprøveapparat er det elektromekaniske system erstattet af en transistoriseret astabil multivibrator. | |||
Apparatet vil ofte være forsynet med en lille akkumulator
af nikkel – cadmium typen, og vil således kunne genoplades.
Apparatet har et begrænset strømforbrug. Apparatet er ofte forsynet med en omskifter, der muliggør, at apparatet kan anvendes som almindeligt voltmeter med skala fra 0 til 1000V. Før der foretages isolationsprøve med apparatet, skal følgende foretages: Kontrol af om omskifteren står i stilling: isolationsprøve, måleledningerne kortsluttes, måleknappen nedtrykkes, nulstillingsknappen drejes så viseren slår fuldt ud dvs. viser 0 på MO skalaen. |
|||
Stødspændingsapparat |
|||
Installationer med isolationsfejl, hvori der indgår
en lille gniststrækning, registreres af isolationsprøveapparatet
som fejlfri, medmindre der er så megen fugtighed ved fejlstedet, at
modstanden kan måles.
Sådanne fejl kan opstå ved lynnedslag, udtørring af gummiisolation, dårlig afisolering af kabler m.m. Til registrering af ovennævnte fejl kan stødspændingsapparatet anvendes. Apparatet kan fås både for net tilslutning og til batteridrift. Stødspændingsapparatets afgivne effekt er kun ringe, hvorfor det ikke forårsager brand eller beskadiger en god installation. Stødet er ligeledes ufarligt for mennesker. Apparatet skal være godkendt af DEMKO. Stødspændingsapparatet må ikke anvendes på
installationer i eksplosionsfarlige rum. |
|||
Virkemåde |
|||
Stødspændingsapparatet giver normalt spændinger
fra 3-5 kV. Apparatet består af en kondensator, som oplades til 5
kV DC gennem en ensretter, der forsynes fra en transformer.
Kondensatoren aflades med periodiske intervaller på 1 s gennem ét roterende gnistgab. Spændingen kan udtages over en spændingsdeler. Fejlen registreres på et instrument. |
|||
Anvendelse |
|||
Før tilslutning af stødspændingsapparatet
skal den gruppe, som skal stødprøves, gøres spændings
løs.
Dog tilrådes det at afbryde samtidige installationsgrupper, da et overslag til en gruppe, der er under spænding, kan sætte en lysbue i gang, som under uheldige forhold kan give anledning til brand. Før prøven bør alle brugsgenstande fjernes fra gruppen, idet stødprøven kan ødelægge apparater, som indeholder elektroniske komponenter m.v. |
|||
Stødprøven foretages fra de el førende
ledere og til jord. Stedet, hvor overslaget finder sted, findes let ved
at lade stødspændingsapparatet arbejde og derefter gå
ud langs installationen og lytte til det sted, hvor overslaget høres
som skarpe smæld hvert sekund. Selv om overslaget sker i en samledåse,
høres det meget tydeligt.
Sker der intet overslag ved 3 kV, forsøges der med 4-5 kV. |
|||
Kontrolmåling på brugsgenstande |
|||
Efter en hver reparation af en brugsgenstand eller hjælpeapparat skal der i henhold til stærkstrømsreglementet udføres kontrolmålinger af isolationen samt i mange tilfælde en spændingsprøve. | |||
Isolationsprøve |
|||
Til prøven anvendes et isolationsprøveapparat
som beskrevet under afprøvning af installationer.
Isolationsprøve skal foretages fra de el førende ledere og til en udvendig metalkappe. Måleresultatet skal være mindst 0.5 mO. |
|||
Højspændingsprøve |
|||
Hvis reparation af en brugsgenstand har medført udskiftning af motor – og transformerviklinger eller varmelegemer, skal der i følg stærkstrømsreglementet foretages en højspændingsprøve. | |||
Undtaget fra kravet om højspændingsprøve er sådanne tilfælde, hvor der brugsgenstande anbringes en fabriksnykomponent, der i sig selv er således konstrueret, at det er udelukket at utilstrækkelig isolation kan forekomme på grund af forhold ved anbringelsen. | |||
Højspændings prøveapparat |
|||
Apparatet skal ifølge stærkstrømsreglementet
opfylde vise krav. Højspændingen skal kunne reguleres fra 500
til 2500V. Kortslutningsstrømmen skal være mindst 300 mA ved indstilling på 2500 V, og mindst 150 mA ved indstilling på 1500 V. |
|||
Apparatets primærkreds skal indeholde en afbryder og
en signallampe, der lyser, når primærkredsen er sluttet.
Endvidere skal primærkredsen indeholde en smeltesikring eller automatisk afbryder. Prøvespændingens tilslutning til brugsgenstanden skal ske
ved isolerede ledninger, hvoraf mindst den ene skal være afsluttet
i en prøvepind, der automatisk bliver berøringssikker, når
den slippes. I stedet for berøringssikker prøvepind tillades
dog anvendt prøvepind med fast uisoleret spids, såfremt apparatets
primære afbryder er anbragt på en lodret frontplade og kun
kan forblive sluttet ved aktivt tryk. |
|||
Anvendelse |
|||
Apparatet til sluttes net spænding 220 V. ved hjælp
af den indbyggede variotransformer reguleres spændingen jævnt
op fra 500V til den prøvespænding, den pågældende
brugsgenstand skal prøves med. Spændingen fastholdes 1 minut.
Prøvespændingen aflæses på et ventilinstrument. Angående prøvespændingsstørrelser, se stærkstrømsreglementet. Ved prøven må der ikke ske gennemslag. Under prøven er det livsfarligt at berøre metaldele, der er i forbindelse med afgangsklemmerne. Højspændingsprøveapparater må kun benyttes af særligt instrueret personale. Til fejlfinding på installationer må højspændingsprøveapparatet aldring anvendes. Ifølge stærkstrømsreglementet gælder særlige regler for reparation af eksplosionssikkert materiel. |
|||
Kontrolmåling af ekstrabeskyttelse |
|||
I stærkstrømsreglementet stilles der i flere tilfælde krav om at elektriske brugsgenstande og installationer skal ekstrabeskyttes, hvilken beskyttelsesforanstaltning der kan anvendes samt hvilke forskriftsmæssige af prøvninger der skal udføres, for at undersøge om beskyttelsen er virksom. | |||
Afprøvning ved nul |
|||
Hvis ekstrabeskyttelsen er udført med nul, kræves der udelukkende et eftersyn af ledningsforbindelser. | |||
Afprøvning ved fejlstrømsafbrydere |
|||
Hvis ekstrabeskyttelsen er udført med fejlstrømsafbryder, kontrolleres det, ved en måling, at afbryderen udkobler inden den maximale udløsespænding overskrides. | |||
Afprøvning ved fejlspændingsafbryder |
|||
Hvis ekstrabeskyttelsen er udført med fejlspændingsafbryder, kontrolleres det, at afbryderen udkobler inden den maximale udløsespænding og strøm overskrides. | |||
Afprøvning ved jording |
|||
Hvis ekstrabeskyttelsen er udført med jording, foretages en beregning af jordelektrodens max. overgangsmodstand, hvorefter en kontrolmåling udføres for at undersøge om den målte overgangsmodstand ikke overstiger den beregnede. | |||
FU – FI tester |
|||
Til uførelse af de praktiske prøver kan anvendes
en FU – FI – HFI tester. Testeren er indrettet således, at den kan udføre de målinger, der er anvist i stærkstrømsreglementet. Testeren indeholder et voltmeter, der direkte registrerer berøringsspændingen på brugsgenstanden, et amperemeter, der angiver fejlstrømmen i mA, samt komponenter, der muliggør kontrolleret variation af prøvestrømmen fra 0 – 5000 mA. Skalaen på voltmetret angiver direkte elektrodens overgangsmodstand. |
|||
Forbindelse af tester |
|||
FI – FU testerne forbindes efter fabrikanternes brugs og betjeningsvejledning. | |||
FI – FU prøve |
|||
Før prøven med testeren skal man sikre sig, at elektroderne er korrekt forbundet, og at ingen personer berører brugsgenstanden, da denne under prøven sættes under spænding. Under prøven holdes øje med voltmetret, idet der aldring må sættes højere spænding en d 50 V på brugsgenstandens ydre stel. Har afbrydere ikke udløst ved denne spænding, skal prøven afbrydes og fejlen findes. | |||
HFI – tester |
|||
På grund af HFI afbryderens store anvendelse, er der på markedet testere, der udelukkende anvendes til afprøvning af HFI afbrydere med udløsestrøm på 30 mA. | |||
Testeren kan anvendes til prøver. 1. Kontrol af brugsgenstandens berøringsspænding i udløseøjeblikket. 2. HFI relæets udløsestrøm. Testeren har kun et instrument og med kun en stor overskuelig skala, som gælder for både spænding og strømmåling op til 60 V og 60 mA. Berøringsspændingen aflæses direkte i V på skalaen. |
|||
Spændingsmåling mellem Stel og faseleder |
|||
Instrumentet forbindes som vist på skitsen. Drejeknappen mærket ”0-max” sættes i 0 stilling. Drejeknappen mærket ”V-mA” sættes i stilling V. Ved hjælp af drejeknappen mærket ”0-just. V” nulstilles instrumentviseren. | |||
Kontrol af udløsestrøm |
|||
Drejeknappen mærket ”V-mA” sættes i stilling mA. Trykknappen nedtrykkes, og der drejes langsomt op for strømmen, idet det kontrolleres, at relæet udløser, inden strømmen når mærkestrømmen (30mA). | |||
Kontrol af HFI afbryder uden jordelektrode |
|||
Som måleelektrode kan anvendes et jordspyd eller en forhåndenværende jordforbindelse (jernvandrør eller lign.). drejeknappen mærket”0-max” sættes i 0-stilling. Drejeknappen mærket ”V-mA” sættes i stilling mA. Trykknappen mærket ”Måling” nedtrykkes, og der drejes langsomt op for strømmen ved hjælp af drejeknappen mærket ”0-max”. Det kontrolleres, at relæet udløser, inden strømmen når mærkestrømmen (30 mA). Ved kontrol af HFI afbryder uden jordelektrode benyttes voltmetret ikke. | |||
Fra fabrikken er instrumentet indstillet til at måle med stor nøjagtighed ved nets spænding 220 V. Voltmetrets nøjagtighed afhænger dog af nets spændingens værdi. Ved nets spænding 220V vil voltmetret vise max. 2% for lav spænding. Kontrol af både berøringsspænding og udløsestrøm bør gentages flere gange, så man får sikkerhed for, at aflæsningen er korrekt. Når voltmetret er indkoblet, må man huske at nul justere før hver måling, da nul justeringen varierer med nets spændingsvariationerne. | |||
HFI – brikken |
|||
HFI – brikken er et lille handy testapparat til kontrol
af HFI- beskyttelse i installationer uden beskyttelsesleder og jordelektrode.
Antallet af installationer med HFI – beskyttelse er stærkt stigende, og der har derfor vist sig behov for et lille ukompliceret HFI – testapparat, og det er HFI – brikken. HFI – afbryderens udkoblingsfunktion afprøves med HFI – brikken som kan frembringe en kunstig fejlstrøm på 30 mA i et tidsrum af 170 ms. En fejlstrøm på 15 mA sammen tidsrum må helst ikke
give anledning til udkobling. Altså en positiv og en negativ test.
Et elektronisk styret relæ kobler automatisk en modstand ind og
ud, og lamperne blinker (lys i 2 s. og test i 170 ms.). |
|||
Robust konstruktion |
|||
HFI – brikken er stødsikret og udført
i et slagfast materiale (polycarbonat) og kan tabes uden fare for brud.
For at undgå generende og sårbare lampeglas i instrumentet,
udnyttes polycarbonatets optiske egenskaber.
Under påtrykt spænding vil lyset fra de indbyggede lamper kunne ses gennem instrumentets markerede felt. HFI – brikken tåler fejlagtig 380 V tilslutning! |
|||
Funktionsprøve |
|||
Til funktionsafprøvning og kontrol af elektriske kredse,
komponenter, installationer m.m. er det ikke altid nødvendigt at
anvende måleinstrumenter.
I stedet for et måleinstrument kan man til hurtig kontrol benytte prøveinstrumenter, der afgiver et akustisk eller visuelt signal. Af prøveinstrumenter kan nævnes: Prøvelampe. Pol søger (spændingsviser). Elektomekanisk summer, Elektronisk prøvesummer og ”Elektriker – prøvekasse”. |
|||
Strømstyrker og spændinger |
|||
Ved anvendelse af prøve – og kontrolinstrumenter må man være opmærksom på de strømstyrker og spændinger, man udsætter komponenter m.v. for. | |||
Prøveinstrument |
Strømstyrke
ca. |
Spænding
ca. |
|
Voltmeter og net spænding |
2 mA |
250 – 500 V |
|
Prøvelampe,
metaltrådslampe 25 W /220V |
115 mA |
220 V |
|
Glimlape og net spænding
|
5 – 15 mA |
220 V |
|
Pol søger |
0,5 mA |
220 V |
|
Voltmeter og 4,5 V batteri
|
5 mA |
4,5 V |
|
De i tabellen angivne strømme vil være til stede, når den ubekendte modstand er nul, og de angivne spændinger vil være til stede, når den ubekendte modstand er uendelig stor. | |||
Pol søger |
|||
Pol søgeren eller spændingsviseren udføres som regel i kuglepennefacon og indeholder en lille rørformet glimlampe og en forlagsmodstand på ca. 0,5 mO. Den ene forbindelsesledning er ført ud til en metalspids (ofte kan denne trækkes yderligere ud); denne spids holdes mod den spændings førende klemme (pol). | |||
Den anden forbindelsesklemme er ført til pol søgerens
metaltap, hvor på man selv holder.
Ved jævnspænding kan man ud fra ”lysplettens” plads i glimrøret direkte se, om den undersøgte pol har negativ eller positiv potential. Da spændingsviseren for det første indikerer spændinger over ca. 100 V samt er upålidelig, hvis man selv er effektivt isoleret, bør brugeren af pol søgeren anvende instrumentet med omtanke. Spændingsvisere kan også give fejlagtig visning ved vekselstrømsanlæg med kapacitive strømme. |
|||