POMIAR MIERNIKIEM TYP WG-307
1. Pomiar impedancji
uziemienia
W celu wykonania
pomiaru należy:
1.1. Wbić sondy pomiarowe i dołączyć przewody do odpowiednich zacisków
przyrządu Si oraz Su, a badany uziom przyłączyć do zacisku Zx
- zgodnie z rysunkiem 1.
Rys. 1. Sposób przyłączenia
badanego uziomu oraz sond. pomiarowych do zacisków miernika.
1.2. Sposób wykorzystania obu sond
jest podobny jak przy innych metodach badania uziemień, np. z użyciem
miernika IMU.
1.3. Odległość sondy prądowej od mierzonego uziomu powinna wynosić
przynajmniej 40m, a sondy napięciowej przynajmniej 30 m. Dla uniknięcia wpływu
sprzężeń elektromagnetycznych na uzyskane wyniki, sondy muszą być
rozmieszczone pod kątem zawartym w granicach 60o – 180o (najlepiej
90o – 180o) jak na Rys.
3. Przewody od obu sond do miernika powinny być prowadzone w odległości od
siebie nie mniejszej niż 5 m.
1.4.Włączyć zasilanie Zasil. Po włączeniu zasilania miernik wykonuje
przez kilka sekund test wyświetlacza, a następnie pojawia się wynik 0.0.
1.5.Wcisnąć przycisk Pomiar. Wynik pomiaru jest pokazywany na wyświetlaczu,
a miernik przechodzi w stan minimalnego poboru mocy.
1.6.Pojawienie się na wyświetlaczu komunikatu E:Or oznacza
przekroczenie zakresu pomiarowego 199 W i miernik przerywa dalszą pracę.
1.7.W wypadku wyjątkowo silnych zakłóceń, wartość impedancji uziemienia można
wyznaczyć jako średnią z kilku pomiarów.
2. Uwagi
2.1. Na czas pomiaru
nie rozłącza się zacisków probierczych uziemienia.
2.2. Przewody do sond
pomiarowych powinny być całkowicie rozwinięte.
2.3. Po wciśnięciu przycisku "Pomiar" miernik automatycznie wykonuje test
ciągłości polegający na badaniu wartości prądu pomiarowego, w pierwszej kolejności
wykonywany jest test sondy napięciowej. Wyświetlenie komunikatu E:CU o
braku ciągłości obwodu napięciowego może mieć trzy przyczyny:
- brak podłączenia przewodu sondy
napięciowej;
- uszkodzenie mechaniczne lub całkowita korozja badanego uziomu Zx.;
- zbyt duża (powyżej 500 W
) oporność sondy napięciowej powodująca
ograniczdnie prądu pomiarowego. W celu przeprowadzenia pomiaru należy obniżyć
oporność sondy np. przez wbicie w odległości ok. 1 m jednej albo kilku
dodatkowych sond i wykonanie połączenia równoległego sond lub w przypadku
gruntów o dużej rezystywności zastosowanie większych sond typu BIG (są w
ofercie) lub wbicie kilku sond standardowych;
2.4. Przyczyną wyświetlenia
komunikatu E:CI może być brak ciągłości obwodu sondy prądowej lub
jej zbyt duża oporność.
2.5.Wejścia miernika są
chronione przed krótkotrwałymi przepięciami zewnętrznych, ale nie mogą być
przyłączane długotrwale do jakichkolwiek źródeł napięcia. Miernikiem
WG 307 nie wolno mierzyć impedancji pętli zwarcia! Podczas pracy należy
stosować się do odpowiednich przepisów BiHP.
2.6. Procesy
odprowadzania prądu piorunowego z uziomu do gruntu i rozpływu prądu w ziemi są
inne niż przy przepływie prądu o częstotliwości energetycznej. Z tych względów
właściwości uziemień, takie jak impedancja uziemienia lub rozkład napięcia
na powierzchni ziemi mogą być inne w warunkach udarowych niż w warunkach
statycznych. Różnica ta wynika z wyższych spadków napięcia na indukcyjności
własnej uziemienia oraz zjawisk falowych w samym uziemieniu pojawiających się
pod wpływem napięć i prądów udarowych. Użyteczna
długość uziomu zawiera się w granicach 20 - 70 m w zależności od
rezystywności gruntu. W przypadku dłuższych uziomów wyniki uzyskane przy
pomocy miernika WG 307 mogą być wyraźnie wyższe niż uzyskane w warunkach
statycznych. Wynik pomiaru miernikiem WG-307 odzwierciedla wartość udarowej
rezystancji wypadkowej uziemienia (wg PN/E-05003/03) a więc części uziemienia
biorącej udział w odprowadzaniu prądu piorunowego do gruntu.
2.7. Zgodnie z normami
PN-89/E-05003/03 (p.3.1.3.1) oraz PN-92/E-05003/04 (p.2.1.3.2) dla ochrony
obostrzonej i specjalnej wartość rezystancji uziemienia należy wyznaczyć na
podstawie obliczeń wg p.3.6.3 normy PN/E-05003/01 lub zmierzyć mostkiem
udarowym. Miernik WG-307 realizuje pomiar udarowy, a więc uzyskanych wyników
nie należy przeliczać wg powyższych zasad.
2.8. Nie wolno wykonywać pomiaru
uziemienia przy włączonym teście (sygnalizowany komunikatem
"")
2.9. Komunikaty wyświetlane
przez miernik:
Batlow
- niskie napięcie baterii akumulatorów, należy naładować baterie;
E:CU - brak ciągłości obwodu sondy napięciowej;
E:CI - brak ciągłości obwodu sondy prądowej;
E:rr - błąd ogólny;
E:Or - przekroczenie zakresu;
E:Ub - bateria rozładowana;
LA - test ładowania;
For - formowanie (rozładowywanie) baterii przed
procesem ładowania;
Lad - ładowanie baterii;
Ful - zakończenie ładowania baterii;
E:PL - przerwane ładowanie baterii akumulatorów;
XX,X - włączony TEST (X-cyfry wyniku);
2.10. Serwis zapewnia
producent. Samodzielne otwieranie obudowy przyrządu powoduje utratę gwarancji
naprawy.
3. Ładowanie
akumulatorów
Miernik WG-307 zasilany
jest baterią akumulatorów kadmowo-niklowych (Cd-Ni) o napięciu znamionowym
4,8V. Miernik tego typu jest standardowo wyposażony w pakiet akumulatorów o pojemności
700...1000 mAh - pozwalający na wykonanie ponad 1000 pomiarów.
Każdorazowo po załączeniu zasilania miernika dokonywany jest pomiar napięcia
baterii pod obciążeniem. Wyświetlenie komunikatu Batlow świadczy o
niskim poziomie naładowania baterii (ok. 30% ładunku). Mimo wyświetlenia tego
komunikatu można w dalszym ciągu wykonywać miernikiem pomiary jednak w najbliższym
czasie wymagane będzie naładowanie baterii. Po wyświetleniu komunikatu E:Ub
, świadczącym o całkowitym rozładowaniu akumulatorów miernik zablokuje możliwość
wykonywania pomiarów. Przed ich wykonaniem konieczne jest naładowanie baterii.
Ładowanie przeprowadza się bez konieczności wyjmowania akumulatorów z
pojemnika. Miernik wyposażony jest w dwa wewnętrzne układy ładujące - szybki i
wolny (awaryjny).
W celu zainicjowania procedury szybkiego ładowania należy wyłączyć zasilanie miernika, a do gniazda
umieszczonego na bocznej ściance obudowy miernika włączyć wtyk zasilacza
dostarczanego wraz z miernikiem po czym zasilacz dołączyć do sieci.
Na początku dokonywane jest sprawdzenie stanu rozładowania baterii; jeżeli
zawierają one ponad 30% ładunku, wyświetlany jest komunikat Ful i ładowanie
nie jest wykonywane. W przeciwnym przypadku rozpoczyna się proces dwuetapowego
ładowania.
W pierwszym etapie następuje rozładowanie baterii prądem 1C (ok. 700mA) do
wartości minimalnej napięcia. Wyświetlany jest wówczas komunikat For
(Formowanie). W drugim etapie (komunikat Lad) baterie są ładowane prądem
ok. C/2 (300-350 mA). Do zakończenia procesu ładowania stosuje się dwa
kryteria : -DU (ujemny przyrost napięcia baterii) oraz Umx (napięcie max.
baterii). Po spełnieniu jednego z tych kryteriów ładowanie jest przerywane
(komunikat Ful ).
Powyższy sposób ładowania pozwala na pełne wykorzystanie pojemności baterii
(unika się efektu pamięci) oraz liczby ich ładowań.
Dwukrotne szybkie wciśnięcie przycisku Pomiar uruchamia układ
testowania baterii i wyświetlacz pokazuje w % orientacyjny stopień jej naładowania.
Ponieważ test ten odbywa się przy pełnym obciążeniu baterii, wielokrotne używanie
tej funkcji wyraźnie przyspiesza rozładowanie baterii.
UWAGI:
|
Ponieważ ładowanie odbywa się z
wykorzystaniem kryterium -DU, nie wolno stosować innych akumulatorów niż
Cd-Ni (również akumulatorów Cd-Ni o znacznie większej pojemności); |
|
Podczas ładowania obudowa
miernika może się nagrzewać, a więc powinno się ustawić ładowany
miernik na wolnej przestrzeni, tak aby umożliwić swobodny przepływ
powietrza chłodzącego; |
|
Cały proces formowania i ładowania
powinien trwać nie więcej niż 3 do 4 godz. Bardziej rozładowane
akumulatory są szybciej ładowane; |
|
Nie wolno przerywać ładowania.
Częściowo rozładowane akumulatory (ponad 30% ładunku) nie będą doładowywane; |
|
Należy zachować kolejność
załączania i wyłączania zasilacza: wyłączyć zasilanie miernika,
zasilacz włożyć do gniazda sieciowego, a następnie włożyć wtyczkę okrągłą
zasilacza do gniazda ładowania miernika. Cały proces ładowania rozpocznie
się automatycznie; |
|
Zalecane jest stosowanie
baterii w postaci pakietu 4*R6 o pojemności 700 ...1000 mA. Dopuszcza się
stosowanie 4-ch osobnych baterii R6 (Cd-Ni), wymagana pojemność baterii :
700 - 1000 mAh.; |
|
Ze względu na dużą różnorodność
występujących na rynku zasilaczy o różnych charakterystykach mimo
analogicznych parametrów znamionowych, wytwórca mierników gwarantuje ich
poprawną pracę tylko w przypadku ładowania baterii przy użyciu zasilaczy
dostarczanych wraz z miernikiem; |
|
W przypadku nie używania
miernika przez dłuższy okres czasu (np. kilka miesięcy) akumulatory Cd-Ni (na
skutek samorozładowania) mogą rozładować się do poziomu napięcia
uniemożliwiającego pracę mikrokontrolera sterującego miernikiem. W takim
przypadku zarówno wynik testu jak i wyświetlane komunikaty mogą być niezgodne
z założonymi. W celu przywrócenia funkcjonalności przyrządu, należy uruchomić
procedurę ładowania awaryjnego polegającą na przyłączeniu zasilacza do gniazda
w obudowie miernika a następnie włączeniu zasilacza do sieci i ładowaniu
akumulatora przez ponad 10 godz. przy wyłączonym wyłączniku "zasil" na
obudowie miernika (miernik wykorzystuje wówczas dodatkowy wewnętrzny układ
ładowania małym prądem). |
4. Opis przyrządu
Na rys.1 pokazano widok
płyt czołowej i górnej miernika WG-307 , a na
rys. 2 przedstawiono jego schemat funkcjonalny.
Rys. 1. Płyty
miernika: a - górna, b - czołowa
Pomiar
przycisk
uruchamiający cykl pomiarowy przyrządu
Zasil. włącznik
zasilania
Test załączanie
testu
LCD wyświetlacz
ciekłokrystaliczny 2 1/2 cyfry (wskazanie testowe tuż po włączeniu zasilania
Z)
Si zacisk
sondy prądowej
Su zacisk
sondy napięciowej
Zx
zacisk uziomu badanego
Rys. 2. Schemat funkcjonalny miernika WG-307 .
Wyłącznik
zasilania Zasil. służy do podania
napięcia z akumulatorów na czas pracy urządzenia. Po włączeniu zasilania
Z przyrząd wykonuje trwający kilka sekund
test wyświetlacza. Wciśnięcie
przycisku Pomiar na płycie czołowej
powoduje uruchomienie przetwornicy P zasilającej
generator udarów prądowych G i
rozpoczęcie cyklu pomiarowego (ewentualne przerwanie testu wyświetlacza), który
składa się z 3 etapów.
W etapie pierwszym
wykonywany jest test ciągłości obwodów pomiarowych przy użyciu obniżonego
napięcia (ok. 10% napięcia pomiarowego). Brak ciągłości obwodu sondy napięciowej
powoduje wyświetlenie komunikatu błędu E:CU,
a sondy prądowej - E:CI i
zakończenie cyklu pomiarowego. Jeżeli wynik testu ciągłości jest pozytywny,
rozpoczyna się drugi etap - pomiar właściwy paczką impulsów o napięciu 1 kV
i prądzie 1 A wyemitowaną do obwodu
pomiarowego zamykającego się poprzez sondę prądową Si i uziom
mierzony Zx. Woltomierz wartości szczytowej
V porównuje sygnały z sondy napięciowej Su
przekształcone w dzielniku D
z sygnałami wzorcowymi z generatora udarów G i
wyświetla uśredniony wynik pomiaru.
Jeżeli wartość
impedancji badanego uziemienia przekracza 19,9 W
, to
następuje automatyczna zmiana zakresu pomiarowego
na wyższy (20 - 199 W
).
Ostateczny wynik jest pokazywany na
wyświetlaczu LCD w sposób ciągły, natomiast miernik przechodzi w stan minimalnego
poboru mocy. W celu wykonania kolejnego pomiaru należy
ponownie wcisnąć przycisk Pomiar,
przy czym miernik nie wykonuje wtedy testu wyświetlacza.
Po zakończeniu pracy należy wyłączyć zasilanie miernika.
4. Test miernika
Celem testu jest
sprawdzenie poprawności działania miernika bez konieczności dołączania go
do uziemienia i sond. W tym celu należy załączyć przełącznik TEST
umieszczony na płycie górnej miernika, a następnie po załączeniu zasilania
wcisnąć przycisk Pomiar. Test należy wykonać przy odłączonych
przewodach pomiarowych.
W pozycji załączonej przełącznika TEST , do zacisków miernika dołączany
jest wewnętrzny model rezystancyjny uziemienia. Wciśnięcie w tym stanie
przycisku Pomiar spowoduje wykonanie udarowego pomiaru rezystancji
zamodelowanego uziemienia. Wyświetlony wynik pomiaru testowego powinien zawierać
się w granicach 11 +/- 0,3 W
Pomiar wykonany przy włączonym TEŚCIE wewnętrznym jest sygnalizowany
znacznikiem "" obok wyniku.
Uwaga !
Niedopuszczalne jest wykonywanie pomiarów uziemień z załączonym przełącznikiem
TEST. Praca miernika w tym stanie spowoduje zaniżanie wyników pomiarów
uziemień dołączonych do zacisków miernika.