Impedancja pętli zwarcia – dowiedz się po co ją mierzyć?

Odpowiadając najkrócej, celem pomiaru impedancji pętli zwarcia jest określenie, czy zabezpieczenie realizujące samoczynne wyłączenie zasilania zadziała w określonym czasie opisanym w normie PN-HD 60364-4:41. W materiale tym omówimy zarówno wymogi prawne, jak i sposób pomiaru impedancji pętli zwarcia.

Czym jest norma Norma PN-HD 60364-6?

Ustawa o prawie budowlanym z roku 1994r z późniejszymi poprawkami wymaga odbiorczego i okresowego sprawdzania stanu technicznego budynku, w tym instalacji elektrycznej i środków ochrony przed porażeniem. Norma PN-HD 60364-6 mówi o tym, iż sprawdzenie środka ochrony przed dotykiem pośrednim, mianowicie samoczynne wyłączenie zasilania dokonujemy poprzez pomiar impedancji pętli zwarcia.

Impedancja pętli zwarcia to suma rezystancji przewodów i impedancji uzwojeń transformatora. Jej wartość oraz napięcie robocze instalacji pozwalają na określenie spodziewanego prądu zwarciowego.

Wzór na impedancję pętli zwarcia

Zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41, może być ono realizowane wykorzystując wyłącznik nadprądowy lub wyłącznik nadprądowy razem z wyłącznikem różnicowoprądowym. Aby ocenić skuteczność ochrony, dokonuje się pomiaru impedancji pętli zwarcia i sprawdza spełnienie podstawowego warunku ochrony w zależności od układu sieci.

Wzór na impedancję pętli zwarcia:

  1. Układ sieci TN: Zs   U0Ia
  2. Układ sieci TT: Zs x Ia ≤ Ulub  RA X I∆N ≤ 50V
  3. Układ sieci IT: 2IAZS ≤ U

Przykład sprawdzenia skuteczności SWZ dla układu TN

Badany obwód zabezpieczony jest wyłącznikiem nadprądowym o prądzie znamionowym 16A typ B, a napięcie sieci wynosi 230V. Prąd IA wyznaczamy z charakterystyki czasowo prądowej wyłącznika, w tym przypadku zakres zadziałania dla typu B to 3 do 5 krotności prądu ciągłego IN. Wybieramy górną granicę zadziałania wyłącznika nadprądowego czyli 5-krotność prądu ciągłego.

Obliczenie dopuszczalnej impedancji pętli zwarcia:

ZS= 230:80 = 2,875 Ω

Jeśli zmierzona wartość impedancji pętli zwarcia nie przekracza powyższej wartości, uznajemy że warunek jest spełniony, a środek ochrony skuteczny.

Pomiar impedancji pętli zwarcia – metoda techniczna i spadku napięć

Metoda techniczna wykorzystuje amperomierz i woltomierz, gdzie dokonuje się osobno pomiaru rezystancji i reaktancji pętli zwarciowej.  Impedancja będzie więc sumą geometryczną tych dwóch wartości.

Najczęściej dokonuje się pomiaru pętli zwarcia metodą spadku napięć, którą to metodę wykorzystują profesjonalne mierniki obliczają pętlę zwarcia. Metoda ta polega na pomiarze spadku napięcia bez dodatkowego obciążenia a następnie drugim pomiarze z wykorzystaniem dodatkowego, regulowanego obciążenia.