Измервателни клеми

ЕлектроапаратурaСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 3, 2009

Измервателни клемиИзмервателни клеми

Решават важни задачи в областта на преноса и разпределението на ел. енергия

 

    В областта на преноса и разпределението на електроенергия съществуват много високи изисквания към надеждността, допустимите грешки и функционалността на използваното техническо оборудване. Неточности при измерването на електроенергията биха довели до големи загуби за предприятията.
Това е и причината, водещите производители на клеми да инвестират в разработването на специални измервателни клеми, които позволяват да се оптимизират схемите за измерване на ток, напрежение и енергия.

Основни задачи на измервателните клеми решавани благодарение използването им са:
l да се осигури сигурно включване на ампермери и волтмери в съответните вериги на проверяваните електромери;
l да се осъществи надеждно окъсяване вторичните намотки на токовите трансформатори (за токовите вериги на електромерите);
l тестване на фаза с външен източник;
l замяна на фазен електромер.
Измервателните клеми са вид електротехнически изделия за ниско напрежение, стандартизирани с БДС EN 60999-1:2000, DIN 46228/1, DIN 46228/4, IEC 60947-7-1, DIN VDE 0106, VDE 0660-100, DIN VDE 0110-1 и DIN VDE 0100-537. Представляват редови клеми, поддържащи редица допълнителни функции, които са обект на разглеждане в настоящата статия.
Използването на качествени измервателни клеми е важно не толкова с цел осигуряване на надеждна работа на оборудването, но най-вече с оглед запазване на живота и здравето на работещите с техниката. Известно е, че ако не се окъсят вторичните намотки на токовите трансформатори, възникват големи електрически дъги, които биха могли да поразят хората и апаратурата. Окъсяването се осъществява с помощта на някои измервателни клеми и принадлежности към тях.

Видове измервателни клеми
Измервателните клеми могат да се разделят, най-общо, на токови и напреженови. Наименованието „токови” е свързано с предназначението им, а именно да разкъсват веригите на токовите намотки на електромерите. Напреженовите клеми пък свързват, съответно, напреженовите намотки на електромерите. Оттук следва и другото наименование на тези два вида клеми. В конструктивно отношение, токовите клеми са делими, а напреженовите – неделими. Понятието „неделими” е формално, затова не се използва. Тези клеми са надлъжно непрекъснати. Към неделимите клеми се отнасят и тези, които са предназначени за замостване от едната си страна със специални мостчета.
Делимите клеми имат подвижен плъзгач с винт, с помощта на който се осъществява физическото прекъсване на тоководещата шина. Конструкцията им е различна, в зависимост от това дали е предвидена допълнителна точка на страната за замостване.
Сечениeто на присъединяваните проводници, респективно клемите, е 4 mm2 - 6 mm2 номинално (за токовите клеми) и 6 mm2 номинално (за напреженовите клеми). В масовия случай, схемите се реализират с клеми 6 mm2.

Принадлежности на измервателни клеми
Към принадлежностите за измервателни клеми се отнасят както стандартни, така и някои допълнителни изделия. Като цяло, тези елементи са:
l крайни капачки;
l разделителни стени;
l притискачи;
l мостове;
l маркировки за клеми;
l маркировки за клемореди.
Изброените принадлежности са характерни за редовите клеми. Специални принадлежности, използвани единствено с измервателни клеми са:
l специални мостове (характерни за съответните типове клеми). Тяхната задача е да окъсят дадени вериги от схемите. Предлагат се в няколко конструктивни изпълнения.
l гнезда за измервателни сонди (предлагат се няколко типа). Те са изолирани и неизолирани. Цветът им съответства на този на клемите или се различава от него. Цветните са изработени от метал и изолационна част, в цвят, носещ информация за дадената фаза. Прилагат се самостоятелно или в комбинация със специални мостове;
l изолирани винтове. Използват се само с цел захващане на мостовете и контакт с последните;
l прозрачни профили за клемореди. Монтират се над готови клемореди, и са предназначени за пломбиране с цел предпазване от неоторизиран достъп. Монтирането им се извършва върху съответни капачки за профил;
l капачки за профил – имат няколко размера, според типа (т.е. височината) на клемите и принадлежностите за тях, например в зависимост от измервателните щекери.
l измервателни щекери – с накрайници с диаметър 2.0, 2.3, 4 mm и др.

Видове делими клеми
Делимите (токовите) измервателни клеми се произвеждат в две модификации:
l с допълнителна точка за замостване – за едната страна, отчитано спрямо геометричната среда на профила на клемата. На практика, това означава че клемите с една точка за тестване/измерване на страна (фиг. 1) осигуряват необходимите условия за извършване на съответното действие, свързано с измервателните клеми.
l с допълнително гнездо на замостване на страна (фиг. 2). Те предоставят повече схемни възможности, но са по-дълги и по-скъпи.
Изборът на схема с едните или другите клеми е преди всичко въпрос на технически изисквания в конкретния случай.

Специфики на делимите клеми
Характерно за клемите с една точка на тестване е, че винтовете за свързване на проводниците са достъпни само след окъсяване на токовия трансформатор със съответния мост. Това гарантира, че веригата на измервателния уред няма да бъде прекъсната случайно.
Специфика на клемите с допълнителни гнезда за замостване е, че окъсяващите мостчета са защитени от допир и осигуряват защита срещу поражение от електрически ток. Могат да се използват както обикновени, така и защитени измервателни сонди.
Унифицирането на принадлежностите също улеснява потребителя, например използването само на един размер отвертка за всички винтове и гнезда за цокли в клемореда.

Изпитания на клемите, качествени показатели
Трябва да се отбележи, че сериозните производители на клеми полагат големи усилия да проектират и изработят изделия, функциониращи надеждно във всякакви условия и при дългогодишна експлоатация. Например, разделящият плъзгач на делимите клеми осигурява постоянен нисък импеданс, дори и в тежки промишлени условия. Изследването в атмосфера на SO2, с което се симулира дългогодишно стареене на системата, показва постоянни ниски стойности на съпротивлението на клемата. Опитът се провежда в продължение на 10 дни и показва отлични резултати.
Изследването на механичния живот се изпълнява в съответствие с изискванията на DIN IEC 512, част 5, за нормална атмосфера. Тестът се изпълнява отново след десет дневен престой в промишлена атмосфера, съгласно DIN V 40 046, част 36 (при 25 °С, 75 % относителна влажност, 10 % SO2).
Друг пример е свързан с измерване на преходното съпротивление на серия делими клеми чрез отчитане стойностите на падовете на напрежение. Резултатите показват, че стойностите на съпротивлението в началото и в края на изследването (нормална и промишлена среда) се колебаят практически около една постоянно ниска стойност. Добрите резултати се дължат на избора на оптимална система – гладък плъзгач, който не надрасква и не наранява токовата шина, дори при многократни цикли. Резултатът е поддържане на ниско съпротивление дори и при тежки промишлени условия (фиг. 3).
Добрите винтови измервателни клеми се характеризират и със следното качество - дори затегнат само с 25 % от номиналния си момент, винтът осигуряват трайно протичане на номиналния ток на клемата.




ЕКСКЛУЗИВНО

Top