Внесены некоторые существенные поправки в схему непрерывного контроля ЗУ. Основными критериями при разработке таких схем являются их простота, надёжность и безопасность. Поэтому здесь умышленно не использовались микропроцессоры (микроконтроллеры) и электронные цифровые приборы. Ниже приводятся основные расчётные параметры данной схемы:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаДопустим, сопротивление растекания токового электрода Rтэ имеет значение порядка 100 Ом. Чтобы создать ток в измерительной цепи 1 А потребуется приложить напряжение порядка 100 В, что для наружных электроустановок представляет серьёзную опасность. Для снижения этого напряжения до безопасных значений (не более 25 В), необходимо либо уменьшить сопротивление цепи, что довольно проблематично, либо повысить чувствительность амперметра PA1 и вольтметра PV1, что и было сделано, т.е. был взят миллиамперметр PA1 с пределом измерений 100 мА и милливольтметр PV1 с пределом измерений 1000 мВ, а также повышено выходное напряжение трансформатора Т1 до 24 В. Чтобы создать в измерительной цепи ток порядка I = 100 мА, потребуется приложить напряжение порядка: U = I*(Rзу+R1+Rтэ) = 0,1 (4+50+100) = 15,4 В.
Настройка схемы. Включают питание схемы и, плавно поднимая напряжение на выходе трансформатора Т1, увеличивают ток в измерительной цепи до 100 мА, контролируя его значение по миллиамперметру PA1. При необходимости подстраивают значение тока в измерительной цепи при помощи переменного сопротивления (потенциометра) R1, включенного по реостатной схеме. После этого считывают показания милливольтметра PV1. Вычисляют сопротивление заземляющего устройства по закону Ома: Rзу = U/I. Для уменьшения случайных погрешностей желательно выполнить не менее трёх измерений и вычислить среднеарифметическое значение Rзу. Например, при токе в измерительной цепи 100 мА милливольтметр PV1 показал напряжение 800 мВ. Значит, сопротивление ЗУ равно: Rзу = U/I = 800/100 = 8 Ом. Следовательно, необходимо принять меры для снижения сопротивления ЗУ (добавить дополнительные заземляющие электроды). Допустим, что после принятия мер по снижению сопротивления ЗУ, при токе в 100 мА милливольтметр показал напряжение 300 мВ, значит Rзу = U/I = 300/100 = 3 Ом. Всё соответствует требованиям Норм при Rнорм. = 4 Ом. После определения сопротивления ЗУ, настраивают уставку срабатывания токового реле РТ-40У с таким расчётом, чтобы при увеличении сопротивления Rзу выше нормируемого значения 4 Ома токовое реле сработало. В нашем случае уставка срабатывания (отпускания) реле будет равна: Iуст = U/Rнорм. = 0,3 В / 4 Ом = 0,075 А, т.е. для реле РТ-40У в диапазоне (0,1...1,0) А можно установить уставку по току, равную 0,1 А и это реле будет уверенно срабатывать при увеличении сопротивления ЗУ более 4 Ом. Для отстройки от случайных срабатываний реле служит уставка по времени срабатывания, которую нужно установить на максимальное значение 20 секунд. Нужен ли стабилизатор напряжения? Предположим, что напряжение в сети изменяется в пределах +/-10 %. Напряжение на выходе трансформатора Т1 также будет изменяться в пределах +/-10 %, что в абсолютных значениях составит +/-0,15 В, при этом ток в измерительной цепи будет изменяться в пределах +/-0,001 А. Для реле РТ-40У с уставкой 0,1 А такие колебания тока вполне допустимы и не должны вызывать его ложного срабатывания.