A mérés a szakma önellenőrző eszköze: ez az egyetlen mód, hogy bizonyítsd, amit építettél, az tényleg jó. Ez a fejezet megtanítja a feszültség-, áram- és ellenállásmérést, a mérési hiba kezelését, a mérési kategóriákat - ez utóbbi életvédelmi kérdés -, bevezet a villamosbiztonsági mérésekbe, és megmutatja, hogyan kell mindezt jegyzőkönyvbe foglalni. A mérés mindkét vizsgaszinten szerepel, és a projektfeladat értékelésének külön tétele.
- 4.1 A mérés célja és a mérési lánc
- 4.2 Feszültségmérés
- 4.3 Árammérés
- 4.4 Ellenállásmérés
- 4.5 Mérési hiba: pontossági osztály, abszolút és relatív hiba
- 4.6 ⭐ Mérési kategóriák (CAT I–IV) – ez életvédelmi kérdés
- 4.7 A mérés biztonsági szabályai
- 4.8 Bevezetés a villamosbiztonsági mérésekbe
- 4.9 A mérési jegyzőkönyv
- Összefoglalás
- Ellenőrző kérdések
- Tudáspróba
- Források
4.1 A mérés célja és a mérési lánc
Egy villanyszerelő munkájának az a különlegessége, hogy a jó és a rossz munka egyformán néz ki. A lámpa akkor is világít, ha a védővezető nincs bekötve; a konnektor akkor is ad áramot, ha a hurokimpedancia kétszerese a megengedettnek. A különbség csak akkor derül ki, amikor baj van – vagy amikor megméred.
A mérendő fizikai jellemző összehasonlítása a mértékül választott egységgel. A mérési eredmény mérőszámból és mértékegységből áll; a mérőszám azt adja meg, hogy a mért mennyiség hányszorosa a mértékegységnek. (angolul: measurement)
Mértékegység és prefixum nélkül a szám semmit nem jelent. 4,7 mit? Voltot? Milliampert? Megaohmot? A jegyzetben és a jegyzőkönyvben minden szám mellé kiírjuk a mértékegységet – a vizsgán ez pontlevonás, a gyakorlatban félreértés, esetleg baleset.
Közvetlen és közvetett mérés
A műszer közvetlenül a mérendő mennyiséget mutatja: feszültségmérés voltmérővel, ellenállásmérés ohmmérővel. (angolul: direct measurement)
A keresett mennyiséget más, közvetlenül mért mennyiségekből számítjuk. Klasszikus példa az ellenállás meghatározása az Ohm-törvényből: megmérjük a feszültséget és az áramot, és R = U / I. (angolul: indirect measurement)
A közvetett mérésnek két hátránya van: két műszer hibája adódik össze, és a két műszer visszahatása is torzít (4.4 alfejezet). Előnye viszont, hogy olyankor is használható, amikor közvetlen mérés nem lehetséges – például üzem közben, feszültség alatt lévő fogyasztón.
Miből tevődik össze a mérés minősége?
Három fogalmat kell szétválasztanod, mert a köznyelv összemossa őket:
| Fogalom | Mit jelent? | Mi rontja el? |
|---|---|---|
| Pontosság (accuracy) | mennyire közel van a mért érték a valódihoz | rendszeres hiba, rossz kalibrálás, visszahatás |
| Precizitás, ismételhetőség (precision) | mennyire adja ugyanazt az eredményt ismételt mérésnél | véletlen hiba, zaj, instabil érintkezés |
| Felbontás (resolution) | a legkisebb megkülönböztethető változás a kijelzőn | a műszer felépítése |
Ez a digitális műszerek korának legnagyobb tévhite. Egy multiméter kiírhatja, hogy 230,47 V, miközben a gyári specifikációja szerint a hibája ±3 V. A négy tizedesjegy felbontás, nem pontosság. A két szám semmilyen kapcsolatban nincs egymással.
Ugyanez fordítva is igaz: egy 3½ jegyű, olcsó multiméter mutathat stabilan és ismételhetően (precízen) egy 5 %-kal elcsúszott értéket.
4.2 Feszültségmérés
A feszültségmérőt (voltmérőt) a mérendő elemmel párhuzamosan kell kötni – a mérendő elem két kapcsára. Ez abból következik, hogy a feszültség két pont közötti különbség.
Az ideális feszültségmérő belső ellenállása végtelen nagy volna, tehát semmilyen áramot nem venne fel. A valóságos műszer véges belső ellenállású, ezért bekötéskor megváltoztatja az áramkört, amelyet mérni akar. Ezt hívjuk visszahatásnak.
A mérőműszer véges belső ellenállása miatt a bekötésével megváltoztatja a mérendő áramkör állapotát, ezáltal a mért érték eltér attól, ami a mérés előtt volt. Feszültségmérőnél ezért kell nagy belső ellenállás. (angolul: loading effect)
Egy tipikus digitális multiméter bemeneti ellenállása feszültségmérésnél 10 MΩ, minden méréshatáron. Az analóg műszereknél a belső ellenállást gyakran Ω/V egységben adják meg: ez azt mondja meg, mekkora a műszer ellenállása az 1 V-os méréshatáron; adott méréshatáron a tényleges belső ellenállás ennek és a méréshatárnak a szorzata.
Mintapélda 4.1 – A visszahatás a gyakorlatban
Két egyforma, egyenként 1 MΩ-os ellenállás sorosan 20 V-ra kapcsolva. Mennyit mutat a középpontnál a) egy 10 MΩ bemeneti ellenállású digitális multiméter, b) egy 20 kΩ/V érzékenységű analóg műszer 20 V-os méréshatáron?
Visszahatás nélkül (feszültségosztó, két egyenlő ellenállás):
U = 20 V / 2 = 10 V
a) DIGITÁLIS MULTIMÉTER, R_V = 10 MΩ
A műszer párhuzamos az alsó 1 MΩ-mal:
R_e = (1 · 10) / (1 + 10) = 10 / 11 = 0,909 MΩ
Feszültségosztó a felső 1 MΩ és a 0,909 MΩ között:
U = 20 · 0,909 / (1 + 0,909) = 18,18 / 1,909 = 9,52 V
Hiba: (9,52 - 10) / 10 = -0,048 -> -4,8 %
b) ANALÓG MŰSZER, 20 kΩ/V, 20 V-os méréshatáron
Belső ellenállás: R_V = 20 kΩ/V · 20 V = 400 kΩ = 0,4 MΩ
R_e = (1 · 0,4) / (1 + 0,4) = 0,4 / 1,4 = 0,286 MΩ
U = 20 · 0,286 / (1 + 0,286) = 5,72 / 1,286 = 4,44 V
Hiba: (4,44 - 10) / 10 = -0,556 -> -55,6 %Olvasd el még egyszer a b) eredményt: a műszer a felét sem mutatja a valódi értéknek. És ez nem műszerhiba – a műszer tökéletesen működik. A hiba oka az, hogy nagy ellenállású áramkörben mértünk kis belső ellenállású műszerrel.
Ökölszabály: a visszahatás akkor elhanyagolható, ha a műszer belső ellenállása legalább százszorosa annak az ellenállásnak, amelyre párhuzamosan kötöd.
- Egy 230 V-os hálózaton, ahol a forrás belső ellenállása töredék ohm, a 10 MΩ-os multiméter visszahatása gyakorlatilag nulla – ezért nem kell rá gondolnod a mindennapi munkában.
- Elektronikus áramkörökben, érzékelőjelek mérésénél viszont nagyon is számít.
Méréshatár és méréshatár-bővítés
A műszerrel adott állásban mérhető legnagyobb érték; analóg műszernél a végkitéréshez tartozó érték. Ez azért fontos, mert a pontossági osztály erre az értékre vonatkozik (4.5 alfejezet). (angolul: measuring range)
Analóg alapműszernél a feszültség méréshatára előtét-ellenállással (sorosan kapcsolt nagy ellenállással) bővíthető:
RE ≈ (UM / I) − RA
ahol UM a kívánt méréshatár, I a végkitérési áram, RA az alapműszer belső ellenállása.
Az egyszerű, egyenirányítós (átlagérték-mérő) műszerek szinuszos jelalakra vannak kalibrálva. Ha a mért jel torzított – márpedig ma egyre több az: kapcsolóüzemű tápegységek, LED-meghajtók, fényerőszabályzók, frekvenciaváltók –, akkor az ilyen műszer jelentősen téved.
Aki ilyen körben mér, annak valódi effektívérték-mérő (true RMS) műszer kell. Ez ma már nem luxus: az épületvillamossági gyakorlatban alapkövetelmény. A felharmonikusokról a 11. és a 13. fejezetben lesz szó.
4.3 Árammérés
Az árammérőt (ampermérőt) az áramkörbe sorosan kell kötni – vagyis az áramkört meg kell bontani, és a műszert a megszakítás helyére iktatni. Ez abból következik, hogy az áram átfolyik valamin.
Az ideális árammérő ellenállása nulla volna. A valóságosnak kicsinek kell lennie, hogy a feszültségesése – vagyis a visszahatása – elhanyagolható maradjon. Analóg műszernél az árammérési határ sönttel (párhuzamosan kapcsolt kis ellenállással) bővíthető:
Rs = (IA · RA) / (IM − IA)
Az árammérőt párhuzamosan bekötni. A kis belső ellenállású műszer ilyenkor gyakorlatilag rövidzárat képez a mérendő elem kapcsain.
Ami történik: a műszer belső biztosítója kiég (ez a jobbik eset); a mérővezetéken és a mérőcsúcson ív keletkezik; hálózati feszültségen ez égési sérülést, szemsérülést és tüzet okozhat. A műszer legtöbbször tönkremegy.
A legveszélyesebb változat: a multimétert árammérő állásban, az A-hüvelybe dugott vezetékkel dugaszolóaljzatba dugni. Ez a hálózat szempontjából egy fázis–nulla rövidzár.
Tanítási fogás, ami megmarad: az áram átfolyik a műszeren → soros; a feszültség két pont között van → párhuzamos.
Négy szokás, amit érdemes az első naptól felvenni:
- Funkcióváltás előtt válaszd le a mérővezetékeket az áramkörről.
- Nézd meg, melyik hüvelyben van a piros vezeték, mielőtt mérsz. Az A- (vagy mA-) hüvely és a V/Ω-hüvely nem ugyanaz.
- Mérés után állítsd vissza a műszert feszültségmérő állásba – így legközelebb nem kezded árammérő állásban.
- Ha teheted, használj lakatfogót – ott ez a hiba fogalmilag nem lehetséges.
A lakatfogó
Nyitható vasmagú árammérő: a mérendő vezető egymenetes primer tekercsként halad át a magon, és a szekunder tekercsben indukált áramból következtet a műszer a mért áramra. Az áramkör megbontása nélkül mér. Váltakozó áramnál transzformátorelven, egyenáramnál Hall-effektussal működik. (angolul: clamp meter)
A lakatfogó a villanyszerelő leggyakrabban használt árammérője, mert a gyakorlatban ritkán lehet (és ritkán szabad) egy üzemelő áramkört megbontani.
Ha a fázis és a nulla együtt van a pofában, a műszer nem az áramot, hanem a kettő különbségét (az eredő áramot) méri. Kifogástalan hálózaton ez közel nulla.
Ez nem hiba, hanem lehetőség: pontosan így mérünk szivárgóáramot, és pontosan ezen az elven működik az áram-védőkapcsoló is (34. fejezet). De ha az áramot akartad mérni, és nullát kaptál, akkor nem a hálózat romlott el, hanem rosszul fogtad be a kábelt.
A mérőműszerek alapszabványa (MSZ EN 61010-1) mellett a kézben tartott áramszondákra külön rész vonatkozik: MSZ EN IEC 61010-2-032:2022 – „Villamos mérő-, szabályozó- és laboratóriumi készülékek biztonsági előírásai. 2-032. rész: Kézben tartott és kézzel működtetett, villamos vizsgálati és mérési célú áramszondák kiegészítő követelményei”.
Ez a szabvány négy típust különböztet meg:
| Típus | Jellemző |
|---|---|
| A | feszültség alatti, szigeteletlen vezetőre fel- és levehető, kézi érintésvédelemmel |
| B | rövidzárlat-védelemmel, kézi érintésvédelem nélkül (például hajlékony lakatfogó) |
| C | rövidzárlat-védelem nélkül, csak feszültségmentes vezetőn alkalmazható (például nyitható magú áramváltó) |
| D | szigetelt, illetve korlátozott energiájú vezetőkre |
Gyakorlati jelentősége: nem minden „lakatfogó alakú” eszközzel szabad feszültség alatti, szigeteletlen vezetőre rácsukni. Vásárlás és használat előtt nézd meg a típusjelölést.
4.4 Ellenállásmérés
Az ellenállásmérésnek egyetlen abszolút szabálya van, és ezzel érdemes kezdeni.
Az ohmmérő saját forrásból táplálja a mérendő ellenállást, és a saját árama alapján számol. Ha az áramkörben idegen feszültség van:
- az eredmény értelmetlen (a külső feszültség hozzáadódik vagy levonódik),
- a műszer tönkremehet.
Ráadásul a mérendő ellenállást le is kell választani az áramkörről (legalább az egyik lábát kikötni), különben a vele párhuzamos többi elem is „belemér”. Ez a szabály a szigetelési ellenállás mérésénél is döntő: a rákötött fogyasztók meghamisítják az eredményt.
Három módszer
1. Közvetlen mérés ohmmérővel (multiméter Ω-állásával). A leggyorsabb, a mindennapi hibakeresés eszköze. Feszültségmentes, leválasztott alkatrészen.
2. Közvetett mérés az Ohm-törvény szerint (R = U / I). Mivel mindkét műszer visszahat, két alapkapcsolás létezik, és nem mindegy, melyiket választod:
| Kapcsolás | Felépítés | Mikor használd? | Az eredmény korrekciója |
|---|---|---|---|
| Áramhelyes | az árammérő az ellenálláshoz közel, a feszültségmérő az árammérőt is méri | nagy ellenállásokhoz (kΩ–MΩ) | Rx = (Um − RA · Im) / Im |
| Feszültséghelyes | a feszültségmérő az ellenálláson, az árammérő a feszültségmérő áramát is méri | kis ellenállásokhoz (nagyságrendileg 100 Ω alatt) | Rx = Um / (Im − Um / RV) |
A kapcsolás neve azt mondja meg, melyik műszer mér pontosan:
- az áramhelyes kapcsolásban az áram mért értéke a helyes, a feszültségé tartalmazza az árammérő feszültségesését is → ez a hiba akkor elhanyagolható, ha az ellenállás nagy, mert akkor RA ≪ Rx, az árammérő saját feszültségesése eltörpül a mért feszültség mellett;
- a feszültséghelyes kapcsolásban a feszültség mért értéke a helyes, az áram tartalmazza a feszültségmérő áramát is → ez a hiba akkor elhanyagolható, ha az ellenállás kicsi, mert akkor Rx ≪ RV, a feszültségmérő saját árama eltörpül a mért áram mellett.
Egyszerűbben: kis R → feszültséghelyes, nagy R → áramhelyes.
3. Hídkapcsolás (Wheatstone-híd). Kiegyenlítéses, úgynevezett nullamódszer: az ismeretlen ellenállást addig „hangoljuk” ismert ellenállásokkal, amíg a keresztágban lévő műszer nem tér ki. Kiegyenlítési feltétel: a szemközti hídágak ellenállásainak szorzata egyenlő,
R1 · R3 = R2 · Rx
Ebből az ismeretlen kifejezhető. A módszer nagy pontosságú, mert kiegyenlített állapotban a mérőműszer nem tér ki, tehát sem a műszer kalibrálási hibája, sem a tápfeszültség ingadozása nem terheli az eredményt. A hídkapcsolással a 9. fejezetben foglalkozunk részletesen.
4. Szigetelési ellenállás és védővezető-folytonosság. Ezekhez külön műszer és külön eljárás kell – a 4.8 alfejezet vezeti be őket.
4.5 Mérési hiba: pontossági osztály, abszolút és relatív hiba
Minden mérés hibás. A kérdés nem az, hogy hibázunk-e, hanem hogy mekkora hibával dolgozunk, és hogy ezt tudjuk-e.
A hiba fajtái
Rendszeres (szisztematikus) hiba: a mérési eljárás és kivitelezés elvi hibáiból ered, és az eredményt egy irányba torzítja. Nagysága és előjele elvi ismerettel megállapítható, ezért korrekcióként figyelembe vehető. Ilyen a műszer visszahatása.
Véletlen hiba: előjelében és nagyságában előre nem ismert, ismétléskor változó. Nem lehet kijavítani, csak jellemezni – ez jelenik meg a mérési bizonytalanságban.
Durva hiba: személyi tévedés (rossz leolvasás, rossz méréshatár, elgépelés). Jellemzően nagy, 50–100 % nagyságrendű eltérést okoz. (Ez az arány egyetlen forrásból származik, nagyságrendi tájékoztatásként értendő.)
Abszolút és relatív hiba
Abszolút hiba: a mért és a helyes érték különbsége
H = Xm − Xp
Előjeles mennyiség, a mért mennyiség mértékegységében. A korrekció a hiba ellentettje.
Relatív hiba: az abszolút hiba és a helyes érték hányadosa
h = H / Xp, százalékban h% = (H / Xp) · 100 %
A pontossági osztály
Ez a fejezet legfontosabb – és a tanulók által leggyakrabban félreértett – fogalma.
A műszer végkitérésre (méréshatárra) vonatkoztatott, százalékban megadott garantált relatív hibája. A gyártó a hitelesítéskor mért hibahatárt felkerekíti egy szabványos értékre.
A klasszikus osztályok: 0,1 · 0,2 · 0,5 · 1 · 1,5 · 2,5 · 5. Ezek közül a 0,1–0,5 a laboratóriumi, az 1–2,5 az üzemi, az 5 az egyszerű tájékoztató kategória. Etalonszinten a 0,05 is előfordul.
Ez a leggyakoribb félreértés: a tanuló azt hiszi, hogy egy 1,5-es osztályú műszer a leolvasott érték 1,5 %-ával téved. Nem. A hibahatár a méréshatárra van megadva, és abszolút érték: ugyanakkora a skála bármely pontján.
Ebből következik a mérés legfontosabb gyakorlati szabálya: minél kisebb a kitérés a méréshatárhoz képest, annál rosszabb a relatív pontosság.
Nézzük ezt számokban, egy 100 mA végkitérésű, 1,5-es osztályú műszerrel:
| Mért érték | Abszolút hiba | Relatív hiba a mért értékre |
|---|---|---|
| 100 mA (végkitérés) | ±1,5 mA | 1,5 % |
| 50 mA (fél kitérés) | ±1,5 mA | 3 % |
| 10 mA (tizedkitérés) | ±1,5 mA | 15 % |
Az abszolút hiba mindhárom esetben ugyanaz. A relatív hiba viszont tízszeresére nőtt, miközben ugyanazzal a műszerrel mértünk.
A képletek, amelyekkel ezt kiszámolod:
Abszolút hiba a pontossági osztályból: H = (Op · Xv) / 100 ahol Op = osztálypontosság [%], Xv = végkitérés (méréshatár) A tényleges relatív hiba a kitérés függvényében: h [%] = Op · (Xv / Xi) ahol Xi = az aktuálisan mért érték
Mintapélda 4.2 – Pontossági osztály és méréshatár-választás
Egy 1,5-es pontossági osztályú analóg voltmérő 250 V-os méréshatárán 60 V-ot olvasunk le. Mekkora a mérés abszolút és relatív hibája? Mennyivel lenne jobb a 100 V-os méréshatáron?
a) 250 V-os méréshatáron
Abszolút hiba:
H = (Op · Xv) / 100 = (1,5 · 250) / 100 = 3,75 V
Relatív hiba a mért értékre:
h = (3,75 / 60) · 100 % = 6,25 %
Az eredmény: U = 60 V ± 3,75 V, azaz 56,25 V ... 63,75 V
b) 100 V-os méréshatáron (ugyanaz a műszer, ugyanaz a 60 V)
Abszolút hiba:
H = (1,5 · 100) / 100 = 1,5 V
Relatív hiba:
h = (1,5 / 60) · 100 % = 2,5 %
Az eredmény: U = 60 V ± 1,5 V, azaz 58,5 V ... 61,5 V
Összevetés: a hiba 6,25 %-ról 2,5 %-ra csökkent, azaz a mérés
2,5-szer pontosabb lett - ugyanazzal a műszerrel, pusztán a
méréshatár helyes megválasztásával.Azt a legkisebb méréshatárt válaszd, amelyen a mutató még nem üt ki – törekedj arra, hogy a mutató a skála felső harmadában álljon.
A gyakorlat viszont az, hogy ismeretlen feszültségnél a legnagyobb méréshatáron kezdesz, és onnan lépkedsz lefelé. Először a biztonság, aztán a pontosság.
A digitális műszer hibája
A digitális műszer gyártói specifikációja általában ilyen alakú:
±(a % of reading + n digit)
Ez két tagból áll: a leolvasott értékkel arányos rész és a kijelző legkisebb helyi értékére vonatkozó, fix számú digit. Példák egy tipikus multiméter adatlapjából: DC feszültség 200 V-os határon ±(0,5 % + 3), AC feszültség 200 V-os határon ±(0,8 % + 5), ellenállás 200 Ω-os határon ±(0,8 % + 5).
A digitális kijelző egy egysége a legkisebb helyi értéken. Egy 3½ jegyű kijelző tartománya −1999 … +1999 (a legnagyobb helyi értéken csak „1” állhat), egy 4½ jegyűé −19999 … +19999. A jellemző DC feszültség méréshatárok 3½ jegynél: 200 mV / 2 V / 20 V / 200 V / 1000 V; a felbontás a 200 mV-os határon 0,1 mV (4½ jegynél 0,01 mV).
Mintapélda 4.3 – Digitális műszer hibája
Egy 3½ jegyű multiméterrel 1000 V-os méréshatáron 230 V-ot mérünk. A specifikáció ±(0,5 % + 3 digit), a felbontás ezen a határon 1 V. Mekkora a mérés hibája?
1. A leolvasással arányos tag: 0,5 % · 230 V = 0,005 · 230 = 1,15 V 2. A digit-tag (3 digit, a felbontás 1 V): 3 · 1 V = 3 V 3. Összes hiba: H = 1,15 + 3 = 4,15 V ~ ±4,2 V 4. Relatív hiba a mért értékre: h = (4,15 / 230) · 100 % = 1,8 % Eredmény: U = 230 V ± 4,2 V Tanulság: a digit-tag itt NAGYOBB, mint a százalékos tag. Ezért érdemes itt is a legkisebb még használható méréshatárt választani: a 200 V-os határon ez a mérés nem is lenne elvégezhető (túlcsordul), de egy 150 V-os mérésnél a 200 V-os határ jóval pontosabb.
4.6 ⭐ Mérési kategóriák (CAT I–IV) – ez életvédelmi kérdés
Eddig arról volt szó, mennyire pontos a mérés. Most arról, hogy túléled-e.
Az MSZ EN 61010 szerinti besorolás, amely megadja, hogy a műszer a hálózat mely pontján használható biztonságosan. A besorolás alapja nem az üzemi feszültség, hanem az adott hálózati ponton várható tranziens túlfeszültség. (angolul: measurement category)
Rövid, körülbelül 50 µs idejű feszültségcsúcs, amely kapcsolásokból vagy villámhatásból származik. Minél közelebb vagy a hálózati betáplálási ponthoz, annál nagyobb tranziensre kell számítani – mert annál kevesebb vezetékhossz és impedancia csillapítja. (angolul: transient overvoltage)
Mit jelent a négy kategória?
| Kategória | Meghatározás | Épületvillamossági példa |
|---|---|---|
| CAT I | olyan áramkörök, amelyek nincsenek közvetlenül a hálózatra kapcsolva; védett elektronika | elektronikus jelkörök, kisfeszültségű egyenáramú sínek, telekommunikációs áramkörök |
| CAT II | a kisfeszültségű berendezés fogyasztási pontjaihoz (dugaszolóaljzatokhoz és hasonlókhoz) közvetlenül csatlakozó áramkörök | háztartási gépek, hordozható kéziszerszámok, dugaszolóaljzatra csatlakoztatott készülékek |
| CAT III | a CAT II és a CAT IV közötti rész: az épület rögzített (fix) elosztóhálózata | alelosztók, kapcsolószekrények, fix bekötésű lámpatestek, dugaljak és kapcsolók vezetékezése, motorvezérlő központok, háromfázisú motorok |
| CAT IV | a kisfeszültségű táplálás forrása és az első hozzáférhető leválasztó közötti rész | csatlakozóvezeték, fogyasztásmérő hely, főelosztó, főbiztosító, szabadvezeték |
A számok mögötte
Az MSZ EN 61010 szerinti tranziens-túlfeszültségi vizsgálati értékek (csúcsérték, voltban):
| Munkafeszültség (fázis–föld) | CAT I | CAT II | CAT III | CAT IV |
|---|---|---|---|---|
| 150 V | 800 V | 1 500 V | 2 500 V | 4 000 V |
| 300 V | 1 500 V | 2 500 V | 4 000 V | 6 000 V |
| 600 V | 2 500 V | 4 000 V | 6 000 V | 8 000 V |
| 1 000 V | 4 000 V | 6 000 V | 8 000 V | 12 000 V |
De nem csak a csúcsfeszültség számít. A vizsgálathoz használt generátor belső ellenállása is kategóriánként más – ez modellezi a tranziens energiatartalmát:
| Kategória | A vizsgálógenerátor belső ellenállása |
|---|---|
| CAT I | 30 Ω |
| CAT II | 12 Ω |
| CAT III | 2 Ω |
| CAT IV | 2 Ω |
Ez a fejezet legfontosabb, életet mentő mondata:
„CAT III 600 V” és „CAT II 1000 V” NEM egyenértékű.
Sokan úgy gondolják, hogy a nagyobb feszültségszám jobb műszert jelent. Nézd meg a táblázatot: a CAT III 600 V-os műszert 6 000 V csúcsú tranziensre vizsgálják 2 Ω-os forrásból, a CAT II 1000 V-osat 6 000 V-ra 12 Ω-ból. Azonos csúcsfeszültségnél a kisebb forrásellenállás hatszor nagyobb energiát jelent.
Vagyis a magasabb kategóriájú, alacsonyabb feszültségű műszer bírja jobban a tranzienst – és ezt a különbséget ívhiba esetén a kezed bánja.
Gyakorlati ajánlás (nem szabványi előírás, hanem általános szakmai ajánlás):
- lakossági és ipari épületvillamossági munkához legalább CAT III 600 V;
- fogyasztásmérő helyen, csatlakozóvezetéken CAT IV.
A saját műszered jelölését nézd meg most, és hasonlítsd össze azzal, ahol dolgozni fogsz vele.
A CAT-besorolás nem csak a műszerre vonatkozik: a mérővezetékre, a mérőcsúcsra és minden tartozékra is. Ha egy CAT IV 600 V-os műszerhez CAT II 1000 V-os mérővezetéket dugsz, az egész összeállítás CAT II lesz.
A mérővezetéken és a mérőcsúcson a CAT-besorolást és a maximális feszültséget magán a terméken kell feltüntetni – ha nincs rajta jelölés, ne használd hálózati mérésre.
4.7 A mérés biztonsági szabályai
A mérési kategória a műszerválasztásról szól. Most nézzük a munkavégzést.
A mérőeszköz ellenőrzése
Minden mérés előtt: [ ] a mérővezeték szigetelésének szemrevételezése (repedés, sérülés, elszíneződés) [ ] a mérőcsúcs épsége, az ujjvédő megléte [ ] a banándugók burkoltsága (részleges kihúzáskor se lehessen fémhez érni) [ ] a CAT-jelölés ellenőrzése a munkahely követelményéhez képest [ ] a műszer működésének ellenőrzése ismert élő áramkörön
Nem „nem ajánlott” – tilos. A mérővezeték az egyetlen dolog, ami a kezed és a 230 V közé kerül. Egy repedt szigetelésű vezeték ugyanúgy néz ki, mint egy ép – amíg meg nem fogod azon a ponton.
Biztonsági kialakítási elemek, amelyeket keresned kell a terméken: ujjvédő (gyűrű a mérőcsúcson, amely megakadályozza, hogy az ujjad előrecsússzon), burkolt (süllyesztett) banándugó (hogy részleges kihúzáskor se lehessen a fémhez érni).
A feszültségkémlelő háromlépéses szabálya
Kézben tartott, kétpólusú eszköz a feszültség meglétének vagy hiányának megállapítására. A termékszabvány az MSZ EN 61243-3:2015 („Feszültség alatti munkavégzés. Feszültségkémlelők. 3. rész: Kétpólusú, kisfeszültségű típus”), amely szerint az eszköz legfeljebb 1000 V váltakozó (16⅔–500 Hz) és/vagy legfeljebb 1500 V egyenfeszültségre való; a válaszideje 1 s-nál rövidebb; és egyértelmű jelzést kell adnia 50 V váltakozó, illetve 120 V egyenfeszültség elérésekor. Nem folyamatos üzemre való, esőben nem használható, és 2000 m tengerszint feletti magasságig alkalmazható.
Az MSZ 1585:2016 üzemeltetési szabvány 6.2.4.1. pontja kimondja, hogy a feszültségkémlelőket „közvetlenül a használatuk előtt, de lehetőleg legalább a használatuk után is ki kell próbálni”.
Miért? Mert egy elromlott feszültségkémlelő ugyanúgy nem jelez, mint egy feszültségmentes vezeték. A háromlépéses szabály:
1. Próbáld ki a kémlelőt ISMERT ÉLŐ áramkörön -> jeleznie kell 2. Mérd meg a vizsgálandó pontot -> itt derül ki, van-e feszültség 3. Próbáld ki újra az ISMERT ÉLŐ áramkörön -> ismét jeleznie kell
Ha a 3. lépésben már nem jelez, akkor a 2. lépés eredménye semmit nem bizonyít – lehet, hogy a kémlelő közben romlott el. Ez az eljárás a feszültségmentesítés harmadik lépésének is a magja (8. és 39. fejezet).
További kötelező szabályok
- Ellenállás-, dióda-, kapacitás- és folytonosságmérés kizárólag feszültségmentes áramkörön.
- Méréshatár- vagy funkcióváltás előtt a mérővezetékeket le kell választani az áramkörről.
- Szigetelésvizsgálat után a vizsgált objektumot ki kell sütni – a nagy kapacitású objektumok (hosszú kábelek, nagy berendezések) jelentős energiát tárolnak a nagyfeszültségű vizsgálat után. A korszerű műszerek ezt automatikusan elvégzik, de meg kell várni a kisülés végét.
4.8 Bevezetés a villamosbiztonsági mérésekbe
Az eddigi három mérés (U, I, R) az áramkör működését vizsgálja. A villamosbiztonsági mérések azt vizsgálják, hogy a berendezés biztonságos-e. Ezekre a 38. fejezetben (Szerelői ellenőrzés) térünk vissza részletesen – itt annyit vezetünk be, amennyi az első gyakorlati mérésekhez kell.
A vonatkozó mérőműszer-szabványsorozat az MSZ EN 61557: „Villamos biztonság kisfeszültségű elosztórendszerekben 1000 V AC / 1500 V DC-ig. A védelmi intézkedések vizsgálatára, mérésére szolgáló berendezések”. Az általános rész az MSZ EN IEC 61557-1:2022 (+A1:2025), és a sorozat részei foglalkoznak a szigetelésvizsgálóval, a hurokimpedancia-mérővel, a védővezető-folytonosság-mérővel, az RCD-tesztelővel, a földelésiellenállás-mérővel és a fázissorrend-vizsgálóval.
Szigetelési ellenállás
A szigetelés állapotát nagy egyenfeszültséggel (250, 500 vagy 1000 V) vizsgáljuk, és az eredményt MΩ-ban kapjuk. A műszer neve szigetelésvizsgáló vagy megaohmmérő. A mérés feszültségmentes, a hálózatról leválasztott berendezésen történik, a fogyasztók lekötése mellett – különben azok „belemérnek”.
A legkisebb megengedett értékek az MSZ HD 60364-6 szerint:
| Az áramkör névleges feszültsége | Vizsgáló egyenfeszültség | Legkisebb szigetelési ellenállás |
|---|---|---|
| SELV és PELV | 250 V | 0,5 MΩ |
| U ≤ 500 V (a FELV-et is beleértve) | 500 V | 1,0 MΩ |
| U > 500 V | 1 000 V | 1,0 MΩ |
A korábbi (MSZ 2364-610 szerinti) határértékek 0,25 / 0,5 / 1 MΩ voltak. Ha egy régebbi mérési jegyzőkönyvben ilyen értékeket látsz, az nem hiba, hanem a korábbi szabvány szerinti minősítés. A hatályos táblázat a fenti, és a mai minősítést ehhez kell mérni.
Egy háromfázisú berendezésnél a szigetelési ellenállást minden vezetőpár között meg kell mérni: L1-L2, L1-L3, L2-L3, L1-N, L2-N, L3-N, L1-PE, L2-PE, L3-PE és N-PE.
Szigetelő helyiségnél a padló és a fal szigetelési ellenállására is van előírás: legalább 50 kΩ (≤ 500 V névleges feszültségnél), illetve 100 kΩ (500 V felett), legalább három mérési ponton, amelyek egyike körülbelül 1 m-re van az idegen vezetőképes résztől. (Ez az adat egyetlen forrásból igazolt, a 38. fejezetben elsődleges szabványforrásból pontosítandó.)
Hurokimpedancia
A hibaáram útjában lévő teljes impedancia: a fázisvezető + a védővezető + a tápforrás (transzformátor) + a csatlakozások ellenállása és reaktanciája együtt. Ez határozza meg, mekkora hibaáram folyik egy testzárlat esetén – és ebből következik, hogy a védelmi eszköz elég gyorsan lekapcsol-e. (angolul: fault loop impedance)
A védelmi feltétel TN-rendszerben:
Zs · Ia ≤ U0
ahol Ia a védelmi készülék előírt időn belüli működtető árama, U0 pedig a fázis–föld névleges feszültség (a 400/230 V-os hálózaton 230 V).
A mérés úgy történik, hogy a műszer rövid ideig kis ellenállással terheli a hálózatot, és a terhelés hatására fellépő feszültségesésből, valamint a mért áramból számítja az impedanciát. Ez feszültség alatti mérés, ezért kiemelt biztonsági figyelmet igényel. RCD-vel védett körökben a kioldás elkerülésére kis mérőárammal dolgozó, hosszabb mérési idejű eljárás használatos.
Az MSZ EN IEC 61557-3:2022 („3. rész: Hurokimpedancia”) 6.2. szakasza szerint a legnagyobb üzemi mérési bizonytalanság a jelölt mérési tartományban nem haladhatja meg a ±30 %-ot, a mért értéket véve vonatkoztatási értéknek. Szó szerint ugyanez a mondat áll a -4. részben (MSZ EN IEC 61557-4:2022, a földelő-, védő- és potenciálkiegyenlítő vezetők ellenállása) is.
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a mért értéket a legrosszabb esettel kell összevetni a határértékkel: a mért Zs-t szorozd meg 1,3-del, és azt hasonlítsd a megengedetthez. Ha ez is befér, az jó jel – de a szakmai gyakorlatban ennél is óvatosabb, 2/3-os szabályt alkalmaznak (a mért érték legfeljebb a megengedett határ kétharmada lehet, ami kb. 1,5-szörös tartalékot jelent, szigorúbb, mint az itt bemutatott 1,3-szoros). A 2/3-os szabályt a 38. fejezet tárgyalja részletesen – a vizsgán és a gyakorlatban azt kell követni.
Mintapélda 4.4 – Hurokimpedancia kiértékelése
Egy B16-os kismegszakítóval védett dugaljkörön a mért hurokimpedancia Zs = 1,1 Ω. Megfelel-e a védelmi feltétel? (B karakterisztikánál a gyors kioldáshoz Ia = 5 · In.)
1. A védelmi eszköz működtető árama:
I_a = 5 · I_n = 5 · 16 A = 80 A
2. A védelmi feltétel ellenőrzése:
Z_s · I_a ≤ U0
1,1 Ω · 80 A = 88 V ≤ 230 V MEGFELEL
3. Ugyanez a másik oldalról: mekkora a megengedett legnagyobb
hurokimpedancia?
Z_s,max = U0 / I_a = 230 V / 80 A = 2,875 Ω
A mért 1,1 Ω jóval ez alatt van.
4. A műszer ±30 %-os megengedett üzemi bizonytalanságával
(a legrosszabb eset):
Z_s,legrosszabb = 1,1 · 1,3 = 1,43 Ω
1,43 Ω < 2,875 Ω A MINŐSÍTÉS MEGFELELŐ (a szigorúbb, gyakorlatban
használt 2/3-os szabály szerint is: 2,875 · 2/3 =
1,92 Ω, ennél is jóval kisebb az 1,43 Ω)
5. Tartalék: 2,875 / 1,43 = 2,0-szeres - a kör a határérték
felénél jobb.Két dolgot. Egy: a hurokimpedancia-mérés eredménye önmagában semmit nem jelent – mindig a védelmi eszközhöz képest kell értelmezni. Kettő: a műszerhiba beszámítása nem elmélet, hanem a helyes minősítés feltétele. Egy 2,5 Ω-os mért érték ugyanezen a körön a puszta összevetéssel még megfelelne (2,5 < 2,875), a ±30 % beszámításával viszont már nem (2,5 · 1,3 = 3,25 > 2,875).
4.9 A mérési jegyzőkönyv
A mérés nem ér véget a leolvasással. Ami nincs dokumentálva, az a szakmában nem történt meg.
A mérés körülményeit, eszközeit, eredményeit és kiértékelését rögzítő, aláírt dokumentum. Nemcsak az adatokat tartalmazza, hanem azt is, hogy mivel, hogyan és milyen körülmények között mértük őket – enélkül az adat nem visszakövethető. (angolul: measurement report)
Az oktatási, laboratóriumi jegyzőkönyv tartalma
1. A jegyzőkönyv címe, a mérés tárgya és célja
2. A mérést végző neve, a mérés helye és időpontja
3. A mérés KAPCSOLÁSI RAJZA (szabványos rajzjelekkel)
4. A felhasznált MŰSZEREK ADATAI: gyártó, típus, gyári szám,
méréshatár, osztálypontosság (digitálisnál a pontosságspecifikáció),
a kalibrálás adatai
5. A MÉRÉSI KÖRÜLMÉNYEK: hőmérséklet, tápfeszültség, zavarforrások
6. A MÉRT ÉRTÉKEK táblázatos formában, mértékegységgel
7. A SZÁMÍTOTT ÉRTÉKEK és a hibaszámítás
8. Diagramok, jelleggörbék (ha van)
9. KIÉRTÉKELÉS, MINŐSÍTÉS: az eredmény összevetése az érvényes
szabvány szerinti határértékkel; a végeredmény x = x̄ ± Δ alakban
10. Dátum, aláírásA gyakorlati vizsgán a KKK négy kötelező tartalmi elemet ír elő a mérési jegyzőkönyvre (1. fejezet): a rajz szerinti méretek és a tűrések szerinti határméretek; a tanuló által mért gyártási méret; a tanuló értékelése a megfelelőségről; végül a villamos paraméterek mért értékeinek rögzítése és kiértékelése.
Vedd észre a negyedik pontban a „és kiértékelése” szót: nem elég beírni a mért számot, meg is kell mondani, hogy az jó-e. A gyakorlati vizsgán a „mért értékek pontossága” 20 %-ot ér.
A villamos biztonsági felülvizsgálati jegyzőkönyv
Ha nem tanműhelyben, hanem valós berendezésen mérsz, a jegyzőkönyv jogi dokumentum lesz. További kötelező elemei:
- a vizsgálat azonosítója, helye, időpontja, a megrendelő adatai;
- a berendezés adatai: névleges feszültség, hálózati rendszer (TN-C, TN-S, TT, IT), az áramütés elleni védelem módja;
- a vizsgálat típusa: első ellenőrzés vagy időszakos felülvizsgálat;
- a felelős felülvizsgáló neve és vizsgabizonyítványának száma;
- a vonatkozó szabványok, minősítési alapadatok;
- a szemrevételezéses és a műszeres vizsgálatok eredményei, részletes mérési adatokkal;
- a műszer adatai a „Kalibrálva:” bejegyzéssel;
- minősítő irat (megfelelőségi nyilatkozat).
A jogszabályi háttér
A szerelést végző szakember által saját munkájával kapcsolatban, üzembe helyezés előtt kötelezően elvégzendő ellenőrzés. A 40/2017. (XII. 4.) NGM rendelet (VMBSZ) 1.5.15. pontja írja elő: egyszemélyes munkánál a munkát végzőnek, csoportmunkánál a csoportvezetőnek kell elvégeznie.
A VMBSZ további, ide tartozó rendelkezései:
| Pont | Tartalom |
|---|---|
| 1.1.26. | a szerelői ellenőrzést megfelelő villamos szakképzettségű személy végezheti saját munkájával kapcsolatban |
| 1.1.10. | a kivitelezőnek az első ellenőrzésről szóló minősítő iratot a részletes mérési jegyzőkönyvvel kell átadnia |
| 1.1.22., 1.1.22.1. | időszakos szabványossági felülvizsgálat; gyakorisága az alkalmazástól függően évente / 3 évente / 6 évente |
| 2.2.2. | a szigetelésiellenállás-mérés eredményét jegyzőkönyvben kell rögzíteni |
(A pontszámok egy webes lekérésből származnak; a 38. és a 41. fejezet előtt a hatályos rendeletszöveggel tételesen egyeztetendők.)
A leggyakoribb hiba, hogy a tanuló megméri az összes értéket, aztán leül megírni a jegyzőkönyvet – és akkor derül ki, hogy nem jegyezte fel a méréshatárt, nem tudja a műszer gyári számát, és elfelejtette, melyik érték melyik vezetőpárhoz tartozott.
Az adatokat mérés közben, azonnal kell rögzíteni, a műszer típusát és gyári számát is akkor, nem emlékezetből. Ez nem pedantéria: egy felülvizsgálati jegyzőkönyv évekig lesz bizonyíték arra, hogy a munkád rendben volt.
Mintapélda 4.5 – Mérési jegyzőkönyv részlete
Egy egyszerű soros áramkörön (24 V tápegység, R1 = 100 Ω, R2 = 200 Ω) elvégzett mérés jegyzőkönyv-részlete. Figyeld meg, hogy minden oszlopnak funkciója van:
| # | Mért mennyiség | Mérési pont | Műszer / méréshatár | Számított érték | Mért érték | Eltérés | Értékelés |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | tápfeszültség U | tápegység kapcsai | DMM / 200 V DC | 24,0 V (névleges) | 23,8 V | −0,8 % | megfelel |
| 2 | áram I | R1 előtt, sorosan | DMM / 200 mA DC | 79,3 mA | 79,2 mA | −0,2 % | megfelel |
| 3 | U1 az R1-en | R1 kapcsai | DMM / 200 V DC | 7,93 V | 7,9 V | −0,4 % | megfelel |
| 4 | U2 az R2-n | R2 kapcsai | DMM / 200 V DC | 15,87 V | 15,9 V | +0,2 % | megfelel |
A számított értékek levezetése (2. fejezet) - FONTOS: a TÉNYLEGESEN MÉRT tápfeszültségből (23,8 V) indulunk ki, nem a névleges 24 V-ból, mert a tápegység is csak névleges értéket ígér, a valós leterhelt feszültség mindig a ténylegesen mért érték: Re = R1 + R2 = 100 + 200 = 300 Ω I = U / Re = 23,8 / 300 = 0,0793 A = 79,3 mA U1 = I · R1 = 0,0793 · 100 = 7,93 V U2 = I · R2 = 0,0793 · 200 = 15,87 V A kiértékelés: U1 + U2 = 7,9 + 15,9 = 23,8 V = a mért tápfeszültség OK (Kirchhoff huroktörvénye teljesül a mért értékekre is.) Az eltérések 0,4 % alatt maradnak, ami jóval a műszer specifikációján (±(0,5 % + 3 digit)) belül van -> a mérés eredményes, az áramkör a számítás szerint működik.
Ha a névleges 24 V-ból számoltál volna (nem a ténylegesen mért 23,8 V-ból), az áramra 80,0 mA jönne ki, és a 79,2 mA mért érték −1,0 %-os eltérést mutatna – ami a műszer ±(0,5 % + 3 digit) specifikációján kívül eshet, hamis hibariasztást adva. A tanulság: a számított értékeket mindig a ténylegesen mért bemenő mennyiségekből vezesd le, ne a névlegesből – a névleges érték csak tájékoztató, a tápegység és a hálózat is ingadozhat.
Mérd meg ugyanazt a 9 V-os elemet analóg műszerrel 10 V, 50 V és 250 V méréshatáron (ha nincs analóg műszered, számold ki elméletben egy 1,5-es osztályú műszerre). Számold ki mindhárom esetben az abszolút és a relatív hibát, és írd fel az eredményt U = x ± Δ alakban. Melyik méréshatáron mértél a legpontosabban, és hányszor jobb az eredmény a legrosszabbhoz képest?
Gyűjtsd össze táblázatba a tanműhelyben (vagy a gyakorlati helyeden) található összes mérőműszer és mérővezeték jelölését: típus, mérési kategória, maximális feszültség. Utána döntsd el mindegyikről: alkalmas-e fogyasztásmérő-szekrényben végzett mérésre? Melyik műszer-vezeték párosítást használhatnád CAT III-as munkához, és melyiket nem?
Kérj a gyakorlati vezetődtől (vagy írj magadnak) egy szándékosan hibás mérési jegyzőkönyvet, és keresd meg benne a hiányosságokat. Amit keress: hiányzó méréshatár, hiányzó műszer-gyáriszám, mértékegység nélküli szám, rossz nagyságrend, hiányzó kiértékelés, aláírás nélküli lap. Sorold fel, melyik hiány miért baj.
Összefoglalás
A mérés a szakma önellenőrző eszköze: a jó és a rossz szerelés egyformán néz ki, a különbséget a mérés mutatja meg. A mérési eredmény mérőszámból és mértékegységből áll; mértékegység nélkül a szám nem eredmény. A mérés lehet közvetlen (a műszer a mérendő mennyiséget mutatja) vagy közvetett (más mért mennyiségekből számítjuk).
A feszültségmérő párhuzamosan, az árammérő sorosan kerül az áramkörbe. Az árammérő párhuzamos bekötése rövidzárat képez: ez a leggyakoribb és legveszélyesebb kezdő hiba. A műszer véges belső ellenállása visszahat az áramkörre; ezért kell a feszültségmérőnek nagy (tipikusan 10 MΩ), az árammérőnek kicsi belső ellenállás. Torzított jelalaknál csak a valódi effektívérték-mérő (true RMS) műszer ad helyes eredményt.
A lakatfogó az áramkör megbontása nélkül mér; a pofáiba csak egy eret szabad fogni – fázis és nulla együtt a szivárgóáramot adja. A kézi áramszondák kiegészítő biztonsági szabványa az MSZ EN IEC 61010-2-032:2022, amely négy típust (A–D) különböztet meg.
Ellenállást csak feszültségmentes, leválasztott áramkörön szabad mérni. Közvetett mérésnél kis ellenálláshoz a feszültséghelyes, nagy ellenálláshoz az áramhelyes kapcsolás való; a legpontosabb módszer a kiegyenlítéses Wheatstone-híd.
A pontossági osztály a végkitérésre vonatkozik, nem a mért értékre – ezért minél kisebb a kitérés, annál rosszabb a relatív pontosság. Aranyszabály: a mutató a skála felső harmadában álljon. A digitális műszer hibája ±(a % of reading + n digit) alakú; sok számjegy nem jelent nagy pontosságot.
A mérési kategória (CAT I–IV) életvédelmi kérdés: azt mondja meg, a hálózat melyik pontján használható a műszer, a várható tranziens túlfeszültség alapján. A CAT-besorolás és a feszültségérték együtt értelmezendő: a CAT III 600 V és a CAT II 1000 V nem egyenértékű, mert a vizsgálógenerátor belső ellenállása CAT III-nál 2 Ω, CAT II-nél 12 Ω. Épületvillamossági munkához ajánlott legalább CAT III 600 V, fogyasztásmérőnél CAT IV. A besorolás a mérővezetékre is vonatkozik: a lánc a leggyengébb elemével egyenértékű.
A feszültségkémlelőt (MSZ EN 61243-3:2015) az MSZ 1585:2016 6.2.4.1. pontja szerint közvetlenül a használat előtt, és lehetőleg utána is ki kell próbálni ismert élő áramkörön.
A villamosbiztonsági mérések műszerszabványa az MSZ EN 61557 sorozat. A szigetelési ellenállás legkisebb megengedett értéke az MSZ HD 60364-6 szerint 0,5 MΩ (SELV/PELV, 250 V-on), illetve 1,0 MΩ (500 V, illetve 1000 V vizsgálófeszültségen). A hurokimpedancia védelmi feltétele Zs · Ia ≤ U0; a minősítésbe be kell számítani a műszer MSZ EN IEC 61557-3:2022 szerinti ±30 %-os üzemi bizonytalanságát.
A mérési jegyzőkönyv tíz kötelező elemből áll, és a lényege nem a mért szám, hanem a kiértékelés: megfelel-e a határértéknek. A jegyzőkönyvet mérés közben kell írni, nem utólag. A szerelői ellenőrzést a VMBSZ (40/2017. NGM r. 1.5.15.) kötelezővé teszi minden szerelés végén.
Ellenőrző kérdések
- Mi a mérés definíciója, és miből áll a mérési eredmény? Miért nem eredmény az, hogy „4,7”?
- Mi a különbség a közvetlen és a közvetett mérés között? Mondj egy-egy példát!
- Magyarázd el a pontosság, a precizitás és a felbontás közti különbséget! Miért nem jelent négy tizedesjegy nagy pontosságot?
- Hogyan kötjük be a feszültségmérőt és hogyan az árammérőt? Mi ennek a fizikai magyarázata?
- Mi a műszer visszahatása? Mekkora legyen a feszültségmérő és mekkora az árammérő belső ellenállása, és miért?
- Mekkora hibát okoz egy 400 kΩ belső ellenállású műszer egy 1 MΩ-os ellenálláson mérve? (Számold végig a 4.1 mintapélda alapján!)
- Mi történik, ha az árammérőt párhuzamosan kötöd be? Sorolj fel négy szokást, amely ezt megelőzi!
- Mit mér a lakatfogó, ha a fázist és a nullát együtt fogod be a pofába? Mire használható ez?
- Miért kell az ellenállásmérést feszültségmentes és leválasztott áramkörön végezni? Mindkét okot nevezd meg!
- Mikor használsz áramhelyes és mikor feszültséghelyes kapcsolást? Mi a döntés alapja?
- Mi a három hibatípus? Melyik javítható korrekcióval és melyik nem?
- Mire vonatkozik a pontossági osztály: a mért értékre vagy a méréshatárra? Mi ennek a gyakorlati következménye?
- Egy 2,5-es osztályú, 100 V-os méréshatárú műszerrel 20 V-ot mérsz. Mekkora az abszolút és a relatív hiba?
- Mit jelent a ±(0,5 % + 3 digit) specifikáció? Melyik tag dominál nagy méréshatáron kis mért értéknél?
- Mi a mérési kategória, és mi a besorolás alapja? Sorold fel a négy kategóriát egy-egy épületvillamossági példával!
- Miért nem egyenértékű a CAT III 600 V és a CAT II 1000 V? Mit mond erről a vizsgálógenerátor belső ellenállása?
- Mit jelent az, hogy „a lánc a leggyengébb elemével egyenértékű” a mérési kategóriák szempontjából?
- Mi a feszültségkémlelő háromlépéses szabálya, és melyik szabvány melyik pontja írja elő a kipróbálást?
- Mekkora a legkisebb megengedett szigetelési ellenállás egy 230/400 V-os lakásbetáplálásnál, és mekkora vizsgálófeszültséggel mérjük?
- Írd fel a hurokimpedancia védelmi feltételét, és magyarázd el minden tagját!
- Miért kell a műszer ±30 %-os bizonytalanságát beszámítani a minősítésbe? Mutasd meg egy példával, hogy ez megváltoztathatja a végeredményt!
- Sorold fel a mérési jegyzőkönyv tíz tartalmi elemét! Melyik a legfontosabb, és miért?
- Mi a szerelői ellenőrzés, ki végzi, mikor, és melyik jogszabály írja elő?
Tudáspróba
1. Hogyan kell bekötni a feszültségmérőt? a) párhuzamosan a mérendő elemmel b) sorosan a fogyasztóval c) az áramkör megbontásával d) a védővezetőre
2. Egy 1,5-es osztályú, 250 V méréshatárú analóg műszerrel 60 V-ot olvasunk le. Mekkora az abszolút hiba? a) ±0,9 V b) ±1,5 V c) ±3,75 V d) ±9,0 V
3. Mire vonatkozik a pontossági osztály által megadott százalék? a) a mért értékre b) a kijelző felbontására c) a műszer belső ellenállására d) a méréshatárra (végkitérésre)
4. Melyik mérési kategória vonatkozik a fogyasztásmérő helyre és a főelosztóra? a) CAT I b) CAT II c) CAT III d) CAT IV
5. Melyik állítás IGAZ? a) A CAT II 1000 V jobb, mint a CAT III 600 V. b) A CAT-besorolás csak a műszerre vonatkozik, a mérővezetékre nem. c) A CAT III vizsgálógenerátorának belső ellenállása kisebb, mint a CAT II-é. d) A CAT I a legmagasabb biztonsági szint.
6. Mekkora a legkisebb megengedett szigetelési ellenállás egy 230/400 V-os áramkörnél, és mekkora vizsgálófeszültséggel mérjük? a) 1,0 MΩ, 500 V-on b) 0,5 MΩ, 250 V-on c) 0,25 MΩ, 500 V-on d) 1,0 MΩ, 1000 V-on
7. Mit mér a lakatfogó, ha a fázis- és a nullavezetőt együtt fogod be a pofájába? a) a fázisáramot b) a kétszeres áramot c) az eredő (szivárgó) áramot d) a nullavezető áramát
8. Egy B16-os kismegszakítóval védett körön mekkora a megengedett legnagyobb hurokimpedancia? (Ia = 5 · In, U0 = 230 V) a) 1,44 Ω b) 2,875 Ω c) 14,4 Ω d) 80 Ω
9. Melyik mérést szabad feszültség alatt végezni? a) ellenállásmérés b) hurokimpedancia-mérés c) folytonosságmérés d) szigetelésiellenállás-mérés
10. Mennyi egy 3½ jegyű digitális kijelző legnagyobb kijelezhető száma? a) 999 b) 1999 c) 3999 d) 19999
11. Vezess le teljes számítást! Egy hurokimpedancia-mérés eredménye egy C10-es kismegszakítóval védett világítási körön Zs = 3,2 Ω. A C karakterisztikánál a gyors kioldáshoz Ia = 10 · In. U0 = 230 V. a) Teljesül-e a védelmi feltétel a mért értékkel? b) Mekkora a megengedett legnagyobb hurokimpedancia? c) Teljesül-e a feltétel a műszer ±30 %-os bizonytalanságának beszámításával is? d) Mit írnál a jegyzőkönyv „Értékelés” rovatába?
12. Egészítsd ki és indokold! Ha a multiméteren a piros vezeték az A-hüvelyben van, és így dugaszolóaljzatba dugod a mérőcsúcsokat, akkor __ történik, mert _. Ennek megelőzésére a munka végén ___.
Források
| # | Forrás | Hol |
|---|---|---|
| 1 | A mérés, a közvetlen és a közvetett mérés, a méréshatár, a végkitérés, a pontossági osztály, az abszolút és relatív hiba fogalma és képletei; a hibák három típusa; a mérési bizonytalanság | kutatas/03-villamos-meresek.md 1. és 2.2 szakasz, [F1], [F3], [F4], [F5] |
| 2 | Feszültség- és árammérés bekötése, a visszahatás, a belső ellenállás (DMM 10 MΩ), előtét-ellenállás és sönt képlete, true RMS | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.3–2.4 szakasz, [F1], [F5], [F9], [F11], [F12], [F25], [F31] |
| 3 | Lakatfogó működési elve, az „egy ér a pofában” szabály, szivárgóáram-mérés | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.4 szakasz, [F11], [F29] |
| 4 | MSZ EN IEC 61010-2-032:2022 (+ :2021/A11:2022) – kézben tartott és kézzel működtetett áramszondák kiegészítő követelményei; az A–D típusok. Forrás: MSZT-katalógus + Heimdall-tár (IEC 61010-2-032:2019+COR1:2020, MSZT-kiadás 2022.05), lezárva 2026-09-12 | kutatas/03-villamos-meresek.md 9. szakasz, 10. pont |
| 5 | Ellenállásmérés három módszere; áramhelyes és feszültséghelyes kapcsolás korrekciós képletei; Wheatstone-híd kiegyenlítési feltétele | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.2 és 2.5 szakasz, [F5], [F8-fiz], [F33], [F34] |
| 6 | Pontossági osztályok listája és a 100 mA / 1,5-es osztályú példa (1,5 % / 3 % / 15 %); a digitális műszer hibaösszetevői és a ±(a % + n digit) specifikáció; 3½ és 4½ jegyű kijelzők adatai | kutatas/03-villamos-meresek.md 3.1, 3.2 és 3.8 szakasz, [F1], [F3], [F5], [F13], [F25] |
| 7 | Mérési kategóriák (MSZ EN 61010): a CAT I–IV meghatározása és épületvillamossági példái; a tranziens-túlfeszültségi vizsgálati értékek táblázata; a vizsgálógenerátor belső ellenállása (30 / 12 / 2 / 2 Ω). Három egybehangzó forrás; a negyedik, eltérő táblázatot közlő forrás hibásnak minősítve | kutatas/03-villamos-meresek.md 3.3 és 3.4 szakasz, [F6], [F7], [F8], [F12], [F17], [F36] |
| 8 | A mérés biztonsági szabályai; a lánc leggyengébb eleme; ujjvédő és burkolt banándugó (MSZ EN IEC 61010-031); a CAT-jelölés a terméken | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.6 szakasz, [F8], [F14], [F15], [F25] |
| 9 | MSZ EN 61243-3:2015 – kétpólusú, kisfeszültségű feszültségkémlelő: hatály (≤1000 V AC 16⅔–500 Hz, ≤1500 V DC), válaszidő < 1 s, jelzésküszöb 50 V AC / 120 V DC, alkalmazási korlátok. MSZ 1585:2016, 6.2.4.1. – a kémlelőt közvetlenül a használat előtt, lehetőleg legalább a használat után is ki kell próbálni. Lezárva 2026-09-12 két elsődleges forrásból (Heimdall-tár + kutatas/ocr-msz-1585-2016.txt 1920. sor) |
kutatas/03-villamos-meresek.md 2.6 szakasz; ALLAPOT.md záró kör (2026-09-12) |
| 10 | MSZ EN 61557 sorozat (általános rész: MSZ EN IEC 61557-1:2022 +A1:2025) – a villamosbiztonsági mérőműszerek szabványsorozata | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.1 szakasz, [F10], [F17], [F32] |
| 11 | Szigetelési ellenállás határértékei – MSZ HD 60364-6:2017, 6.1. táblázat: SELV/PELV 0,5 MΩ (250 V), ≤500 V 1,0 MΩ (500 V), >500 V 1,0 MΩ (1000 V). Heimdall-tár által a primér szövegből szó szerint igazolva, lezárva 2026-09-03; a régi (MSZ 2364-610 szerinti) 0,25/0,5/1 MΩ értékek megkülönböztetve | kutatas/03-villamos-meresek.md 3.5 szakasz, [F10], [F16], [F18] |
| 12 | Padlók és falak szigetelési ellenállása (50 kΩ / 100 kΩ, három mérési pont) – egy forrásból igazolt, ekként jelölve | kutatas/03-villamos-meresek.md 3.6 szakasz, [F10] |
| 13 | Hurokimpedancia: a Zs · Ia ≤ U0 feltétel; a mérés elve; RCD-s körökben kis mérőáramú eljárás | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.2 és 3.7 szakasz, [F19], [F20], [F38] |
| 14 | ±30 % üzemi mérési bizonytalanság – MSZ EN IEC 61557-3:2022 (IEC 61557-3:2019, MSZT-kiadás 2022.11) 6.2. szakasz („Operating uncertainty”); szó szerint azonos mondat az MSZ EN IEC 61557-4:2022-ben. Heimdall-tárból, lezárva 2026-09-12 | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.5 és 3.7 szakasz; ALLAPOT.md záró kör |
| 15 | A mérési jegyzőkönyv tíz tartalmi eleme; a villamos biztonsági felülvizsgálati jegyzőkönyv további kötelező elemei | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.7 szakasz, [F5], [F9], [F21], [F23] |
| 16 | VMBSZ – 40/2017. (XII. 4.) NGM rendelet: 1.5.15. (szerelői ellenőrzés), 1.1.26., 1.1.10. (minősítő irat + részletes mérési jegyzőkönyv), 1.1.22. (időszakos felülvizsgálat gyakorisága), 2.2.2. (szigetelésmérés jegyzőkönyvezése) | kutatas/03-villamos-meresek.md 2.7 szakasz, [F22], [F23] |
| 17 | Vizsgakapcsolat: KKK 6.2 (7. és 9. sorszám), KKK 8.13.5 („Megfelelő eszközök és mérőeszközök kiválasztása, helyes használata” 20 %); programtanterv 3.3.1.6.5 „Villamos áramkörök mérése, dokumentálása” (108 óra) és 3.4.3.6.2 | kutatas/00-KKK-teljes-szoveg.txt; kutatas/00-programtanterv-teljes-szoveg.txt; kutatas/03-villamos-meresek.md fejléc |
Amit a jegyzet szándékosan nem állít tényként: a padlók és falak szigetelési ellenállásának határértékeit (egyetlen forrásból igazolt – a 38. fejezetben elsődleges szabványforrásból pontosítandó); az RCD-s körökben használt mérőáram és mérési idő számadatait (egy forrás); a „durva hiba 50–100 %” nagyságrendet (egy forrás); a CAT III 600 V / CAT IV műszerajánlást (szakmai ajánlás, nem szabványi előírás); valamint a VMBSZ pontszámait (webes lekérésből származnak, a hatályos rendeletszöveggel egyeztetendők). Az MSZ EN 61010-2-030 pontos hatályos magyar címe sem volt igazolható.