接地環(huán)路阻抗的測量以及預(yù)期故障電流(PFC)的確定對安全性至關(guān)重要,是國際電工委員會(IEC)指導(dǎo)原則的有機(jī)組成部分。IEC 60364標(biāo)準(zhǔn)(及其各種國家等效標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定了建筑物內(nèi)固定電氣設(shè)施相關(guān)要求,包括通過自動斷開電源來檢驗保護(hù)功能。新Fluke 1650系列接地測試儀具有環(huán)路阻抗測試功能,還能夠測量預(yù)期短路電流(PSC)和故障電流(PFC)。
為何測量接地環(huán)路阻抗?
接地環(huán)路阻抗測試必不可少,因為如果帶電導(dǎo)體被意外連接至故障設(shè)備或電路中的接地導(dǎo)體,形成的對地短路電流很容易大到足以導(dǎo)致電擊或生成的熱量足以引發(fā)火災(zāi)。正常情況下,保險絲將熔斷或?qū)⒂|發(fā)其他電路保護(hù)設(shè)備將;但是可能出現(xiàn)這種情況:當(dāng)故障安裝中的實際短路電流不足以達(dá)到一定水平時,保護(hù)設(shè)備將經(jīng)過過長時間后才會啟動。這種延遲將對生命和財產(chǎn)造成巨大威脅。因此,必須知道出現(xiàn)故障時,任何故障電流的流通路徑的阻抗是否足夠低到允許足夠大的電流通過,以及任何安裝的保護(hù)設(shè)備是否能在安全的時限內(nèi)開始工作。
由于在電源正常打開時進(jìn)行電路環(huán)路阻抗測量,因此需要采取預(yù)防措施,避免可能存在的電擊以及對被測電路附近的工作人員帶來危險。
通過自動斷開電源來檢驗保護(hù)功能
IEC 60364中,故障環(huán)路測試的所屬類別為“通過自動斷開電源來檢驗保護(hù)功能”。該部分涵蓋了保護(hù)措施的有效性,以及根據(jù)系統(tǒng)類型確定應(yīng)用的測試方式等內(nèi)容。例如,IT系統(tǒng)要求測量設(shè)施的外露導(dǎo)電部分的接地電極電阻,然而,IT系統(tǒng)卻采用第一故障電流的計算或測量。本應(yīng)用案例主要針對TN系統(tǒng),該系統(tǒng)要求測量故障環(huán)路阻抗并檢驗相關(guān)保護(hù)設(shè)備的特性(也就是說,對斷路器標(biāo)稱電流設(shè)置、保險絲的電流額定值和熔斷特性以及RCD的正確功能進(jìn)行視檢)。
需要測量從使用點到引入電源連接點的各個電路的接地環(huán)路阻抗。
也可以在引入電源點或主配電盤處單獨(dú)測量設(shè)施的外部環(huán)路阻抗,該數(shù)值將是最終電路安裝設(shè)施的任意部分的總體環(huán)路阻抗的一部分。知道接地環(huán)路阻抗后,可以計算設(shè)施中任意點的預(yù)期故障電流(PFC),并確保所有已安裝保護(hù)設(shè)備的額定值足以清除潛在故障電流。
測量接地環(huán)路阻抗
由于電路的交流阻抗不同于其直流電阻——尤其對于額定值超過100 A的電路——利用與標(biāo)稱電源頻率(50 Hz)相同的頻率測量故障環(huán)路阻抗。接地環(huán)路阻 電和電子類型的RCD在環(huán)路阻抗抗測試測量相線和保護(hù)地之間故障電流通路的電阻。該電阻必須足夠低,支持足夠的電流經(jīng)過,觸發(fā)保險絲或迷你斷路器等電路保護(hù)裝置。
利用隨儀器提供的三根測試線,F(xiàn)luke 1650系列接地測試儀可在配電板處進(jìn)行測試,或者在設(shè)備插座處利用帶電源插頭的專用測試線進(jìn)行測試。該儀器還提供符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的插頭。
1650系列專用功能
Fluke 1650接地測試儀具有專用功能來測量總環(huán)路電阻的接地電阻分量,還具有專用功能來進(jìn)行相線和保護(hù)地之間基本環(huán)路阻抗的測量,并且可直接顯示以歐姆為單位的結(jié)果。安裝設(shè)施的所有插座處都應(yīng)進(jìn)行測量,包括照明裝置和所有(子)配電盤。
1650系列接地電阻測試儀提供幾個有用的功能來幫助進(jìn)行接地環(huán)路測試,包括從測量中消除測試線電阻的“自動歸零”功能,以及自動過熱保護(hù)功能。環(huán)路測量值的顯示分辨率為0.01歐姆。該儀器還可以測量線路阻抗,即線路和零線之間的源阻抗或三相系統(tǒng)中的線-線阻抗。
測量環(huán)路阻抗的傳統(tǒng)方法往往會造成RCD脫扣,妨礙進(jìn)行進(jìn)一步測量。避開上述問題的唯一方式通常是“橋接”RCD,或者測試期間利用相同額定值的MCB代替RCD——這兩種方法均存在危險隱患且耗費(fèi)時間。為了克服這一點,在1650系列接地電阻測試儀中,福祿克采用了創(chuàng)新的專利技術(shù)來確保機(jī)電和電子類型的RCD在環(huán)路阻抗測量期間不會脫扣。這種技術(shù)可以提供更加一致的結(jié)果,并且測試時間非常短,大大低于大多數(shù)傳統(tǒng)安規(guī)測試儀所需的時間。
計算預(yù)期故障電流
除了測量接地環(huán)路阻抗之外,1650系列接地電阻測試儀還自動計算預(yù)期故障電流(PFC),并在雙顯屏中的下半部分顯示測量值。PFC的確定對確保不超過保險絲和過流斷路器的容限非常重要。
該測試儀還可以直接讀出預(yù)期短路電流(PSC)。
結(jié)果解讀以及補(bǔ)救措施
切記,僅進(jìn)行測試并記錄結(jié)果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。還要求了解本地規(guī)程——以及如何解讀結(jié)果的相關(guān)知識——以確保安裝設(shè)施的安全特性符合規(guī)定限值。例如,接地環(huán)路阻抗數(shù)值過大時應(yīng)及時對其原因進(jìn)行調(diào)查。然后應(yīng)采取補(bǔ)救措施,并重新測試安裝設(shè)施。
注意!
本應(yīng)用筆記不能代替或取代IEC 60364(或國家等效標(biāo)準(zhǔn))中的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),但是匯總了故障環(huán)路阻抗測試注意事項。請務(wù)必以相應(yīng)頒布標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。