Как часто проводятся измерения сопротивления изоляции проводов, оборудования, кабелей и заземляющих устройств? | ЭлектроАС
Дата: 29 января, 2010 | Рубрика: Вопросы и Ответы, Электроизмерения
Метки: Замеры, Периодичность электроизмерений, ПТЭЭП, ПУЭ, Электроизмерения, Электролаборатория
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!
Татьяна
Как часто проводятся измерения сопротивления изоляции проводов, оборудования, кабелей и заземляющих устройств?
Ответ:
Потребитель электроэнергии обязан проводить обследования, испытания и электроизмерения электроустановок в соответствии с нормами и правилами. Периодичность выполнения электроизмерений строго регламентируется в ПУЭ (правила устройства электроустановок) и ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).
На основании ПТЭЭП, замеры сопротивления изоляции, замеры сопротивления цепи «фаза-нуль» и замеры цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки проводятся с периодичностью, установленной системой ППР (планово-предупредительный ремонт), утвержденной техническим руководителем Потребителя.
Визуальный осмотр между защитным проводником и электрооборудованием производиться не реже 1 раза в 6 месяцев.
Замеры сопротивления изоляции проводов и кабелей проводятся не реже чем 1 раз в 3 года.
При отказе устройств защиты электроустановок и после переустановки электрооборудования, требуется выполнить электроизмерения цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки и электроизмерения сопротивления петли «фаза-нуль».
1. Электролаборатория проводит визуальный осмотр электропроводки и электрооборудования
2. Электролаборатория. Замер заземления. Электропроводка. Электрооборудование
3. Электролаборатория. Замер сопротивления изоляции. Электроизмерения. Электропроводка
4. Электролаборатория. Замер сопротивления цепи “фаза-нуль”. Электроизмерения
6. Электролаборатория выполняет испытания (прогрузку) автоматических выключателей
7. Электролаборатория проводит электроизмерение “Замер сопротивления заземляющих устройств”
ПТЭЭП
2.7.9
Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником им уполномоченным.
При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.
Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.
2.7.13
Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3) должны производиться:
измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей;
измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства.
Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной местности.
Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты — в период наибольшего промерзания грунта).
Результаты измерений оформляются протоколами.
На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние заземляющего устройства должно оцениваться по результатам измерений и в соответствии с п.п.2.7.9-11.
2.7.14
Измерения параметров заземляющих устройств – сопротивление заземляющего устройства, напряжение прикосновение, проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами — производится также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, при обнаружении разрушения или перекрытия изоляторов ВЛ электрической дугой.
При необходимости должны приниматься меры по доведению параметров заземляющих устройств до нормативных.
2.12.17
Проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года. Результаты замеров оформляются актом (протоколом) в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3).
3.4.12
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года, должно измеряться полное сопротивление петли фаза-нуль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.
Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок.
3.6.2
Конкретные сроки испытаний и измерений параметров электрооборудования электроустановок при капитальном ремонте (далее — К), при текущем ремонте (далее — Т) и при межремонтных испытаниях и измерениях, т.е. при профилактических испытаниях, выполняемых для оценки состояния электрооборудования и не связанных с выводом электрооборудования в ремонт (далее — М), определяет технический руководитель Потребителя на основе Приложения 3 настоящих Правил с учетом рекомендаций заводских инструкций, состояния электроустановок и местных условий.
3.6.3
Для видов электрооборудования, не включенных в настоящие нормы, конкретные нормы и сроки испытаний и измерений параметров должен устанавливать технический руководитель Потребителя с учетом инструкций (рекомендаций) заводов-изготовителей.
3.6.4
Нормы испытаний электрооборудования иностранных фирм должны устанавливаться с учетом указаний фирмы-изготовителя.
Приложение 3
26
Заземляющие устройства
28
Электроустановки, аппараты, вторичные цепи, нормы испытаний которых не определены в разделах 2-27, и электропроводки напряжением до 1000 В К, Т, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой ППP
28.4
Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TNC-S, TN-S)
Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим определением тока короткого замыкания. У электроустановок, присоединенных к одному щитку и находящихся в пределах одного помещения, допускается производить измерения только на одной, самой удаленной от точки питания установке. У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии. Проверку срабатывания защиты групповых линий различных приемников допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом.
28.5
Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки:
Производится на установках, срабатывание защиты которых проверено.
Приложение 3.1
Таблица 37
— Электропроводки, в том числе осветительные сети:
Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года. При измерениях в силовых цепях должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых приборов.
В осветительных сетях должны быть вывинчены лампы, штепсельные розетки и выключатели присоединены.
— Стационарные электроплиты:
Измерения сопротивления изоляции производится при нагретом состоянии плиты не реже 1 раза в год
Прочая и полезная информацияПрочая и полезная информация
Периодичность проведения электроизмерений, нормы испытания электроустановок
Нормирующие документыПУЭ, ПТЭЭП
Если следовать «Методическим указаниям по испытаниям электрооборудования и аппаратов электроустановок Потребителей» гл. 3.6. ПТЭЭП, то нормы испытания электрооборудования электрических установок, а также периодичность, определяются техническим руководителем того или иного потребителя. Руководитель всегда должен основываться на приложении 3, а также правилах в соответствии с заводскими инструкциями, местных условиях и состоянии электроустановок. Практически для каждого вида электрического оборудования испытания проводятся с различной рекомендуемой периодичностью, которая может изменяться на основании решения технического руководителя потребителя.
Периодичность и нормы испытаний электрооборудования напрямую зависят от требований Раздела I «Общие правила» (гл. 1.8) и от действующих Правил устройства электрических установок, которые можно найти в седьмом издании.
Согласно ПТЭЭП приложение 3.1 таблица 37, элементы электрических сетей подвергаются измерениям сопротивления изоляции в следующие сроки:
- электрическая проводка, включая осветительные сети, в помещениях с повышенной опасностью, а также в установках наружного использования – 1 раз в год, а во всех других случаях – 1 раз в 3 года.
- стационарные электрические плиты – не реже 1 раза в год в состоянии нагрева;
- лифты и краны – не реже 1 раз в год;
Согласно п. 3.4.12 ПТЭЭП полное сопротивление петли «фаза-нуль» электроприемников во взрывоопасных зонах должно измеряться при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но
В иных случаях, периодичность измерения электроустановок и их испытания производятся согласно системе планово-предупредительного ремонта (ППР), утверждением которой должен заниматься технический руководитель потребителя. (ПТЭЭП п. 3.6.3)
Периодичность проведения электроизмерений в учреждениях здравоохранения
Периодичность проведения электроизмерений в учреждениях здравоохранения устанавливается ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002), который утверждён приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. N 413-ст:
- 1. Проверка систем аварийного электроснабжение – 1 раз в год;
- 2. Измерения сопротивления изоляции – 1 раз в год;
- 3. Полное сопротивление петли «фаза-ноль» — 1 раз в год;
- 4. Визуальный осмотр электроустановок – 1 раз в год;
- 5. Измерения систем дополнительного уравнивания потенциалов – 1 раз в 3 года;
- 6. Измерения целостности системы уравнивания потенциалов – 1 раз в 3 года;
- 7. Измерение тока утечки трансформаторов медицинской системы IT – 1 раз в 3 года;
- 8. Замеры и испытание выключателей автоматических управляемых дифференциальным током (УЗО) – не реже 1 раза в год.
Периодичность проведения электроизмерений в зданиях и помещениях департамента образования
В зданиях и помещениях департамента образования (детские сады, школы, интернаты, институты и т. д.), электроизмерения проводят не реже чем 1 раз в год. Конкретный срок электроизмерений устанавливается системой планово-предупредительного ремонта (ППР), утвержденного техническим руководителем Потребителя. Ввиду того, что в зданиях и помещениях департамента образования (детские сады, школы, интернаты, институты и т. д.) пребывает большое количество дети, ответственные за электрохозяйство проводят электроизмерения не реже чем 1 раз в год.
нормативная база и перечень необходимых мероприятий
Измерение параметров электрооборудования в многоквартирных домах является обязательной процедурой, которая регламентируется ПУЭ, ПТЭ, правилами пожарной безопасности и другими нормативно-техническими документами. Эти измерения в обязательном порядке должны проводиться в следующих случаях:
- периодически в процессе эксплуатации;
- после окончания монтажа электрики в доме при пуско-наладке;
- после окончания текущего или капитального ремонта;
- профилактически после устранения аварий, несчастных случаев и т.п.
Объем проводимых измерений и испытаний электрооборудования в каждом отдельно взятом случае может отличаться.
Какие электроизмерения проводят в многоквартирных домах?
Комплекс измерений и испытаний электрооборудования многоквартирного дома включает следующие работы:
- Тестирование защитных устройств: автоматические выключатели, УЗО, дифференциальные выключатели.
- Измерение сопротивления цепи «фаза-нуль».
- Визуальный осмотр и проверка реальной схемы соединения, на соответствие утвержденной однолинейной схеме.
- Измерение сопротивления изоляции электропроводки.
- Измерение переходных сопротивлений между заземляемыми устройствами и заземляющим проводником.
- Измерение удельного сопротивления контура заземления.
Периодические электрические измерения
Сроки проведения периодических электрических измерений регламентированы в ПТЭ, где приведены нормы для отдельных категорий электрооборудования. Для абсолютного большинства электроустановок подобные измерения должны проводиться в сроки не реже одного раза в три года. При этом визуальный осмотр состояния оборудования выполняют не менее одного раза в 6 месяцев. В процессе осмотра оценивают состояние контактных соединений, защитного слоя изоляции и отсутствие обрывов. Результаты периодических электрических измерений и осмотров обязательно заносят в паспорт электроустановок.
Пуско-наладочные работы
После монтажа новых электроустановок они в обязательном порядке проходят пусконаладочные работы, призванные диагностировать соответствие установленного оборудования своим паспортным данным, требованиям безопасности и реальным условиям эксплуатации. За счет проведения этих работ удается обнаружить дефекты и недоработки еще до ввода электрооборудования в эксплуатацию.
Текущий или капитальный ремонт
Окончание текущего или капитального ремонта электрооборудования должно сопровождаться проверкой качества выполненных работ. Электрические измерения представляют собой лучший способ диагностировать состояние отремонтированных устройств. Благодаря этому удается обнаружить скрытые дефекты и недоработки еще до этапа запуска в работу.
Профилактические измерения
После устранения аварии в системе электроснабжения многоквартирного дома следует удостовериться в отсутствии скрытых причин её возникновения. Одним из лучших способов это проверить являются электрические измерения. Они помогут точно определить пригодность всех элементов системы электроснабжения к работе.
Вернуться назад
Мнение экспертов — Периодичность проведения испытаний электрооборудования
Автор: Борисов С.М., вед. инженер ЭТЛ ГК «Строй-ТК», 2015г.
Многие наши Заказчики задаются вопросом: «Какова периодичность проведения эксплуатационных испытаний параметров электробезопасности электроустановки Потребителя?».
Общий случай.
Если Ваш объект стандартный и не подпадает ни под одну из категорий, описанных ниже, то в общем случае: Потребитель электроэнергии определяет сроки проверки и испытания электрооборудования самостоятельно, но не реже чем раз в три года (ПТЭЭП).
Следует отметить, что нормативные документы предполагают проведение разных испытаний с различной периодичностью, что, естественно, не совсем удобно. На практике обычно периодичность проведения всего комплекса необходимых испытаний электрооборудования проводят с той же периодичностью, что и измерения сопротивления изоляции.
ПТЭЭП, прил. 3.1, табл. 37
Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года.
ПТЭЭП, 3.4.12
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года, должно измеряться полное сопротивление петли фаза-нуль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.
Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок.
Определение особо опасных помещений, ПУЭ.
Таким образом в подавляющем большинстве случаев периодичность измерений сопротивления изоляции согласно ПТЭЭП составляет 1 раз в 3 года. Исключениями могут стать различные промышленные и электрощитовые помещения, ИТП, подземные паркинги и т.д.
Однако в некоторых отраслях существуют свои, иногда более жесткие, отраслевые нормы и правила, предписывающие более частое проведение эксплуатационных электроизмерений.
Отраслевые нормы по периодичности проведения электроизмерений
Учреждения здравоохранения (медицинские учреждения)
ППБО 07-91, п. 2.3.12а
Замеры сопротивления изоляции электрических сетей в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях производятся не реже одного раза в 6 месяцев; в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой — не реже одного раза в год с оформлением актов или сопровождением соответствующих записей в специально заведенном журнале.
Приказ ДЗМ от 27.01.2015 №46, приложение №1, п. 1.17
Проведение замеров сопротивления изоляции электрических сетей в соответствии с требованиями ПУЭ, ППБО 07-91 п. 2.3.12а. Срок проведения: 1 раз в год, 1 раз в 6 месяцев (в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях). Форма завершения: технический отчет.
ГОСТ Р 50571.28-2006 «Электроустановки зданий. Часть 7-710.62 Периодичность проведения испытаний электроустановок, находящихся в эксплуатации»
В случае отсутствия соответствующих нормативов рекомендуется следующая периодичность: a) проверка систем переключения на аварийное электроснабжение — один раз в 12 мес; b) проверка устройств контроля сопротивления изоляции — один раз в 12 мес; c) визуальная проверка уставок устройств защиты — один раз в 12 мес; d) измерения в системе дополнительного уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; e) проверка целостности системы уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; f) ежемесячно: — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие батареи, — в течение 15 мин, — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие двигатели внутреннего сгорания до достижения двигателем номинальной температуры, — один раз в 12 мес («нагрузочные испытания»), — проверка емкости батарей — для объектов, требующих безопасного обслуживания, — двигатели внутреннего сгорания — в течение 60 мин.
Образовательные учреждения
Приказ Департамента образования города Москвы №156 от 29.03.2013
Приложение 3 План организационно-технических мероприятий, направленных на усиление противопожарной защиты учреждений образования.
2.17. Проведение замеров сопротивления изоляции эксплуатируемой электропроводки <…> в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой 1 раз в год; в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях 1 раз в 6 месяцев.
Приказ Минобразования от 11 марта 1998 г. N 662.
3.19.7. Проведением ежегодных проверок заземления электроустановок и изоляции электропроводки в соответствии с действующими правилами и нормами.
ГОСТ Р 50571.28-2006 «Электроустановки зданий. Часть 7-710.62 Периодичность проведения испытаний электроустановок, находящихся в эксплуатации»
В случае отсутствия соответствующих нормативов рекомендуется следующая периодичность: a) проверка систем переключения на аварийное электроснабжение — один раз в 12 мес; b) проверка устройств контроля сопротивления изоляции — один раз в 12 мес; c) визуальная проверка уставок устройств защиты — один раз в 12 мес; d) измерения в системе дополнительного уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; e) проверка целостности системы уравнивания потенциалов — один раз в 36 мес; f) ежемесячно: — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие батареи, — в течение 15 мин, — объекты, требующие безопасного обслуживания, использующие двигатели внутреннего сгорания до достижения двигателем номинальной температуры, — один раз в 12 мес («нагрузочные испытания»), — проверка емкости батарей — для объектов, требующих безопасного обслуживания, — двигатели внутреннего сгорания — в течение 60 мин.
Учреждения общественного питания
ПОТ РМ-011-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В ОБЩЕСТВЕННОМ ПИТАНИИ»
5.6. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной электроопасности следует измерять не реже 1 раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже 1 раза в 6 месяцев. Кроме того, проводятся испытания защитного заземления (зануления) не реже 1 раза в 12 месяцев.
Учреждения розничной торговли
ПОТ РМ-014-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛЕ»
5.1.17. Нельзя эксплуатировать оборудование, не имеющее защитного заземления, при снятой крышке корпуса, закрывающей токонесущие части, а также после истечения срока очередного ежегодного испытания и проверки состояния защитного заземления. Замер сопротивления заземления и изоляции проводов производится периодически, не реже одного раза в год.
8.5.18. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной опасности измеряется не реже одного раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже одного раза в 6 месяцев. Испытания защитного заземления (зануления) проводятся не реже одного раза в 12 месяцев. Испытания изоляции переносных трансформаторов и светильников 12 — 42 В проводятся два раза в год.
Если у Вас остались какие-либо вопросы по нормативным срокам проведения эксплуатационных испытаний электроустановки на Вашем объекте, позвоните нашим специалистам по телефону: +7 (495) 617-15-21.
Перейти к услуге «Проведение эксплуатационных электроизмерений».
Ознакомиться с ориентировочными расценками нашей ЭТЛ на проведение замеров сопротивления изоляции электрических сетей.
Посчитать на онлайн-калькуляторе стоимость выполнения замеров сопротивления изоляции электрических сетей.
Наименование испытания | Вид испытания | Периодичность проверки | Примечание | |
1. Измерение сопротивления изоляции электрооборудования, силовых кабельных линий, напряжением до 1000В | ||||
1. Силовые кабельные линии | А) в земле | К, Т, М | По плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.6.2 |
Б) воздушные с неизолированным проводом |
| По плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.7.8.1 | |
2. Электропроводка, в том числе осветительные сети | А) в особо опасных помещениях | К, Т, М | 1 раз в год | ПТЭЭП прил. 3.1 табл.37 |
Б) остальные |
| не менее 1 раза в 3 года |
| |
3. Краны и лифты
| К, Т, М | 1 раз в год | ПТЭЭП прил. 3.1 табл.37 | |
4. Стационарные электроплиты
| К, Т, М | 1 раз в год | ПТЭЭП прил. 3.1 табл.37 | |
5. Обмотки двигателей
| К, Т | По плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.23.1 | |
6. Сборные и соединительные шины | К | По плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.8.1 | |
II. Измерение сопротивления заземляющих устройств | ||||
1. Опор воздушных линий
| К, Т, М | не менее 1 раза в 6 лет | ПТЭЭП прил. 3 табл.26.4 | |
2. Остальные | К, Т, М | по плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.26.4 | |
III. Измерение удельного сопротивления грунта | ||||
При необходимости | ||||
IV. Проверка цепи «фаза-нуль» | ||||
| Электроустановки до 1000В с глухим заземлением нейтрали | К, Т, М | по плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.28.4 | |
V. Проверка цепи между заземлителями и заземляюшими элементами | ||||
1. Краны | К, М | 1 раз в год | ПТЭЭП прил. 3 табл.26.1 | |
2. Остальные | К, Т, М | по плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.28.5 | |
VI. Проверка действия расцепителей автоматических выключателей | ||||
| Электрические сети до 1000В | К | по плану ППР | ПТЭЭП прил. 3 табл.28.6 | |
VII. Проверка устройств защитного отключения (УЗО) | ||||
| М | 1 раз в квартал, кнопкой «тест» | ПТЭЭП прил. 3 табл.28.7 | |
Периодичность проверки сопротивления изоляции электропроводки
От сопротивления изоляторов зависит безопасность эксплуатации оборудования. Зная, как его определить, вы всегда сможете узнать предел, превышение которого рискованно.
Какой пункт правил говорит о периодичности замера
Согласно пункту 2.7.9 Правил технической эксплуатаци
Согласно пункту 2.12.17, состояние аппаратуры, сопротивление изоляции и заземляющего устройства, проводки для освещения, должны проверяться перед началом их использования. Далее — по графику, составленному отвечающим за электрическую сеть,не менее раза в 3 года. Результаты должны фиксироваться.
Согласно пункту 3.4.12, чаще плана проводить проверки нужно, если возникло нарушение защитных устройств в электротехнике.
Установленная для некоторых видов электротехники частота проверок может только рекомендоваться и корректируется решением ответственного за электросеть. Пункт 3.6.3 гласит, что электроника, которая не упоминается в настоящих нормах, проверяется согласно периоду, установленному отвечающим за электрообеспечение.
Измерение сопротивления изоляции в соответствии с ПТЭЭП
В соответствии с данными нормативами ответственный за электротехнику должен установить частоту тестирования сопротивления цепи «фаза – ноль», то есть периоды, через которые требуется проводить измерение сопротивления изоляции, а также и частоту измерений цепи между подключенным оборудованием и элементами заземлителя. Однако проведение замеров сопротивления изоляторов электропроводов должно быть чаще, чем раз в 3 года. Визуально проверять проводку необходимо не реже раза в полгода.
Чем измеряется сопротивление изоляции
Измерения проводятся мегаомметром. Мультиметр не подходит, в большинстве случаев.
Устройство имеет 3 основных части:
- источник постоянного тока;
- измерительную головку, работающую по принципу двух рамок — одной рабочей, другой противодействующей.
- переключатель измеряемых пределов.
В составе также имеет токоограничивающие резисторы.
Корпус герметичен, состоит из диэлектрика, на нём расположены:
- удобная транспортировочная ручка;
- портативная рукоятка источника тока – генератора, которую надо крутить для генерации тока.
- переключатель режимов измерений;
- внешние клеммы, к которым подключаются соединительные провода. Обычно, их 3: З — земля, Э — экран, Л — линия.
Линия и земля применяются при любом тестировании сопротивлений относительно устройства заземления. Экранированный вывод используется, чтобы избавиться от воздействия токов из утечек, когда проводится измерение между параллельно идущими проводами в кабеле и остальных похожих токоведущих частях.
Чтобы его включить, один из измерительных проводов должен иметь специальную конструкцию и его концы необходимо экранировать. При производстве мегаомметра он комплектуется экранированным проводом. Одна из его клемм помечена буквой Э, эта клемма и подключается мегаомметру.
Какова периодичность проведения электроизмерений?
Электроизмерения необходимо проводить раз в 6 месяцев – три года. Каждый год их надо проводить на открытых линиях и в особо опасных постройках. Во всех остальных случаях достаточно одного раза за три года.
Сроки замеров
Там, где есть повышенная опасность, замеры проводятся – 1 раз в полгода или 1 раз в год, в зависимости от типа объекта, а где повышенной опасности нет, то замеры достаточно проводить 1 раз за 3 года.
Оборудование, используемое для проведения замеров
Мегаомметр – как уже говорили ранее это прибор, с помощью которого измеряются высокие сопротивления изоляторов.
В нем используется большая разница потенциалов, потому мощности его источника тока, в данном случае генератора хватает для того, чтобы не только найти все микроскопические трещины в изоляции проводника, но и он опасен тем, что может сильно навредить организму электрическим поражением.
Чтобы избежать поражения током, согласно правил, использовать мегаомметр разрешено только тем, кто обучен им пользоваться и допущен к работе в работающем оборудовании под напряжением — то есть не меньше, чем третья группа техники безопасности.
Высокое напряжение, подаваемое с мегаомметра, во время замеров сопротивлений изоляций электропроводов, есть на тестируемой электросхеме, соединяющих проводах и клеммах. Чтобы защититься от поражения от них, используются специальные щупы, которые ставятся на измерительную проводку с утолщенной изоляцией.
Нормы испытаний электрооборудования
Если нормальное напряжение в тестируемой проводке больше 60, но менее 1000 Вольт, то измерения проводятся мегаомметром 2500 В и длятся 1 минуту. Наименьшее допустимое сопротивление в проводке – половина мегаома.
Цена на периодичность проведения электрических измерений
Цены чаще всего зависят от опытности представителей и от их репутации. Испытания могут производить и представители компании-электропоставщика. Проверка сопротивления не является слишком сложной задачей.
Если учесть все изложенное выше, то наверняка вы поняли крайнюю важность хорошей изолированности проводки, ведь отсутствие замеров сопротивления изоляции грозит потерей оборудования, поражением током и пожаром.
| Просмотр PDF версии | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ВведениеМетод электрического сопротивления (ER) — это метод «в реальном времени» для мониторинга скорости коррозии и степени общей потери металла для любого металлического оборудования или конструкции. Методика ER измеряет влияние как электрохимических, так и механических компонентов коррозии, таких как эрозия или кавитация.Это единственный интерактивный инструментальный метод, применимый практически ко всем типам агрессивных сред. Несмотря на то, что метод ER универсален, он уникально подходит для коррозионных сред, содержащих либо плохие, либо непостоянные электролиты, такие как пары, газы, почвы, «влажные» углеводороды и неводные жидкости. Примеры ситуаций, в которых полезен подход ER:
Система мониторинга ER состоит из прибора, подключенного к датчику.Инструмент может быть установлен постоянно для получения непрерывной информации или может быть портативным для сбора периодических данных из нескольких мест. Зонд снабжен чувствительным элементом, состав которого аналогичен составу интересующего технологического оборудования. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Принципы работыЭлектрическое сопротивление элемента из металла или сплава определяется по формуле: где: L = длина элемента Уменьшение (потеря металла) поперечного сечения элемента из-за коррозии будет сопровождаться пропорциональным увеличением электрического сопротивления элемента. Практическое измерение достигается с помощью зондов ER, оснащенных элементом, который свободно «подвергается» воздействию агрессивной жидкости, и «эталонным» элементом, герметичным внутри корпуса зонда. Измерение отношения сопротивлений открытого к защищаемому элементу производится, как показано на рисунке 1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 1. Зонд / прибор | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поскольку изменения температуры в равной степени влияют на сопротивление как открытого, так и защищаемого элемента, измерение отношения сопротивлений сводит к минимуму влияние изменений температуры окружающей среды.Следовательно, любое чистое изменение отношения сопротивлений объясняется исключительно потерей металла из открытого элемента после установления температурного равновесия. Все стандартные системы контроля коррозии металлических образцов ER-зонды содержат третий элемент, называемый «контрольным» элементом. Поскольку контрольный элемент также герметизирован в корпусе зонда, соотношение его сопротивления к сопротивлению контрольного элемента должно оставаться неизменным. Любое существенное изменение этого соотношения указывает на нарушение целостности зонда. Измерение датчика ER может производиться либо периодически с помощью портативного прибора, либо постоянно с использованием стационарного устройства. В любом случае приборы ER системы мониторинга коррозии металлических образцов будут генерировать линеаризованный сигнал, который пропорционален потере металла в открытом элементе. Скорость изменения выходного сигнала прибора является мерой скорости коррозии. Постоянно контролируемые данные обычно передаются в компьютер / регистратор данных и обрабатываются для получения прямой информации о скорости коррозии.Ручные методы построения графиков обычно используются для определения скорости коррозии из периодически получаемых данных, как показано на Рисунке 2. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 2. График зависимости измерения от времени для определения скорости коррозии. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Чувствительные элементы ERЧувствительные элементы доступны в различных геометрических конфигурациях, толщинах и сплавах.Доступные типы элементов показаны на рисунке 3. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 3. Чувствительные элементы ER | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Проволочная петля Элементы являются наиболее распространенными доступными элементами. Этот тип элементов имеет высокую чувствительность и низкую восприимчивость к системному шуму, что делает их хорошим выбором для большинства систем мониторинга. Проволочные петли обычно герметизируются стеклянной заглушкой, которая затем приваривается к корпусу зонда.Стеклянное уплотнение, которое химически инертно в большинстве сред и имеет хорошие характеристики давления и температуры, является хорошим выбором для большинства применений. Сплавы, обычно герметизируемые стеклом, — это углеродистая сталь, нержавеющая сталь AISI 304 и 316. Там, где стекло может быть подвержено коррозии, также доступны элементы с тефлоновым уплотнением. Зонды с элементами проволочной петли обычно снабжены отражателем потока (или экраном скорости) для защиты элемента от плавающих обломков в системе трубопроводов. Трубная петля Элементы рекомендуются там, где требуется высокая чувствительность для быстрого обнаружения низких скоростей коррозии.Элементы трубчатой петли изготовлены из полой трубки с маленьким отверстием, сформированной в указанную выше конфигурацию петли. Углеродистая сталь — наиболее часто используемый сплав. Также доступны трубные петли, запечатанные в зонд герметичным уплотнением Teflon®. Зонды, использующие трубчатый петлевой элемент, могут быть оснащены дефлектором потока, чтобы минимизировать возможные искажения в быстро проточных системах. Ленточная петля элементов аналогичны конфигурациям проволочной и трубчатой петель. Полосовая петля — это плоский элемент, имеющий форму петли.Полосовая петля может быть стеклянной или эпоксидной, впаянной в торцевую крышку, в зависимости от требуемого применения. Полоска-петля — очень чувствительный элемент. Полосовые петли очень хрупкие, и их следует рассматривать только для приложений с очень низким расходом. Цилиндрические элементы изготавливаются путем приваривания эталонной трубки внутри трубчатого элемента. Этот элемент имеет цельносварную конструкцию, которая затем приваривается к корпусу зонда. Благодаря полностью сварной конструкции этого элемента, можно относительно легко производить экзотические легированные элементы.Этот зонд идеально подходит для суровых условий окружающей среды, включая высокоскоростные и высокотемпературные системы, или где-либо еще, где стеклянный элемент не подходит. Спиральная петля элементов состоит из тонкой полосы металла, сформированной на инертной основе. Элемент особенно прочен и идеально подходит для режимов с высоким потоком. Его сравнительно высокое сопротивление обеспечивает высокое отношение сигнал / шум, что делает элемент очень чувствительным. Элементы для скрытого монтажа предназначены для установки заподлицо со стенкой емкости.Этот элемент очень эффективен при моделировании истинных условий коррозии на внутренних поверхностях стенки резервуара. Находясь заподлицо, этот элемент не подвержен повреждению в высокоскоростных системах и может использоваться в трубопроводных системах, которые подвергаются очистке скребками. Поверхностная полоса элементов (для атмосферных датчиков) — это тонкие прямоугольные элементы со сравнительно большой площадью поверхности, что позволяет получать более репрезентативные результаты в неоднородных коррозионных средах. Ленточные элементы обычно используются в подземных датчиках для контроля эффективности токов катодной защиты, подаваемых на внешние поверхности подземных сооружений. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчет скорости коррозииПри измерении датчика ER прибор выдает линеаризованный сигнал (S), который пропорционален общей потере металла в открытом элементе (M). Истинное числовое значение является функцией толщины и геометрии элемента. При расчете потерь металла (M) эти геометрические и размерные факторы включаются в «срок службы зонда» (P) (см. Таблицу 1), а потери металла рассчитываются по формуле: Потери металла обычно выражаются в мил (0.001 дюйм), как и толщина элемента. Скорость коррозии (C) определяется по формуле: T — время в днях между показаниями прибора S 1 и S 2 . В таблице 1 перечислены типы элементов, их толщина, срок службы зонда и идентификационные номера. Номинальные значения температуры и давления см. В соответствующих паспортах датчиков. При выборе типа элемента для данного приложения ключевыми параметрами (помимо основных ограничений температуры и давления) для получения оптимальных результатов являются время отклика и требуемый срок службы зонда.Толщина элемента, геометрия и ожидаемая скорость коррозии определяют как время отклика, так и срок службы зонда. Время отклика, определяемое как минимальное время, в течение которого происходит измеримое изменение, определяет скорость, с которой могут быть получены полезные результаты. Срок службы датчика или время, необходимое для использования эффективной толщины открытого элемента, определяет график замены датчика. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 1. Срок службы датчика и идентификатор элемента | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Поскольку срок службы пробника и время отклика прямо пропорциональны, выбор элемента — это компромисс между частотой данных и частотой замены пробника.Графическая взаимосвязь между скоростью коррозии, сроком службы зонда и временем отклика для всех элементов, обычно доступных в системах мониторинга коррозии металлических образцов, показана на рисунке 4. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 4. Руководство по выбору элементов | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Характеристики датчикаСистемы контроля коррозии металлических образцов ER-зонды доступны в различных конфигурациях и подробно обсуждаются на следующих страницах этого каталога.Краткое описание, представленное здесь, дает только общий обзор конструкции зонда. Стандартным материалом для изготовления корпусов всех датчиков систем контроля коррозии металлических образцов является нержавеющая сталь AISI 316L, соответствующая спецификации NACE MR-0175 для кислых условий эксплуатации. Другие материалы могут быть доступны для чрезвычайно агрессивных сред. Свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы обсудить альтернативные варианты. Механизм первичного уплотнения под давлением для датчиков ER системы контроля коррозии металлических образцов — это уплотнение элемента, которое зависит от конкретной спецификации элемента.Тем не менее, все технологические зонды системы мониторинга коррозии металлических образцов включают на конце прибора герметичный, рассчитанный на давление электрический соединитель. Соединитель обеспечивает отказоустойчивое уплотнение на случай возникновения утечки в уплотнении элемента. Самой простой из всех конфигураций корпуса датчика является фиксированная версия , показанная на рисунке 5. Обычно фиксированный датчик оснащен трубной заглушкой или фланцевым соединением с резьбой NPT. Установка или снятие датчика может выполняться только во время останова, если датчик не установлен в боковом потоке, который может быть изолирован и сброшен.Частота остановов должна быть фактором при выборе критериев срока службы зонда. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рисунок 5. Неподвижный датчик | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Выдвижные датчики поставляются с 1-дюймовым сальником из FNPT, позволяющим вставлять и извлекать датчик через шаровой клапан, поставляемый заказчиком, в системах с давлением не более 2000 фунтов на квадратный дюйм. К зонду может быть прикреплена предохранительная рама из стержней и пластин для предотвращения «отката» в системах с высокой вибрацией.Для систем мониторинга коррозии металлических образцов требуется Easy Tool для вставки или втягивания зонда в системах с давлением более 150 фунтов. Выдвижные зонды находят широкое применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Типичный зонд показан на рисунке 6. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 6. Выдвижной зонд | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Извлекаемые датчики используются в технологических системах, работающих при давлении до 3600 фунтов на кв. Дюйм.Эти датчики должны использоваться вместе со специально разработанными фитингами, инструментами для извлечения и сервисными клапанами, все из которых описаны в разделе «Системы доступа высокого давления». Извлекаемая конструкция является отраслевым стандартом для систем нефтедобычи. Типичная установка показана на Рисунке 7. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 7. Извлекаемый зонд | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teflon® является зарегистрированным товарным знаком DuPont. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Страница не найдена | MIT
Перейти к содержанию ↓- Образование
- Исследование
- Инновации
- Прием + помощь
- Студенческая жизнь
- Новости
- Выпускников
- О MIT
- Подробнее ↓
- Прием + помощь
- Студенческая жизнь
- Новости
- Выпускников
- О MIT
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов
Основы электричества: сопротивление, индуктивность и емкость
Электронные схемы являются неотъемлемой частью почти всех технологических достижений, достигнутых в нашей жизни сегодня.Сразу приходят на ум телевидение, радио, телефоны и компьютеры, но электроника также используется в автомобилях, кухонной технике, медицинском оборудовании и промышленных системах управления. В основе этих устройств лежат активные компоненты или компоненты схемы, которые электронно управляют потоком электронов, например, полупроводники. Однако эти устройства не могли функционировать без гораздо более простых пассивных компонентов, которые предшествовали полупроводникам на многие десятилетия. В отличие от активных компонентов, пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, не могут управлять потоком электронов с помощью электронных сигналов.
Сопротивление
Как следует из названия, резистор — это электронный компонент, который препятствует прохождению электрического тока в цепи.
В металлах, таких как серебро или медь, которые имеют высокую электропроводность и, следовательно, низкое удельное сопротивление, электроны могут свободно переходить от одного атома к другому с небольшим сопротивлением.
Электрическое сопротивление компонента схемы определяется как отношение приложенного напряжения к протекающему через него электрическому току, согласно HyperPhysics, веб-сайту физических ресурсов, размещенному на кафедре физики и астрономии Государственного университета Джорджии.Стандартной единицей измерения сопротивления является ом, названный в честь немецкого физика Георга Симона Ома. Он определяется как сопротивление в цепи с током 1 ампер при 1 вольте. Сопротивление можно рассчитать с помощью закона Ома, который гласит, что сопротивление равно напряжению, деленному на ток, или R = V / I (чаще записывается как V = IR), где R — сопротивление, V — напряжение, а I — ток.
Резисторы обычно делятся на постоянные и переменные. Резисторы с фиксированным значением представляют собой простые пассивные компоненты, которые всегда имеют одинаковое сопротивление в установленных пределах по току и напряжению.Они доступны в широком диапазоне значений сопротивления от менее 1 Ом до нескольких миллионов Ом.
Переменные резисторы — это простые электромеханические устройства, такие как регуляторы громкости и переключатели яркости, которые изменяют эффективную длину или эффективную температуру резистора, когда вы поворачиваете ручку или перемещаете ползунок.
Пример индуктора из медного провода, установленного на печатной плате. (Изображение предоставлено Shutterstock)Индуктивность
Катушка индуктивности — это электронный компонент, состоящий из катушки с проволокой, через которую проходит электрический ток, создающий магнитное поле.Единицей измерения индуктивности является генри (H), названный в честь Джозефа Генри, американского физика, который независимо открыл индуктивность примерно в то же время, что и английский физик Майкл Фарадей. Один генри — это величина индуктивности, которая требуется для создания 1 вольт электродвижущей силы (электрического давления от источника энергии), когда сила тока изменяется со скоростью 1 ампер в секунду.
Одним из важных применений индукторов в активных цепях является то, что они имеют тенденцию блокировать высокочастотные сигналы, пропуская низкочастотные колебания.Обратите внимание, что это противоположная функция конденсаторов. Объединение двух компонентов в цепь может выборочно фильтровать или генерировать колебания практически любой желаемой частоты.
С появлением интегральных схем, таких как микрочипы, катушки индуктивности становятся все менее распространенными, потому что трехмерные катушки чрезвычайно трудно изготовить в двумерных печатных схемах. По этой причине, по словам Майкла Дубсона, профессора физики из Университета Колорадо в Боулдере, микросхемы разрабатываются без катушек индуктивности и вместо них используют конденсаторы для достижения практически тех же результатов.
Несколько примеров конденсаторов. Конденсаторы хранят электрический заряд. (Изображение предоставлено Питером Матисом, Университет Колорадо)Емкость
Емкость — это способность устройства накапливать электрический заряд, и поэтому электронный компонент, который накапливает электрический заряд, называется конденсатором. Самый ранний пример конденсатора — лейденская банка. Это устройство было изобретено для накопления статического электрического заряда на проводящей фольге, которая выстилала внутреннюю и внешнюю поверхность стеклянной банки.
Самый простой конденсатор состоит из двух плоских проводящих пластин, разделенных небольшим зазором. Разность потенциалов или напряжение между пластинами пропорционально разнице в количестве заряда на пластинах. Это выражается как Q = CV, где Q — заряд, V — напряжение, а C — емкость.
Емкость конденсатора — это количество заряда, которое он может хранить на единицу напряжения. Единицей измерения емкости является фарад (Ф), названный в честь Фарадея, и определяется как способность хранить 1 кулон заряда с приложенным потенциалом 1 вольт.Один кулон (C) — это количество заряда, переносимого током в 1 ампер за 1 секунду.
Для повышения эффективности обкладки конденсатора уложены слоями или намотаны катушками с очень маленьким воздушным зазором между ними. В воздушном зазоре часто используются диэлектрические материалы — изоляционные материалы, которые частично блокируют электрическое поле между пластинами. Это позволяет пластинам накапливать больше заряда без искрения и короткого замыкания.
Конденсаторы часто встречаются в активных электронных схемах, использующих колебательные электрические сигналы, например, в радиоприемниках и звуковом оборудовании.Они могут заряжаться и разряжаться почти мгновенно, что позволяет использовать их для создания или фильтрации определенных частот в цепях. Колебательный сигнал может заряжать одну пластину конденсатора, в то время как другая пластина разряжается, а затем, когда ток меняется на противоположное, он заряжает другую пластину, в то время как первая пластина разряжается.
Как правило, более высокие частоты могут проходить через конденсатор, а более низкие частоты блокируются. Размер конденсатора определяет частоту среза, для которой сигналы блокируются или пропускаются.Комбинированные конденсаторы могут использоваться для фильтрации выбранных частот в заданном диапазоне.
Суперконденсаторы производятся с использованием нанотехнологий для создания сверхтонких слоев материалов, таких как графен, для достижения емкости в 10-100 раз больше, чем у обычных конденсаторов того же размера; но они имеют гораздо более медленное время отклика, чем обычные диэлектрические конденсаторы, поэтому их нельзя использовать в активных цепях. С другой стороны, они иногда могут использоваться в качестве источника питания в определенных приложениях, например, в микросхемах памяти компьютера, чтобы предотвратить потерю данных при отключении основного питания.
Конденсаторы также являются критически важными компонентами устройств отсчета времени, например, разработанных компанией SiTime из Калифорнии. Эти устройства используются в самых разных приложениях, от мобильных телефонов до высокоскоростных поездов и торговли на фондовом рынке. Это крошечное устройство синхронизации, известное как МЭМС (микроэлектромеханические системы), для правильной работы полагается на конденсаторы. «Если резонатор [колебательный компонент в устройстве синхронизации] не имеет нужного конденсатора и емкости нагрузки, схема синхронизации не будет надежно запускаться, а в некоторых случаях она вообще перестает колебаться», — сказал Пиюш Севалия, исполнительный директор. вице-президент по маркетингу в SiTime.
Дополнительные ресурсы:
Эта статья была обновлена 16 января 2019 г. участницей Live Science Рэйчел Росс.
Основные электрические схемы-компоненты, типы
Что такое электрическая цепь?
Электрическая цепь — это замкнутый путь для передачи электрического тока через среду электрических и магнитных полей. Поток электронов через петлю составляет электрический ток. Электроны входят в цепь через «Источник», которым может быть батарея или генератор.Источник обеспечивает электроны энергией, создавая электрическое поле, которое обеспечивает электродвижущую силу.
Электроны покидают цепь через нагрузку на землю, тем самым завершая замкнутый путь. Нагрузкой или выходом может быть любой простой бытовой прибор, например телевизор, лампа, холодильник, или сложная нагрузка, например, на гидроэлектростанции.
Простая электрическая цепь состоит из источника (например, батареи), проводов в качестве проводящей среды и нагрузки (например, лампочки).Батарея обеспечивает необходимую энергию для потока электронов к лампочке.
Основные элементы схемы
Как упоминалось выше во введении, схема — это соединение элементов между собой. Эти элементы подразделяются на активные и пассивные в зависимости от их способности генерировать энергию.
Активные элементы схемы
Активные элементы — это элементы, которые могут генерировать энергию. Примеры включают батареи, генераторы, операционные усилители и диоды.Обратите внимание, что в электрической цепи элементы источника являются наиболее важными активными элементами.
Источник энергии, будь то источник напряжения или тока, бывает двух типов — независимый и зависимый источники. Примером независимого источника является батарея, которая обеспечивает постоянное напряжение в цепи независимо от тока, протекающего через клеммы.
Примером зависимого источника является транзистор, который обеспечивает ток в цепи в зависимости от приложенного к нему напряжения.Другой пример — операционный усилитель, который выдает напряжение в зависимости от дифференциального входного напряжения, приложенного к его клеммам.
Элементы пассивной схемы
Пассивные элементыможно определить как элементы, которые могут управлять потоком электронов через них. Они либо увеличивают, либо уменьшают напряжение. Вот несколько примеров пассивных элементов.
Резистор : резистор препятствует прохождению через него тока. Для линейной цепи применим закон Ома, который гласит, что напряжение на резисторе прямо пропорционально току, протекающему через него, а пропорциональная константа — это сопротивление.
Индуктор : Индуктор накапливает энергию в форме электромагнитного поля. Напряжение на катушке индуктивности пропорционально скорости изменения тока, протекающего через нее.
Конденсатор : Конденсатор накапливает энергию в виде электростатического поля. Напряжение на конденсаторе пропорционально заряду.
Типы электрических цепей
Цепи постоянного тока
В цепях постоянного тока применяется постоянное возбуждение.В зависимости от типа соединения активных и пассивных компонентов с источником цепь можно разделить на последовательные и параллельные.
Цепи серииКогда несколько пассивных элементов соединены последовательно с источником энергии, такая цепь называется последовательной цепью. В последовательной цепи через каждый элемент протекает одинаковое количество тока, и напряжение делится. В последовательной цепи, поскольку элементы соединены в линию, если среди них есть неисправный элемент, полная цепь действует как разомкнутая цепь.
- Для резистора, подключенного в цепи постоянного тока, напряжение на его выводах прямо пропорционально току, проходящему через него, таким образом, сохраняется линейная зависимость между напряжением и током. Для резисторов, соединенных последовательно, общее сопротивление равно сумме всех значений сопротивлений.
- Для конденсаторов, соединенных последовательно, общая емкость равна сумме обратных величин всех значений емкости.
- Для катушек, соединенных последовательно, общая индуктивность равна сумме всех значений индуктивности.
Параллельные цепи
В параллельной схеме один вывод всех элементов подключен к одному выводу источника, а другой вывод всех элементов подключен к другому выводу источника.
В параллельных цепях напряжение в параллельных элементах остается неизменным, а ток изменяется. Если среди параллельных элементов есть неисправный элемент, это не повлияет на схему.
- Для резисторов, соединенных параллельно, полное сопротивление равно сумме обратных величин всех значений сопротивлений.
- Для конденсаторов, соединенных последовательно, общая емкость равна сумме всех значений емкости.
- Для катушек, соединенных последовательно, общая индуктивность равна сумме всех обратных значений индуктивности.
Цепи переменного тока
Цепи переменного тока — это цепи, в которых элементом возбуждения является источник переменного тока. В отличие от источника постоянного тока, который является постоянным, источник переменного тока имеет переменные ток и напряжение через равные промежутки времени. Как правило, для приложений с большой мощностью используются цепи переменного тока.
Простая цепь переменного тока с использованием сопротивления
Для переменного тока, проходящего через резистор, соотношение тока и напряжения зависит от фазы и частоты источника питания. Приложенное напряжение будет постоянно меняться со временем, и закон Ома можно использовать для расчета тока, проходящего через резистор в любой момент времени.
Другими словами, если в момент времени t секунд значение напряжения равно v вольт, ток будет:
я = v / R
, где значение R всегда постоянно.
Приведенное выше уравнение показывает, что полярность тока зависит от полярности напряжения. Кроме того, как ток, так и напряжение одновременно достигают своей максимальной и нулевой точек. Таким образом, для резистора напряжение синфазно с приложенным током.
Рассмотрим приведенную ниже принципиальную схему
Когда переключатель замкнут, ток проходит через резистор и определяется уравнением ниже
i = Im cos (ωt + Φ)
Напряжение, В = IR = RIm cos (ωt + Φ)
Для резистора значения напряжения и тока будут расти и падать одновременно.Следовательно, разность фаз между напряжением и током равна нулю.
Цепь переменного тока с использованием чистой индуктивности
Катушка из тонкой проволоки, намотанная на цилиндрический сердечник, известна как индуктор. Сердечник может быть воздушным сердечником (многослойным полым) или железным сердечником. Когда через индуктор протекает переменный ток, магнитное поле также изменяется. Это изменение магнитного поля приводит к индуцированному напряжению на катушке индуктивности. Согласно закону Ленца, индуцированное напряжение таково, что оно препятствует прохождению через него тока.
Во время первого полупериода напряжения источника индуктор накапливает энергию в виде магнитного поля, а в следующей половине он выделяет энергию.
Индуцированная ЭДС приведена ниже
e = Ldi / dt
Здесь L — самоиндукция.
Теперь, приложенное входное напряжение переменного тока определяется как v (t) = Vm Sinωt
Ток через катушку индуктивности: I (t) = Im Sinωt
Итак, напряжение на катушке индуктивности будет
e = L di / dt = wLI_m coswt = wLI_m sin (wt + 90)
Таким образом, для катушки индуктивности напряжение опережает ток на 90 градусов.
Теперь сопротивление катушки индуктивности называется реактивным сопротивлением и выражается в
.Таким образом, полное сопротивление или сопротивление пропорционально скорости изменения тока катушки индуктивности.
Цепь переменного тока с конденсатором
Для постоянного источника питания обкладки конденсатора заряжаются до приложенного напряжения, временно сохраняют этот заряд, а затем начинают разряжаться. Как только конденсатор полностью заряжен, он блокирует ток, поскольку пластины насыщаются.
Когда на конденсатор подается напряжение переменного тока, скорость зарядки и разрядки зависит от частоты источника питания.Напряжение на конденсаторе отстает от протекающего через него тока на 90 градусов.
Ток через конденсатор определяется как
e = Ldi / dt
Емкостное реактивное сопротивление определяется как:
e = Ld / idt
Таким образом, полное сопротивление или реактивное сопротивление источника переменного тока обратно пропорционально частоте источника питания.
Что такое короткое замыкание и обрыв?
Короткое замыкание
Соединение с низким или незначительным сопротивлением между двумя проводниками в электрической цепи называется коротким замыканием.Короткое замыкание приведет к выделению большего количества тепла и, в конечном итоге, к искрам, пламени или дыму.
Короткое замыкание может быть вызвано неплотными контактами, неисправной изоляцией, резким пережевыванием проводов вредителями или старыми приборами. Один из лучших и часто используемых методов предотвращения повреждений от короткого замыкания — это использование предохранителя или автоматического выключателя.
Обрыв цепи
Обрыв цепи вызван обрывом в электрической цепи. Когда какой-либо элемент в цепи остается неподключенным, создается разомкнутая цепь.В то время как напряжение на разомкнутой цепи имеет некоторое конечное значение, ток равен нулю.
Защита цепи
Преднамеренная установка слабого звена в электрической цепи называется защитой цепи. Целью данной установки является предотвращение повреждений из-за короткого замыкания, превышения температуры и других повреждений.
Устройство защиты цепи может быть предохранителем, автоматическим выключателем, тиристором или переключателем.