KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 19.
Przy badaniu uszkodzonego silnika trójfazowego połączonego w gwiazdę zmierzono rezystancje uzwojeń i rezystancje izolacji. Zamieszczone w tabeli wyniki pomiarów pozwalają stwierdzić, że możliwe jest
Ilustracja przedstawia tabelę z wynikami pomiarów rezystancji uzwojeń i izolacji silnika trójfazowego połączonego w gwiazdę.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyniki wskazują, że tor W jest odłączony od pozostałych (V1–W1 = ∞ oraz W1–U1 = ∞), a jednocześnie zacisk W1 ma zwarcie do obudowy (W1–PE = 0). Pozostałe fazy mają dużą rezystancję izolacji do PE, więc to nie jest przerwa uzwojenia U ani V, tylko poluzowany przewód W1 dotykający obudowy.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku trójfazowym połączonym w gwiazdę prąd między zaciskami fazowymi (np. U1–V1) płynie przez dwa uzwojenia połączone przez punkt gwiazdowy. Dlatego typowo rezystancja między dwiema fazami jest sumą rezystancji dwóch uzwojeń.

W przedstawionych wynikach widać, że U1–V1 = 10,0 Ω, co potwierdza zachowaną ciągłość ścieżki przez uzwojenia U i V. Jednocześnie V1–W1 = ∞ oraz W1–U1 = ∞. Taki układ (∞ tylko w parach obejmujących jedną fazę) oznacza, że gałąź/faza W nie uczestniczy w obwodzie — typowo z powodu rozłączenia w skrzynce zaciskowej lub przerwy w jej torze.

Kluczowe jest jednak zestawienie tego z pomiarem izolacji do obudowy (PE): U1–PE = 15,5 MΩ i V1–PE = 15,5 MΩ świadczą o dobrej izolacji tych torów, natomiast W1–PE = 0 oznacza praktycznie zwarcie zacisku W1 do obudowy. Połączenie dwóch obserwacji naraz:

  • brak połączenia W1 z resztą układu (∞ do U1 i V1),
  • zwarcie W1 do obudowy (0 do PE),

najlepiej tłumaczy sytuacja, w której przewód spod zacisku W1 poluzował się/odkręcił i dotknął metalowej obudowy. Wtedy zacisk W1 "widzi" obudowę (0 Ω), ale nie tworzy już poprawnej ścieżki przez uzwojenia do pozostałych faz.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują? "Przerwanie uzwojenia V1–V2" zwykle powodowałoby brak ciągłości dla par zawierających fazę V (zarówno U1–V1, jak i V1–W1) — tu U1–V1 ma wartość skończoną. "Przerwanie uzwojenia U1–U2" analogicznie zaburzyłoby pary z fazą U (U1–V1 i W1–U1), a jedna z nich jest poprawna (10,0 Ω). "Odkręcenie przewodu spod zacisku V1" dawałoby ∞ w parach z V1 oraz potencjalne zwarcie V1–PE, a pomiar izolacji pokazuje zwarcie wyłącznie dla W1.

W praktyce takie usterki często wynikają z wibracji i luzowania zacisków w skrzynce, dlatego w diagnostyce zawsze łączy się analizę rezystancji uzwojeń z oceną rezystancji izolacji do obudowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rezystancja "∞" oznacza brak ciągłości obwodu między tymi zaciskami. W połączeniu gwiazdowym między fazami zwykle widać rezystancję dwóch uzwojeń w szeregu, więc ∞ sugeruje przerwę w torze jednej fazy (np. rozłączony przewód, uszkodzony zacisk lub przerwane uzwojenie).
Jeśli między zaciskiem a obudową (PE) jest 0 Ω, oznacza to praktycznie bezpośrednie połączenie elektryczne z obudową. To typowy objaw zwarcia doziemnego: przewód lub element uzwojenia dotyka metalowej obudowy albo jest do niej podłączony przez uszkodzoną izolację.
Patrzy się na wzór wyników: odkręcony przewód zwykle daje ∞ tylko dla par z jedną fazą oraz może dać 0 Ω do PE, jeśli przewód dotknął obudowy. Przerwa uzwojenia częściej powoduje ∞ dla dwóch par obejmujących dane uzwojenie, ale nie musi dawać 0 do PE (chyba że jest też uszkodzenie izolacji).
To znaczy, że ścieżka prądu przez uzwojenia U i V (przez punkt gwiazdowy) jest zachowana, natomiast tor W nie ma połączenia z resztą układu. Taki układ wyników jest typowy dla awarii dotyczącej jednej fazy: rozłączenia przewodu, zacisku lub przerwy w torze W.
W praktyce "dobra" izolacja to wartość rzędu megaomów (MΩ) i więcej. Wyniki typu 15,5 MΩ świadczą o poprawnej izolacji. Wartości bardzo niskie (np. bliskie 0) oznaczają zwarcie do obudowy. Dokładne kryteria zależą od procedury pomiarowej i dokumentacji urządzenia.
Zwykły multimetr nie zastępuje pomiaru rezystancji izolacji, bo ma zbyt małe napięcie pomiarowe. Do izolacji stosuje się megomierz (miernik rezystancji izolacji), który mierzy przy podwyższonym napięciu i lepiej wykrywa upływności. Multimetr przydaje się natomiast do sprawdzania ciągłości i rezystancji uzwojeń.
Zawsze, gdy silnik jest "uszkodzony" lub zadziałały zabezpieczenia. Same rezystancje uzwojeń mówią o ciągłości torów, a sama izolacja mówi o zwarciach do obudowy. Dopiero zestawienie obu pomiarów pozwala odróżnić np. poluzowany przewód od przerwy uzwojenia czy uszkodzenia izolacji.
Typowy objaw to brak ciągłości (∞) tylko dla jednej fazy w pomiarach międzyfazowych oraz normalne wyniki dla pozostałych. Jeśli poluzowany przewód dotknie obudowy, dojdzie dodatkowo niski opór do PE (nawet 0 Ω). To mocno sugeruje usterkę połączenia, a nie samego uzwojenia.
Bo mierząc między np. U1 i V1 "widzisz" dwa uzwojenia połączone szeregowo przez punkt gwiazdowy: prąd przechodzi przez uzwojenie U do punktu gwiazdowego i wraca przez uzwojenie V. Wartość jest więc w przybliżeniu sumą rezystancji dwóch uzwojeń.
Częsty błąd to traktowanie każdej wartości "∞" jako przerwy uzwojenia bez sprawdzenia, czy nie chodzi o rozłączony przewód. Drugi błąd to pomijanie pomiaru izolacji do PE, przez co nie wykrywa się zwarcia do obudowy. Warto też uważać na złe ustawienie miernika i niedokładne połączenia sond.
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Wyniki wskazują, że tor W jest odłączony od pozostałych (V1–W1 = ∞ oraz W1–U1 = ∞), a jednocześnie zacisk W1 ma zwarcie do obudowy (W1–PE = 0)."

Źródła:

  • PN-EN 60204-1 "Bezpieczeństwo maszyn — Wyposażenie elektryczne maszyn — Część 1: Wymagania ogólne", wymagania dotyczące sprawdzania/ badań elektrycznych (w tym rezystancji izolacji)
  • IEC 60034-1 "Rotating electrical machines — Rating and performance", część ogólna dotycząca maszyn wirujących i ich parametrów (kontekst budowy i badań)

Materiały:

  • Instrukcje producentów mierników (omomierz/megomierz) – zasady pomiaru i interpretacji wyników
  • Materiały dydaktyczne z maszyn elektrycznych: silnik asynchroniczny trójfazowy, połączenia uzwojeń
  • Norma PN-EN 60204-1 (fragmenty dotyczące sprawdzeń/ badań elektrycznych, w tym rezystancji izolacji)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego