Метрологическая служба ПриСТ предлагает:

Москва: +7 495 777-55-91
Санкт-Петербург: +7 812 677-75-08
Екатеринбург: +7 343 317-39-99

ИНФОРМАЦИЯ » Статьи, публикации, обзоры » Современные электротестеры АКИП™

 
Современные электротестеры АКИП™

Автор / источник:

Шиганов А.А.


Издавалась:

Журнал «Электротехнический рынок» № 4 (28) | июль-август, 2009


Разделы статьи:

Контроль целостности проводников
Измерение сопротивления изоляции
Тестирование устройств автоматической защиты
Тестирование в режиме петля
Проверка правильности чередования фаз
Измерение параметров электропотребителей
Типовые примеры применения


Цены / заказ (модели):

Измерители параметров электрических сетей - АКИП-8401...
Измерители параметров электрических сетей - АКИП-8402...


Современные электротестеры АКИП™
АКИП-8402

Современные электротестеры АКИП™

А.A. Шиганов, ЗАО «Прист»

Небольшие инвестиции в современные контрольно-измерительные приборы способствует снижению производственных издержек, повышает безопасность эксплуатации. В статье рассмотрены основные технические характеристики, возможности и особенности приборов АКИП-8401, АКИП-8402 - современных многофункциональных портативных цифровых электротестеров для измерения параметров электросетей, определяющих их безопасную эксплуатацию, обеспечивающих прогнозный анализ технического состояния электроустановок (ЭУ), потребляемой мощности и даже оценку ряда показателей качества электроэнергии (ПКЭ).

Документ в формате Adobe Acrobat PDF Подробные технические характеристики прибора...

Успешно завершены испытания для целей утверждения типа тестеров АКИП-8401, АКИП-8402 для измерения параметров электрических сетей (зарегистрированы в Госреестре под № 40303-08). Измерители АКИП-8401, АКИП-8402 (далее приборы) представляют собой многофункциональные электрические тестеры. Приборы предназначены для измерений и оценки параметров безопасности в энергосистемах и ЭУ, имеют защиту от перегрузки категория III ~240 В «фаза-земля» (максимально ~415 В между входными гнёздами).

Тестеры позволяют выполнять измерения в электросетях с типом заземления энергосистемы (TT/TN или IT). Приборы имеют компактные унифицированные корпуса (рис. 1), разработаны в соответствии с новейшими европейскими стандартами по электробезопасности (МЭК 61557) и жёсткими требованиями для обеспечения максимальной степени защиты персонала в отношении электронных и полупроводниковых средств измерений (МЭК 61010-1). Измерители оборудованы графическим жидкокристаллическим (LCD) экраном высокого разрешения с подсветкой, размером 73 × 65 мм (128 × 128 точек) который позволяет легко производить настройки и считывание результатов измерений. Массогабаритные параметры: 240 × 160 × 70 мм (В × Ш × Г), вес около 1,25 кг.

Рис. 2. Схема подключения прибора для измерений в 3Ф сети
Рис. 2. Схема подключения прибора для измерений в 3Ф сети

Функциональность приборов и технические характеристики приборов позволяют проводить быстрое автоматизированное тестирование широкого перечня нормированных параметров, в том числе показателей качества электроэнергии (для АКИП-8402): отклонения частоты напряжения, коэф. искажения синусоидальности кривой напряжения Ku (THD%), коэфф. n-ой гармонической составляющей напряжения Кu(n).

Тестеры измеряют широкий перечень параметров безопасности однофазных (1Ф) и трёхфазных (3Ф) электросетей:

  • Сопротивление изоляции в диапазоне до 2 ГОм (разрешение 0,01 МОм).
  • Параметры УЗО (А, АС): дифф. ток (1 мА…1000 мА) и время отключения 1…999 мс (разрешение 1 мс).
  • Полное сопротивление цепи / петли в диапазоне 0,01… 1999 Ом и вычисление тока КЗ (до 42 кА).
  • Сопротивление низкоомных цепей от 0,01 Ом, измерение токов утечки от 1 мА.

Следует отметить, что проверка целостности и измерение сопротивления низкоомных цепей и защитных проводников заземления и зануления выполняется тестовым током 200 мА при напряжении от 4 В до 24 В. В режиме измерения сопротивления изоляции для тестирования используется испытательное напряжение из ряда значений: 50 В, 100 В, 250 В, 500 В, 1000 В (пост.). При измерении параметров дифференциальных выключателей УЗО (А, АС типа) общего и/или избирательного исполнения на дисплее отображается: время срабатывания (t отключения), дифференциальный отключающий ток, напряжение прикосновения (Ut), полное сопротивление в цепи заземления (Ra). В процедуре тестирования чувствительности УЗО значение номинального тока отключения в меню прибора выбирается из значений: 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA. Измерение полного сопротивления цепи с вычислением ожидаемого тока короткого замыкания петли выполняется с возможностью выбора участка: «ф-н»/«ф-з»/«ф-ф».

При тестировании значение предела напряжения прикосновения UL (touch voltage limit), определяющее максимально допустимое переменное с.к.з. напряжение  в течение неограниченного времени воздействия,  выбирается  равным  25 В для общественных мест (медучреждения, плавательные бассейны, открытые стройплощадки и т.д.) или 50 В  для других объектов и помещений. Для анализа нагрузок трёхфазных сетей реализован режим индикации правильной последовательности чередования фаз и синфазности напряжения различных цепей.

В разветвлённых и насыщенных электропотребителями сетях возможно измерение циркулирующих в цепи токов утечки с использованием токового преобразователя HT96U (опция). Набор режимов и функций измерения для каждой модели приведены в таблице.

Функции и режимы тестирования АКИП-8401 АКИП-8402
Измеритель электросетей
AUTO (функция «Автоизмерение») + +
Низкоомные цепи / прозвон цепи (0,2A) + +
Сопротивление изоляции (MΩ) + +
Время и ток отключения УЗО (RCD, А, АС) + +
Общее R цепи заземления (Ra, 15 мА) + +
Полное сопротивление цепи/петли/ток КЗ (LOOP) + +
Порядок чередования фаз (123) + +
Ток утечки  (LEAKAGE)* + +
Измеритель мощности и ПКЭ (Power)
Напряжение/ частота  (TRMS V Hz) - +
Сила тока/ частота (TRMS A Hz) * - +
Мощность (активная реактивная, полная)* - +
THD%, гармоники напряжения и тока* - +
Доп. функции (AUX)
Температура, влажность, освещённость, уровень шума (звука)* нет +
* - с использованием внешних преобразователей (опции)    

Особенности и преимущества конструкции электротестеров: прямой доступ к многочисленным функциям, понятное и удобно сконфигурированное меню, обширная система контекстных подсказок, выводимых на дисплей информационных сообщений и символьных предупреждений.

Всё это в целом обеспечивает быстрое освоение прибора, лёгкость и безопасность в работе, исключает аварийные состояния и предпосылки к выходу тестера из строя во время эксплуатации. В прилагаемом руководстве по эксплуатации (на русском языке), наиболее подробно, с примерами индикации экранов прибора, описаны возможные аномалии тестирования, ошибки оператора и ситуации с неприемлемыми результатами, например:

  • В случае наличия постороннего напряжения на объекте свыше 10 В схема прибора детектирует наличие потенциала при этом запуск теста изоляции или целостности цепи будет заблокирован по условиям безопасности персонала и исправности тестера.
  • Если во время подключения к объекту фазовый провод перепутан с нейтралью, то на дисплее прибора отображается сообщение  (P-N) при этом выполнение теста также будет заблокировано. Для запуска процедуры измерений следует перевернуть вилку тестового кабеля (поменять местами наконечники измерительных проводов) и повторить испытание.

АКИП-8402 при помощи опциональных преобразователей в режиме «POWER»(Мощность) обеспечивает измерение параметров ЭУ в реальном времени: переменного тока и напряжения (TRMS), активной/ реактивной/ полной мощности (P / S / Q), коэфф. мощности (cos φ), гармоник тока и напряжения (до 50-й), а также параметров окружающей среды (режим «AUX»): температуры, влажности, освещённости, уровня звука.

В приборах имеется удобная функция «AUTO» (последовательный тест из нескольких шагов), которая существенно экономит время на проведение тестирования объекта. При выборе этой функции прибор последовательно и автоматически выполняет сразу три измерения: полное сопротивление шины (цепи) заземления Ra + тест УЗО + измерение сопротивления изоляции непосредственно в оконечных электророзетках жилых помещений.

При необходимости обеспечивается возможность дистанционного запуска выбранного теста с использованием пробника PR400 (опция), что очень удобно при необходимости резкого ускорения тестирования в условиях больших объёмов или на протяжённых объектах. При помощи PR400 выполнение тестов (после необходимых настроек прибора и подключения к объекту испытаний) стартует по сигналу оператора с помощью кнопки на корпусе выносного щупа. Это обеспечивает высокую производительность и удобство при контрольных измерениях во всех режимах, в том числе режиме «AUTO», как было указано выше, для выполнения совокупной последовательности базовых тестов по электробезопасности при подключении непосредственно к бытовой электророзетке.

Внутренняя память АКИП-8401, АКИП-8402 обеспечивает сохранение до 500 результатов измерений. Очередное измерение может быть сохранено в памяти прибора в виде значения параметра со всеми контекстными данными и информацией характеризующей тест. Каждому результату может быть присвоен цифровой код для точной идентификации места замера при последующем анализе и документировании. Для передачи сохранённых данных в компьютер и дальнейшей их обработки в приборе предусмотрен интерфейс оптический RS-232/USB.

Приборы выполнены в современном эргономичном корпусе, оснащены большим графическим ЖК-дисплеем с подсветкой, имеют широкое контекстное справочное меню и развитую систему информационных подсказок (сообщений), что облегчает выполнение измерений в любом из режимов и циклов тестирования.

В комплекте поставки тестеров имеются необходимые принадлежности: трёхпроводный кабель с евровилкой для бытовой однофазной электросети, измерительный набор (3 кабеля, 3 зажима «крокодил» и пробник), сумка для транспортировки.

В качестве опций предлагаются: пробник для удалённого запуска тестирования PR400, токовые клещи HT96 (сила тока + токи утечки; 1-100-1000 A/ 1V O54mm), программное обеспечение TOPVIEW2006 (CD + оптический USB кабель), внешний блок для измерения импеданса петли с высоким разрешением (IMP57), преобразователи параметров окружающей среды.

Питание осуществляется от 6 батарей 1,5 В (тип AA). Срок службы источников питания ~48 часов в режиме измерения мощности (PWR) или около 600 тестов в любом сочетании режимов измерений параметров электробезопасности. Экономию ресурсов батарей обеспечивает функция автовыключение питания - 5 минут от момента последнего нажатия кнопки или выполнения теста.

Для подключения к ПК при анализе результатов тестирования служит последовательный интерфейс: оптоизолированный порт USB.

Условия эксплуатации по критериям параметров окружающей среды: рабочий температурный диапазон:  0° ... 40°C; рекомендуемая влажность для эксплуатации и хранения: < 80 %. Прибор по критериям электромагнитной совместимости (ЭМС) разработан в соответствии со стандартами ЭМС в энергетике (совместимость проверена и аттестована по нормам EN61326-1). 

Рассмотрим более подробно конкретные ситуации применения, алгоритмы работы и особенности манипуляций при настройке тестера АКИП-8401, АКИП-8402 для различных режимов измерений.

Контроль целостности проводников

В данном режиме с помощью тестеров производится контроль целостности и измерение защитных проводников и цепей систем уравнивания потенциалов постоянным тестовым током не менее 200 мА при Uтеста 4 … 24 В (без нагрузки).

Рис. 3. Подключение прибора с использованием тестовых проводов или пробника
Рис. 3. Подключение  прибора с использованием тестовых проводов или пробника

Перед началом тестирования (рис. 3) необходимо выполнить калибровку прибора и тестовых проводов (т.е. компенсацию сопротивления, вносимого ими в цепь измерения). По её завершении  результат записывается в память и используется, как значение «смещения» до тех пор, пока не будет выполнена другая калибровка. Таким образом, данная величина исключается из результатов всех дальнейших измерений в режиме проверки целостности защитных цепей и измерения их сопротивления. Рекомендуется выполнять калибровку в случае изменения длины штатных тестовых проводов (укорочение/ удлинение).

Основным режимом тестирования целостности проводников является «AUTO», при котором прибор автоматически выполняет два последовательных измерения с разной  полярностью R+ и R- и отображает на дисплее результат, как их усреднённое значение Ravg. При необходимости в меню доступны функции: «R+» (измерение импульсами положительной полярности) или «R-» (измерение импульсами отрицательной полярности) и регулируемой длительностью теста по таймеру. В каждой из этих функций оператор может выбрать необходимую длительность измерений, которая позволит ему определить место ненадлежащего соединительного контакта с помощью механического воздействия на защитный проводник и шину заземления. Поиск «плохого» контакта ведётся во время посылки испытательных импульсов - непосредственно по участкам цепи. Такая специфичная методика измерений двунаправленным током позволяет устранить влияние внутренних напряжений и электротермических сил (потенциалов) и повысить достоверность результата.

Измерение сопротивления изоляции

Тестеры АКИП-8401, АКИП-8402 в данном режиме производят измерение Rиз для контроля нормированного значения сопротивления изоляции между фазовым проводом и проводниками нейтраль/ заземление (PEN / PE). Измерение производится фиксированным испытательным напряжением 50 В,100 В,250 В, 500 В, 1000 В.
В меню доступны функции: MAN (ручной способ) или TMR (по таймеру). В режиме MAN: прибор непрерывно выполняет тест изоляции с момента нажатия и удержания кнопки GO/STOP на приборе (или START на пробнике). В случае нажатия кнопки запуска выполняется однократное тестирование, которое длится ~2 секунды. Данный режим рекомендован как основной способ проведения замеров изоляции.

В режиме TMR (по таймеру) длительность тестирования выбирается в интервале времени от 10 до 999 секунд (разрешение 1с). Такой режим может использоваться при необходимости выполнить несколько последовательных однотипных измерений в разных точках (для многократных переподключений тестовых проводов) или для выполнения непрерывного теста в течение нормированной длительности.

Рис. 4. Тестирование изоляции при помощи измерительных проводов или пробника
Рис. 4. Тестирование изоляции при помощи измерительных проводов или пробника

Рис. 5. Измерение Rиз при помощи кабеля-переходника
Рис. 5. Измерение Rиз при помощи кабеля-переходника

Тестирование устройств автоматической защиты

При проверке УЗО (ВДТ) тестерами измеряется чувствительность (ток отключения) и время срабатывания. Тестирование отключающей способности устройств защитного отключения (УЗО) в 1Ф и 3Ф сети (рис 6а, 6б) заключается в проверке его срабатывания и размыкании цепи при протекании дифференциального тока утечки.

Технические характеристики измерителей обеспечивают проведение теста устройств защитного отключения «А» и «АС» типа. УЗО ИМП. (тип А - реагирующее на импульсный ток утечки) или  УЗО ПЕРЕМ. (тип AC - реагирующее на синусоидальный ток утечки).

Рис. 6a. Тестирование УЗО в сети ~ 230В при помощи измерительных проводов или пробника
Рис. 6a. Тестирование УЗО  в сети ~ 230В при помощи измерительных проводов или пробника

Рис. 6b. Подключение прибора для проверки УЗО в трёхфазной сети ~400В + N + PE
Рис. 6b. Подключение прибора для проверки УЗО  в трёхфазной сети ~400В + N + PE

Непосредственно перед тестированием требуется убедиться, что все электропотребители подсоединены к сети обходной перемычкой с целью исключения их повреждения при  срабатывании УЗО (при отключении напряжения). Рекомендуется по возможности отключить все нагрузки, подключённые к сети после точки установки УЗО, т.к. они могут добавлять в цепи дополнительные токи утечки к тестовому току и тем самым искажать результаты тестирования, например, приводить к ложному срабатыванию автомата защиты.

В меню доступен выбор следующих режимов теста дифференциальных выключателей:

  • В качестве основного способа тестирования рекомендуется AUTO, при котором прибор выполняет тест с последовательно устанавливаемыми токами равными: половине, номиналу, 2-кратной и 5-кратной величине номинального значения тока срабатывания.
  • x½ - прибор выполняет тест диф. током равным половине  номинального   тока срабатывания (1/2 IΔn).
  • x1 - прибор выполняет тест диф. током равным  значению тока срабатывания (номинальный IΔn).
  • x2 - прибор выполняет тест диф. током равным 2-кратному значению тока срабатывания (2 × IΔn).
  • x5 - прибор выполняет тест диф. током равным  5-кратному значению тока срабатывания (5 × IΔn).
  •  Дискретное нарастание: прибор выполняет тест нарастающим током с начальной фазой 0° или 180° относительно напряжения. Данный тест рекомендован для измерения тока отключения УЗО (чувствительности).
  • Rа - прибор выполняет тест без отключения УЗО расположенных в защищаемой цепи током утечки равным половине номинального значения его срабатывания и вычисляет общее сопротивление заземления Ra и напряжение прикосновения Ut (при условии если УЗО не сработало).

Тестирование в режиме петля

При тестировании измеряется полное сопротивление (импеданс) цепи, сопротивление петли тока короткого замыкания с вычислением значения ожидаемого тока КЗ.
При необходимости в меню доступны функции тестирования:

  • «P- N» - прибор измеряет полное сопротивление цепи фаза-нейтраль и вычисляет ожидаемый в ней ток короткого замыкания.
  • «P- Р» - прибор измеряет полное сопротивление цепи фаза-фаза и вычисляет ожидаемый в ней ток короткого замыкания.
  • «P- РЕ» - прибор измеряет полное сопротивление цепи фаза-земля и вычисляет ожидаемый в ней ток короткого замыкания.

Следует учитывать, что измерение сопротивления цепи / петли приборами АКИП-8401, АКИП-8402 связано с протеканием значительных тестовых токов. Это может вызвать срабатывание (отключение) магнитотермических, дифференциальных автоматов или защитных выключателей, в которых ток номинальный срабатывания менее 6 А…10 А. Поэтому при необходимости следует предусмотреть их шунтирование отдельным проводником для проведения теста (временный «обход»).

Рис. 7. Подключение к 1 Ф сети ~ 230 В для измерения импеданса цепи и петли при помощи кабеля-переходника
Рис. 7. Подключение к 1 Ф сети ~ 230 В для измерения импеданса цепи и петли при помощи кабеля-переходника

Рис. 8. Измерение полного сопротивления цепи P-PE в 3Ф 3пр сети ~400В + PE (без нейтрали)
Рис. 8. Измерение полного сопротивления цепи P-PE в 3Ф 3пр сети ~400В + PE (без нейтрали)

Проверка правильности чередования фаз

Тест выполняется в соответствии  с нормативами  МЭК/ EN61557-7 и позволяет определить в 3-х фазной энергосистеме правильность чередования фаз при непосредственном контакте измерительного пробника  с токоведущими частями или проводниками, находящимися под напряжением. Данный тест возможен на клеммных колодках и силовых контактах или только в электроцепях, не имеющих защитного изолирующего покрытия или оболочки.

Варианты применения прибора в данном режиме:

  • 1T - тестирование с использованием 1-го измерительного пробника  (однополюсное)
  • 2T - тестирование с использованием 2-х пробников (двухполюсное).
Рис. 7. Измерение Rиз при помощи Рис. 9. Подключение для определения правильности чередования фаз при использовании измерительного пробника (однополюсное подключение к фазе 1)
Рис. 9. Подключение для определения правильности чередования фаз при использовании измерительного пробника  (однополюсное подключение к фазе 1)

Рис. 10. Определение правильности чередования фаз при использовании 2-х пробников
Рис. 10. Определение правильности чередования фаз при использовании 2-х пробников
(двухполюсное подключение к фазе 1)

Интересная особенность заключается в том, что тестеры позволяет детектировать в отходящих от ВРЩ силовых линиях нагрузки, включённые на одну фазу, т.е. определять совпадение фаз (синфазность). Если топология силовой проводки неизвестна (рабочая документация утрачена), то по итогам двух измерений в различных ЭУ на дисплее прибора отображается сообщение «11-» и сообщение «ОК»/правильно - означающее принадлежность данных нагрузок к одной фазе.

Измерение параметров электропотребителей

В данном режиме измеритель АКИП-8402 производит измерение в реальном времени параметров электрической мощности ЭУ и потребителей. Это позволяет проводить измерение напряжения сети питания и выполнять анализ гармоник напряжения в стандартной комплектации. С использованием опционального токового преобразователя доступно измерение токов, гармоник тока, а также производных параметров, таких, как потребляемая мощность, коэф. мощности и др.

Возможные варианты измерений:  PAR, HRM V, HRM I

  • PAR - измерение параметров: сила тока, напряжение, мощность, коэфф. мощности.
  • HRM V - измерение и анализ гармоник напряжения.
  • HRM I - измерение и анализ гармоник тока.

Типовые примеры применения

Рис. 11. Тестирование изоляции электрически развязанных цепей
Рис. 11. Тестирование изоляции электрически развязанных цепей

Рис. 12. Тестирование изоляции ЭУ в разветвлённых электрических сетях
Рис. 12. Тестирование изоляции ЭУ в разветвлённых электрических сетях

Рис. 13. Контроль целостности защитного проводника РЕ (стиральная машина)
Рис. 13. Контроль  целостности защитного проводника РЕ (стиральная машина)

Рис. 14. Контроль целостности проводника РЕ системы уравнивания потенциалов (трубы водоснабжения и отопления, бойлер, мет. ванна)
Рис. 14. Контроль  целостности проводника РЕ системы уравнивания потенциалов (трубы водоснабжения и отопления, бойлер, мет. ванна)

Отсутствие ошибок и опечаток не гарантируется. Технические характеристики средств измерений неутвержденного типа могут быть изменены без предупреждения.
На нашем сайте работает система коррекции ошибок Orphus. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет получено администратором сайта. Спасибо за помощь!