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为智能建筑供电系统施工与验收服务的新仪表

导读:
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配电网络的重要性
 ---在智能建筑综合布线工程中,随着国家标准的贯彻执行,无论业主、设备厂家、施工方、验收方,都对网络设备与数据线缆的设计、施工与验收日益重视。但在实际工程中,由于测试仪表的限制,各方对与数据网络同时并存的配电网络的施工质量的验收测试往往无法得到量化的数据,这为日后的网络使用埋下了隐患。
---合格的电源是一切电子设备正常运行的基础,就大多数用户而言,低压交流(220V)电源是设备的惟一动力;在配电网络规模方面,国标(GB/T 50311,312)规定:“设备间应提供不少于两个220V、10A带保护接地的单相插座”,“每1个工作区至少应配置1个220V交流电源插座”,显然其规模不亚于数据电缆。
---配电网络的安全不仅影响设备的运行和建筑物的安全,而且涉及人身安全。《中国火灾统计年鉴》显示,因电气原因引发的火灾在各类火灾中高居榜首,约有30%的火灾是由建筑物电气线路老化或配置不合理造成的,并正以平均每年1%的速度持续上升。6.6%的人在使用插座板时曾有被电击的经历。相比之下,根据美国国家防火协会(NFPA)和美国消费类产品安全委员会统计,约9%的火灾和7%的死亡是因用电造成的;日本每人平均用电是中国的8倍,而电气火灾只占火灾原因的2%~3%,中国的电击死亡率与法国相比是400∶1。仅就国标中针对智能建筑中交流供电的规定,就涉及:配电系统的电压等级、带载能力、接地效果等关键项目,这些指标都直接与安全相关。
---在此,美国理想工业公司(IDEAL INDUSTRIES)希望通过其设计的测量仪表,对交流配电线路中重要环节进行测量分析,提供量化的检测数据,协助查明故障位置及原因,消除安全隐患,提高施工质量。

交流电源插座也有“接线图”问题
---民用建筑与商用建筑的三芯墙壁插座的接线分别定义为:相线又称火线(代号L),零线又称中性线(代号N),安全保护接地(代号G)。对于带保护地的单相交流插座,按施工工艺要求,正确的接线应是:“左零、右火、中间地”。常见的接线故障有:零/火接反、零/地接反、火/地错接、地线虚接或未接等。接线错误将直接导致设备无法正常运行或损坏,甚至造成人身伤害。
 ---在接线错误中,由于电位相同,用万用表最不易检测到,是零线与地线的接线错误。
---零线或称中性线,是负载与电源之间回路的组成部分。只在电源系统的入口(如电力变压器处)接地,并应确保此处是惟一接地点,如果出现其他接地点,则部分零线电流将通过建筑物传导,产生离散电压并造成危害。
---地线也在系统电力线入口处接地,但同时与用电设备的保护接地端、建筑物金属部分连接。地线内一般无电流流过,只有在设备发生漏电或漏电保安器被触发时才会流过电流。
---中性线接到接地端,电路中的电流都经接地体流入大地。往往由于错误或疏忽,中性线与接地线在总配电端就接反了。如果中性线与接地线在建筑物的其他部分也有连接,则建筑物的所有接了地的金属,都成为中性线的一部分,由于多点接地,电子设备上就会经常出现变化的电压,工作出现异常。
---用普通万用表需反复测量多次,再根据读数分析出接线正误。而用SureTest电路分析议,只需将其接入墙壁插座,仪表自动进行所有相关测量,并进行数据分析,几乎在接入被测插座的同时,屏幕就以中文显示接线状态及错误信息。

带电测量线缆阻抗
---配电网络的线缆安装、线缆本身质量或选择不当,都会造成线缆阻抗变大。无论火线还是零线,阻抗变大后都直接导致负载的输入电压降低。如果高阻抗集中在一点,则有可能导致高热,继而引发线路烧毁或火灾。
---保护地线虽不对设备提供能量,但其对设备运行和人身安全却至关重要。
---GB/T 50311,312-2000要求:“保护接地电阻值,单独设置接地体时,不应大于4Ω;采用联合接地时,不应大于1Ω”,但这只是对系统接地的要求,要保证每个工作区的设备均有良好接地,则必须通过各工作区的插座保护地线来保证。换言之,如果系统接地性能符合要求,而连接至各个设备的保护地线不佳,仍然不能保证设备的接地效果。
---美国理想工业的SureTest测试仪的独特之处,就是能准确测量每个插座中的三根导线的电阻值。另外,为保证施工质量,公司还提供快速导线连接器产品,可彻底替代绝缘胶布,完全徒手操作,也可带电操作,实现便捷安装。

带载测量线路电压降,准确定位高阻点
---测量导体阻抗只能了解线缆的整体阻抗效果,但不能对高阻点进行准确定位,而故障定位才是排除故障的关键。
---电路中的高阻点是造成用电设备输入电压异常的主要原因(但不是惟一原因)。例如连接器松脱、虚接、设备有缺陷都属此类故障。为美观起见,装修时布线均尽可能隐藏起来,很多固定布线和插座都在视线以外。采用空载测量电压的方法,几乎不能显示接线质量的优劣,采用加载测试并计算电压降,能确定90%的高阻点问题。
---实际检测中如何接入大功率负载呢?真的需要接个大电炉子测电压吗?
---理想公司的“SureTest”的技术,使测量者只需轻触按键,即可在电路上加不同(电子)负载(5A、8A、10A),而且不会触发断路器或造成任何在线设备的中断,再通过对比空载与各负载电流下的线路电压,得到准确的电压降数据。
---用SureTest在电路中寻找高阻故障点十分简单。在被测分支电路距配电盘最远端插座测线路压降,结果无外乎以下3种:
---1.如果两次读数有明显变化,则说明故障就在这两个插座之间,往往就在电缆的连接处。
---2.如果两插座间读数无明显变化,但由近及远,压降逐渐增大,则说明线径选择较细,不满足配电长度或负载用电的要求,应检查线径并测量电流,必要时更换配线。
---3.如果带载测量时压降大,但各插座之间读数始终无明显变化,则说明问题出在第一个接头处,或配电盘本身有问题。
---由于采用带载测量,通过仪器内部的计算,SureTest还能为用户提供火线、零线与地线的导体阻抗,而且是带电测量,此类数据是采用普通万用表无法得到的,这无疑为用户对工程施工质量提供了直观的判定依据。

确定零点漂移
 ---由于三相不平衡或存在谐波,中性线中就会出现电流,又由于中性线存在一定的阻抗,就会产生中性线电压。中性线电压(或称零点漂移)是造成相电压过压和欠压的又一原因。
 ---如图4所示,零点漂移后,本应相等的相电压(VOA、VOB、VOC)出现偏差,形成:VO''A、VO''B、VO''C(虚线所示)。
---确定是否存在零点漂移的最简单方法,就是测量零线对地电压。无须更多操作,SureTest测试仪就可测量并显示此参数,从而把握三相配电,使负载分配更合理。
---SureTest测试仪提供的峰值电压与频率数据,可作为探测电网中是否存在高频谐波干扰的参考。

精确测量漏电保安器的动作时间
---除注意使用适当的接地技术、测试并保持好的电气接地外,安装保护装置是防止人身和设备发生触电的有效方法,例如使用“漏电保安器(RCD)”。这类部件内部为机械联动装置,随使用时间的推移,不排除疲劳老化失灵的可能,据研究结果显示,15%的RCD不能通过测试。因此,UL认证机构(Underwriters Laboratories)要求对RCD每月检查一次。但漏电保安器上的测试按钮只能对保安器本身进行验证,无法在远离保安器的插座处验证整个被测线路的状态;而且无法得知保安器的动作时间。
---SureTest测试仪提供1个漏电保安器(RCD)测试按钮,按动此按钮,测试仪就会提供30mA的触发电流,电路恢复供电后,测试仪就会显示从触发到断电的时间。这样的操作在每个电源插座上都可以进行,验证整个电路,确保实际用电时设备与人员的安全。
---必须说明一点,SureTest测试仪的供电直接来自它所检测的电源插座,内部没有电池,省去了因电池电量不足造成测量不准和换电池的麻烦,整个仪器只有3个按键,无须学习就可掌握和完成全部测试功能,为用户提供最大便利。

 
来源:今日电子   作者:美国理想工业中国有限公司北京代表处 任长宁   2004/7/1 0:00:00
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