Bepaling van aanraakspanning en stapspanning tijdens het gebruik van elektrische apparatuur

De contactspanning onder bedrijfsomstandigheden wordt bepaald door de ampèremeter-voltmeter-methode. De contactspanning volgens deze methode wordt gemeten als het potentiaalverschil tussen de geaarde metalen delen van apparatuur of constructies die toegankelijk zijn voor aanraking en de potentiaalelektrode, een metalen vierkante plaat met afmetingen van 25 * 25 cm2 die de voetzolen van een staande persoon imiteert op een controlepunt op de grond of op de vloer.

De weerstand van het menselijk lichaam wordt gesimuleerd door de equivalente weerstand van een voltmeter U en een parallel geschakelde weerstand R... Als stroombron van het circuit wordt meestal een hulptransformator gebruikt, die wordt ingeschakeld door een elektronische kortsluiting (EKZ) (Fig. 2, a). Bij afwezigheid van een EKZ wordt de ampèremeter-voltmeter-methode gebruikt met een langdurige toepassing van spanning op de geteste aardingsklem. In dit geval wordt de spanningswaarde gekozen uit de op lange termijn toegestane stroom die door het stroomcircuit gaat.

In gevallen waarin de secundaire wikkeling van de hulptransformator een nul heeft, geïsoleerd van de aarde of een driehoekverbinding, wordt een scheidingstransformator met een secundaire spanning van maximaal 500 V gebruikt (Fig. 2, b).

Rijst. 1. Schema voor het meten van de aanraakspanning volgens de ampèremeter-voltmeter-methode: Rh - aardingsapparaat; ZO aardingsapparatuur; R — weerstand die de weerstand van het menselijk lichaam simuleert; Rn — potentiaalelektrode (sonde); Rv — hulpelektrode

Rijst. 2. Circuits van stroomcircuits bij het meten van aanraakspanningen door de ampèremeter-voltmeter-methode: en met het directe gebruik van een hulptransformator (TSN); b met behulp van een hulptransformator (TSN) aangesloten via een scheidingstransformator

De gemeten aanraakspanningen worden aangepast aan de nominale aardfoutstroom en aan de seizoensomstandigheden waaronder de aanraakspanningen het meest significant zijn.

Un = (Ueenheid xAzz)(1000 + RHC)/Ueenheid (1000 +Rn2),

waarbij Umeas de gemeten waarde is van de aanraakspanning bij een stroom in het meetcircuit gelijk aan A-eenheid; 1% berekend voor het aardingsapparaat, Azh — aardfoutstroom (vloeit van het geteste aardingsapparaat in de grond); Rp-weerstand van de potentiaalelektrode gemeten volgens het schema getoond in Fig. 3 en de omstandigheden waaronder de meting van Up wordt uitgevoerd (droge grond wordt bevochtigd onder de elektrode Rn op een diepte van 2 - 3 cm); Rp2 is de minimumwaarde van de weerstand van de potentiaalelektrode, verkregen door te meten volgens hetzelfde schema, maar met kunstmatig bevochtigde grond op een diepte van 20 - 30 cm (als tijdens de metingen de grond wordt bevochtigd op een diepte van 30 - 40 cm, dan in plaats van de correctiefactor 1000 + Rp / 1000 + Rp2 (er wordt een coëfficiënt gelijk aan 1,5 toegepast).

Rijst. 3.Schema voor het meten van de weerstand van een potentiaalelektrode

Bij het bepalen van de aanraakspanning in circuits met behulp van een hulptransformator kan de meetstroom te hoge waarden bereiken. Daarom moeten metingen in het stroomcircuit worden uitgevoerd in de zogenaamde intermitterende modus. Hiervoor wordt een elektronische kortsluitschakelaar, bijvoorbeeld ITK-1, in het stroomcircuit opgenomen en wordt een pulsvoltmeter als spanningsmeter gebruikt (zie afb. 2).

Naast de ampèremeter-voltmetermethode kan de spanning tijdens stilstand worden gemeten met speciale apparaten - de zogenaamde «aanraakmeetapparatuur».

De stapspanning kan worden bepaald door de ampèremeter-voltmeter-methode met behulp van een lastransformator (fig. 4).

Rijst. 4. Stappencircuit voor spanningsmeting met twee voltmeters en een ampèremeter met behulp van een lastransformator: 1 — onderstationtransformator; 2 — unipolaire schakelaar; 3 — autotransformator; 4 — lastransformator; 5 stroomverdeelkast; 6, 7 - meetplaten; 8 — weerstand; 9 - transistor voltmeter; 10 — metalen constructie

Het meetcircuit bevat twee potentiaalelektroden, dit zijn metalen vierkante plaatjes van elk 25×25 cm2. De platen bootsen de voetzolen na van een persoon die op de grond of vloer staat. De afstand tussen de platen moet overeenkomen met de berekende menselijke stap, gelijk aan 0,8 m. Het grondoppervlak op de berekende punten wordt bevochtigd tot een diepte van 2 - 3 cm.Voor een beter contact met de grond, een lading met een gewicht van ten minste Op elk bord wordt 50 kg geplaatst.

De stapspanning wordt bepaald door de formule:

Uw = (Unn xUe) /UT

waarbij Unn — spanning gemeten met een voltmeter tussen twee platen, V; Ue-fasespanning van het netwerk, V; UT — spanning op de secundaire wikkeling van de lastransformator.