Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.111.1971 62558 KI. 21 e, 27/20 MKP G 01 r, 27/20 UKD 621.317.331: 621. 316. 995 Twórca wynalazku: Marian Iwieki Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska (Katedra Elektrotechniki Prze¬ myslowej i Morskiej), Gdansk (Polska) Przyrzad do oceny skutecznosci dzialania zerowania lub uziemienia ochronnego Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do oceny skutecznosci dzialania zerowania lub uziemienia ochronnego w instalacjach zabezpieczonych bez¬ piecznikami topikowymi o pradzie znamionowym do 20 A. Przyrzad nadaje sie do eksploatacyjnych badan w terenie i przeznaczony jest przede wszyst¬ kim do kontroli stanu ochrony przeciwporazeniowej w instalacjach jednofazowych przystosowanych do przylaczania odbiorników przenosnych.Dotychczas stosowany przyrzad do kontroli sku¬ tecznosci dzialania zerowania lub uziemienia och¬ ronnego sklada sie z woltomierza polaczonego rów¬ nolegle z ukladem, zlozonym z amperomierza pola¬ czonego szeregowo z rezystorem i z wylacznikiem.Ujemna cecha tego przyrzadu jest to, ze wyma¬ ga szeregu zabiegów dla dokonania pomiaru oraz sklada sie z dwóch mierników elektrycznych, w zwiazku z czym posiada dosc znaczne rozmiary i ciezar. Ponadto, po wykonaniu pomiarów zacho¬ dzi potrzeba porównania wartosci zmierzonej z wartoscia obliczeniowa i dopiero na tej podstawie mozna dokonac oceny skutecznosci dzialania ochro¬ ny przeciwporazeniowej.Celem wynalazku jest dostarczenie prostego w obsludze, lekkiego i podrecznego przyrzadu, umoz¬ liwiajacego bezposrednia ocene skutecznosci dzia¬ lania zerowania lub uziemienia ochronnego w szcze¬ gólnosci w instalacjach jednofazowych, przystoso¬ wanych do przylaczania odbiorników przenosnych.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie 10 20 25 2 dwóch nastawczych rezystorowych dzielników na¬ piecia o dobranej obciazalnosci i rezystancji, wy¬ posazonych w suwaki regulacyjne sprzezone ze soba mechanicznie oraz przez uzycie lampki neo¬ nowej o nieznacznie zmieniajacym sie napieciu za¬ plonu, wlaczanej na wyjsciu pierwszego lub dru¬ giego dzielnika rezystorowego a ponadto, przez za¬ stosowanie rezystora obciazeniowego wlaczanego równolegle do sieci i dobranego stosownie do war¬ tosci najwiekszej dopuszczalnej rezystancji petli zwarciowej.Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania wynalazku to prosta i latwa obsluga, niewielki cie¬ zar przyrzadu, krótki czas trwania kontroli oraz natychmiastowa ocena skutecznosci dzialania och¬ rony przeciwporazeniowej, co ma istotne znacze¬ nie zwlaszcza przy badaniach w terenie.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy przyrzadu do oce¬ ny skutecznosci dzialania zerowania lub uziemie¬ nia ochronnego, fig. 2 zaleznosc wzglednego spad¬ ku napiecia na rezystancji obciazeniowej od wzglednej wartosci tej rezystancji, odniesionej do najwiekszej dopuszczalnej wartosci rezystancji pet¬ li zwarciowej.Przyrzad do oceny skutecznosci dzialania zero¬ wania lub uziemienia ochronnego sklada sie z dwóch nastawczych rezystorowych dzielników na¬ piecia R i Rlt posiadajacych suwki regulacyjne 6255862558 4 sprzezone ze soba mechanicznie. Na wyjsciu dziel¬ nika napiecia R znajduje sie lampka neonowa N polaczona szeregowo z rezystorem zabezpieczajacym RN, która jest przelaczana poprzez przycisk P na zaciski wyjsciowe dzielnika napiecia Rlt polaczo¬ nego równolegle z regulacyjnym rezystorem ob¬ ciazeniowym R2.Przez nacisniecie przycisku P zostaje odlaczony od sieci dzielnik rezystorowy R a jednoczesnie zo¬ staje wlaczony do sieci dzielnik rezystorowy Rla Po wlaczeniu przyrzadu do sieci o napieciu zna¬ mionowym Un, na wejsciu odpowiednio dobranego rezystorowego dzielnika napiecia R pojawia sie napiecie równe w przyblizeniu Un. Dla tej war¬ tosci napiecia wejsciowego suwak dzielnika rezy¬ storowego R nastawia sie tak, by nastapil zaplon lampki neonowej N. Po nacisnieciu przycisku P zamyka sie obwód z rezystorem obciazeniowym R2, jednoczesnie otwiera sie obwód z dzielnikiem na¬ piecia R a ponadto, lampka neonowa N zostaje wlaczona na wyjscie dzielnika rezystorowego Rls Wskutek przeplywu pradu elektrycznego, na do¬ branym rezystorze obciazeniowym R2 wystapi stra¬ ta napecia U2 o wartosci proporcjonalnej do na¬ piecia Un i zaleznej od wartosci stosunku rezy¬ stancji obciazeniowej R2 do najwiekszej dopusz¬ czalnej rezystancji petli zwarciowej Rp, co przed¬ stawiono wykreslnie na fig. 2. Ta sama wartosc napiecia U2 wystapi na wejsciu dobranego dzielni¬ ka rezystorowego Rla Po stronie wyjsciowej dziel¬ nika Ri pojawi sie czesc napiecia U2 o wartosci zaleznej od polozenia suwaka. W przypadku, gdy rezystancja petli zwarciowej bedzie równa lub mniejsza od najwiekszej dopuszczalnej rezystancji petli zwarciowej nastapi zaplon lampki neonowej N co swiadczy o tym, ze ochrona jest skuteczna.Dla rezystancji petli zwarciowej o wartosci wiek¬ szej niz najwieksza dopuszczalna rezystancja petli, lampka neonowa N otrzyma zbyt niskie napiecie i nie zaswieci sie.Przyrzad umozliwia poprawna ocene stanu och¬ rony przeciwporazeniowej równiez przy zmianie wartosci napecia sieci. W przypadku, gdy na¬ piecie sieci obnizy sie do wartosci U < U„, po stro¬ nie wyjsciowej dzielników napiecia R i Rt wysta¬ pi napiecie o wartosci nie wystarczajacej do zas¬ wiecenia lampki neonowej N. W tym celu suwak dzielnika napiecia R przesuwa sie w kierunku zwiekszenia napiecia wyjsciowego, do momentu u- zyskania zaplonu lampki neonowej N. Jednoczesnie, dzieki zastosowaniu mechanicznego sprzezenia su¬ waków dzielników napiecia R i Rl9 zostanie prze¬ suniety w tym samym kierunku suwak dzielnika R2. W ten sposób proporcjonalnie do obnizenia sie napiecia sieci z wartosci Un na wartosc U, zostaje zwiekszone napiecie wyjsciowe na obu dzielnikach, 5 odniesione do napiecia wejsciowego U. W rezulta¬ cie, niezaleznie od wartosci i charakteru zmian napiecia sieci uzyskuje sie obiektywna ocene sta¬ nu ochrony przeciwporazeniowej.Poprawna praca przyrzadu nie zalezy równiez od wartosci napiecia zaplonu zastosowanej lampki neonowej. Wynika to stad, ze na ocene skutecz¬ nosci dzialania ochrony przeciwporazeniowej skla¬ daja sie wyniki prób przeprowadzonych w róznych obwodach elektrycznych przyrzadu, w których pra¬ cuje ta sama lampka neonowa.Przyrzad jest rozwiazany tak, ze umozliwia kon¬ trole stanu ochrony przeciwporazeniowej w insta¬ lacjach z bezpiecznikami topikowymi o pradach znamionowych 6, 10, 16 i 20 A, przy czym w za¬ leznosci od zastosowanej wkladki bezpieczniko¬ wej przewiduje sie odpowiednia wartosc rezystan¬ cji obciazeniowej R2, dobierana stosownie do war¬ tosci najwiekszej dopuszczalnej rezystancji petli zwarciowej, przy zachowaniu stalego stosunku R2: Na fig. 2 przedstawiono wykres spadków napie¬ cia na rezystancji obciazeniowej R2 polaczonej sze¬ regowo z najwieksza dopuszczalna rezystancja petli zwarciowej Rp, jak to uwidoczniono na fig. 1. Na osi poziomej odklada sie w skali lagarytmicznej wartosci stosunku rezystancji obciazeniowej R2 do najwiekszej dopuszczalnej rezystancji petli zwar¬ ciowej Rp, zawarte w granicach 0,1 —100, nato¬ miast na osi pionowej odklada sie w skali linio¬ wej wartosci stosunku spadku napiecia U2 na re¬ zystancji obciazeniowej R2 do napiecia znamiono¬ wego sieci Un, zawarte w granicach 0 — 1,0. Przy¬ toczony wykres umozliwia dobór stosunku R2: Rp dla róznych typów stosowanych w praktyce lamp neonowych. PL PLPriority: Published: 20.11.1971 62558 KI. 21 e, 27/20 MKP G 01 r, 27/20 UKD 621,317,331: 621. 316. 995 Inventor: Marian Iwieki Patent owner: Gdańsk University of Technology (Department of Industrial and Maritime Electrical Engineering), Gdansk (Poland). evaluation of effectiveness of the operation of neutral or protective earthing. The subject of the invention is an instrument for evaluating the effectiveness of the operation of neutral or protective earthing in installations protected by fuses with a rated current up to 20 A. The device is suitable for field tests and is primarily intended for control electric shock protection status in single-phase installations adapted to connecting portable receivers. The device used so far to control the effectiveness of the operation of neutral or protective earthing consists of a voltmeter connected in parallel with a system, consisting of an ammeter connected in series with a resistor and with a switch. The disadvantage of this device is that it requires a series procedures for measuring and consists of two electric meters, and therefore has a considerable size and weight. In addition, after the measurements have been made, there is a need to compare the measured value with the calculated value, and only on this basis it is possible to evaluate the effectiveness of the electric shock protection. The aim of the invention is to provide an easy-to-use, light and handy device that allows for a direct assessment of the effectiveness of the action. The connection of zeroing or protective earthing, especially in single-phase installations, adapted to the connection of portable receivers. This goal was achieved by the use of two adjustable resistor voltage dividers with selected load capacity and resistance, equipped with sliders. regulators coupled together mechanically and by using a neo-lamp with a slightly changing start voltage, switched on at the output of the first or second resistor divider and, moreover, by the use of a load resistor switched parallel to the network and selected according to the value tosci n The technical advantages resulting from the application of the invention are simple and easy operation, small weight of the device, short inspection time and immediate evaluation of the effectiveness of the electric shock protection, which is important especially in field tests. The subject of the invention is presented in an example of an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of a device for the evaluation of the effectiveness of protective earthing or protective earthing, Fig. 2 the dependence of the relative voltage drop on the load resistance on the relative value of this resistance, The apparatus for assessing the effectiveness of the neutral or protective earth operation consists of two adjustable resistor voltage dividers R and Rlt having control sliders 6255862558 4 mechanically connected to each other. At the output of the voltage divider R there is a neon lamp N connected in series with the protective resistor RN, which is switched via the P button to the output terminals of the voltage divider Rlt connected in parallel with the regulating load resistor R2. By pressing the P button it is disconnected from the network resistor divider R and at the same time the resistor divider Rla is connected to the network. After connecting the device to a network with rated voltage Un, a voltage approximately equal to Un appears at the input of the appropriately selected resistor voltage divider R. For this value of the input voltage, the slider of the resistor divider R is set so that the neon lamp N is ignited. After pressing the P button, the circuit with the terminating resistor R2 is closed, and the circuit with the voltage divider R opens at the same time and, moreover, the lamp the neon N is switched on at the output of the resistor divider R1. Due to the flow of electric current, a voltage loss U2 will occur on the selected load resistor R2, with a value proportional to the voltage Un and depending on the value of the load resistance ratio R2 to the maximum allowable short-circuit loop resistance Rp, which is shown graphically in Fig. 2. The same value of voltage U2 will appear at the input of the selected resistor divider Rla. On the output side of the divider Ri there will appear a part of the voltage U2 with a value depending on the position of the slider. If the resistance of the short-circuit loop is equal to or lower than the maximum permissible resistance of the short-circuit loop, the neon lamp N will ignite, which proves that the protection is effective. For a short-circuit loop resistance with a value greater than the maximum permissible loop resistance, the neon lamp N receive too low voltage and will not light up. The instrument enables correct assessment of the electric shock protection condition also when changing the value of the mains voltage. In the case when the voltage of the network drops to the value U <U ", on the side of the output voltage dividers R and Rt there will be a voltage not sufficient to illuminate the neon lamp N. For this purpose, the slider of the voltage divider R moves in the direction of increasing the output voltage, until it ignites the neon lamp N. At the same time, due to the mechanical coupling of the slides of the voltage dividers R and R19, the slider of the divider R2 will be moved in the same direction. In this way, proportional to the reduction of the network voltage from the value of Un to the value of U, the output voltage on both dividers is increased, related to the input voltage U. As a result, regardless of the value and nature of changes in the network voltage, an objective constant assessment is obtained The correct operation of the device does not depend on the value of the ignition voltage of the applied neon lamp. It results from the fact that the evaluation of the effectiveness of the electric shock protection consists of the results of tests carried out in various electric circuits of the device, in which the same neon lamp works. The device is designed in such a way that it allows to check the electric shock protection condition in in installations with fuses with rated currents of 6, 10, 16 and 20 A, depending on the fuse link used, an appropriate value of the load resistance R2 is provided, selected according to the value of the highest permissible loop resistance 2 shows a diagram of the voltage drops on the load resistance R2 connected in series with the maximum allowable resistance of the short-circuit loop Rp, as shown in Fig. 1. On the horizontal axis, it is calculated on a lagarithmic scale the value of the ratio of the load resistance R2 to the maximum allowable resistance of the short-circuit loop Rp, contained in the range 0.1-100, while on the vertical axis, the value of the voltage drop U2 ratio on the load resistance R2 to the rated network voltage Un, on the linear scale, lies in the range 0-1, 0. The above diagram makes it possible to select the R2: Rp ratio for various types of neon lamps used in practice. PL PL