Обнаружение и индикация клеммы заземления

То, о чем вы просите, похоже на тестер импеданса контура заземления. Их не просто включить в ваше оборудование.

Рис. 1. Тестер сопротивления контура заземления Robin.

Я купил один из них много лет назад для промышленного использования. Представитель Робина на выставочном стенде понимал принцип работы, но очень стеснялся раскрывать информацию. Одним из преимуществ является то, что он может проверять импеданс контура, не отключая УЗО/GFPD. Я предположил, что он должен пропускать постоянный ток по линии заземления и каким-то образом возвращать его к прибору через точку заземления здания / источника питания и проводку L / N. Его ответ заставил меня подумать, что я уже близко.

Простым, но ненадежным вариантом будет проверка наличия заземления таким же образом, как и тестеры сети. На страницах Марка есть образец с использованием неонов.

Рис. 2. Сетевой тестер Марка. Все горящие индикаторы указывают на правильность проводки.

Если бы вы могли подключить каждый неон к LDR или фототранзистору, вы могли бы использовать микро или комбинированную логику для определения состояния заземления, если фаза и нейтраль подключены в любом случае. Опять же, это не является отказоустойчивым и не дает возможности измерить качество земли , когда она присутствует. т. е. заземление низкого качества может не тянуть достаточный ток короткого замыкания для отключения выключателя или перегорания предохранителя.

Неоновый оптоизолятор

Рисунок 3. Неоновая оптопара. Сквозь термоусадочную трубку виден контур неоновой лампы. LDR (светозависимый резистор), вероятно, находится за ним и обращен в сторону лампы для максимального захвата света. Подобное устройство можно использовать для соединения неона и фототранзистора.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Рисунок 4. Возможные конфигурации.

Вы должны были бы сделать некоторые тесты на этих цепях. LDR может быть проще в том смысле, что его медленное время отклика может сгладить мерцание неона из-за сигнала переменного тока. Поменяйте местами LDR1 и R2, чтобы инвертировать логику и т. д.

Если вы понимаете импеданс нейтрали по отношению к земле и что потери распределения при номинальном токе для обслуживания (например, 100 А или 200 А) допускают падение <5%, тогда вы ожидаете 5% от макс. больше при пусковых скачках двигателя и сбросах нагрузки в зависимости от полосы измерения.

Таким образом, вы ожидаете падение на 6 В на 100 А, тогда вы оцениваете сопротивление нейтрального провода как 60 мОм + X (f), где длина линии и L / м могут быть оценены для индуктивного сопротивления для линии и контура заземления.

Я подозреваю, что самый простой способ проверить целостность заземления и не отключить УЗО / GFPD — это использовать импульс достаточно короткой продолжительности, чтобы не дать длительность мА-с, необходимую для его отключения. Я не знаю, что это за порог, но, как и любое реле, его можно оценить по мощности (мВт) и времени перехода и преобразовать в мДж.

Таким образом, лучшим тестом для меня было бы напряжение разомкнутой цепи с LPF 100 Гц и индуцированным импульсом переменного тока и определение протекания тока. Давайте возьмем всплеск 10 кГц при 15 В с конденсатором связи с импедансом 15 Ом на 10 кГц, используя неполярный 1 мкФ с измерением тока на стороне земли R 1 Ом, мы могли бы ожидать увидеть 1 А и 1 В. Если вы управляете прямоугольной волной 15Vpp и используете единичное усиление 10 кГц BPF, я бы ожидал 1,27 * 15Vpp от ряда Фурье для основной частоты (где нечетные гармоники уменьшают кажущуюся амплитуду Vpp для прямоугольной характеристики). Таким образом, я ожидаю, что вы могли бы сделать компаратор запускает защелку или, лучше, использует детектор огибающей, требуется 2 импульса по 1 А для достижения заранее определенного порога около X для проверки соединения нейтрального заземления.

Таким образом, ваша самопроверка будет состоять из того, что если Voc (@line f) < 10Vpp, затем проверьте с переключением 10 кГц и определите ток контура> xxx мА, что должно занять около 50 мс максимум.

Вы можете выбрать любые другие параметры для проверки импеданса контура с учетом индуктивности контура и сопротивления обоих проводов, не создавая электромагнитных помех.