Lekcja 2. Pomiary parametrów sieci niskiego napięcia

Ten kurs dotyczy podstawowych pomiarów parametrów instalacji elektrycznych oraz oceny bezpieczeństwa użytkowania instalacji i urządzeń elektrycznych. Został przygotowany dla osób kształcących się w zawodzie technik elektryk, w zakresie kwalifikacji ELE.05 Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych.
Materiał nawiązuje do treści podstawy programowej dotyczących eksploatacji instalacji elektrycznych, w szczególności do zagadnień związanych z doborem metod pomiaru parametrów instalacji, doborem przyrządów pomiarowych, wykonywaniem pomiarów, sporządzaniem dokumentacji z pomiarów oraz oceną stanu technicznego instalacji na podstawie uzyskanych wyników.
W kursie szczególne znaczenie mają również pomiary związane ze sprawdzaniem skuteczności ochrony przeciwporażeniowej oraz oceną bezpieczeństwa użytkowania urządzeń elektrycznych. Są to czynności ważne zarówno podczas eksploatacji instalacji, jak i po wykonaniu prac konserwacyjnych, przeglądowych lub naprawczych.
Autor merytoryczny kursu: Łukasz Michalec
-
Lekcja 2. Pomiary parametrów sieci niskiego napięcia
-
Wstęp
W poprzedniej lekcji omówiono ogólne zasady wykonywania pomiarów instalacji elektrycznych. Wyjaśniono, że poprawny pomiar wymaga przygotowania stanowiska, doboru metody i przyrządu pomiarowego, zachowania zasad bezpieczeństwa, zapisania wyniku oraz jego interpretacji.
W tej lekcji omówiono podstawowe pomiary parametrów sieci niskiego napięcia. Sieć niskiego napięcia, oznaczana często skrótem nN, jest siecią, z której zasilane są typowe instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych, obiektach użyteczności publicznej, szkołach, warsztatach i wielu zakładach pracy.
Pomiary parametrów sieci nN pozwalają ocenić, czy instalacja jest zasilana prawidłowo, czy zachowana jest właściwa kolejność faz, czy napięcia mają oczekiwane wartości oraz czy warunki pracy obwodu nie wskazują na nieprawidłowości. W praktyce pomiary te wykonuje się z użyciem multimetrów, mierników kolejności faz, mierników wielofunkcyjnych albo analizatorów parametrów sieci.

Rysunek 1. Miernik wielofunkcyjny do pomiarów instalacji elektrycznych
Cele lekcji
Osoba ucząca się:
- wyjaśnia, czym jest sieć niskiego napięcia,
- rozróżnia podstawowe układy sieciowe TN, TT i IT,
- wyjaśnia znaczenie oznaczeń TN‑C, TN‑S i TN‑C-S,
- wskazuje podstawowe parametry mierzone w sieci nN,
- opisuje zasady pomiaru napięcia fazowego i międzyprzewodowego,
- wyjaśnia znaczenie pomiaru napięcia między przewodem neutralnym i ochronnym,
- opisuje cel pomiaru częstotliwości napięcia zasilającego,
- wyjaśnia znaczenie kolejności faz w instalacji trójfazowej,
- wskazuje, kiedy stosuje się miernik wielofunkcyjny, a kiedy analizator parametrów sieci,
- zapisuje i porządkuje wyniki pomiarów parametrów sieci nN,
- formułuje prosty wniosek techniczny na podstawie wyników pomiarów.
-
1. Czym jest sieć niskiego napięcia?
Sieć niskiego napięcia jest częścią systemu elektroenergetycznego przeznaczoną do zasilania odbiorców energii elektrycznej napięciem stosowanym w typowych instalacjach odbiorczych. W budynkach mieszkalnych i podobnych obiektach najczęściej spotyka się układ zasilania 230/400 V.
Oznacza to, że:
- między przewodem fazowym a przewodem neutralnym występuje napięcie około 230 V,
- między dwoma przewodami fazowymi występuje napięcie około 400 V,
- częstotliwość napięcia przemiennego w typowej sieci wynosi 50 Hz.
W instalacji jednofazowej odbiornik jest zasilany zwykle między przewodem fazowym L i przewodem neutralnym N. W instalacji trójfazowej występują trzy przewody fazowe: L1, L2 i L3. Mogą one zasilać odbiorniki trójfazowe albo kilka obwodów jednofazowych rozdzielonych między fazy.
Podstawowe wielkości sprawdzane podczas pomiarów parametrów sieci nN to między innymi:
- napięcie fazowe,
- napięcie międzyprzewodowe,
- napięcie między przewodem neutralnym i ochronnym,
- częstotliwość,
- kolejność faz,
- wartość prądu obciążenia,
- impedancja pętli zwarcia,
- spodziewany prąd zwarciowy,
- podstawowe parametry jakości zasilania, jeżeli stosowany jest analizator parametrów sieci.
Pomiary te pozwalają ocenić, czy instalacja może pracować prawidłowo i czy warunki zasilania nie wskazują na nieprawidłowości wymagające dalszego sprawdzenia.
-
2. Układy sieciowe stosowane w instalacjach niskiego napięcia
Przed wykonaniem pomiarów należy rozpoznać układ sieciowy, w którym pracuje instalacja. Od układu sieciowego zależy między innymi sposób realizacji ochrony przeciwporażeniowej oraz interpretacja wyników pomiarów.
Oznaczenia układów sieciowych składają się z liter. Każda litera ma określone znaczenie.
Pierwsza litera określa związek układu zasilania z ziemią:
- T — jeden punkt układu zasilania, najczęściej punkt neutralny transformatora, jest bezpośrednio połączony z ziemią,
- I — części czynne układu są odizolowane od ziemi albo połączone z ziemią przez dużą impedancję.
Druga litera określa sposób połączenia części przewodzących dostępnych instalacji z ziemią:
- N — części przewodzące dostępne są połączone z uziemionym punktem układu zasilania za pomocą przewodów ochronnych,
- T — części przewodzące dostępne są połączone z niezależnym uziemieniem lokalnym.
Kolejne litery określają sposób prowadzenia przewodu neutralnego i ochronnego:
- C — funkcję przewodu neutralnego i ochronnego pełni wspólny przewód PEN,
- S — przewód neutralny N i ochronny PE są prowadzone oddzielnie,
- C‑S — w pierwszej części instalacji występuje przewód PEN, a w dalszej części następuje rozdział na przewód PE i N.

Rysunek 2. Przykład układu TN‑C-S z odbiornikami
Najczęściej spotykane układy to:
Charakterystyka
Znaczenie podczas pomiarów
TN‑C
Funkcję przewodu neutralnego i ochronnego pełni wspólny przewód PEN.
Należy zwrócić uwagę, że nie występują oddzielne przewody PE i N.
TN‑S
Przewód ochronny PE i neutralny N są prowadzone oddzielnie w całej instalacji.
Układ sprzyja czytelnej identyfikacji toru ochronnego i neutralnego.
TN‑C‑S
W części zasilającej występuje przewód PEN, a dalej następuje rozdział na PE i N.
Podczas oceny instalacji należy uwzględnić miejsce rozdziału przewodu PEN.
TT
Części przewodzące dostępne są połączone z niezależnym uziemieniem lokalnym.
Duże znaczenie ma rezystancja uziemienia oraz zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych.
IT
Punkt neutralny układu zasilania nie jest bezpośrednio uziemiony albo jest połączony z ziemią przez dużą impedancję.
Układ wymaga szczególnego sposobu nadzoru i interpretacji stanów uszkodzeniowych.
W typowych instalacjach budynków mieszkalnych najczęściej spotyka się układy z rodziny TN, zwłaszcza TN‑S lub TN‑C-S. Dlatego w tej lekcji główny nacisk położono na podstawowe pomiary wykonywane w układach TN.
-
3. Podstawowe parametry mierzone w sieci nN
Podczas sprawdzania sieci niskiego napięcia można wykonywać różne pomiary. Ich dobór zależy od celu badania, rodzaju instalacji, zastosowanych zabezpieczeń oraz dostępnego przyrządu pomiarowego. Do podstawowych parametrów należą:
Parametr
Symbol
Znaczenie
U0 albo Uf
Napięcie między przewodem fazowym a przewodem neutralnym lub ziemią. W typowej instalacji wynosi około 230 V.
U
Napięcie między dwoma przewodami fazowymi. W typowej instalacji trójfazowej wynosi około 400 V.
Napięcie między N i PE
UN‑PE
Napięcie między przewodem neutralnym i ochronnym. W typowych warunkach powinno być małe, ale jego wartość może wzrosnąć przy obciążeniu lub nieprawidłowościach w instalacji.
f
Liczba okresów napięcia przemiennego w jednej sekundzie. W sieci publicznej wynosi nominalnie 50 Hz.
L1‑L2‑L3
Określa kolejność następstwa napięć fazowych w układzie trójfazowym. Ma znaczenie dla pracy silników i urządzeń trójfazowych.
I
Prąd płynący w przewodzie fazowym lub neutralnym. Pozwala ocenić obciążenie obwodu lub fazy.
Zs
Impedancja toru zwarciowego. Jej wartość wpływa na prąd zwarciowy i możliwość zadziałania zabezpieczenia.
Ik
Prąd, jaki może popłynąć w przypadku zwarcia w danym miejscu instalacji.
W praktyce jednym przyrządem wielofunkcyjnym można wykonać kilka pomiarów, na przykład pomiar napięcia, częstotliwości, kolejności faz, impedancji pętli zwarcia, parametrów wyłączników różnicowoprądowych albo rezystancji izolacji. W tej lekcji skupiono się głównie na parametrach związanych z prawidłowym zasilaniem sieciowym. Szczegółowy pomiar impedancji pętli zwarcia został omówiony osobno w lekcji 4.
-
4. Przyrządy do pomiarów parametrów sieci nN
Do pomiarów parametrów sieci niskiego napięcia stosuje się między innymi:
- multimetry cyfrowe,
- mierniki cęgowe,
- mierniki kolejności faz,
- mierniki impedancji pętli zwarcia,
- mierniki parametrów instalacji elektrycznych,
- mierniki wielofunkcyjne,
- analizatory parametrów sieci.
Miernik wielofunkcyjny pozwala wykonać kilka rodzajów pomiarów jednym urządzeniem. W zależności od wyposażenia może umożliwiać pomiar napięcia, częstotliwości, impedancji pętli zwarcia, rezystancji izolacji, parametrów wyłączników różnicowoprądowych, rezystancji uziemienia oraz kolejności faz.
Analizator parametrów sieci jest przyrządem przeznaczonym do dokładniejszej i często dłuższej rejestracji parametrów zasilania. Może być stosowany wtedy, gdy trzeba ocenić jakość energii elektrycznej, zmienność napięcia, asymetrię obciążenia, harmoniczne, zapady napięcia albo inne zakłócenia.

Rysunek 3. Menu pomiaru kolejności faz i napięć
Przed rozpoczęciem pomiaru należy sprawdzić:
- czy przyrząd jest przeznaczony do wykonywanego pomiaru,
- czy przewody pomiarowe są sprawne,
- czy wybrano właściwy tryb pracy przyrządu,
- czy przyrząd ma odpowiednią kategorię pomiarową,
- czy zakres pomiarowy odpowiada mierzonej wielkości,
- czy stanowisko pomiarowe jest przygotowane bezpiecznie,
- czy wiadomo, między którymi punktami instalacji ma być wykonany pomiar.
Błędny wybór trybu pracy przyrządu albo niewłaściwe podłączenie przewodów pomiarowych może spowodować uzyskanie błędnego wyniku, zadziałanie zabezpieczenia, uszkodzenie przyrządu albo zagrożenie dla osoby wykonującej pomiar.
-
5. Pomiar napięcia fazowego i międzyprzewodowego
Jednym z podstawowych pomiarów w sieci nN jest pomiar napięcia. Pozwala on sprawdzić, czy instalacja jest zasilana prawidłowo oraz czy napięcia pomiędzy poszczególnymi przewodami mają oczekiwane wartości.
W instalacji jednofazowej najczęściej wykonuje się pomiar napięcia między:
- przewodem fazowym L i przewodem neutralnym N,
- przewodem fazowym L i przewodem ochronnym PE,
- przewodem neutralnym N i przewodem ochronnym PE.
W instalacji trójfazowej dodatkowo wykonuje się pomiar napięcia między przewodami fazowymi:
- L1‑L2,
- L2‑L3,
- L3‑L1.
W typowej instalacji 230/400 V można oczekiwać następujących wartości:
Punkty pomiarowe
Rodzaj napięcia
Wartość oczekiwana w typowej sieci
Znaczenie wyniku
L‑N
około 230 V
Potwierdza obecność napięcia zasilającego obwód jednofazowy.
L‑PE
Napięcie względem przewodu ochronnego
około 230 V
Wskazuje relację przewodu fazowego względem toru ochronnego.
N‑PE
Napięcie między przewodem neutralnym i ochronnym
zwykle mała wartość, często bliska 0 V
Podwyższona wartość może wymagać dodatkowej analizy instalacji.
L1‑L2, L2‑L3, L3‑L1
około 400 V
Potwierdza obecność prawidłowego zasilania trójfazowego.
Podczas pomiaru napięcia należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ pomiar wykonuje się przy obecności napięcia. Przewody pomiarowe powinny być sprawne, a końcówki pomiarowe należy przykładać wyłącznie do właściwych punktów pomiarowych.
Przykładowy zapis wyniku
Poprawny zapis wyniku powinien zawierać punkty pomiarowe, wartość, jednostkę oraz krótki wniosek.Przykład:
Zmierzono napięcie między przewodem L1 i N. Wynik pomiaru wynosi UL1-N = 231 V. Wartość jest zgodna z oczekiwaną dla typowej instalacji 230/400 V.
Inny przykład:
Zmierzono napięcie między przewodem N i PE. Wynik pomiaru wynosi UN-PE = 1,8 V. Wartość jest mała, ale wynik należy interpretować w odniesieniu do obciążenia obwodu i warunków pomiaru.
-
6. Pomiar napięcia między przewodem neutralnym i ochronnym
Pomiar napięcia między przewodem neutralnym N i przewodem ochronnym PE jest pomocniczym pomiarem diagnostycznym. W idealnych warunkach różnica potencjałów między N i PE powinna być bardzo mała. W praktyce może jednak pojawić się niewielkie napięcie wynikające między innymi ze spadków napięcia na przewodzie neutralnym.
Na wartość napięcia UN-PE mogą wpływać:
- obciążenie obwodu,
- długość przewodu neutralnego,
- przekrój przewodów,
- jakość połączeń zaciskowych,
- asymetria obciążenia w instalacji trójfazowej,
- sposób rozdziału przewodu PEN na PE i N,
- obecność prądów upływu,
- nieprawidłowe połączenia w instalacji.
Pomiar ten nie zastępuje innych pomiarów ochronnych, takich jak sprawdzenie ciągłości przewodu ochronnego, pomiar impedancji pętli zwarcia albo sprawdzenie działania wyłącznika różnicowoprądowego. Może jednak pomóc wykryć sytuację wymagającą dalszej diagnostyki.
Jeżeli napięcie N-PE jest wyraźnie podwyższone, należy zachować ostrożność i sprawdzić między innymi:
- czy przewód neutralny jest prawidłowo podłączony,
- czy nie występuje luźne połączenie przewodu N,
- czy przewód ochronny PE ma zachowaną ciągłość,
- czy za wyłącznikiem różnicowoprądowym nie występuje połączenie N z PE,
- czy obwody za różnymi wyłącznikami różnicowoprądowymi nie mają wspólnego przewodu neutralnego.
Przykład interpretacji
Jeżeli w gnieździe jednofazowym zmierzono:
to można zapisać:
Napięcie między przewodem neutralnym i ochronnym jest małe. W zakresie tego pomiaru nie stwierdzono nieprawidłowości, jednak wynik nie zastępuje sprawdzenia ciągłości przewodu ochronnego ani innych pomiarów ochronnych.
Jeżeli natomiast wynik wynosi na przykład:
to taki wynik wymaga dodatkowej analizy. Nie należy na jego podstawie samodzielnie formułować końcowej oceny instalacji bez sprawdzenia pozostałych warunków.
-
7. Pomiar częstotliwości
Częstotliwość napięcia przemiennego określa liczbę okresów przebiegu w jednej sekundzie. W typowej sieci elektroenergetycznej w Polsce częstotliwość znamionowa wynosi:
Pomiar częstotliwości jest często wykonywany razem z pomiarem napięcia. W miernikach wielofunkcyjnych wynik częstotliwości może być wyświetlany automatycznie po podłączeniu przyrządu do badanego obwodu.
Nieprawidłowa częstotliwość może wpływać na pracę niektórych urządzeń elektrycznych, zwłaszcza silników, zegarów synchronicznych, zasilaczy oraz urządzeń sterujących. W typowych warunkach zasilania z publicznej sieci elektroenergetycznej częstotliwość powinna być bliska wartości znamionowej.
Przykładowy zapis wyniku
Zmierzona częstotliwość napięcia zasilającego wynosi f = 50,0 Hz. Wynik jest zgodny z częstotliwością znamionową sieci elektroenergetycznej.Jeżeli przyrząd wskazuje wartość wyraźnie odbiegającą od 50 Hz, należy upewnić się, że pomiar został wykonany prawidłowo, przyrząd pracuje we właściwym trybie, a badany obwód jest zasilany ze standardowej sieci elektroenergetycznej.
-
8. Sprawdzenie kolejności faz
W instalacjach trójfazowych ważne jest sprawdzenie kolejności faz. Kolejność faz określa, w jakiej kolejności następują po sobie napięcia fazowe L1, L2 i L3.
Prawidłowa kolejność faz ma znaczenie szczególnie dla:
- silników trójfazowych,
- pomp,
- wentylatorów,
- sprężarek,
- urządzeń z napędem trójfazowym,
- rozdzielnic i instalacji zasilających odbiorniki trójfazowe.
Jeżeli kolejność faz zostanie zamieniona, silnik trójfazowy może obracać się w przeciwnym kierunku. W przypadku niektórych urządzeń może to prowadzić do nieprawidłowej pracy, uszkodzenia mechanicznego albo zagrożenia dla obsługi.

Rysunek 4. Podłączenie do sprawdzenia kolejności faz
Sprawdzenie kolejności faz wykonuje się miernikiem kolejności faz albo miernikiem wielofunkcyjnym wyposażonym w taką funkcję. Przyrząd podłącza się do przewodów fazowych L1, L2 i L3 zgodnie z instrukcją producenta. Wynik pomiaru informuje, czy kolejność faz jest zgodna z oczekiwaną, czy odwrócona.
Przykładowy zapis wyniku:
Kolejność faz: L1‑L2‑L3. Wynik prawidłowy.
albo:
Kolejność faz: odwrócona. Należy sprawdzić kolejność podłączenia przewodów fazowych.
-
9. Pomiar prądu obciążenia
Prąd obciążenia jest prądem płynącym w przewodzie fazowym, neutralnym albo w przewodzie zasilającym odbiornik. Pomiar prądu pozwala ocenić, jak bardzo obciążony jest dany obwód lub dana faza.
W praktyce prąd można mierzyć:
- miernikiem włączanym szeregowo w obwód,
- miernikiem cęgowym,
- analizatorem parametrów sieci,
- miernikiem wielofunkcyjnym z funkcją pomiaru prądu, jeżeli jest do tego przystosowany.
W instalacjach eksploatacyjnych najczęściej stosuje się miernik cęgowy, ponieważ pozwala wykonać pomiar bez rozłączania obwodu. Cęgi obejmują pojedynczy przewód, przez który płynie mierzony prąd. Nie należy obejmować jednocześnie przewodu fazowego i neutralnego tego samego obwodu, ponieważ wskazanie może być nieprawidłowe lub bliskie zeru.
Pomiar prądu obciążenia może być przydatny do:
- sprawdzenia obciążenia poszczególnych faz,
- wykrycia przeciążenia obwodu,
- oceny asymetrii obciążenia w instalacji trójfazowej,
- porównania obciążenia z prądem znamionowym zabezpieczenia,
- oceny, czy przewody i zabezpieczenia są obciążone zgodnie z przeznaczeniem.
Przykład interpretacji
Jeżeli w obwodzie zabezpieczonym wyłącznikiem nadprądowym B16 zmierzono prąd:to wynik można zapisać następująco:
Zmierzony prąd obciążenia wynosi I = 9,5 A. Wartość jest mniejsza od prądu znamionowego zabezpieczenia B16, dlatego w chwili pomiaru nie stwierdzono przeciążenia obwodu.
Należy jednak pamiętać, że pomiar prądu pokazuje stan w chwili pomiaru. Obciążenie może zmieniać się w czasie, dlatego w przypadku podejrzenia przeciążenia warto wykonać dłuższą obserwację albo zastosować analizator parametrów sieci.
-
10. Impedancja pętli zwarcia jako parametr sieci nN
Jednym z ważnych parametrów sprawdzanych w instalacjach niskiego napięcia jest impedancja pętli zwarcia. Impedancja pętli zwarcia oznaczana jest symbolem:
Jednym z ważnych parametrów sprawdzanych w instalacjach niskiego napięcia jest impedancja pętli zwarcia. Impedancja pętli zwarcia oznaczana jest symbolem:
- L‑PE,
- L‑N,
- L‑L.
Dla oceny skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania szczególne znaczenie ma tor zwarcia obejmujący przewód fazowy oraz przewód ochronny PE albo przewód PEN.

Rysunek 5. Podłączenie miernika do pomiaru impedancji pętli zwarcia
a — przykład pomiaru wykonywanego przewodami pomiarowymi między wskazanymi punktami instalacji,
b — przykład pomiaru wykonywanego za pomocą adaptera pomiarowego podłączanego do gniazda,
c — przykład pomiaru wykonywanego w instalacji trójfazowej po podłączeniu przewodów pomiarowych do odpowiednich zacisków.W tej lekcji należy zapamiętać, że impedancja pętli zwarcia jest jednym z parametrów sieci niskiego napięcia, który ma bezpośredni związek z ochroną przeciwporażeniową. Szczegółowe zasady pomiaru, obliczania wartości dopuszczalnej oraz interpretacji wyniku zostaną omówione w lekcji 4.
-
11. Podstawowe parametry jakości zasilania
W typowych pomiarach instalacyjnych najczęściej sprawdza się napięcie, częstotliwość, kolejność faz, prąd obciążenia i wybrane parametry ochronne. W bardziej rozbudowanej diagnostyce można jednak analizować również jakość zasilania.
Do podstawowych zjawisk związanych z jakością zasilania należą między innymi:
- odchylenia napięcia od wartości znamionowej,
- wahania napięcia,
- zapady napięcia,
- zaniki napięcia,
- asymetria napięć,
- odkształcenie przebiegu napięcia,
- harmoniczne,
- przeciążenie przewodu neutralnego,
- szybkie zmiany obciążenia.
Do takich pomiarów stosuje się zwykle analizatory parametrów sieci. Przyrządy te mogą rejestrować dane przez dłuższy czas, na przykład przez kilka godzin, dni albo tygodni. Dzięki temu można ocenić nie tylko chwilową wartość napięcia, ale również zmienność parametrów w czasie.

Rysunek 6. Przykładowy układ pomiarowy z analizatorami jakości zasilania podłączonymi do rozdzielnicy niskiego napięcia
Przedstawiony układ pomiarowy pokazuje praktyczne zastosowanie analizatorów parametrów sieci. Przyrządy są podłączone do punktów pomiarowych w rozdzielnicy i umożliwiają rejestrację napięć, prądów oraz wybranych parametrów jakości zasilania. Taki pomiar pozwala ocenić zachowanie instalacji w czasie, a nie tylko w chwili pojedynczego odczytu.
Przykładowo, jeżeli użytkownik zgłasza migotanie oświetlenia, sam jednorazowy pomiar napięcia multimetrem może nie wystarczyć. W takiej sytuacji potrzebna może być rejestracja zmian napięcia w czasie za pomocą analizatora parametrów sieci.
Kiedy stosować analizator parametrów sieci?
Analizator parametrów sieci warto zastosować, gdy:- występują okresowe problemy z pracą urządzeń,
- napięcie zmienia się w czasie,
- podejrzewa się asymetrię obciążenia,
- występują zakłócenia od odbiorników nieliniowych,
- trzeba zarejestrować parametry przez dłuższy czas,
- wymagane jest przygotowanie dokładniejszej dokumentacji jakości zasilania.
W podstawowych ćwiczeniach dydaktycznych wystarczający może być miernik wielofunkcyjny. W diagnostyce eksploatacyjnej analizator parametrów sieci pozwala jednak uzyskać znacznie pełniejszy obraz pracy instalacji.
-
12. Zapis i interpretacja wyników pomiarów parametrów sieci nN
Wyniki pomiarów parametrów sieci powinny być zapisane w sposób uporządkowany. Sam odczyt wartości z miernika nie wystarcza. Należy jeszcze podać mierzoną wielkość, punkty pomiarowe, jednostkę oraz wniosek.
Przykładowa tabela wyników może wyglądać następująco:
Mierzona wielkość
Punkty pomiarowe
Wynik
Jednostka
Wniosek
L1‑N
231
V
Wartość zgodna z oczekiwaną dla typowej instalacji 230/400 V.
L1‑L2
400
V
Wartość zgodna z oczekiwaną dla instalacji trójfazowej.
Napięcie między N i PE
N‑PE
1,8
V
Wartość mała; wynik należy interpretować łącznie z warunkami obciążenia obwodu.
L1‑N
50,0
Hz
Wartość zgodna z częstotliwością znamionową sieci.
L1‑L2‑L3
zgodna
–
Kolejność faz prawidłowa.
L1
9,5
A
W chwili pomiaru nie stwierdzono przeciążenia obwodu zabezpieczonego B16.
Podczas interpretacji wyników należy pamiętać, że:
- wynik powinien być oceniany w odniesieniu do celu pomiaru,
- wynik należy porównać z wymaganiami, dokumentacją albo instrukcją stanowiskową,
- wniosek powinien wynikać z pomiaru, a nie być ogólnym stwierdzeniem,
- w przypadku wątpliwego wyniku należy sprawdzić połączenia pomiarowe i powtórzyć pomiar,
- wynik niepełny, bez jednostki albo bez punktów pomiarowych, jest trudny do oceny.
-
13. Typowe błędy podczas pomiarów parametrów sieci nN
Podczas pomiarów parametrów sieci nN mogą wystąpić błędy, które prowadzą do nieprawidłowych wyników albo zagrożenia bezpieczeństwa.
Do najczęstszych błędów należą:
- pomiar bez wcześniejszych oględzin stanowiska,
- użycie niewłaściwego trybu pracy miernika,
- pomylenie punktów pomiarowych,
- pomiar napięcia na zakresie przeznaczonym do pomiaru rezystancji,
- brak sprawdzenia stanu przewodów pomiarowych,
- nieuwzględnienie układu sieciowego,
- objęcie cęgami jednocześnie przewodu fazowego i neutralnego podczas pomiaru prądu,
- brak zapisu jednostki,
- brak informacji o punktach pomiarowych,
- porównywanie wyniku z niewłaściwą wartością odniesienia,
- formułowanie wniosku bez sprawdzenia warunków pomiaru,
- traktowanie jednego pomiaru chwilowego jako pełnej oceny jakości zasilania.
Unikanie tych błędów wymaga dokładnego przygotowania pomiaru, stosowania instrukcji stanowiskowej i zapisywania wyników w uporządkowanej formie.
Przykład błędnego zapisu
230Taki zapis nie informuje, czego dotyczy pomiar, między którymi punktami został wykonany ani w jakiej jednostce podano wynik.
Przykład poprawnego zapisu
Napięcie między przewodem L1 i N wynosi UL1-N = 230 V. Wynik jest zgodny z oczekiwaną wartością napięcia fazowego w typowej instalacji 230/400 V.
-
14. Wniosek praktyczny
Pomiary parametrów sieci niskiego napięcia są podstawą oceny, czy instalacja jest prawidłowo zasilana i czy jej praca nie wskazuje na oczywiste nieprawidłowości. Najczęściej sprawdza się napięcia, częstotliwość, kolejność faz, prądy obciążenia oraz wybrane parametry związane z ochroną przeciwporażeniową.
Wynik pomiaru należy zawsze zapisać razem z jednostką, punktami pomiarowymi i krótką interpretacją. Sam odczyt wartości z miernika nie jest jeszcze pełnym wynikiem pomiaru. Dopiero uporządkowany zapis i porównanie z wartością oczekiwaną pozwalają sformułować poprawny wniosek techniczny.
-
-
Podsumowanie lekcji
W tej lekcji omówiono podstawowe pomiary parametrów sieci niskiego napięcia. Wyjaśniono, że w typowych instalacjach odbiorczych spotyka się zasilanie 230/400 V, a podstawowymi wielkościami mierzonymi w sieci są między innymi napięcie fazowe, napięcie międzyprzewodowe, napięcie między przewodem neutralnym i ochronnym, częstotliwość, kolejność faz oraz prąd obciążenia.
Przedstawiono podstawowe układy sieciowe TN, TT i IT oraz wyjaśniono znaczenie oznaczeń TN‑C, TN‑S i TN‑C-S. Pokazano, że rozpoznanie układu sieciowego jest ważne, ponieważ wpływa na sposób realizacji ochrony przeciwporażeniowej oraz na interpretację wyników pomiarów.
Omówiono zasady pomiaru napięcia fazowego i międzyprzewodowego. Wskazano, że napięcie fazowe mierzy się najczęściej między przewodem fazowym a neutralnym, natomiast napięcie międzyprzewodowe między dwoma przewodami fazowymi. Dla typowej sieci 230/400 V oczekuje się około 230 V między L i N oraz około 400 V między przewodami fazowymi.
Wyjaśniono również znaczenie pomiaru napięcia między przewodem N i PE. W typowych warunkach wartość ta powinna być mała, ale podwyższony wynik może wskazywać na konieczność dalszej diagnostyki instalacji.
Omówiono pomiar częstotliwości oraz sprawdzenie kolejności faz. Prawidłowa kolejność faz jest szczególnie ważna dla silników trójfazowych oraz urządzeń, których kierunek pracy zależy od kolejności zasilania.
W lekcji omówiono także pomiar prądu obciążenia, szczególnie z wykorzystaniem miernika cęgowego. Podkreślono, że taki pomiar pokazuje stan obciążenia w chwili pomiaru i może być wykorzystany do wstępnej oceny obciążenia obwodu lub poszczególnych faz.
Wskazano również, że impedancja pętli zwarcia jest jednym z istotnych parametrów sieci niskiego napięcia, ale jej szczegółowy pomiar i interpretacja zostaną omówione osobno w lekcji 4.
Lekcja pokazuje, że pomiary parametrów sieci nN wymagają nie tylko odczytania wartości z miernika, ale również prawidłowego rozpoznania punktów pomiarowych, zapisania jednostek, uwzględnienia układu sieciowego oraz sformułowania wniosku technicznego.
-