Przyrządy wielofunkcyjne, służące do badania bezpieczeństwa instalacji elektrycznych, są od wielu lat podstawowym narzędziem pracy wielu pomiarowców. Posiadanie jednego miernika wykonującego kilka typów badań znacznie ułatwia im pracę. Wśród zalet korzystania z przyrządów wielofunkcyjnych można wymienić przede wszystkim lepszą ergonomię, łatwość transportu czy mniejsze koszty zakupu i utrzymania sprzętu pomiarowego (np. wzorcowania czy wymiany baterii/akumulatorów). Oczywiście takie rozwiązanie ma też pewne wady (np. wyłączenie z użytku miernika wielofunkcyjnego pozbawia możliwości wykonania kilku rodzajów pomiarów), ale ze względu na fakt, że w ostatecznym rozrachunku wady są skutecznie przysłaniane przez zalety - to właśnie “kombajny” pomiarowe cieszą się największą popularnością.

Mówiąc o przyrządach wielofunkcyjnych najczęściej bierze się pod uwagę rozwiązania łączące w sobie pomiary dotyczące jednego zastosowania (np. kompleksowych pomiarów bezpieczeństwa instalacji niskiego napięcia w oparciu o wymagania normy PN-HD 60364-6). Jeden tester pozwala wtedy wykonać m.in. pomiary ciągłości połączeń ochronnych, rezystancji izolacji, impedancji pętli zwarcia, parametrów wyłączników RCD, rezystancji uziemień, kolejności następstwa faz i spadku napięcia - czyli w jednej obudowie mamy wszystko to, czego wymaga dana norma.

W niniejszej publikacji szerzej opiszemy jednak przyrząd wielofunkcyjny, który umożliwia pomiary w nieco mniej oczywistej konfiguracji. Przedstawiamy przyrząd dedykowany głównie badaniom uziemień (Earth) oraz izolacji (Insulation) - Metrel MI 3288 EI Tester. Gdzie może się przydać i dlaczego producent zdecydował się na zastosowanie właśnie takiej konfiguracji? Zapraszamy do lektury.

Podstawowe informacje

Przyrząd MI 3288 Earth Insulation Tester jest pośrednim następcą modelu MI 2088 Earth Insulation Tester, który miał swoją premierę w 1999 roku i pozwalał na precyzyjne pomiary zarówno rezystancji uziemień czy rezystywności gruntu, jak i rezystancji izolacji. Cechy takie jak nowoczesny jak na owe czasy interfejs, możliwość zapisu wyników i przesłanie ich do oprogramowania, mnogość funkcji pomiarowych i ponadprzeciętna wytrzymałość sprawiały, że model ten był chętnie wybierany przez pomiarowców przeprowadzających kontrolę różnych obiektów.

Po 23 latach pomysł takiego połączenia funkcjonalności doczekał się odświeżenia. W nowej odsłonie przyrząd Metrel MI 3288 EI Tester bazuje na rozwiązaniach stosowanych w innych współczesnych modelach tej marki. Do jego zaprojektowania użyto obudowy i interfejsu użytkownika znanego z flagowego miernika instalacji elektrycznych MI 3155 EurotestXD, który został zmieniony jedynie w niewielkim stopniu (w ramach ciekawostki wspomnieć można, że MI 2088 także dzielił swoją obudowę i interfejs z miernikiem instalacji elektrycznych - modelem MI 2087 Instaltest 61557).

Przyrząd Metrel MI 3288 można obsługiwać zarówno za pomocą przycisków, jak i z poziomu kolorowego ekranu dotykowego. Zunifikowany interfejs oparty o ekran dotykowy (przekątna 4,3”) jest stosowany we wszystkich nowych przyrządach słoweńskiego producenta od 2015 roku. Dzięki sukcesywnemu wdrażaniu uniwersalnego rozwiązania - użytkownicy mający wcześniej styczność z modelami takimi jak np. MI 3152 EurotestXC, MI 3155 EurotestXD, MI 3325 MultiservicerXD, MI 3394 MultitesterXA, MI 3360 OmegaGT XA, MI 3280 DT Analyser czy MI 3290 Earth Analyser mogą właściwie natychmiast - w sposób bardzo intuicyjny - rozpocząć pracę z modelem MI 3288 EI Tester. Zdublowany sposób obsługi (przyciski + ekran dotykowy) pozwala na pracę z przyrządem w sposób szybki i dogodny dla każdego użytkownika. Jednocześnie umożliwia zaawansowane i sprawne zarządzanie bazą danych pomiarowych, strukturą badanych obiektów czy testami automatycznymi, które również są obsługiwane przez model MI 3288. Przyrząd standardowo zasilany jest z dedykowanego akumulatora o pojemności 4400 mAh, którego czas pełnego naładowania wynosi 3h, a opcjonalnie można użyć akumulatora o pojemności 8800 mAh (pełne naładowanie w 4,5h). Orientacyjny czas pracy na sprawnych akumulatorach zależy od funkcji pomiarowej i jest przedstawiony w tabeli poniżej:

Niewielkie wymiary (25 cm x 11 cm x 16 cm), bardzo niska masa własna (1,6 kg lub 1,8 kg w zależności od stosowanego akumulatora), ergonomia oraz regulowanej długości pasy transportowe sprawiają, że praca z przyrządem jest wygodna i nie męczy operatora (nawet przy badaniach trwających kilka godzin). Stopień ochrony IP 54 zapewnia bezproblemowe operowanie testerem w trudnych warunkach środowiskowych - w temperaturze od -10 do 70 stopni Celsjusza. Po wykonaniu pomiarów - ich wyniki mogą być zapisywane na karcie pamięci microSD o pojemności fabrycznej 8GB, a następnie przesyłane do oprogramowania Metrel ES Manager. Transmisja danych odbywa się z użyciem złącza USB lub interfejsu Bluetooth. Przyrząd fabrycznie posiada menu, instrukcję obsługi, licencję na oprogramowanie oraz świadectwo wzorcowania w języku polskim oraz oferowany jest z 2-letnią gwarancją producenta. Wyposażenie przyrządu zależne jest od wersji zestawu i zostanie opisane w kolejnych akapitach.

Funkcjonalności i zastosowanie

Jak sama nazwa wskazuje - przyrząd Metrel MI 3288 Earth Insulation Tester jest dedykowany do szeroko rozumianych pomiarów parametrów uziemień i izolacji, zarówno w instalacjach elektrycznych jak i elektroenergetycznych. Posiada wszystkie funkcje, które posiadał jego poprzednik MI 2088, jednak w nowym wydaniu zostały one znacznie rozwinięte i udoskonalone. Oprócz tego dodano także nowe możliwości (jak np. pomiary napięć rażenia), jeszcze bardziej zwiększając uniwersalność tego rozwiązania pomiarowego.

W skład funkcji pomiarowych Metrel MI 3288 EI Tester wchodzą:

• Pomiar rezystancji uziemienia metodami 2-przewodową, 3-przewodową. 4-przewodową, selektywną (z użyciem cęgów sztywnych) oraz 2-cęgową.
• Pomiar rezystywności gruntu metodami Wennera oraz Schlumbergera
• Pomiar napięć rażenia (dotykowych oraz krokowych)
• Pomiar ciągłości połączeń ochronnych
• Pomiar rezystancji izolacji napięciami do 2,5 kV wraz z testem diagnostycznym i wyznaczaniem współczynników DAR, PI, DD.
• Pomiar napięcia, częstotliwości oraz prądów.

Skąd pomysł na takie a nie inne połączenie funkcji w jednym przyrządzie i gdzie szukać ich wspólnego mianownika? Śledząc specyfikację łatwo zauważyć, że poza pomiarami napięcia, częstotliwości i prądu (które w dużej mierze służą wstępnemu sprawdzeniu prawidłowego przygotowania obiektu do bezpiecznych pomiarów i zapewnieniu odpowiednich warunków BHP) - reszta funkcji pomiarowych służy do badań związanych z projektowaniem i badaniem elementów instalacji na etapie budowy - zanim jeszcze do obiektu podłączone zostanie zasilanie. Na wstępnym etapie planowania inwestycji można wykonać badania rezystywności gruntu celem określenia optymalnego układu uziomów w danej lokalizacji, a następnie na kolejnych etapach budowy wykonywać pomiary odbiorcze instalacji takie jak rezystancja uziemienia, ciągłość połączeń ochronnych, rezystancja izolacji czy pomiary napięć rażenia. Następnie na etapie odbioru końcowego - po zasileniu obiektu wykonywane są pomiary przeprowadzane pod napięciem np. impedancji pętli zwarcia, wyłączników RCD, spadków napięć itd. Co jeszcze łączy pomiary zaimplementowane w MI 3288? Otóż spora część z nich wykonywana jest na zewnątrz budynków, dlatego też parametry tego przyrządu takie jak opisywany stopień ochrony IP oraz zakres temperatur pracy znacznie wykraczają poza możliwości zwykłych mierników wielofunkcyjnych (dedykowanych do zastosowań głównie wewnątrz zamkniętych pomieszczeń). Opisane powyżej możliwości Metrel MI 3288 EI Tester oczywiście mogą być także z powodzeniem stosowane do badań obiektów na etapie sprawdzeń okresowych, konserwacyjnych czy po naprawie lub rozbudowie. Zaawansowany test diagnostyczny izolacji przyda się do określenia stopnia degradacji czy zanieczyszczeń materiałów izolacyjnych w czasie eksploatacji. Regularnie wykonywane testy uziemień oraz ciągłości połączeń ochronnych (a także napięć rażenia w przypadku obiektów elektroenergetycznych) zapewniają najwyższy poziom bezpieczeństwa obsługi i niezawodną pracę elementów zabezpieczających.

Kilka przykładowych zastosowań przyrządu Metrel MI 3288 EI Tester:

• Pomiary rezystancji uziemień metodą techniczną (2, 3, 4-przewodową) i dwucęgową zgodnie z normą PN-HD 60364-6 w zastosowaniu zarówno mieszkaniowym jak i przemysłowym - więcej na temat tych pomiarów tutaj.
• Pomiary rezystancji uziemień metodą techniczną zgodnie z normą PN-EN 62305.
• Pomiary napięć rażenia zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 50522 (a także wcześniejszej PN-E-05115 oraz norm powiązanych np. PN-EN 50341-1) dla mniejszych obiektów elektroenergetycznych o największym wymiarze lokalnego uziemienia do 50 m. w jednej płaszczyźnie np. małe stacje transformatorowe czy słupy przesyłowe (dla większych obiektów zalecane jest użycie MI 3295 - więcej informacji o pomiarach napięć rażenia można znaleźć tutaj.
• Pomiary ciągłości połączeń ochronnych zgodnie z wymaganiami norm PN-HD 60364-6 oraz innych norm, gdzie pomiar prądem 200mA zgodnie z PN-EN 61557-2 spełnia wymagania dla danego typu pomiaru.
• Pomiary rezystancji izolacji zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-6 oraz innych dokumentów normatywnych gdzie wymagane napięcia probiercze nie przekraczają 2500 V - wraz z pełną diagnostyką stanu izolacji np. linii zasilających, uzwojeń silników czy transformatorów.
• Pomiary lokalnej rezystywności gruntu przed zaprojektowaniem układu uziemień obiektu, który ma być wybudowany w danej lokalizacji.

oraz wszędzie tam, gdzie mogą być wykorzystane funkcje przyrządu.

Poniżej przybliżymy specyfikę każdego z pomiarów dostępnych w przyrządzie MI 3288.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą 2-przewodową

Metoda 2 – przewodowa może być z powodzeniem używana w przypadku, gdy jest dostępny obiekt o znanej – bardzo niskiej wartości rezystancji uziemienia (uziemienie innego obiektu, fragment infrastruktury podziemnej itp.) – niepołączony metalicznie z badanym uziomem. Zaletą tej metody jest brak konieczności wykorzystywania sond szpilkowych.

W trakcie wykonywania pomiaru prąd sinusoidalny Ie jest wymuszany z użyciem zewnętrznego obiektu o znanej, bardzo niskiej wartości rezystancji uziemienia, który pełni rolę sondy prądowej (H). Im niższa rezystancja uziemienia obiektu pomocniczego tym mniejszym błędem obarczony jest pomiar. Jeśli wartość impedancji Ze jest znacznie wyższa niż rezystancji Rc wtedy można przyjąć, że wypadkowy wynik pomiaru będący stosunkiem wartości napięcia do wartości prądu płynącego w pętli Ze + Rc w przybliżeniu jest równy Ze:

Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach wartości (20 V lub 40 V) i częstotliwości (55 Hz, 82 Hz, 94 Hz, 105 Hz, 111 Hz, 128 Hz, 164 Hz).

Pomiar rezystancji uziemienia metodą 3-przewodową

Metoda 3-przewodowa jest standardową techniczną metodą pomiaru impedancji/rezystancji uziemienia. W przypadku, gdy nie ma dostępnych obiektów o znanej, bardzo niskiej impedancji uziemienia – można skorzystać właśnie z tej metody z wykorzystaniem sondy prądowej (H) oraz sondy napięciowej (S). Wadą metody 3-przewodowej jest wpływ rezystancji połączenia z badanym obiektem (E) na wynik pomiaru ale jest to istotne tylko w przypadku precyzyjnego badania bardzo niskich wartości rezystancji uziemień.

W trakcie wykonywania pomiaru prąd I_e jest wymuszany z użyciem sondy prądowej (H). Rezystancja doziemna sondy prądowej powinna być możliwie jak najniższa w celu wymuszenia jak najwyższego prądu pomiarowego I_e. Jeśli wartość rezystancji doziemnej sondy prądowej H (R_c) jest zbyt wysoka (co przekłada się na zbyt niski prąd pomiarowy) – sposobem na zmniejszenie wartości wypadkowej rezystancji uziemienia jest użycie dłuższych sond lub zwielokrotnienie ilości sond prądowych połączonych równolegle. Im niższa wartość wypadkowej rezystancji uziemienia sond prądowych (H) tym wyższa wartość prądu pomiarowego I_e co przekłada się na większą dokładność pomiaru (większy i lepiej mierzalny spadek napięcia na badanej rezystancji uziemienia obiektu). Spadek napięcia mierzony jest przy użyciu sondy napięciowej (S), której rezystancja doziemna również powinna być na możliwie najniższym poziomie. Wartość impedancji uziemienia Z_e obliczana jest ze stosunku zmierzonego napięcia i wymuszonego prądu pomiarowego o danej częstotliwości:

Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach wartości (20 V lub 40 V) i częstotliwości (55 Hz, 82 Hz, 94 Hz, 105 Hz, 111 Hz, 128 Hz, 164 Hz). Rozmieszczenie sond pomiarowych powinno odbywać się zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami pomiarów uziemień metodą techniczną.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą 4-przewodową

Metoda 4-przewodowa jest bardzo zbliżona do metody 3 – przewodowej. Zaletą metody 4 –przewodowej jest brak wpływu rezystancji połączenia z badanym obiektem (E) na wynik pomiaru dzięki zastosowaniu osobnego przewodu do pomiaru napięcia (ES).

W trakcie wykonywania pomiaru prąd I_e jest wymuszany z użyciem sondy prądowej (H). Rezystancja doziemna sondy prądowej powinna być możliwie jak najniższa w celu wymuszenia jak najwyższego prądu pomiarowego I_e. Jeśli wartość rezystancji doziemnej sondy prądowej H (R_c) jest zbyt wysoka (co przekłada się na zbyt niski prąd pomiarowy) – sposobem na zmniejszenie wartości wypadkowej rezystancji uziemienia jest użycie dłuższych sond lub zwielokrotnienie ilości sond prądowych połączonych równolegle. Im niższa wartość wypadkowej rezystancji uziemienia sond prądowych (H) tym wyższa wartość prądu pomiarowego I_e co przekłada się na większą dokładność pomiaru (większy i lepiej mierzalny spadek napięcia na badanej rezystancji uziemienia obiektu). Spadek napięcia mierzony jest przy użyciu sondy napięciowej (S), której rezystancja doziemna również powinna być na możliwie najniższym poziomie oraz złącza ES. Wartość impedancji uziemienia Z_e obliczana jest ze stosunku zmierzonego napięcia i wymuszonego prądu pomiarowego o danej częstotliwości:

Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach wartości (20 V lub 40 V) i częstotliwości (55 Hz, 82 Hz, 94 Hz, 105 Hz, 111 Hz, 128 Hz, 164 Hz). Rozmieszczenie sond pomiarowych powinno odbywać się zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami pomiarów uziemień metodą techniczną.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą selektywną

Metoda selektywna z wykorzystaniem cęgów sztywnych bazuje na metodzie 4-przewodowej i pozwala badać impedancję uziemienia pojedynczych równoległych gałęzi systemu uziemiającego bez konieczności rozłączania układu.

W trakcie wykonywania pomiaru prąd I_e jest wymuszany z użyciem sondy prądowej (H). Rezystancja doziemna sondy prądowej powinna być możliwie jak najniższa w celu wymuszenia jak najwyższego prądu pomiarowego I_e. Jeśli wartość rezystancji doziemnej sondy prądowej H (R_c) jest zbyt wysoka (co przekłada się na zbyt niski prąd pomiarowy) – sposobem na zmniejszenie wartości wypadkowej rezystancji uziemienia jest użycie dłuższych sond lub zwielokrotnienie ilości sond prądowych połączonych równolegle. Im niższa wartość wypadkowej rezystancji uziemienia sond prądowych (H) tym wyższa wartość prądu pomiarowego I_e co przekłada się na większą dokładność pomiaru (większy i lepiej mierzalny spadek napięcia na badanej rezystancji uziemienia obiektu). Spadek napięcia mierzony jest przy użyciu sondy napięciowej (S), której rezystancja doziemna również powinna być na możliwie najniższym poziomie oraz złącza ES. Przy pomocy cęgów sztywnych mierzony jest prąd pomiarowy I_c płynący w gałęzi objętej cęgami (Z_e1 na schemacie). Wartość impedancji uziemienia gałęzi objętej cęgami (Z_sel) obliczana jest ze stosunku zmierzonego napięcia i prądu zmierzonego cęgami:

 
Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach częstotliwości (55 Hz, 82 Hz, 94 Hz, 105 Hz, 111 Hz, 128 Hz, 164 Hz). Rozmieszczenie sond pomiarowych powinno odbywać się zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami pomiarów uziemień metodą techniczną.

Pomiary rezystancji uziemienia metodą 2-cęgową

Metoda 2 – cęgowa może być wykorzystywana do mierzenia układów uziemiających składających się z wielu połączonych ze sobą uziomów równoległych, które nie są połączone pod ziemią. Metoda ta nie wymaga używania dodatkowych sond pomiarowych.

W trakcie wykonywania pomiaru cęgi generujące wymuszają przepływ prądu w pętli prądowej, na którą oprócz uziemienia badanego obiektu, składają się także uziemienia pozostałych obiektów podłączonych do wspólnego przewodu uziemiającego. Na wartość impedancji wypadkowej tej pętli wpływają wszystkie (połączone równolegle) impedancje uziemienia obiektów podłączonych do wspólnego przewodu uziemiającego. Dla przedstawionego schematu będą to Z_e1, Z_e2, Z_e3 oraz Z_e4. W przypadku, kiedy wypadkowa impedancja równolegle połączonych impedancji Z_e1, Z_e2, Z_e3 jest dużo niższa niż wartość impedancji Z_e4 – wynik pomiaru może być rozpatrywany jako ≈ Z_e4. Impedancje uziemienia pozostałych obiektów (gałęzi układu) mogą być zmierzone poprzez objęcie je cęgami w kolejnym kroku.

Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach częstotliwości (82 Hz, 94 Hz, 105 Hz, 111 Hz, 128 Hz, 164 Hz).

Pomiar napięć rażenia

Podczas usterki obiektu elektroenergetycznego, wokół uziemienia badanego obiektu mogą pojawiać się niebezpieczne “leje napięciowe” czyli różnice w potencjale na powierzchni gruntu mogące generować napięcia rażeniowe dotykowe oraz krokowe.

Napięcie rażeniowe dotykowe

Pomiar jest wykonywany pomiędzy dostępnym elementem przewodzącym badanego obiektu oraz połączonymi sondami umiejscowionymi w odległości 1 m od obiektu. Napięcie pomiędzy badanym obiektem a połączonymi sondami symulującymi stopy ludzkie (S2053) jest mierzone woltomierzem z użyciem rezystancji zewnętrznej równej 1 kΩ w postaci adaptera A1597 (co odpowiada rezystancji ciała człowieka na drodze przepływu prądu). Zgodnie z normą PN-EN 50522 i normami powiązanymi sondy S 2053 posiadają łączne pole powierzchni 400 cm2 i muszą być przyciskane do powierzchni badanej siła co najmniej 500N (ok 50 kg).

Napięcie rażeniowe krokowe

Pomiar jest wykonywany pomiędzy dwoma sondami rozmieszczonymi w odległości 1 m od siebie. Metalowe sondy (S2053) symulują ludzkie stopy. Napięcie pomiędzy sondami jest mierzone woltomierzem z użyciem rezystancji zewnętrznej równej 1 kΩ w postaci sondy A1597 (co odpowiada rezystancji ciała człowieka na drodze przepływu prądu). Zgodnie z normą PN-EN 50522 i normami powiązanymi sondy S 2053 posiadają łączne pole powierzchni 400 cm2 i muszą być przyciskane do powierzchni badanej siła co najmniej 500N (ok 50 kg).

W trakcie wykonywania pomiaru prąd I_e jest wymuszany z użyciem sondy prądowej (H). Rezystancja doziemna sondy prądowej powinna być możliwie jak najniższa w celu wymuszenia jak najwyższego prądu pomiarowego I_e. Jeśli wartość rezystancji doziemnej sondy prądowej H (R_c) jest zbyt wysoka (co przekłada się na zbyt niski prąd pomiarowy) – sposobem na zmniejszenie wartości wypadkowej rezystancji uziemienia jest użycie dłuższych sond lub zwielokrotnienie ilości sond prądowych połączonych równolegle. Im niższa wartość wypadkowej rezystancji uziemienia sond prądowych (H) tym wyższa wartość prądu pomiarowego I_gen co przekłada się na większą dokładność pomiaru. Zmierzona wartość napięcia jest przeliczana do wartości spodziewanego prądu doziemnego zgodnie z poniższym równaniem:

Pomiar może być wykonywany sygnałem napięciowym sinusoidalnym o ustawianych poziomach wartości częstotliwości (55 Hz, 82 Hz).

Pomiary rezystywności gruntu

Pomiar rezystywności wykonywany jest w celu zbadania specyfiki gruntu przed projektowaniem zaawansowanych układów uziemiających obiektów elektroenergetycznych.
Pomiar metodą Wennera zakłada równomierne odległości a, pomiędzy czterema sondami pomiarowymi. Głębokość pogrążenia sond powinno odpowiadać wartości ba/20.

Metoda Wennera z jednakowymi odległościami pomiędzy sondami:

Pomiar metodą Schlumbergera zakłada rozmieszczenie pary sond (ES oraz S) w odległości d między nimi oraz rozmieszczenie pozostałych dwóch sond (E oraz H) symetrycznie w odległości a od sond ES oraz S. Wszystkie sondy muszą być ustawione w linii prostej i pogrążone na głębokość b, z uwzględnieniem warunku ba,d. Odległość d musi zawierać się w przedziale od 0,1 m do 49,9 m, a odległość a musi spełniać warunek a>2*d. Należy podłączyć przewody pomiarowe do sond oraz do złącz H, S, ES, oraz E.

 

Schemat połączeń do pomiarów rezystywności gruntu metodą Schlumbergera z użyciem przyrządu MI 3288

 
Metoda Schlumbergera z asymetrycznymi odstępami pomiędzy sondami:

Pomiary rezystancji izolacji

Materiały izolacyjne są ważną częścią każdej instalacji czy urządzenia elektrycznego. Ich właściwości zależą od wielu czynników m.in. temperatura, zanieczyszczenia, zawilgocenia, starzenia, obciążeń mechanicznych czy elektrycznych, itp. Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa i niezawodności wymaga regularnej konserwacji i badania materiałów izolacyjnych.

Wartość mierzona rezystancji opisywana jest równaniem:

Pomiar może być wykonywany napięciami probierczymi od 50V do 1000V regulowanymi w krokach co 50V oraz od 1000V do 2500V regulowanymi w krokach co 100V. Dodatkowo można ustawić czas trwania pomiaru oraz uruchomić uśrednianie wyników.
Dodatkowo można przeprowadzić także dowolnie konfigurowalny test automatyczny z użyciem 3 timerów, obliczaniem współczynników DAR, PI, DD oraz pomiarem pojemności podczas rozładowania.

Współczynnik absorpcji dielektryka

Współczynnik DAR (ang. Dielectric Absorption Ratio – współczynnik absorpcji dielektryka) jest stosunkiem wartości rezystancji izolacji zmierzonej po 30 sekundach oraz po 1 minucie trwania pomiaru. Napięcie pomiarowe DC jest obecne przez cały czas trwania pomiaru.

Indeks polaryzacji

Współczynnik PI (ang. Polarization Index – indeks polaryzacji) jest stosunkiem wartości rezystancji izolacji zmierzonej po 1 minucie oraz po 10 minutach trwania pomiaru. Napięcie pomiarowe DC jest obecne przez cały czas trwania pomiaru.

Współczynnik DD (Dielectric DIscharge) jest testem wykonywanym po zakończeniu procesu pomiaru rezystancji izolacji. Standardowo materiał izolacyjny pozostaje podłączony no napięcia probierczego na czas od 1 do 30 minut a następnie rozładowany przed przeprowadzeniem testu DD. Po minucie mierzony jest prąd rozładowania w celu wykrycia ładowania re-absorpcyjnego badanego materiału. Wysoki prąd re-absorpcyjny oznacza degradację izolacji zwykle w wyniku zawilgocenia.

Test rozładowania dielektryka jest szczególnie przydatny w przypadku testowania izolacji wielowarstwowej. Ten test pozwala zidentyfikować prądy rozładowania, które będą obecne w sytuacji kiedy jedna warstwa z wielowarstwowej izolacji została uszkodzona lub zanieczyszczona. Ten stan nie zostanie wykryty w przypadku testów pojedynczych jak i testów PI. Prąd rozładowania będzie wyższy dla znanej wartości napięcia i pojemności jeśli występuje usterka wewnętrznej warstwy izolacji. Stała czasowa uszkodzonej warstwy będzie różniła się od pozostałych.

Zależności między timerami:

Pomiar ciągłości połączeń ochronnych

Pomiar rezystancji jest wykonywany w celu sprawdzenia ciągłości i wartości rezystancji połączeń ochronnych lub wyrównawczych. Pomiar wykonywany jest prądem stałym DC o wartości 200 mA ze zmianą polaryzacji. Dostępna jest metoda 4-przewodowa oraz 2-przewodowa z możliwością kompensacji rezystancji przewodów pomiarowych.

Rezystancja jest mierzona zgodnie z zależnością:

Możliwy jest także pomiar prądem 7 mA.

Pomiary dodatkowe

Oprócz opisanych funkcji przyrząd umożliwia także pomiary napięcia DC / AC, częstotliwości oraz prądu za pomocą cęgów sztywnych lub giętkich.

Wyposażenie

Przyrząd MI 3288 w polskiej sieci dystrybucji dostępny jest w 4 wersjach wyposażenia - MI 3288 ST, MI 3288 20M, MI 3288 50M oraz specjalnej (dedykowanej do pomiarów napięć rażenia) wersji MI 3288 PRO.

Zestaw MI 3288 ST zawiera:

• Przyrząd pomiarowy MI 3288 Earth Insulation Tester
• Akumulator 7,2 V 4400 mAh
• Zasilacz 12 V/3 A
• Przewód pomiarowy 2,5 kV, 2 x 1,5 m
• Przewód pomiarowy, zielony, 1,5 m
• Przewód pomiarowy, 4 x 1 m
• Sonda ostrzowa, 2 szt. (czerwona, czarna)
• Zacisk krokodylkowy, 4 szt. (czarny, niebieski, zielony, czerwony)
• Futerał
• Pasek transportowy
• Przewód USB
• Oprogramowanie Metrel ES Manager z licencją BASIC
• Instrukcja obsługi w języku polskim
• Świadectwo wzorcowania w języku polskim

Umożliwia on wykonanie pomiarów rezystancji izolacji, ciągłości połączeń ochronnych, napięcia oraz częstotliwości. Zestaw ten nie posiada jednak akcesoriów do pomiarów rezystancji uziemień, rezystywności gruntu ani napięć rażenia.

Zestaw MI 3288 20M zawiera komplet wyposażenia wersji ST oraz dodatkowo zestaw do pomiaru uziemień 20 m (2 x przewód pomiarowy o długości 20 m; 2 x przewód pomiarowy o długości 4,5 m; 4 x elektroda szpilkowa).
Umożliwia on wykonanie pomiarów rezystancji izolacji, ciągłości połączeń ochronnych, napięcia oraz częstotliwości a także rezystancji uziemienia metodami 2, 3, 4-przewodowymi oraz rezystywności gruntu z użyciem przewodów długości 20 metrów. Zestaw nie posiada akcesoriów do pomiaru rezystancji uziemień metodą selektywną czy 2-cęgową ani napięć rażenia.

Zestaw MI 3288 50M zawiera komplet wyposażenia wersji ST oraz dodatkowo zestaw do pomiaru uziemień 50 m (2 x przewód pomiarowy o długości 50 m; 2 x przewód pomiarowy o długości 4,5 m; 4 x elektroda szpilkowa).
Umożliwia on wykonanie pomiarów rezystancji izolacji, ciągłości połączeń ochronnych, napięcia oraz częstotliwości, a także rezystancji uziemienia metodami 2, 3, 4-przewodowymi oraz rezystywności gruntu z użyciem przewodów długości 50 metrów. Zestaw nie posiada akcesoriów do pomiaru rezystancji uziemień metodą selektywną czy 2-cęgową ani napięć rażenia.

Zestaw MI 3288 PRO został skonfigurowany specjalnie na potrzeby pomiarów napięć rażenia i zawiera:

• Przyrząd pomiarowy MI 3288 Earth Insulation Tester
• Akumulator 7,2 V 8800 mAh
• Zasilacz 12 V/3 A
• Przewód pomiarowy 2,5 kV, 2 x 1,5 m
• Przewód pomiarowy, zielony, 1,5 m
• Przewód pomiarowy, 4 x 1 m
• Sonda ostrzowa, 2 szt. (czerwona, czarna)
• Zacisk krokodylkowy, 4 szt. (czarny, niebieski, zielony, czerwony)
• Futerał
• Pasek transportowy
• Przewód USB
• Oprogramowanie Metrel ES Manager z licencją BASIC
• Instrukcja obsługi w języku polskim
• Świadectwo wzorcowania w języku polskim
• Zestaw do pomiaru uziemień 50 m (2 x przewód pomiarowy o długości 50 m; 2 x przewód pomiarowy o długości 4,5 m; 4 x elektroda szpilkowa).
• Sonda symulująca rezystancję ciała człowieka do pomiarów napięć rażenia A 1597
• Płyty do pomiarów napięć rażenia S 2053

Umożliwia on wykonanie pomiarów rezystancji izolacji, ciągłości połączeń ochronnych, napięcia oraz częstotliwości, a także rezystancji uziemienia metodami 2, 3, 4-przewodowymi oraz rezystywności gruntu z użyciem przewodów długości 50 metrów oraz napięć rażenia. Zestaw nie posiada akcesoriów do pomiaru rezystancji uziemień metodą selektywną czy 2-cęgową.

W skład akcesoriów opcjonalnych wchodzą:

• A 1568 - Akumulator o pojemności 8800 mAh
• A 1019 - Cęgi prądowe do pomiarów rezystancji uziemienia metodą 2 - cęgową
• A 1281 - Cęgi prądowe do pomiarów prądu lub rezystancji uziemienia metodą selektywną i 2 - cęgową
• A 1227 - Elastyczne cęgi prądowe do pomiaru prądu
• S 2122 - Zestaw do pomiaru uziemień, 4-przewody, 20 m
• S 2123 - Zestaw do pomiaru uziemień, 4-przewody, 50 m
• S 2053 - Płyty do pomiarów napięć rażenia
• A 1597 - Sonda symulująca rezystancję ciała człowieka do pomiarów napięć rażenia
• P 1101 - Rozszerzenie licencji oprogramowania Metrel ES Manager do wersji Advanced

Podsumowanie

Przyrząd MI 3288 EI Tester kontynuując tradycje poprzednika łączy w sobie dość unikalny na rynku zestaw funkcji pomiarowych, ale dzięki temu, że jest urządzeniem dedykowanym do konkretnych zastosowań, pozwala na wykonanie tych badań w sposób i w warunkach, gdzie inne przyrządy nie dają rady. Nowoczesny sposób obsługi, rozbudowana struktura pamięci, pojemny i szybko ładujący się akumulator dopełniają obrazu profesjonalnego narzędzia pracy osób zajmujących się obsługą instalacji elektrycznych i elektroenergetycznych, a oprogramowanie Metrel ES Manager pozwala w wygodny sposób przenieść dane do raportu końcowego. Firma Merserwis będąca przedstawicielem Metrel d.d. w Polsce zapewnia pełne wsparcie sprzedażowe, techniczne, szkoleniowe a także wzorcowanie czy serwis gwarancyjny i pogwarancyjny dla modelu MI 3288 EI Tester, jak również każdego innego modelu słoweńskiego producenta.

Mgr inż. Tomasz Lipiński