background image

34  

Rok LXXIV 2006 nr 9

Nowe podejście do problemu zakłóceń w sieciach przemysłowych niskiego napięcia

Maciej Sałasiński, Jarosław Mielczarek

Dążenie do poprawy bezpieczeństwa ludzi i urządzeń 

oraz zapewnienia pewności zasilania skutkuje nowymi 

rozwiązaniami, przeznaczonymi zwłaszcza dla 

przemysłowych instalacji elektrycznych o znacznym 

poziomie zakłóceń. Ważną rolę pełni tu kontrola stanu 

izolacji oraz lokalizacja uszkodzonych odpływów 

w przemysłowych sieciach zasilających, sterowniczych 

i sygnalizacyjnych.

W polskich zakładach przemysłowych obserwuje się coraz więk-

sze zrozumienie dla konieczności wdrażania nowoczesnej techniki 

bezpieczeństwa oraz skutecznej poprawy pewności zasilania. Świa-

domość możliwych skutków i dotkliwości strat w produkcji wywo-

łanych awariami i niespodziewanymi wyłączeniami użytkowanych 

instalacji powodują, że liczba tych zakładów z roku na rok wzrasta. 

Dynamika wzrostu wydaje się jednak za mała wobec konieczności 

zwiększania konkurencyjności przemysłu rodzimego w stosunku do 

standardów europejskich. 

Jedną z przyczyn takiej sytuacji jest zbyt mały krąg fachowców 

elektryków,  którzy  mogą  ocenić  i wykorzystać  możliwości  tech-

niczne  poprawy  bezpieczeństwa  przemysłowych  instalacji  elek-

trycznych niskiego napięcia. Celem artykułu jest przekazanie wia-

domości przydatnych dla projektantów i użytkowników rozległych 

sieci przemysłowych, szczególnie tych obarczonych zakłóceniami 

wynikającymi  z coraz  częstszego  stosowania  energoelektronicz-

nych układów przekształtnikowych.

Znaczenie rezystancji izolacji

Awaria  systemu  energetycznego  powstaje  w wyniku  działania 

splotu  okoliczności,  stanowiących  elementy  ryzyka  w całym  łań-

cuchu zdarzeń. Wystarczy często wyeliminować jedno – najsłabsze 

– ogniwo tego łańcucha, aby zapobiec szkodzie. Takim newralgicz-

nym ogniwem jest stan i jakość izolacji elektrycznej. Konsekwentne 

działania konserwacyjne i profilaktyczne zasadniczo wpływają ko-

rzystnie na parametry sieci.

Podczas  eksploatacji,  w wyniku  działania  różnorodnych  zagro-

żeń, izolacja traci stopniowo swoje właściwości elektryczne i me-

chaniczne. Do zagrożeń pochodzenia elektrycznego należy zaliczyć 

przepięcia,  przetężenia,  zmiany  częstotliwości,  udary  piorunowe 

oraz  wpływ  pola  magnetycznego.  Zagrożeniem  mechanicznym 

mogą być udary, drgania, zginanie, zgniatanie oraz przedostawanie 

się ciał obcych. Wpływ otoczenia poprzez oddziaływanie wilgot-

ności, temperatury, agresywnych oparów i zabrudzeń również przy-

czynia się w znacznym stopniu do degradacji izolacji. W poważnym 

stopniu zagrażają jej także rośliny i zwierzęta, w tym powodujące 

szereg uszkodzeń gryzonie czy też ptaki.

Odzwierciedleniem  działania  wymienionych  zagrożeń  jest  war-

tość  rezystancji  izolacji,  która  w całym  okresie  eksploatacji  sieci 

stopniowo maleje. Po osiągnięciu wartości krytycznej, odpowiedzią 

wyłączających układów ochrony nad- lub różnicowoprądowej jest 

nagła i niespodziewana przerwa w zasilaniu. Zadziałanie zabezpie-

czeń  może  spowodować  zatrzymanie  procesu  technologicznego, 

utratę danych czy też utratę produktu. Szkody i koszty osiągają wte-

dy znaczne rozmiary. Można temu zapobiec poprzez ciągłą kontrolę 

stanu izolacji i jak najwcześniejsze wykrywanie i lokalizowanie od-

pływów, w których zachodzą niekorzystne zmiany.

Skutki doziemień w sieciach

z uziemionym i izolowanym punktem neutralnym

Pierwsze  doziemienie  w  sieciach  pracujących  z  uziemionym 

punktem  neutralnym  (układ  TN  i TT),  wywołane  uszkodzeniem 

izolacji, powoduje przepływ dużego prądu, ograniczonego jedynie 

rezystancją uziomu i rezystancją miejsca uszkodzenia. Jeżeli prąd 

ten jest większy od prądu zadziałania bezpiecznika, mamy do czy-

nienia z nagłą i nieprzewidzianą przerwą zasilania, czemu zwykle 

towarzyszą nieplanowane, często znaczne, koszty dodatkowe.

Duże  prądy  doziemieniowe  grożą  porażeniem  ludzi  i uszko-

dzeniem urządzeń. Z tego powodu w sieci TN stosuje się uziomy 

o niskiej rezystancji, co jest przedsięwzięciem kosztownym i często 

trudnym do realizacji. Z kolei, jeżeli prąd doziemienia jest ograni-

czony przez dostatecznie wysoką rezystancję doziemną i bezpiecz-

nik nie zadziała, pojawia się zagrożenie pożarowe. W sprzyjających 

warunkach do inicjacji pożaru wystarczy zaledwie 60 W mocy cią-

głej traconej w miejscu doziemienia (w sieci 230 V odpowiada to 

prądowi doziemnemu około 260 mA).

W sieciach izolowanych (układ IT) przy pierwszym doziemieniu 

wywołanym uszkodzeniem izolacji płynie prąd, który jest ograni-

czony  całkowitą  pojemnością  aktywnych  części  sieci  względem 

ziemi, rezystancją miejsca uszkodzenia oraz rezystancją uziemienia. 

Wartość pojemności zwykle nie przekracza pojedynczych mikrofa-

radów  i tylko  w specyficznych  warunkach  (bardzo  rozległe  sieci 

przemysłowe, rozbudowane instalacje pokładowe dużych jednostek 

pływających czy rozległe sieci kopalniane) może dochodzić do kil-

kudziesięciu, a nawet kilkuset mikrofaradów.

Z powodu małej wartości doziemnego prądu pojemnościowego za-

bezpieczenia nadprądowe zwykle nie działają i sieć – mimo pełnego 

doziemienia – może być nadal eksploatowana. Zagrożenie porażeniowe 

i pożarowe jest dużo mniejsze niż w sieci TN i TT, a w związku z tym 

można zastosować uziomy o wyższych wartościach rezystancji. Należy 

przy tym pamiętać, że po pierwszym doziemieniu sieć IT przekształca 

się w sieć uziemioną TN lub TT, a więc drugie doziemienie nieuchron-

nie prowadzi do wyłączenia sieci, z pełnymi tego faktu konsekwencjami. 

Dlatego też to pierwsze doziemienie, czyli powstanie pierwszego błędu 

w sieci, trzeba jak najszybciej wykryć, zlokalizować i usunąć. Służą do 

tego urządzenia do kontroli stanu izolacji i lokalizacji doziemień.

Mgr inż. Maciej Sałasiński, mgr inż. Jarosław Mielczarek  

– Biuro Projektów i Usług Inwestorskich PrO-MAC, Łódź

  OPRACOWANIA - WDROŻENIA - EKSPLOATACJA

background image

Rok LXXIV 2006 nr 9 

35

Wszelkiego rodzaju sieci sterownicze, sygnalizacyjne i zabezpie-

czające są wyjątkowo ważnymi elementami całości elektrycznych 

instalacji przemysłowych. Dlatego też zaleca się, aby były one two-

rzone w układzie IT. Również niektóre sieci zasilające muszą być 

obligatoryjnie  wykonane  jako  układy  IT,  np.  w pomieszczeniach 

grupy 2 w szpitalach, czy też instalacje w podziemnych zakładach 

górniczych. W niektórych przypadkach – ze względu na ważność 

procesów  technologicznych,  bezpieczeństwo  czy  też  trudności 

w uzyskaniu  odpowiednio  niskiej  rezystancji  uziemienia  –  zale-

cane jest stosowanie izolowanych sieci do zasilania odbiorników. 

Aby  zapewnić  ochronę  przed  porażeniem  i wyeliminować  możli-

wość powstania drugiego doziemienia, należy sieci te wyposażyć 

w urządzenie  monitorujące  stan  izolacji  i sygnalizujące  obniżenie 

się jej poziomu poniżej wartości progowej, której wartość zależy od 

rodzaju sieci i poziomu napięcia.

Metody kontroli stanu izolacji

Do ciągłego nadzoru stanu izolacji w sieciach systemu IT wyko-

rzystuje się przekaźniki kontroli stanu izolacji. Ich zadaniem jest 

ciągły pomiar rezystancji między aktywnymi częściami sieci a zie-

mią. Realizuje się to poprzez przyłożenie odpowiedniego napięcia 

pomiarowego i analizę wynikającego stąd prądu testującego – jest 

to tzw. metoda czynna pomiaru.

Metoda bierna, bazująca na wykrywaniu zmiany symetrii roz-

kładu napięć w wyniku doziemienia, jest niewrażliwa na dozie-

mienia symetryczne, a poza tym nie określa wartości rezystancji 

izolacji. Dlatego obecne normy dopuszczają stosowanie jedynie 

przekaźników  kontroli  stanu  izolacji  wykorzystujących  metodę 

czynną. O możliwościach zastosowania danego izometru w kon-

kretnej  instalacji  decyduje  zastosowana  metoda  pomiarowa. 

Podczas pomiaru należy bowiem uwzględnić pewne zjawiska za-

kłócające występujące w kontrolowanej sieci, a więc m.in.: skła-

dowe stałe napięć w sieci, pojemności doziemne, zmiany napięcia 

i częstotliwości.

Wykorzystywanie przekształtników energoelektronicznych powo-

duje szczególne nasilenie wymienionych zjawisk. Ich wpływ można 

wyeliminować, stosując odpowiednią metodę pomiarową i wynika-

jący z jej algorytmu kształt napięcia pomiarowego. W najprostszym 

przypadku  może  to  być  napięcie  stałe.  Jednak  rozwiązanie  takie 

powoduje, że przekaźnik może być stosowany jedynie w czystych 

sieciach  prądu  przemiennego.  Jeżeli  do  sieci  dołączony  zostanie 

prostownik i po stronie stałoprądowej wystąpi doziemienie, to do 

sieci przedostanie się składowa stała napięcia, która wpływa na na-

pięcie pomiarowe. Jeżeli napięcia się zsumują, wtedy doziemienie 

zostanie zasygnalizowane zbyt wcześnie, jeżeli się odejmą – zbyt 

późno lub wcale.

Izometry  wykorzystujące  napięcie  pomiarowe  stałe  nie  mają 

więc  zastosowania  w sieciach  DC,  a więc  np.  typowych  sieciach 

zabezpieczeniowych  stosowanych  w energetyce  i przemyśle.  Tak-

że w przetwornicach częstotliwości energia przekształcana jest za 

pośrednictwem bloku DC, mogącego – w przypadku uszkodzenia 

izolacji – być źródłem napięcia stałego o wysokiej wartości. Dlate-

go w instalacjach napędowych konieczne jest stosowanie przekaź-

ników  stanu  izolacji  niewrażliwych  na  składowe  stałe.  Kolejnym 

zjawiskiem  utrudniającym  przeprowadzenie  pomiaru  jest  pojem-

ność doziemna kontrolowanej sieci. Pewna część prądu sieci i prądu 

pomiarowego przepływa przez te pojemności.

W Europie  jako  parametr  oceny  stanu  izolacji  przyjmuje  się 

wartość  rezystancji,  a nie  całej  impedancji  izolacji.  Dlatego 

w czasie pomiaru należy rozpatrywać jedynie część czynną prą-

du upływającego przez izolację. Zastosowana metoda pomiarowa 

powinna w swoim algorytmie uwzględniać fakt powstawania prą-

du pojemnościowego i umożliwiać poprawny pomiar rezystancji 

izolacji w szerokim zakresie wartości pojemności doziemnej kon-

trolowanej  sieci.  Rozpatrując  energoelektroniczne  układy  prze-

kształtnikowe należy pamiętać, że powszechnie stosowane filtry 

przeciwzakłóceniowe  wykorzystują  kondensatory  połączone  do 

ziemi. Dlatego nawet stosunkowo mała sieć z wieloma przekształ-

tnikami wyposażonymi w filtry RFI może mieć dużą pojemność 

doziemną.

Kolejnym  czynnikiem  zakłócającym  pomiar  są  zmiany  napię-

cia i częstotliwości w sieci kontrolowanej. Zjawisko to jest istotne 

zwłaszcza w przypadku układów przekształtnikowych, wprowadza-

jących szczególnie dużo zakłóceń do sieci. Wpływają one nieko-

rzystnie  na  układy  pomiarowe  izometrów  i wymagają  filtrowania 

prądu pomiarowego, zwykle mającego niewielką wartość. Istotne 

są zwłaszcza zakłócenia o częstotliwościach wysokich lub bardzo 

niskich, na poziomie kilku herców.

Wymaganie odporności izometru na składową stałą i niezależność 

pomiaru od pojemności doziemnej sieci najłatwiej spełnić, stosując 

zmienne napięcie pomiarowe. Może się jednak okazać, że okresowe 

wahania napięcia sieci mogą mieć tą samą częstotliwość co zmienne 

napięcie  pomiarowe,  powodując  zjawisko  rezonansu  i błędne  od-

czyty. Algorytm pomiarowy musi więc uwzględniać mechanizmy 

obrony przed takimi sytuacjami.

lokalizacja doziemień w sieciach IT

Po wykryciu pierwszego doziemienia należy jak najszybciej zlo-

kalizować je i usunąć, tak aby następne nie doprowadziło do prze-

rwy w zasilaniu, pożaru lub porażenia. Punkt 413.1.5.4 normy PN-

IEC 60364-4-41 wyraźnie zaleca, aby pierwsze doziemienie było 

usuwane z możliwie najkrótszym opóźnieniem.

Zastosowanie najbardziej nawet wyrafinowanego technicznie izo-

metru nie wystarczy, jeżeli kontrolowana sieć jest rozległa i zawiera 

dziesiątki lub setki odpływów. Nakład czasu i kosztów przy trady-

cyjnej metodzie lokalizacji doziemionego odpływu jest bardzo wy-

soki, bowiem należy kolejno wyłączyć poszczególne odpływy, co 

w konsekwencji powoduje czasowe wyłączenie odbiorów i wstrzy-

manie zasilania na mniejszym lub większym odcinku. W pełni uza-

sadnione  jest  więc  umieszczenie  już  na  etapie  projektowania  lub 

– jeżeli mamy do czynienia z układem pracującym – w czasie eks-

ploatacji systemu automatycznej lokalizacji doziemień.

W układzie sieci IT przy pierwszym uszkodzeniu izolacji płynie 

prąd doziemienia, którego wartość zależy głównie od pojemności 

sieci. Zasada lokalizacji uszkodzonego odpływu polega na tym, aby 

w możliwie krótkim czasie zamknąć obwód prądu doziemieniowego 

poprzez odpowiednio dużą oporność. Powoduje to przepływ prądu 

probierczego, który zostaje wykorzystany jako sygnał pomiarowy. 

W celu uniknięcia przypadkowych awarii urządzeń i powstania do-

datkowych  zakłóceń  (co  jest  szczególnie  ważne  w nowoczesnych 

sieciach  sterowniczych  i zabezpieczeniowych,  zawierających  ele-

menty wykonawcze o bardzo małych mocach), prąd probierczy po-

winien być tak ograniczony, aby nie powodować nieprzewidzianych 

zadziałań tych elementów.

  OPRACOWANIA - WDROŻENIA - EKSPLOATACJA

background image

36  

Rok LXXIV 2006 nr 9

W układach  elektroenergetycznych  nie  zawierających  czułych 

urządzeń dopuszczalne są znacznie wyższe wartości prądu probier-

czego. Cennym uzupełnieniem istniejących urządzeń kontroli izo-

lacji jest przenośny system lokalizacji doziemień: może stanowić 

dopełnienie systemu stacjonarnego w przypadku bardzo rozgałęzio-

nych odpływów, a także pełnić samodzielną funkcję jako urządzenie 

umożliwiające ręczne lokalizowanie uszkodzonych odpływów, bez 

konieczności ich wyłączania. Jest on uniwersalny i może realizo-

wać swoje funkcje pomiarowe zarówno w sieci z uziemionym, jak 

i izolowanym punktem neutralnym. W pierwszym przypadku służy 

do lokalizacji doziemień w sieciach IT, w drugim dokonuje pomia-

rów prądów różnicowych w poszczególnych obwodach sieci TN lub 

TT.

Kontrola izolacji „off-line”

Odbiorniki odłączone na pewien czas od sieci, których praca po 

załączeniu  musi  być  niezawodna  (np.  silniki  pomp  czy  zaworów 

uruchamianych w czasie awarii) powinny być nadzorowane w sta-

nie beznapięciowym przez urządzenia kontroli izolacji. Kontrolę tę, 

zwaną kontrolą „off-line”, zapewniają specjalne izometry. Ich stoso-

wanie jest coraz częściej wymagane przez towarzystwa ubezpiecza-

jące obiekty przemysłowe. Izometr do pracy „off-line” natychmiast 

po odłączeniu odbioru od zasilania rozpoczyna ciągły pomiar re-

zystancji izolacji i alarmuje w przypadku obniżenia się jej wartości 

poniżej nastawy progowej. Może również uniemożliwić załączenie 

odbiornika, jeżeli stan jego izolacji jest zły.

Kontrola stanu izolacji w sieciach TN

Zdecydowana większość przemysłowych sieci elektrycznych pra-

cuje w systemie TN lub TT, a więc ma uziemiony punkt neutralny. 

Kryterium  oceny  stanu  izolacji  stanowi  tu  wartość  prądu  upływu 

do  ziemi,  a urządzeniami  do  jego  monitorowania  są  przekaźniki 

różnicowoprądowe. W typowych instalacjach standardem jest sto-

sowanie  wyłączników  różnicowoprądowych  jako  zabezpieczenia 

przeciwporażeniowego.  Próba  zabezpieczenia  w ten  sposób  sieci, 

w której pracuje energoelektroniczy układ przekształtnikowy, napo-

tyka jednak przeszkody. Najczęściej problemy odczuwają użytkow-

nicy przetwornic częstotliwości.

Zwykle przy zastosowaniu tradycyjnych wyłączników różnicowo-

prądowych klasy A w chwili załączenia zasilania następuje zadzia-

łanie wyłącznika. Spowodowane jest to tym, że w pierwszej chwili 

ładowane są liczne pojemności doziemne wbudowane w przetwor-

nicę  (np.  kondensatory  w filtrze  RFI).  Ponieważ  pojemności  te 

mają różną wartość w stosunku do poszczególnych faz, co wyni-

ka  chociażby  z tolerancji  produkcyjnej  powszechnie  stosowanych 

elementów, dlatego prądy ładowania w poszczególnych fazach nie 

równoważą  się,  co  powoduje  zadziałanie  wyłącznika  różnicowo-

prądowego. Aby  tego  zjawiska  uniknąć,  aparat  kontrolujący  prąd 

różnicowy musi być selektywny, a więc nieczuły na krótkotrwałe 

zakłócenia pomiarowe. W urządzeniach przeznaczonych do współ-

pracy z przetwornicami częstotliwości zwłoka ta powinna wynosić 

przynajmniej kilkadziesiąt milisekund.

Kolejnym  problemem,  który  w przemysłowych  sieciach  zasila-

jących  trzeba  rozwiązać,  jest  konieczność  reakcji  zabezpieczenia 

na  różne  rodzaje  prądów  różnicowych.  W zależności  od  miejsca, 

w którym wystąpi doziemienie, prąd różnicowy może mieć kształt 

zbliżony  do  sinusoidy  (doziemienie  na  wejściu  przetwornicy), 

pulsujący lub gładki stały (doziemienie na szynie DC) oraz silnie 

odkształcony,  z bardzo  dużą  zawartością  harmonicznych  (wyjście 

przetwornicy).

Rys. 1. Stacjonarny system lokalizacji doziemień, z możliwością przesłania wszystkich informacji do systemu nadrzędnego

  OPRACOWANIA - WDROŻENIA - EKSPLOATACJA

background image

Rok LXXIV 2006 nr 9 

37

Zagrożenie porażeniowe pojawia się niezależnie od kształtu prądu 

i dlatego, aby kontrola była skuteczna, urządzenie różnicowoprądo-

we musi reagować jednakowo przy pojawieniu się każdego z tych 

prądów lub ich kombinacji. To wymaganie pokazuje, że do budowy 

takich zabezpieczeń powinny być stosowane jedynie aparaty różni-

cowoprądowe typu B – jednakowo czułe na dowolne prądy różnico-

we (np. do 40. harmonicznej).

Przy kontroli prądów upływu napotykamy kolejny problem, któ-

ry wynika z faktu, że instalacje z przekształtnikami energoelektro-

nicznymi często są wyposażane w filtry przeciwzakłóceniowe, po-

wodujące znaczący wzrost prądu upływu całej instalacji. Ponadto 

dodatkowe pojemności doziemne wprowadzane są poprzez – zale-

cane przez dostawców falowników – stosowanie kabli ekranowa-

nych  zasilających  odbiornik.  Szczególnie  dla  składowych  prądu 

o wyższych  częstotliwościach  pojemności  te  stanowią  ścieżkę 

upływu o niskiej impedancji. Co gorsza, obliczenie poziomu tego 

prądu  upływu  przed  uruchomieniem  instalacji  jest  praktycznie 

niemożliwe – zależy on od długości, jakości i sposobu ułożenia 

kabli, parametrów elementów filtra RFI oraz częstotliwości pracy 

przekształtnika.

Aby właściwie ustawić poziom sygnalizacji ostrzegawczej, na-

leżałoby najpierw określić ustalony poziom prądu upływu insta-

lacji, a następnie dopiero ustawić poziom zadziałania w stosunku 

do  wartości  ustalonej,  pojawiającej  się  przy  poprawnej  pracy 

sieci. Wynika stąd kolejne wymaganie: możliwość nastawiania 

wartości alarmowej. Rozwiązaniem praktycznym układu do kon-

troli stanu izolacji w sieci uziemionej może być dobór selektyw-

nego  przekaźnika  różnicowoprądowego  klasy  B,  który  łącznie 

z odpowiednio  pod  względem  mocy  i szybkości  działania  do-

branym wyłącznikiem, może stworzyć zespół wyłącznika różni-

cowoprądowego selektywnego, reagującego na dowolny kształt 

prądu różnicowego i mającego możliwość nastawiania wartości 

wyzwalającej.

Również w sieciach uziemionych wskazany jest (a często wręcz 

niezbędny) stały nadzór nad jakością izolacji. Funkcję tę pełnią 

nowoczesne  przekaźniki  różnicowoprądowe  nowej  generacji 

o nastawialnych w szerokich granicach progach zadziałania alar-

mu. Są one przystosowane do wszystkich rodzajów prądów (tak-

że wygładzonego prądu stałego) i występujących coraz częściej 

w sieciach zakłóceń spowodowanych wyższymi harmonicznymi. 

Stosowanie  w sieciach  z zakłóceniami  typowych  wyłączników 

lub  przekaźników  różnicowoprądowych  o charakterystyce  typu 

A mija  się  z celem  i prowadzi  z reguły  do  zbędnych  wyłączeń 

i mylnych informacji.

Wykrycie gładkich prądów stałych oraz eliminację zakłóceń im-

pulsowych  od  pracujących  w sieci  falowników  i przetwornic  ty-

rystorowych  umożliwiają  przekaźniki  o charakterystyce  typu  B. 

Przekaźniki  te  mają  wbudowane  układy  mikroprocesorowe  oraz 

współpracują z odpowiedniej konstrukcji przekładnikami pomiaro-

wymi,  eliminującymi  zakłócenia  płynące  z sieci.  Kontrola  polega 

na sygnalizowaniu wszelkich przekraczających progi alarmowe prą-

dów różnicowych bez wyłączania monitorowanej sieci, co dostarcza 

odpowiednio wcześnie niezbędnych i ważnych informacji oraz za-

bezpiecza urządzenia przed uszkodzeniami.

Przekaźniki te, w odróżnieniu od klasycznych wyłączników różni-

cowoprądowych, nie wyłączają natychmiast kontrolowanych obwo-

dów, a jedynie dostarczają informacji wyprzedzającej o pogarszaniu 

się jakości izolacji, co pozwala personelowi eksploatacyjnemu na 

wcześniejszą reakcję i niedopuszczenie do sytuacji krańcowej, jaką 

jest wyłączenie sieci. 

Rys. 2. 

Kompleksowy system lokalizacji prądów pasożytniczych (różnicowych, błądzących itp.), z kontrolą ciągłości przewodu PE i pomiarem prądów znamionowych

  OPRACOWANIA - WDROŻENIA - EKSPLOATACJA

background image

38  

Rok LXXIV 2006 nr 9

Dla rozległych i skomplikowanych sieci uziemionych może mieć 

zastosowanie  stacjonarny  system  lokalizacji  uszkodzeń  izolacji. 

Umożliwia on centralne nadzorowanie prądów różnicowych, robo-

czych, błądzących i innych w rozległych sieciach przemysłowych. 

Dzięki temu można śledzić stopniowe pogarszanie się stanu izolacji 

oraz – wykorzystując indywidualnie nastawiane dla każdego kanału 

ostrzeżenia i alarmy – prowadzić planową polityką remontową lub 

w przypadku awarii precyzyjnie kierunkować akcję serwisową. 

Na  rysunku  2  przedstawiono  schemat  takiego  systemu,  który 

umożliwia nie tylko wykrycie niebezpiecznych prądów pasożytni-

czych, ale również przekazanie tych informacji do lokalnych tablic 

sygnalizacyjnych oraz istniejących systemów nadzoru.

Podsumowanie

Ciągły nadzór stanu izolacji jest jednym z podstawowych środ-

ków zapobiegawczych przed nagłymi wyłączeniami instalacji elek-

trycznych. Właściwie dobrane elementy i systemy monitoringu po-

zwalają nie tylko wykryć osiągnięcie stanu awaryjnego, ale także 

uzyskać informację wyprzedzającą, pozwalającą na podjęcie zapo-

biegawczej  akcji  serwisowej.  Przy  doborze  urządzeń  i systemów 

monitorujących należy jednak zawsze pamiętać o zjawiskach, jakie 

występują w sieciach kontrolowanych, aby uzyskana z nich infor-

macja była rzetelną podstawą do oceny stanu instalacji.

Opisane urządzenia i całościowe systemy sprawujące nadzór nad 

stanem izolacji sieci przemysłowych są już od kilku lat stosowane 

w polskich obiektach przemysłowych. Realizowana poprzez ciągłą 

kontrolę  sieci  strategia,  dająca  priorytet  wczesnemu  ostrzeganiu 

o możliwości utraty zasilania lub powstania niebezpieczeństwa dla 

ludzi i maszyn, daje wymierne efekty. Zapewnienie bezpieczeństwa 

oraz pewności zasilania pozwala uniknąć znacznych szkód i zwią-

zanych z tym wysokich kosztów wynikających z nagłych i nieprze-

widzianych  przerw  w zasilaniu,  spowodowanych  działaniem  kla-

sycznych urządzeń ochronnych.

  OPRACOWANIA - WDROŻENIA - EKSPLOATACJA