Evaluation of Applicability of Classic Methods of a Fault Loop Impedance Measurement to Circuits with Residual Current Devices

• Autorzy: Czapp S. , Borowski K.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2016305

Warianty tytułu

PL

Ocena przydatności klasycznych metod pomiaru impedancji pętli zwarciowej do obwodów z wyłącznikami różnicowoprądowymi

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Measurement of fault loop impedance in low voltage grids and systems is in most cases performed to verify the effectiveness of protection against electric shock by automatic disconnection of supply. For the sake of measurement accuracy, it is advisable to perform it using large current. Unfortunately, in circuits with residual current devices which are very widely used nowadays, a large measurement current may trigger those devices unnecessarily. The study presents results of an investigation of residual current devices behaviour during measurements of fault loop impedance performed with selected measuring devices. The tests have been performed on circuits with residual current devices with a rated residual operating current IΔn = 30 mA, of AC and A type. Based on the performed tests and analyses, a method for measurement of fault loop impedance which does not unnecessarily trigger residual current devices has been proposed.

PL

Pomiar impedancji pętli zwarciowej w sieciach i instalacjach niskiego napięcia wykonuje się najczęściej w celu oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączanie zasilania. Z punktu widzenia dokładności pomiaru korzystne jest, aby wykonać go dużym prądem. Niestety, w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi, które obecnie są stosowane na bardzo szeroką skalę, duży prąd pomiarowy może powodować ich zbędne wyzwalanie. W pracy przedstawiono wyniki badań zachowania się wyłączników różnicowoprądowych przy pomiarze impedancji pętli zwarciowej, wykonanym wybranymi miernikami. Badania przeprowadzono w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi o prądzie znamionowym różnicowym IΔn = 30 mA, typu AC oraz typu A. Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz zaproponowano sposób pomiaru impedancji pętli zwarciowej, który nie powoduje zbędnego zadziałania wyłączników różnicowoprądowych.

Słowa kluczowe

EN

residual current device; fault loop impedance; measurements

PL

wyłącznik różnicowoprądowy; impedancja pętli zwarciowej; pomiary

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapp S.

• Gdańsk University of Technology

autor

Borowski K.

• Gdańsk University of Technology Faculty of Electrical and Control Engineering

Bibliografia

• PN-HD 60364-6:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia [Low voltage electrical installations]. Part 6: Verification.
• S. Czapp, Metoda wektorowa pomiaru impedancji pętli zwarciowej w obecności zakłóceń [Vectorial method for measurement short-circuit loop impedance in network with disturbances], Archiwum Energetyki, 2003, t. 32, No. 1–2, pp. 43–62.
• S. Czapp, Pomiary impedancji pętli zwarciowej w obwodach chronionych wyłącznikami różnicowoprądowymi [Fault loop impedance measurements in circuits protected with residual current devices], Biuletyn Techniczno-Informacyjny Oddziału Łódzkiego Stowarzyszenia Elektryków Polskich, 2014, nr 2 (65), pp. 2–11.
• P. Danzer, Impedance measurement in low voltage systems. Proc. 5th International Symposium on Short Circuit, Vol. 1, Warszawa, 1992.
• J. Masny, Pomiary impedancji pętli zwarciowej [Fault loop impedance measurements], Gospodarka Paliwami i Energią, 1987, No. 10, pp. 16–21.
• Z. Nawrocki, Analiza błędów metody przy pomiarach skuteczności zerowania układem różnicowym o łączniku sterowanym cyklicznie [Method error analysis in measurements of the effectiveness of automatic disconnection of supply a differential system with a cyclically controlled switching device], Przegląd Elektrotechniczny, 1983, No. 5.
• R. Roskosz, Przyrządy typu MR do pomiaru impedancji pętli zwarciowej. [MR-type instruments for fault loop impedance measurement], Przegląd Elektrotechniczny, 1990, No. 6, pp. 125–127.
• R. Roskosz, Nowe rozwiązania pomiaru impedancji pętli zwarciowej przy odkształceniu krzywej napięcia w miejscu pomiaru [New solution for measurement of power system loop impedance in the presence of distorted voltage waveforms at testing point], Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Elektryka, 1995, No. 79.
• PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4–41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym. [Low voltage electrical installations. Part 4–41: Protection for safety. Protection against electric shock].
• PN-HD 60364-7-7xx Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Części 7–7xx: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji i lokalizacji. [Low voltage electrical installations. Parts 7–7xx: Requirements for special installations or locations].
• Meter catalogue sheets from the http://www.kew-ltd.co.jp/en website.
• D-LOK function for fault loop measurement without tripping residual current devices (RCD) in meter KEW4120A. Assessment of fault loop impedance measurement results. Catalogue materials from the KYORITSU company.
• Meter catalogue sheets from the http://www.sonel.pl website.
• D.R. Harris, M.B. Litherland, A.L. Flowerday, Circuit testing, European patent no. 295800, 1988.
• S. Czapp, Wyłączniki różnicowoprądowe w ochronie przeciwporażeniowej przy odkształconym prądzie różnicowym [Residual current devices in protection against electric shock under distorted earth fault current], Gdańsk 2009.
• S. Czapp, K. Borowski, Sposób i układ do pomiaru rezystancji pętli zwarciowej w obwodach chronionych wyłącznikami różnicowo-prądowymi typu AC i typu A. Zgłoszenie patentowe nr P.407795 z 3.04.2014. [Method and system for measurement of fault loop resistance in circuits protected with type AC and type A residual current devices. Patent application no. P.407795 of 03/04/2014].

Uwagi

1. Wersja polska na stronach 53--58.

2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).