B10022. Előadás
Mérni, elemezni, adatokat gyűjteni

1 Tápellátás és problémái
Az információk célja: biztonság és hibaelhárítás
A gyakorlatban egy elektromos berendezést használó kutatónak gyakran ismétlődő problémákkal kell megküzdenie:
Az elektromos hálózaton végzett munkát a szakemberekre kell bízni - a következőkben ezért csak olyan tippeket adunk, amelyek a kísérleti tudós biztonságára és napi problémáira vonatkoznak
- Gyakran tévesen feltételezik, hogy a 230 V-os váltakozó áram (a jól ismert Schuko-aljzattól) és a 400 V-os háromfázisú áram (korábban 380 V; vastag ötpólusú aljzatból származó áram) különböző típusú áram
- Valójában manapság szinte minden áramszedőt háromfázisú árammal látnak el ötpólusú vezetéken keresztül.
Az öt vezeték közül az egyik a védővezeték (zöld-sárga a kábelben), három feszültség alatt álló fázisvezeték (kettő fekete, egy barna), az egyik a közös visszatérő vezető (kék). Ezt nullavezetõnek nevezzük: nem vezet áramot, ha az összes fázisvezetõ egyformán terhelt. - Kisebb készülékek 230 V-os váltakozó áramát a háromfázisú áramforrásból nyerik, ha csak nulla, védő és fázisvezetéket használnak
- A semleges és a védővezeték egyaránt földelt.
- A háromfázisú vezetők a nullavezetõ 230 V váltakozó feszültségéhez 50 Hz-re vezetnek. Mivel hullámaik mindegyik fázist 120 ° -kal eltolják, egyenletes terheléssel törlik egymást, így a semleges vezetõben áram nem folyik.
- A fázisvezetők egymáshoz 400 V-ot (ezért 400 V háromfázisú áramot) vezetnek
Háromfázisú áramnak hívják, mert a háromfázisú váltakozó áramú tápfeszültség fáziseltolódása forgó mágneses teret generálhat, amely lehetővé teszi a nagy teljesítményű kefe nélküli elektromos motorok használatát
- A kisfogyasztók normál ellátásához a három fázist külön-külön kapcsolja, és 3 külön áramkört kap 230 V-mal.
230 V - aljzat huzalozása (ábra)
- A sárgászöld védővezeték az épületen belül csatlakozik a földhöz (pl. A vízvezetéken keresztül)
- A kék semleges vezető földelt (gyárilag), nem vezet feszültséget a földre, a feszültség-tesztelő nem mutat semmit
- A Schuko aljzat fekete vezetője (röviden "fázis") feszültséget visz a földre - ott áramütést kaphat, vagy egy feszültségmérő feszültséget mutat
A háromfázisú áramellátás miatt általában 3 külön áramkör van egy épületben vagy laboratóriumban. Ezeket a lehető legegyenletesebben kell betölteni.
- Például egy elektromos tűzhelyhez gyakran használnak háromfázisú áramcsatlakozást, bár itt nem üzemeltetnek nagy motort. Ezután két főzőlapot és a sütőt külön fázisokhoz kapcsolnak
- A laboratóriumi elektromos áramköröket általában túláramvédő kapcsolók ("automatikus megszakítók") vagy 16 amperes biztosítékok védik, így mindegyikük maximális teljesítménye 16 amper x 230 volt = 3680 watt lehet.
- Vannak gyors és lassú biztosítékok. Az előbbivel rövid túláram elég a válaszadáshoz. A szokásos megszakítók általában ellenállnak a rövid, erőteljes áramoknak, de hosszú túlműködés esetén alacsony túlárammal reagálnak.
A biztosítékok védenek a tűzveszély ellen, de nem ütés ellen, mivel ezek 50 mA (milli-amper) hatására végzetesek lehetnek. !
- Az elektromos eszközök szigetelhetők (pl. Szilárd műanyag burkolattal), majd két érintkezős csatlakozóval rendelkezhetnek védőkontaktus nélkül (pl. Fúrók, laptopok)
- A fémhéjú készülékek kéttűs csatlakozóval rendelkeznek, védőkapcsolattal (Schuko). Ez a készülék házához sárga-zöld kábelen keresztül csatlakozik (pl. Asztali számítógépekhez, merülő fűtőberendezésekhez, fűtőkemencékhez, légkondicionáló szekrényekhez), és érintkezik, amikor a csapok elé csatlakoztatják (Ábra.).
- Ha a készülékben lévő feszültség alatt álló vezető érintkezésbe kerül a házzal, akkor ez rövidzárlat révén több száz amperes áramhoz vezet, ezután a biztosíték megbízhatóan kiugrik és a feszültség kikapcsol (Ábra.).
- Feltételezve, hogy a védővezetéket leválasztották, a ház feszültség alatt marad. Az érintkezés áramütést okozhat, a biztosíték nem reagál (az áram túl alacsony, Ábra.),
Ha a fázis ellenállással (pl. Behatolt vízen keresztül) érintkezik a házzal, a védővezetéken csak egy kis hibaáram folyik; a 16 A biztosíték nem reagál, a kezdeti rövidzárlatot nem lehet észrevenni (Ábra).
Itt működik az FI biztosíték (maradékáramú megszakító): már akkor reagál, amikor néhány milliamper áramlik át a védővezetéken (ún. Szivárgási áram), és kikapcsolja a fázisvezetőt (Ábra.)
Hiba: Amikor egy készülék be van kapcsolva, rendszeresen kiég egy biztosíték, bár semmi nem utal rövidzárlatra, és az áramkörhöz csatlakoztatott eszközök energiafogyasztásának jóval 16 A alatt kell lennie.
- Ez lehet (1) az imént említett szivárgási áramok (FI kapcsoló reagál)
- Ezenkívül bekapcsoláskor sok eszköz (2) a névleges kimeneténél (bekapcsolási áram) sokszor nagyobb áramot fogyaszt.
50 A nem szokatlan a számítógép monitorán. Ha például több eszközt csatlakoztatnak egy csatlakozócsíkhoz, és ott bekapcsolják őket egy közös kapcsolóval, ez szintén lassú megszakítók reakcióját okozhatja
További problémák
- Történelmi, elavult, idegen vagy saját készítésű eszközök: ehhez gyakran van köze egy tudósnak.
Ha van laza tápkábel vagy valami hasonló. javítani kell, meg kell jegyezni, hogy a régi készülékek védővezetője sárga-zöld helyett piros, vagy egyáltalán nem használtak megfelelő színeket. - Korábban az egyfázisú váltakozó áram standard feszültsége 230 V helyett 220 V volt. Ez nem jelent problémát, mivel az áramszolgáltatótól mért távolságtól függő ingadozások egyébként is ebben a tartományban vannak
- Amerikai eszközökben a védővezetéknek van egy harmadik csapja a periférián alkalmazott kontaktrugók helyett, és ezek általában 230 V helyett 110 V-val működnek. Ezért legyen körültekintő, ha egy német Schuko dugót telepít. !