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Pourquoi les mesures de résistance de boucle phase zéro sont-elles effectuées par des professionnels et non par des pirates
L'homme moderne est habitué au fait que l'électricité sert constamment à satisfaire ses besoins et fait un excellent travail utile. Très souvent, l'assemblage des circuits électriques, la connexion des appareils électriques, l'installation électrique à l'intérieur d'une maison privée est effectuée non seulement par des électriciens qualifiés, mais aussi par des artisans à domicile ou des travailleurs migrants embauchés.
Cependant, tout le monde sait que l'électricité est dangereuse, peut blesser et nécessite donc la qualité de toutes les opérations technologiques pour assurer un passage fiable des courants dans le circuit de travail et assurer leur haute isolation de l'environnement.
La question se pose immédiatement: comment vérifier cette fiabilité après que le travail semble être fait, et la voix intérieure est tourmentée par des doutes sur sa qualité?
La réponse nous permet de donner une méthode de mesures et d'analyses électriques, basée sur la création d'une charge accrue, qui dans le langage des électriciens s'appelle la mesure de la résistance d'une boucle phase-zéro.
Le principe de chaînage pour vérifier le circuit
Imaginez brièvement le chemin parcouru par l'électricité à partir d'une source - une sous-station de transformateur de puissance vers une prise de courant dans un appartement d'un immeuble de grande hauteur typique.
Notez que dans les bâtiments plus anciens équipés de système de mise à la terre TN-C, la transition vers le circuit TN-C-S n'est peut-être pas encore terminée. Dans ce cas, la séparation du conducteur PEN dans le panneau de distribution électrique de la maison ne sera pas effectuée. Par conséquent, les prises ne sont connectées que par un conducteur de phase L et un zéro de travail N sans conducteur de protection en PE.
En regardant l'image, vous pouvez comprendre que la longueur des lignes de câbles des enroulements du poste de transformation à la sortie finale se compose de plusieurs sections et peut en moyenne avoir une longueur de centaines de mètres. Dans l'exemple donné, trois câbles, deux tableaux avec dispositifs de commutation et plusieurs points de connexion sont impliqués. En pratique, il existe un nombre beaucoup plus important d'éléments de connexion.
Une telle section a une certaine résistance électrique et provoque des pertes de tension et des chutes même avec une installation correcte et fiable. Cette valeur est réglementée par des normes techniques et est déterminée lors de la préparation des travaux du projet.
Toute violation des règles d'assemblage des circuits électriques provoque son augmentation et crée un mode de fonctionnement déséquilibré, et dans certaines situations, un accident dans le système. Pour cette raison, la zone allant de l'enroulement du poste de transformation jusqu'à la sortie de l'appartement est soumise à des mesures électriques et les résultats sont analysés pour ajuster l'état technique.
Toute la longueur de la chaîne montée, de la sortie à l'enroulement du transformateur, ressemble à une boucle ordinaire, et comme elle est formée de deux lignes conductrices de phase et de zéro, elle est appelée boucle de phase et de zéro.
Une représentation plus visuelle de sa formation est donnée par l'image simplifiée suivante, qui montre plus en détail l'une des méthodes de pose des fils à l'intérieur de l'appartement et le passage des courants à travers lui.
Ici, par exemple, un disjoncteur en ligne AB situé à l'intérieur d'un panneau d'appartement électrique, les contacts d'une boîte de jonction sur laquelle des fils de câble et une charge sous la forme d'une lampe à incandescence sont représentés sont représentés. À travers tous ces éléments, le courant circule en fonctionnement normal.
Principes de mesure de la résistance de boucle phase zéro
Comme vous pouvez le voir, la tension de l'enroulement abaisseur de la sous-station du transformateur, qui crée le flux de courant à travers l'ampoule connectée à la prise, est fournie à la sortie via des fils.Dans ce cas, une partie de la tension est perdue sur la résistance des fils de la ligne d'alimentation.
La relation entre la résistance, le courant et la chute de tension dans une section de circuit est décrite par la célèbre loi d'Ohm.
R = U / I.
N'oubliez pas que nous n'avons pas un courant constant, mais un courant sinusoïdal alternatif, caractérisé par des quantités vectorielles et décrit par des expressions complexes. Sa pleine valeur n'est pas affectée par un composant actif de la résistance, mais par le composant réactif, y compris les parties inductives et capacitives.
Ces motifs sont décrits par le triangle de résistances.
La force électromotrice générée sur l'enroulement du transformateur crée un courant qui génère une chute de tension sur l'ampoule et les fils du circuit. Les types de résistance suivants sont surmontés:
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actif au niveau du filament, des fils, des joints de contact;
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inductif des enroulements intégrés;
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capacitif d'éléments individuels.
La partie principale de l'impédance est la partie active. Par conséquent, lors de l'installation du circuit pour une évaluation approximative, il est permis de le mesurer à partir de sources de tension continue.
La résistance totale S de la section de boucle à phase zéro, compte tenu de la charge, est déterminée comme suit. Tout d'abord, la valeur de l'EMF créée sur l'enroulement du transformateur est reconnue. Sa valeur montrera avec précision le voltmètre V1.
Cependant, l'accès à cet endroit est généralement limité et il est impossible d'effectuer une telle mesure. Par conséquent, une simplification est faite - le voltmètre est inséré dans les contacts de la prise de la prise sans charge et la lecture de la tension est enregistrée. Ensuite:
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un ampèremètre, une charge et un voltmètre y sont connectés;
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les lectures des instruments sont enregistrées;
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le calcul est en cours.
Lors du choix d'une charge, vous devez y faire attention:
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stabilité pendant les mesures;
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la possibilité de générer du courant dans un circuit de l'ordre de 10 ÷ 20 ampères, car à des valeurs inférieures, des défauts d'installation peuvent ne pas apparaître.
L'amplitude de l'impédance de boucle, en tenant compte de la charge connectée, est obtenue en divisant la valeur E mesurée par le voltmètre V1 par le courant I déterminé par l'ampèremètre A.
Z1 = E /I = U1 / I
L'impédance de charge est calculée en divisant la chute de tension de sa section U2 par le courant I.
Z2 = U2 / I.
Il ne reste plus qu'à exclure la résistance de charge Z2 de la valeur calculée Z1. Obtenez l'impédance de la boucle de phase zéro Zp. Zp = Z2-Z1.
Caractéristiques technologiques de la mesure
Avec les instruments de mesure amateurs, il est pratiquement impossible de déterminer avec précision la valeur de la résistance de boucle en raison des grandes valeurs de leur erreur. Le travail doit être effectué avec des ampèremètres et des voltmètres de la classe de précision accrue 0,2, et ils ne sont généralement utilisés que dans les laboratoires électriques. De plus, ils nécessitent une manipulation habile et un calendrier de vérification fréquent au service métrologique.
Pour cette raison, il vaut mieux confier la mesure à des spécialistes de laboratoire. Cependant, ils sont susceptibles de ne pas utiliser un seul ampèremètre et voltmètre, mais spécialement conçus pour ces résistances de boucle de phase zéro de haute précision.
Considérez leur appareil sur l'exemple d'un appareil appelé compteur de courant de court-circuit type 1824LP. La justesse de ce terme ne sera pas jugée. Très probablement, il a été utilisé par les commerçants pour attirer des acheteurs à des fins publicitaires. Après tout, cet appareil n'est pas en mesure de mesurer les courants de court-circuit. Cela ne sert qu'à les calculer après les mesures pendant le fonctionnement normal du réseau.
L'appareil de mesure est fourni avec des fils et des cosses placés à l'intérieur du couvercle. Sur son panneau avant, il y a un bouton de commande et un écran.
À l'intérieur, le circuit de mesure électrique est entièrement mis en œuvre, éliminant les manipulations inutiles de l'utilisateur. Pour ce faire, il est équipé d'une résistance de charge R et de compteurs de tension et de courant connectés en appuyant sur un bouton.
Les batteries, le circuit imprimé interne et les prises pour connecter les fils de connexion sont illustrés sur la photo.
Ces appareils sont connectés par des sondes filaires à une prise de courant et fonctionnent en mode automatique. Certains d'entre eux ont une mémoire à accès aléatoire dans laquelle les mesures sont entrées. Ils peuvent être visualisés séquentiellement après un certain temps.
Technologie de mesure de résistance avec compteurs automatiques
Sur l'appareil préparé pour le fonctionnement, les extrémités de connexion sont installées dans les prises et au verso, elles sont connectées aux contacts de prise. L'appareil de mesure détermine immédiatement et automatiquement la valeur de la tension et l'affiche sous forme numérique. Dans l'exemple ci-dessus, il est de 229,8 volts. Après cela, cliquez sur le bouton de changement de mode.
L'appareil ferme le contact interne pour connecter la résistance de charge, créant un courant de plus de 10 ampères dans le réseau. Après cela, la mesure et les calculs actuels ont lieu. L'amplitude de l'impédance de la boucle à phase zéro est affichée. Sur la photo, c'est 0,61 Ohm.
Des compteurs séparés pendant le fonctionnement utilisent l'algorithme pour calculer le courant de court-circuit et l'afficher en plus sur l'écran.
Lieux de mesure
La méthode de détermination de la résistance illustrée par les deux photos précédentes est entièrement applicable aux schémas de câblage assemblés à l'aide d'un système TN-C obsolète. Lorsqu'un conducteur PE est présent dans le câblage, il est nécessaire de déterminer sa qualité. Cela se fait en connectant les fils de l'appareil entre le contact de phase et le zéro de protection. Il n'y a pas d'autres différences entre la méthode.
Les électriciens évaluent non seulement la résistance de la boucle de phase zéro à la sortie finale, mais souvent cette procédure doit être effectuée sur un élément intermédiaire, par exemple, un bornier d'une armoire de distribution.
Les systèmes d'alimentation triphasés vérifient séparément l'état du circuit de chaque phase. Un court-circuit peut un jour traverser l'un d'eux. Et comment ils sont assemblés montrera les mesures.
Pourquoi mesurer
La vérification de la résistance de la boucle à phase zéro est effectuée à deux fins:
1. déterminer la qualité de l'installation pour identifier les faiblesses et les erreurs;
2. évaluation de la fiabilité de la protection choisie.
Identification de la qualité de l'installation
La méthode vous permet de comparer la valeur réelle mesurée de la résistance avec celle calculée par le projet lors de la planification des travaux. Si le câblage a été effectué efficacement, la valeur mesurée répondra aux exigences des normes techniques et garantira un fonctionnement sûr.
Lorsque la valeur calculée de la boucle est inconnue et que le réel est mesuré, vous pouvez contacter les spécialistes de l'organisation de conception pour effectuer des calculs et une analyse ultérieure de l'état du réseau. La deuxième façon consiste à essayer de comprendre vous-même les tableaux des concepteurs, mais cela nécessitera des connaissances en ingénierie.
Si la résistance de boucle est trop élevée, vous devrez rechercher le mariage au travail. Cela peut être:
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saleté, corrosion sur les joints de contact;
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section de câble sous-estimée, par exemple, l'utilisation de 1,5 carré au lieu de 2,5;
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exécution de torsion de faible qualité réalisée avec une longueur réduite sans extrémités soudées;
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l'utilisation de matériaux pour les conducteurs sous tension à haute résistivité;
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autres raisons.
Évaluation de la fiabilité de protections sélectionnées
Le problème est résolu comme suit.
Nous connaissons la valeur de la tension nominale du réseau et avons déterminé la valeur de l'impédance de boucle. Lorsqu'un court-circuit à phase métallique se produit à zéro, un courant de court-circuit monophasé traversera ce circuit.
Sa valeur est déterminée par la formule Ikz = Unom / Zp.
Considérez ce problème pour la valeur d'impédance, par exemple, à 1,47 ohms. Ikz = 220 V / 1,47 Ohm = 150A
Nous avons déterminé cette valeur. Reste maintenant à évaluer la qualité du choix des calibres du disjoncteur de protection installé dans cette chaîne pour éliminer les accidents.
Rappelons que les PUE nécessitent de choisir une machine automatique qui fournit une valeur de 1,1 du courant nominal (Inom N) pour AB avec déclenchements instantanés.Dans ce paragraphe, sous N = 5, 10, 20, les caractéristiques des rejets de types "B", "C", "D" sont utilisées. Vous pouvez en savoir plus sur les fonctionnalités de l'utilisation des caractéristiques de l'heure actuelle ici: Caractéristiques des disjoncteurs
Supposons qu'un disjoncteur de classe "C" avec un courant nominal de 16 ampères et une multiplicité de 10 soit installé dans le tableau. Pour cela, le courant de coupure de court-circuit par un déclencheur électromagnétique ne doit pas être inférieur à celui calculé par la formule: I = 1.1x16x10 = 176 A. Et nous avons calculé 150 A.
Nous faisons 2 conclusions:
1. La coupure électromagnétique de fonctionnement actuelle est inférieure à ce qui peut se produire dans le circuit. Par conséquent, le disjoncteur ne sera pas déconnecté de celui-ci et seul le fonctionnement du déclencheur thermique se produira. Mais son temps dépassera 0,4 seconde et n'assurera pas la sécurité - une forte probabilité d'incendie.
2. Le disjoncteur n'est pas installé correctement et doit être remplacé.
Tous ces faits permettent de comprendre pourquoi les électriciens professionnels accordent une attention particulière au montage fiable des circuits électriques et mesurent la résistance de la boucle phase zéro immédiatement après l'installation, périodiquement en cours de fonctionnement et en cas de doute sur le bon fonctionnement des disjoncteurs.
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