Šiame straipsnyje išsamiai aptarsime varžos matavimą su apkrova, įskaitant multimetro ir apkabos matuoklio naudojimą, įžeminimo varžos matavimo metodus ir akumuliatoriaus vidinės varžos svarbą. Taip pat aptarsime elektrinę varžą, jos matavimo būdus ir veiksnius, įtakojančius žemės varžą.
Apkabos matuoklis vs. Multimetras srovei matuoti
Ryškiausias apkabos matuoklio bruožas yra priekyje atidaroma apkaba, kurią galima lengvai įkišti į laidą, kad būtų galima išmatuoti srovę kilpoje. Tai leidžia išmatuoti didelę srovę, nereikalingas originalios linijos naikinimas ar keitimas. Nors multimetras taip pat turi srovės matavimo funkciją, apkabos matuoklis turi keletą privalumų.
Multimetro srovės matavimo principas: Kai multimetras matuoja srovę, būtina atjungti bandomą grandinę ir nuosekliai prijungti multimetrą. Srovei tekant per multimetro viduje esantį rezistorių su labai maža varžos verte, jame susidarys įtampos kritimas. Todėl multimetras matuoja srovę paverčiant įtampa varžos manevravimo būdu.
Iš multimetro srovės nustatymo metodo ir principo matyti, kad matuojant srovę, multimetrą reikia nuosekliai prijungti bandomoje grandinėje, o tai yra netinkama kai kuriose grandinėse, kurių negalima išjungti ir išmatuoti. Be to, maksimalus multimetro srovės matavimo diapazonas paprastai yra 10A arba 20A, o multimetrui neleidžiama matuoti didelių srovių ilgą laiką, kad vidinis srovės jutimo rezistorius neįkaistų.
Gnybto matuoklio, skirto srovei matuoti, veikimo principas iš esmės yra toks pat kaip ir universalaus rašiklio srovei matuoti. Skirtumas tas, kad apkabos matuoklis tiesiogiai neaptinka šunto rezistoriaus įtampos, o naudoja srovės transformatorių. Prijungus srovės transformatorių prie apkrovos, jo pirminis yra lygus vienam apsisukimui, o antrinis - apsisukimų skaičius spaustuko matuoklyje.
Todėl, palyginti su multimetru, spaustuko matuokliui nereikia keisti grandinės matuojant srovę, jis gali matuoti didesnes sroves, pvz., indukcinių apkrovų, pvz., variklių, srovę. Tačiau kadangi srovės transformatorius naudojamas spaustuko skaitiklio viduje, pagal transformatoriaus veikimo principą jis negali praleisti nuolatinės srovės. Taigi spaustuko matuoklis tikrai negali išmatuoti nuolatinės srovės?
Holo jutiklio naudojimo nuolatinės srovės srovei matuoti principas yra toks: kai srovė teka per laidą, bus sukurtas magnetinis laukas (panašus į elektromagnetą), ir šis magnetinis laukas yra proporcingas srovės dydžiui. Po to, kai spaustuko matuoklio apkaba surenka laido generuojamą magnetinį lauką, jį aptinka suporte esantis Hall elementas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad spaustuko matuokliai ir multimetrai turi skirtingą fokusavimą ir naudojimo aplinką. Jei jie naudojami srovei, ypač didelėms srovėms, matuoti, pirmasis pasirinkimas yra spaustukai; Jei tikslumui keliami tam tikri reikalavimai, reikia pasirinkti multimetrą.
Pagrindinė gnybto matuoklio funkcija yra aptikti srovę, todėl kitos funkcijos nėra tokios geros kaip multimetras. Nors dabar daugelyje spaustukų skaitiklių integruota daug multimetrų funkcijų, tokių kaip įtampos matavimas, varžos matavimas, dažnio matavimas, temperatūros matavimas ir kt., apskritai šios funkcijos, išskyrus srovės matavimą, nėra palyginamos su multimetrais.
Apkabos matuoklis
Akumuliatoriaus vidinė varža
Akumuliatoriaus vidinė varža yra fizinis parametras, nurodantis akumuliatoriaus pasipriešinimą elektros srovei. Kuo žemesnė vidinė varža, tuo efektyviau akumuliatorius gali tiekti energiją, ypač kai reikia didelio galingumo. Tyrimų duomenys rodo, kad net 78% visų akumuliatorių gedimų galima numatyti stebint vidinės varžos pokyčius.
Praktinė šio parametro svarba tampa ypač akivaizdi offroad kelionėse ar kempinguose, kur atsarginis akumuliatorius dažnai maitina šaldytuvus, apšvietimą ar įvairius elektros prietaisus. Kai akumuliatoriaus vidinė varža padidėja 50%, jo maksimali tiekiama srovė gali sumažėti iki 40%.
Akumuliatoriaus vidinei varžai matuoti yra keli metodai:
- Specialių testerių naudojimas
- AC signalo matavimas multimetru
- Impulsinio išsikrovimo metodas
- EIS (elektroimpedansinė spektroskopija)
Paprasčiausias namų sąlygomis prieinamas būdas yra naudoti multimetrą su AC matavimo funkcija, apkrovos testerį arba specializuotą akumuliatorių testerį. Statistika rodo, kad net 65% akumuliatorių problemų galima aptikti ankstyvojoje stadijoje, reguliariai matuojant vidinę varžą.
AGM ir LiFePO4 akumuliatorių vidinė varža
AGM ir LiFePO4 akumuliatoriams būdingi skirtingi vidinės varžos diapazonai dėl skirtingų technologijų. AGM akumuliatorių normali vidinė varža yra 3-10 mΩ, kur didesnės reikšmės rodo senėjimą. LiFePO4 akumuliatoriai pasižymi itin žema 0.5-5 mΩ vidine varža, o 6 mΩ jau yra aiškus degradacijos požymis.
AGM akumuliatoriuose sulfatacija gali padidinti vidinę varžą iki 300% po 3-4 metų naudojimo. LiFePO4 akumuliatoriuose SEI (solid-electrolyte interface) sluoksnio augimas ir ličio plokšteles lemia lėtesnį, bet neišvengiamą varžos didėjimą.
Statistiškai, AGM akumuliatorių vidinė varža didėja netiesiškai - pirmaisiais dvejais metais didėjimas yra apie 10-15% per metus, o vėliau gali paspartėti iki 25-35% per metus. LiFePO4 akumuliatorių vidinė varža didėja daug lėčiau nei AGM - tipiškai apie 5-15% per metus.
Off-road entuziastams ir kempingo mėgėjams, kurie naudoja dual battery sistemas, rekomenduojame matuoti pagrindinių ir pagalbinių akumuliatorių vidinę varžą kas 3-6 mėnesius. Matavimus geriausia atlikti po 24 valandų ramybės būsenos (be įkrovimo ar iškrovimo).
Praktinis akumuliatoriaus būklės vertinimas turėtų remtis ne tik absoliučiomis vidinės varžos reikšmėmis, bet ir jų pokyčiais per laiką. Reguliarūs matavimai: Kartokite matavimus kas 3-6 mėnesius vienodomis sąlygomis (po 24 val. Įžeminimo varža yra labai svarbus elektrotechnikos parametras, glaudžiai susijęs su įrangos sauga ir patikimumu.
12v Battery Internal Resistance Test
Įžeminimo varža
Bet kurioje elektros sistemoje teisingai išmatuoti įžeminimo varžą yra labai svarbus ir būtinas žingsnis. Prieš matuojant įžeminimo varžą, būtina užtikrinti įžeminimo varžos testerio tikslumą ir patikimumą. Taip pat reikia atkreipti dėmesį į aplinkos sąlygas, tokius veiksnius kaip drėgmė, temperatūra ir kintamoji srovė, kurie gali turėti įtakos matavimo rezultatams.
Įžeminimo varžos matavimo metodai
- Dviejų eilučių metodas: Naudojamas vietovėms su tankiais pastatais arba cementiniu gruntu, kurių negalima užsandarinti gruntiniais poliais.
- Trijų laidų metodas: Taikoma pamatų įžeminimui, statybvietės įžeminimui ir žaibo apsaugos įžeminimui.
- Keturių laidų metodas: Pasižymi didžiausiu tikslumu tarp visų įžeminimo varžos matavimo metodų.
- Vieno spaustuko matavimas: Išmatuokite kiekvieno daugiataškio įžeminimo taško įžeminimo varžą ir neatjunkite įžeminimo jungties, kad išvengtumėte pavojaus.
Matuojant įžeminimo varžą, reikia kiek įmanoma vengti kontakto su kitomis maitinimo ir signalo linijomis, kad trukdžiai nepaveiktų matavimo rezultatų. Įžeminimo varžos matavimo rezultatus įtakoja laikas, todėl reikia pasirinkti tinkamą bandymo laiką. Baigę matavimą, matavimo rezultatai turi būti užregistruoti ir laiku išsaugoti.
Žemės varža ir ją lemiantys veiksniai
Žemės varža - tai pagrindinis parametras, kuris nusako įžeminimo kontūro efektyvumą. Ją įtakoja keletas veiksnių:
- Dirvožemio sudėtis
- Drėgmės kiekis
- Temperatūra
- Cheminė dirvožemio sudėtis
Štai kodėl svarbu atsižvelgti į šiuos aspektus projektuojant ir įrengiant įžeminimo sistemas.
Žemės varžos matavimo metodai
- Keturių elektrodų metodas (Wenner metodas)
- Trijų elektrodų metodas
Šiuolaikiniai skaitmeniniai žemės varžos matuokliai gali automatiškai apskaičiuoti rezultatus ir net parodyti, ar matavimas patikimas.
Žemės varžos matavimas
Standartai ir reikalavimai Lietuvoje
Lietuvoje įžeminimo sistemų įrengimą reglamentuoja keletas dokumentų. Pagrindinis yra LST HD 60364 standartas „Žemosios įtampos elektros įrenginiai”, kuris nustato bendruosius reikalavimus elektros įrenginiams pastatuose.
Gyvenamųjų namų įžeminimo kontūro varža neturi viršyti 30 omų. Pramonės objektuose reikalavimai griežtesni. Priklausomai nuo įrangos tipo ir galios, varža gali turėti neviršyti 10, 4 ar net 2 omų.
Svarbu paminėti, kad matavimus turi atlikti kvalifikuoti specialistai, turintys atitinkamus pažymėjimus. Matavimo protokolai turi būti surašomi ir saugomi.
Elektrinė varža
Elektrinė varža - tai elektrinis dydis, kuriuo matuojama, kaip prietaisas ar medžiaga sumažina per ją tekančios elektros srovės srautą. Varžų matavimai nurodoma omais (Ω).
Elektros srovė teka, kai elektronai juda laidininku, pavyzdžiui, metaline viela. Judantys elektronai gali susidurti su metalo jonais. Tai apsunkina srovės tekėjimą ir sukelia varžą.
Varžų matavimai atliekami naudojant tokį prietaisą kaip analoginis multimetras arba skaitmeninis multimetras. Tačiau matuojant varžą nėra matuojama pati grandinės varžos vertė. Vietoj to varža apskaičiuojama matuojant į grandinę tiekiamą srovę ir įtampą.
Izoliacija dažniausiai apibūdinama varža nuolatinei srovei, dielektriniais nuostoliais ir elektriniu atsparumu. Veikiama drėgmės, šilumos, elektros lauko, mechaninių ir cheminių veiksnių, elektros aparatų, mašinų ir laidų izoliacija sensta, jos varža mažėja.
Leistinąją izoliacijos varžą bei reikalingą megommetro įtampą konkretiems elektros įrenginiams reglamentuoja Elektros įrenginių bandymo normos ir apimtys bei LST HD 60364-6 standartas.
Megommetrai
Tai specializuotas kilnojamas ommetras, skirtas didelėms varžoms matuoti. Iš megommetro į bandomą grandinę patenka aukšta įtampa, ir jei joje yra net mažas elektros nuotėkis, ši įtampa sukelia didelę srovę, tai leidžia šiuos prietaisus naudoti kaip izoliacijos testerius.
Termoizoliacinių medžiagų šiluminė varža
Statyboje plačiai naudojamos termoizoliacinės medžiagos, tokios kaip mineralinė vata (akmens vata, stiklo vata), polistireninis putplastis (EPS), ekstruzinis polistireninis putplastis (XPS), putų poliuretanas ir kitos medžiagos.
Šilumos perdavimo koeficientas yra atvirkščias dydis šiluminei varžai, todėl pastatų atitvarų reikalavimus patogu išreikšti šilumine varža, kv. m K/W. Taigi šiluminė varža stogams - 6,25, sienoms - 5,00, perdangoms - 4,00.
Šiluminė varža apskaičiuojama atitvaros sluoksnio storį dalijant iš to sluoksnio projektinio šilumos laidumo koeficiento.
Apšiltinant pastatus iš vidaus didžiausią poveikį daro medžiagos garinė varža. Jeigu medžiaga blogai praleidžia vandens garus, vidiniame atitvaros paviršiuje labai greitai susidaro kondensatas, kuris vizualiai dažnai nepastebimas, bet jo pasekmė - po kurio laiko ant atitvaros paviršiaus atsiradęs pelėsis.