Пример 78 Дефект в системе заземления

        На испытательном стенде проводили испытания накопительного устройства А1 питание которого обеспечивали от сети 380 В, 50 Гц через регулируемый автотрансформатор T1, изменяющий выходное

напряжение в диапазоне (380±38) В (рисунок 148).

 

 

        Корпус автотрансформатора Т1 подключен к нейтральному проводу N питающей сети, а корпус испытываемого изделия к шине заземления.

        О работе устройства А1 судят по показаниям индикаторов Р (условно показан один), измеряющих напряжения на ячейках накопительного устройства А1.

        Испытания прошли успешно, но через некоторое время эти же испытания повторили на другом испытательном объекте, где все приборы были подключены по этой же схеме, но заземление блока А1 было подключено не к шине заземления, а к проводу 1, находящемуся от точки подключения к шине заземления на достаточно большом расстоянии (рисунок 149).

 

 

        Во время испытаний индикаторы Р периодически показывали наличие отрицательного напряжения на некоторых ячейках накопительного устройства А1, что свидетельствует о наличии какого-то дефекта - либо в проверяемом изделии, либо в испытательной схеме.

        Предположив, что при испытании накопительного устройства по схеме, приведенной на рисунке 148, нами были получены достоверные результаты, можно выдвинуть предположение, что отрицательные значения напряжения на отдельных ячейках явились результатом изменений в испытательной схеме, связанных с заземлением устройства А1 по рисунку 149[1].

        Для проверки выдвинутого предположения выполним несколько измерений в испытательной схеме (см. рисунок 150).

 

 

        Первое измерение выполним с помощью мультиметра «Арра-502» при выключенном положении автоматического выключателя Q1, подсоединяя щупы прибора к зажиму N (соединен с нейтральным проводом питающей сети) и зажиму заземления корпуса прибора А1 (отмечен знаком «» на устройстве, на рисунке 150 не показан).

        Между этими точками мультиметр показывал наличие напряжения переменного тока, равное 83,0 В.

        В связи с тем, что мультиметр автоматически выбирает диапазон измерения, нельзя применить метод, описанный в примере 69 и задаче 36 – перейти на другой диапазон измерения. Поэтому для оценки источника сигнала напряжением 83 В применим другой прием – нагрузим источник сигнала имеющимся «под рукой» резистором, например с номинальным сопротивлением 62 кОм.

        Как положено в таких случаях, следует оценить мощность, которая будет рассеиваться на резисторе. Подставив значения в известную формулу, получим:

 

 

        Так как номинальная мощность выбранного резистора равна 2 Вт, то такое включение резистора на этот источник сигнала не приведет к негативным последствиям.

        Подсоединив резистор параллельно входным зажимам мультиметра и подключив прибор к этим же точкам схемы, приведенной на рисунке 151, получили напряжение равное 3 В.

        По результатам проведенных измерений можно сделать вывод, что неправильная работа накопительного устройства А1 обусловлена воздействием на него помехи, поступающей по проводнику 1 (см. рисунок 150).

        Отказавшись от использования удаленного заземления, соединим зажим заземления корпуса устройства А1 с нейтральным проводом питающей сети N, после чего проведем проверку работы накопительного устройства.

        Результат испытаний – положительный, индикатор Р не показывал отрицательного напряжения на накопительных ячейках.

Следовательно, причина неправильной работы накопительного устройства на новом месте – отсутствие нормальной системы заземления.

Задача 46. Для организации «нормального» заземления было предложено использовать металлические конструкции здания, расположенные в испытательной лаборатории, в качестве «шины заземления».

В конструктивном элементе просверлили отверстие, подключили с помощью болта один конец заземляющего проводника (рисунок 151), а второй конец подсоединили к корпусу устройства А1.

 

 

Используя мультиметр « Арра-502 » измерили напряжение между заземляющим проводником 1 и нейтральным проводом сетевого питания. Прибор показал напряжение, не превышающее 3,8 В.

После этого провели испытания накопительного устройства. Устройство работало устойчиво, индикаторы Р не показывали изменения полярности напряжения накопительных ячеек.

Используя материал главы 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности ПУЭ (7-е издание), обосновать допустимость или недопустимость такого использования металлоконструкций здания