در این صفحه
یک پریز 120 V را با مقایسه روابط عیبیابی کنید، نه با قضاوت یک ولتاژ به صورت مجزا. در یک پریز ارتدار که به طور عادی کار میکند، ولتاژ فاز به نول و فاز به ارت باید مشابه باشند، در حالی که ولتاژ نول به ارت باید بسیار کمتر باشد و ممکن است با افزایش بار، افزایش یابد. اگر ولتاژ فاز به نول کاهش یابد در حالی که ولتاژ نول به ارت افزایش مییابد، به افت ولتاژ در مسیر نول مشکوک شوید. اگر ولتاژهای فاز به نول و فاز به ارت با هم کاهش مییابند، مسیر خط یا منبع تغذیه بالادست را بررسی کنید. ولتاژهایی که عادی به نظر میرسند، ثابت نمیکنند که مسیر ارت تجهیزات دارای امپدانس به اندازه کافی پایین است.
محدوده تست برقدار: این مقاله منطق عیبیابی را برای تکنسینهای برق واجد شرایط توضیح میدهد. این مقاله به خوانندگان فاقد صلاحیت دستور نمیدهد که پرابها را در یک پریز برقدار وارد کنند. OSHA بیان میکند که تنها افراد واجد شرایط مجاز به انجام تست روی مدارها یا تجهیزات الکتریکی هستند و ابزارها، سیمها، پرابها و لوازم جانبی باید بازرسی شده و برای مدار و محیط مربوطه دارای رتبهبندی باشند. هرگز از حالت مقاومت یا پیوستگی در یک مدار برقدار استفاده نکنید.
دامنه: کدام پریز و سیستم سیمکشی؟
این راهنما برای یک پریز ارتدار معمولی 120 V، 15 A یا 20 A آمریکای شمالی که توسط موارد زیر تغذیه میشود، کاربرد دارد:
- یک هادی بدون اتصال زمین، که معمولاً به آن گرم;
- یک هادی مدار متصل به زمین، که معمولاً به آن خنثی; ؛ و
- یک هادی ارت تجهیزات، که معمولاً به آن ارت.
این [مستند] جدول عیبیابی برای سیستمهای پریز 230 V استاندارد IEC، مدارهای مراقبتهای بهداشتی با ارت ایزوله، سیستمهای بدون اتصال زمین، سیستمهای مشتقشده جداگانه با آرایشهای همبندی غیرمعمول، یا روشهای دقیق تست GFCI/AFCI ارائه نمیدهد. این سیستمها میتوانند روابط متفاوتی ایجاد کنند و نیازمند مستندات و قوانین خاص خود هستند.
برای اصطلاحات هادی پیش از عیبیابی، ببینید خط در مقابل بار در مقابل سیم نول.
سه رابطه ولتاژی
یک فرد متخصص معمولاً کار را با شناسایی سه رابطه ولتاژی در پریز آغاز میکند.
| اندازهگیری | آنچه نشاندهنده آن است | آنچه میتواند به آشکارسازی آن کمک کند | آنچه اثبات نمیکند |
|---|---|---|---|
| فاز به نول (H-N) | ولتاژ در دسترس برای یک بار معمولی 120 V | نبود منبع تغذیه، افت ولتاژ خط یا نول، ولتاژ غیرعادی منبع تغذیه | قطبیت صحیح، یکپارچگی مسیر ارت، یا امپدانس منبع به تنهایی |
| فاز به ارت (H-G) | ولتاژ بین هادی برقدار (فاز) و مسیر ارت تجهیزات | مرجع مقایسهای برای H-N؛ نشاندهنده احتمال قطع بودن ارت | یک مسیر ارتینگ با امپدانس پایین، صرفاً به این دلیل که یک مولتیمتر دیجیتال ولتاژ را نمایش میدهد |
| نول به ارت (N-G) | اختلاف ولتاژ ایجاد شده توسط افت ولتاژ در مسیر نول و سایر شرایط سیستم | بارگذاری یا مقاومت مسیر نول هنگام تفسیر با H-N و H-G | یک نتیجه کلی قبولی/رد، عدم وجود جریان نامطلوب، یا همبندی صحیح در پاییندست |
در یک مدار انشعابی ساده تحت بار، هادیهای فاز و نول هر دو دارای امپدانس هستند. جریان عبوری از این هادیها باعث ایجاد افت ولتاژ میشود. هادی ارت حفاظتی نباید جریان بار عادی را حمل کند، بنابراین پروفیل ولتاژ آن متفاوت است. به همین دلیل است که مقایسه H-N، H-G و N-G تحت یک بار کنترلشده میتواند نشان دهد که کدام سمت مدار دچار افت ولتاژ شده است.
این رابطه را به یک معادله صلب تبدیل نکنید. دقت دستگاه اندازهگیری، امپدانس هادی، شکل موج بار، محل همبندی، مسیرهای موازی، نقطه اندازهگیری و نوسانات منبع تغذیه، همگی بر نتیجه تأثیر میگذارند.
ماتریس تشخیص سریع
از این جدول به عنوان یک غربالگر کلاس خطا استفاده کنید، نه به عنوان مجوزی برای ادامه کار بر روی تجهیزات برقدار زمانی که وضعیت ناپایدار، آسیبدیده یا نامشخص است.
| الگوی مشاهده شده | کلاس خطای احتمالی | دلیل بروز این الگو | اقدام ایمن بعدی |
|---|---|---|---|
| مقادیر H-N و H-G مشابه هستند؛ مقدار N-G بسیار کوچکتر است | این رابطه بهطور کلی با یک مدار برقدار عادی سازگار است | نول در حال حمل جریان بار است؛ ارت به عنوان مرجع مقایسه عمل میکند | تنها در صورتی ادامه دهید که مشکل همچنان باقی است و طرح آزمون، نیازمند بار کنترلشده یا ثبت داده باشد |
| ولتاژ H-N عادی است اما مقدار اندازهگیریشده بین شیار فاز (hot) و زمین نزدیک به صفر است، در حالی که مقدار شیار دیگر نسبت به زمین نزدیک به مقدار نامی است | ممکن است سیمهای فاز و نول در پریز جابجا شده باشند | شناسههای شیارهای پلاریزه دیگر با عملکرد هادی مطابقت ندارند | برق را قطع کنید، در صورت لزوم قفل و برچسب بزنید، عدم وجود ولتاژ را تأیید کنید و سپس اتصال هادی و پلاریته بالادست را بررسی نمایید |
| ولتاژ H-N وجود دارد اما ولتاژ H-G غایب، ناپایدار یا بهوضوح غیرمنطقی است | احتمال وجود مسیر ارت تجهیزات به صورت قطع یا ناکارآمد وجود دارد | مدار بار میتواند حتی در صورت نبود مسیر ارت، از طریق فاز و نول کار کند | از در نظر گرفتن پریز به عنوان ارتشده خودداری کنید؛ برق را قطع کرده و مسیر ارت را با روشی مناسب بررسی کنید |
| ولتاژ H-G نزدیک به مقدار نامی باقی میماند اما ولتاژ H-N وجود ندارد، ناپایدار است یا تحت بار افت میکند | احتمال قطعی یا مقاومت بالای نول وجود دارد | هادی فاز و مرجع ارت در دسترس باقی میمانند در حالی که مسیر بازگشت عادی قطع شده است | استفاده از مدار را متوقف کنید؛ آن را ایزوله کرده و مسیر نول، از جمله شرایط نول مشترک را بررسی کنید |
| ولتاژ بدون بار عادی به نظر میرسد؛ ولتاژ H-N تحت بار افت کرده و ولتاژ N-G افزایش مییابد | احتمال وجود مقاومت بالا یا افت ولتاژ بیش از حد در مسیر نول وجود دارد | جریان بار باعث افزایش افت ولتاژ بین نول پریز و نقطه همبندی میشود | سیستم را بیبرق کرده و ترمینالهای نول و مسیر مدار را بازرسی کنید؛ بارگذاری و وضعیت هادیها را ارزیابی نمایید |
| ولتاژ در حالت بیباری عادی به نظر میرسد؛ ولتاژهای H-N و H-G هر دو تحت بار به طور مشابه افت میکنند | احتمال وجود مقاومت بالا در مسیر فاز یا افت ولتاژ در بالادست وجود دارد | هر دو اندازهگیری از هادی برقدار (بدون ارت) و منبع یکسانی استفاده میکنند | با استفاده از یک طرح آزمون تاییدشده، مدار دیگری یا نقطهای در بالادست را مقایسه کنید؛ پس از ایزولاسیون، اتصالات سمت خط را بازرسی نمایید |
| ولتاژ متناوب است، با سایر بارها تغییر میکند یا در طول زمان نوسان دارد | احتمال وجود اتصال شل، مشکل نول مشترک، نوسانات شبکه برق، اختلالات کلیدزنی یا تداخل بارها وجود دارد | یک قرائت لحظهای نمیتواند زمانبندی رویداد یا همبستگی آن را ثبت کند | در صورت مشکوک بودن به اضافه ولتاژ، گرمایش، ایجاد قوس الکتریکی یا ناپایداری، کار را متوقف کنید؛ از تجهیزات بازرسی و ثبت دادههای تخصصی استفاده کنید |
| تستر سه چراغه وضعیت را “صحیح” گزارش میدهد، اما مشکل همچنان باقی است | محدودیت تستر، مقاومت بالا، ارت غیرمجاز (bootleg ground) یا خطای متناوب همچنان محتمل است | تسترهای ساده تنها مجموعه محدودی از وضعیتهای سیمکشی را شناسایی میکنند | به تستهای ابزار دقیق ارتقا دهید؛ الگوی چراغها را به عنوان اثباتی بر سلامت کامل مدار در نظر نگیرید |
هیچ ردیف تکی، نقص فیزیکی دقیق را اثبات نمیکند. این کار تنها شاخه بعدی بررسی را مشخص میکند.
چرا مقادیر خواندهشده در حالت بدون بار و تحت بار باید مقایسه شوند
یک اتصال با مقاومت بالا میتواند جریان کافی برای نمایش ولتاژ عادی توسط یک مولتیمتر دیجیتال با امپدانس بالا را عبور دهد. همان اتصال ممکن است هنگام اعمال یک بار واقعی، افت ولتاژ قابلتوجهی داشته باشد.
این تفاوت، نکته اصلی در عیبیابی پریزها است:
- اندازهگیری در حالت بیباری: نشان میدهد که پتانسیل الکتریکی وجود دارد، اما ممکن است نقص در یکپارچگی اتصال را پنهان کند.
- اندازهگیری تحت بار کنترلشده: نشان میدهد که مدار هنگام عبور جریان چگونه رفتار میکند.
- مقایسه در نقطهای دیگر: به تفکیک مشکل یک مدار شاخهای محلی از مشکل منبع تغذیه بالادست کمک میکند.
- اندازهگیری در طول زمان: رویدادهایی را آشکار میکند که در بررسیهای لحظهای از قلم میافتند.
بار کنترلشده باید متناسب با مدار، پریز، تجهیزات تست و دستورالعمل کاری باشد. این مقاله هیچ دستگاه قابلحمل یا جریان تستی را تجویز نمیکند. بارهای پرقدرت بداهه میتوانند باعث داغ شدن بیش از حد اتصالات آسیبدیده شوند و نباید به عنوان جایگزینی برای ابزار تست طراحیشده و قضاوت تخصصی استفاده شوند.
محاسبه افت ولتاژ هادی همچنان ΔV = I × Z برای مسیر AC مربوطه است، اما تست پریز بهطور مستقل تمام مؤلفههای آن امپدانس را آشکار نمیکند. برای کارهای طراحی مبتنی بر فرمول، از راهنمای VIOX استفاده کنید: راهنمای محاسبه افت ولتاژ.
نول با مقاومت بالا در مقابل فاز با مقاومت بالا
هر دو خطا میتوانند باعث شوند تجهیزات ولتاژ پایینی را تجربه کنند، اما مقادیر اندازهگیریشده آنها با یکدیگر متفاوت است.
مسیر نول با مقاومت بالا
هنگامی که مسیر نول دارای مقاومت بیش از حد باشد، جریان بار باعث افزایش پتانسیل نول در پریز نسبت به مرجع ارت تجهیزات میشود. تحت بار، الگوی مورد انتظار به شرح زیر است:
- H-N کاهش مییابد؛;
- N-G افزایش مییابد؛ و
- ولتاژ H-G ممکن است به ولتاژ منبع بالادست نزدیکتر از H-N باقی بماند.
Possible physical causes include a loose terminal, damaged conductor, poor splice, overheated connection, or an overloaded path. A multiwire branch circuit adds a more serious possibility: an open or unstable shared neutral can drive the two 120 V loads away from their expected voltages. If one receptacle becomes unusually high while another becomes low as loads change, stop testing and isolate the system for qualified inspection.
مسیر فاز با مقاومت بالا
هنگامی که مقاومت بیش از حد روی هادی برقدار (بدون ارت) وجود دارد، هر دو ولتاژ H-N و H-G از همان مسیر معیوب استفاده میکنند. تحت بار، هر دو مقدار تمایل دارند با هم کاهش یابند. ولتاژ N-G ممکن است به اندازهای افزایش نیابد که تمام افت ولتاژ را توجیه کند.
این الگو همچنین میتواند زمانی رخ دهد که منبع تغذیه بالادست دچار افت ولتاژ شود. اندازهگیریها را فقط در یک مدار بالادست مناسب یا مدار تحت تأثیر قرار نگرفته و تحت یک برنامه کاری ایمن تعریفشده مقایسه کنید. جعبههای برقدار را صرفاً برای به دست آوردن یک نقطه مقایسه دیگر باز نکنید.
قطبیت، ارت باز و نشانههای ارت کاذب
جابهجایی فاز و نول
یک پریز با پلاریته معکوس همچنان میتواند بسیاری از بارها را تغذیه کند، بنابراین “کار کردن دستگاه” دلیلی بر صحت پلاریته نیست. کمیسیون ایمنی محصولات مصرفی ایالات متحده، محصولات پریز با پلاریته معکوس را به عنوان خطرات برقگرفتگی و آتشسوزی در نظر گرفته است، زیرا پلاریته بخشی از نحوه کنترل تجهیزات متصل است که تعیین میکند کدام قطعات داخلی به هادی برقدار متصل باقی بمانند.
یک تستر سه چراغه میتواند خطاهای رایج پلاریته را غربالگری کند، در حالی که یک فرد واجد شرایط میتواند روابط بین شیارها و ارت را تفسیر کند. اصلاح این وضعیت نیازمند قطع برق و بازرسی است، نه صرفاً چرخاندن دوشاخه یا تغییر برچسب پریز.
ارت تجهیزات قطع است
یک قرائت عادی H-N نیازی به هادی ارت تجهیزات ندارد، بنابراین یک پریز بدون ارت ممکن است همچنان به تغذیه بارها ادامه دهد. H-G ممکن است وجود نداشته باشد یا ناپایدار باشد، اما یک متر حساس نیز میتواند ولتاژ جفتشده خازنی یا به هر نحو گمراهکنندهای را نمایش دهد.
تأیید مسیر ارتینگ نیازمند روش مناسب پیوستگی یا امپدانس است که تحت شرایط صحیح برقدار یا بیبرق انجام شود. دستورالعمل ارتینگ تجهیزات تضمینشده OSHA، تست پیوستگی را از تأیید اتصال ترمینال جدا میکند؛ نمایش ولتاژ به تنهایی، تست کاملی نیست.
اتصال غیرمجاز یا پاییندست نول به ارت
اتصال نول به ترمینال ارت در پاییندست نقطه همبندی مجاز، میتواند باعث شود یک تستر پایه، الگویی اطمینانبخش را نمایش دهد، در حالی که جریان بازگشتی عادی را روی مسیرهای ارتینگ یا قطعات فلزی متصل قرار میدهد. سه ولتاژ پریز ممکن است این وضعیت را آشکار نکند، زیرا نول و ارت به صورت محلی به یکدیگر نزدیک شدهاند.
بازرسی، اندازهگیری جریان، تست امپدانس و آگاهی از آرایش همبندی سیستم ممکن است مورد نیاز باشد. برای مرز سیستم، ببینید Neutral Bar vs Grounding Bar.
از حد مجاز جهانی نول به ارت استفاده نکنید
ولتاژ نول به ارت توسط جریانی که از امپدانس مسیر نول عبور میکند، ایجاد میشود. این ولتاژ با موارد زیر تغییر میکند:
- جریان بار و شکل موج بار؛;
- طول و سطح مقطع هادی؛;
- مقاومت اتصال؛;
- محل اتصال نول به زمین؛;
- شرایط نول مشترک و مسیرهای موازی؛;
- محل انجام اندازهگیری؛ و
- پیکربندی منبع و ترانسفورماتور.
مقادیری مانند 1 V، 2 V یا 3 V اغلب به عنوان قواعد سرانگشتی تکرار میشوند، اما اینها تشخیص جهانی یا حد مجاز آییننامهای برای هر پریز نیستند. روند و زمینه اهمیت بیشتری دارند: آیا با شروع به کار یک بار شناختهشده، ولتاژ N-G به شدت افزایش مییابد؟ آیا ولتاژ H-N به همان میزان کاهش مییابد؟ آیا این رفتار محدود به یک پریز است، در یک مدار انشعابی مشترک است، یا در کل سرویس قابل مشاهده است؟
به همین ترتیب، چارچوب محدوده ولتاژ ANSI C84.1، ولتاژ سرویس را از ولتاژ بهرهبرداری متمایز میکند. برچسب اسمی 120 V به این معنی نیست که هر خوانش لحظهای باید دقیقاً برابر با 120.0 V باشد. به جای کپی کردن یک آستانه از اینترنت، ویرایش فعلی استاندارد، الزامات شرکت برق، محدودیتهای ورودی تجهیزات و شرایط اندازهگیری را اعمال کنید.
ابزار را بر اساس پرسش انتخاب کنید
| ابزار | بهترین استفاده | Important limitation |
|---|---|---|
| تستر پریز سه چراغه | بررسی سریع برای مجموعهای محدود از شرایط رایج قطبیت و وجود هادی | اطلاعات دستهبندی UL بهصراحت تسترهای مدار پریز را بهعنوان ابزارهای تشخیصی غیرجامع توصیف میکند؛ آنها نمیتوانند هر وضعیت سیمکشی خطرناکی را اثبات کنند |
| مولتی متر دیجیتال | مقایسه روابط ولتاژی H-N، H-G و N-G | یک قرائت با امپدانس بالا ممکن است از طریق یک اتصال ضعیف، عادی به نظر برسد و امپدانس مسیر ارت را اثبات نمیکند |
| تستر پریز/بار با طراحی اختصاصی | رفتار ولتاژ را تحت بار کنترلشده مشاهده کنید و بسته به نوع دستگاه، عملکرد مدار را تخمین بزنید | نتایج به روش دستگاه بستگی دارد؛ این کار جایگزین بازرسی چشمی یا اصلاح سیمکشی آسیبدیده نمیشود |
| کلمپ متر | جریان هادی را بررسی کرده و در جاهایی که دسترسی ایمن به هادیها امکانپذیر است، جریان مسیر نول یا ارت را بررسی کنید | دسترسی به هادی صحیح ممکن است نیازمند کار روی تابلو یا جعبه تقسیم باشد و بهتنهایی نقص اتصال را شناسایی نمیکند |
| ثبات کیفیت توان | افت ولتاژ، افزایش ولتاژ، قطعیها و همبستگیهای زمانی را در طول زمان ثبت کنید | نیازمند تنظیمات صحیح، آستانههای رویداد، مدت زمان و تفسیر است؛ یک ثبات نمیتواند خطای سیمکشی را تعمیر کند |
پیش از هرگونه اندازهگیری، فرد متخصص باید ابزار و تجهیزات جانبی متناسب با مدار و محیط را انتخاب کند، آنها را از نظر آسیبدیدگی بررسی نماید و دستورالعملهای سازنده را درک کند. آشکارساز ولتاژ غیرتماسی برای نشاندهی اولیه مفید است، اما جایگزین روش آزمون الزامی برای اثبات بیبرق بودن مدار نمیشود.
هنگامی که پریز علت اصلی مشکل نیست
اگر سیمکشی پریز و رفتار ولتاژ تحت بار عادی به نظر میرسد، بدون فرض اینکه شرکت برق مسئول است، دامنه بررسی را گسترش دهید.
چندین پریز روی یک انشعاب، افت مشابهی را نشان میدهند
مشکل ممکن است در یک اتصال مشترک بالادست، ترمینال کلید مدار، هادی انشعاب یا اتصال نول باشد. پیش از دستکاری سیمکشی، نقاط تحت تأثیر را نقشهبرداری کنید.
چندین مدار با هم تغییر میکنند
به دنبال شرایطی در سرویس، فیدر، تابلو، ترانسفورماتور یا سمت شرکت برق باشید. در سیستمهای دو فاز (split-phase)، تغییرات متضاد روی دو پایه 120 V میتواند نشانه هشداردهندهای از ناپایداری نول مشترک یا نول سرویس باشد.
ولتاژ RMS عادی است اما تجهیزات الکترونیکی همچنان ریست میشوند
یک قرائت لحظهای RMS ممکن است قطعیهای کوتاه، افتهای تکرارشونده، اعوجاج شکل موج یا گذراها را نادیده بگیرد. از یک دستگاه ثبتکننده یا تحلیلگر کیفیت توان با برنامه اندازهگیری مرتبط با علائم تجهیزات و زمان وقوع رویداد استفاده کنید.
عملکرد GFCI یا کلید مدار به جای افت ولتاژ
وظیفه اصلی از عیبیابی ولتاژ به عیبیابی حفاظتی تغییر یافته است. ممکن است مسیر نشتی، نول مشترک یا غیرمجاز، خطای بار متصل، یا مشکل دستگاه دخیل باشد. مراجعه کنید به چگونه نولهای مشترک و قرضی باعث تریپ RCD و RCBO میشوند و RCD در مقابل GFCI در مقابل برقگیر (Surge Protector) برای آن محدودهها.
شرایط توقف
در صورت وجود هر یک از موارد زیر، تست را متوقف کرده و نسبت به ایزولاسیون و بازرسی توسط فرد متخصص اقدام کنید:
- آسیب حرارتی قابل مشاهده، تغییر رنگ، ذوب شدن پلاستیک، یا شل بودن بدنه پریز؛;
- صدای ترقوتروق، جرقه، دود، بو، یا گرمای غیرعادی؛;
- ولتاژ ناپایدار یا بهطور غیرمنتظره بالا؛;
- شواهدی از نول مشترک قطعشده یا ناپایدار؛;
- کنتور، سیمهای رابط، پرابها، پریز یا محفظه آسیبدیده؛;
- آب، آلودگی یا محیطی خارج از محدوده رتبهبندی دستگاه؛;
- نتیجه آزمایشی که با آرایش شناختهشده سیستم در تضاد است؛ یا
- هرگونه نیاز به در معرض قرار دادن قطعات برقدار فراتر از آموزش، تجهیزات حفاظت فردی (PPE)، دستورالعمل یا مجوز فرد.
توالی صحیح عیبیابی عبارت است از تعریف سیستم ← بررسی وضعیت سیمکشی ← مقایسه روابط ولتاژی ← مقایسه رفتار در حالت بیباری و بارگذاریشده ← محدود کردن ناحیه تحت تأثیر ← بیبرق کردن و بازرسی ← تأیید تعمیر. تعویض پریز پیش از شناسایی عیب میتواند باعث شود که یک اتصال با مقاومت بالا یا مشکل نول در بالادست، بدون تغییر باقی بماند.
منابع و مراجع فنی
- کتاب کار هنرجوی OSHA در مورد خطرات الکتریکی در ساختوساز
- یادداشت خدمات میدانی OSHA در مورد تجهیزات تست الکتریکی
- برنامه هادی ارتینگ تجهیزات تضمینشده OSHA
- اطلاعات راهنمای UL برای تسترهای مدار پریز و استاندارد UL 1436
- دامنه عمومی NEMA برای استاندارد ANSI C84.1-2020، سیستمهای قدرت الکتریکی و تجهیزات—رتبهبندیهای ولتاژ
- فراخوان مبدل پریز با پلاریته معکوس توسط CPSC ایالات متحده
نوشته شده توسط: تیم تحریریه VIOX
آخرین بهروزرسانی: ۱۸ سپتامبر ۲۰۲۶
