w w w . e l e k t r o . i n f o . p l
n r 4 / 2 0 0 5
p r e z e n t a c j a
60
p r e z e n t a c j a
badanie wyłączników ochronnych
różnicowoprądowych testerem FIT
mgr inż. Ireneusz Zalewski – P.W. ERA-GOST Sp. z o.o.
W
yłącznik ochronny różnico-
woprądowy jest powszech-
nie stosowanym zabezpieczeniem,
szczególnie tam, gdzie wymagana
jest wysoka skuteczność działania
(place budów, łazienki, kuchnie,
pralnie, otwarte przestrzenie, itp.).
Przy ochronie przed dotykiem po-
średnim jest on najskuteczniej-
szym zabezpieczeniem przed pora-
żeniem prądem elektr ycznym,
a przy ochronie przed dotykiem
bezpośrednim – spełnia rolę uzu-
pełnienia ochrony w przypadku
nieskutecznego działania innych
środków przed dotykiem bezpo-
średnim lub w przypadku nie-
ostrożności użytkowników.
Wyłącznik różnicowoprądowy re-
aguje na prąd uszkodzeniowy pły-
nący przez uszkodzoną izolację do
uziemionego przewodu ochron-
nego PE lub przez ciało człowieka
do ziemi. Nie reaguje on na prądy
zwarciowe i przeciążeniowe płyną-
ce w przewodach roboczych, dlatego
też w każdym obwodzie z wyłączni-
kiem różnicowoprądowym koniecz-
ne jest zastosowanie zabezpieczeń
nadprądowych (bezpieczników, wy-
łączników nadmiarowoprądowych)
lub też zastosowanie wyłączników
różnicowoprądowych z wbudowa-
nymi zabezpieczeniami nadprądo-
wymi [5].
Urządzenia różnicowoprądowe
mogą być instalowane we wszyst-
kich układach sieci niskiego napię-
cia, tj. TN, TT, IT. W układzie TN wy-
łącznik może być stosowany pod wa-
runkiem, że sieć odbiorcza z wyłącz-
nikiem będzie zbudowana w układzie
TN-S. Przykłady stosowania zabez-
pieczeń różnicowoprądowych w róż-
nych układach sieciowych przedsta-
wione są na rysunkach 1, 2, 3. Na ry-
sunku 4
przedstawiony jest dopusz-
czalny układ sieci TN-C z wyłącz-
nikiem różnicowoprądowym chro-
niącym grupę odbiorników w ukła-
dzie TT, ze wspólnym uziemieniem
ochronnym, co stanowi układ sieci
TN-C / TT [1]. W tabeli 1 pokazano
miejsca stosowania wyłączników róż-
nicowoprądowych wraz z podaniem
wymaganego znamionowego prądu
zadziałania I
∆n [2].
W instalacjach elektrycznych z wy-
łącznikami różnicowoprądowymi
skuteczność ochrony przeciwporaże-
niowej zależy od poprawności dzia-
łania samego wyłącznika oraz prawi-
dłowej budowy instalacji, w której go
zainstalowano. Obiektami wymaga-
nych badań odbiorczych oraz eksplo-
atacyjnych powinny być nie tylko wy-
łączniki różnicowoprądowe, lecz rów-
nież instalacja. Badania te obejmu-
ją zatem:
badanie wyłącznika różnicowo-
prądowego,
badanie ciągłości połączeń prze-
wodów ochronnych (przy uży-
ciu źródła prądu stałego lub
przemiennego o napięciu od 4 V
do 24 V i prądem o natęże-
niu co najmniej 200 mA. Przy-
kładem mierników służących
do tego celu mogą być mierni-
ki produkowane przez spółkę
ERA-GOST: induktorowy mier-
nik do pomiaru rezystancji izola-
cji IMI-341 z wbudowanym omo-
mierzem o napięciu pomiaro-
wym 15 V i zakresie rezystancji
0-50
Ω, elektroniczne mierniki
rezystancji izolacji EMI-1000C,
EMI-2500C, EMI-5000C z funk-
cją omomierza o napięciu po-
miarowym 4 V i zakresie rezy-
stancji 0-20
Ω, techniczny mo-
stek Wheat stone
′a TMW-5,
techniczny mostek Thomso-
na TMT-5. Badania te można
również wykonać: przy użyciu
mierników do pomiaru impe-
dancji / rezystancji pętli zwarcia
i przy wykorzystaniu napięcia
sieci; przykładem takich mier-
ników znajdujących się w ofer-
cie handlowej ERA-GOST mogą
być mierniki do pomiaru para-
metrów pętli zwarcia KEW 6050
oraz KEW 4118 A, produkcji fir-
my KYORITSU),
pomiar rezystancji uziemienia
ochronnego w sieci TT oraz IT
(metodą techniczną lub przy uży-
ciu mierników produkowanych
np. przez spółkę ERA-GOST do
pomiaru rezystancji uziemienia:
IMU, IMU-10 lub EMU-10, jak rów-
nież w niektórych przypadkach
metodą przybliżoną przy użyciu
mierników do pomiaru impedan-
cji / rezystancji pętli zwarcia, o któ-
rych wcześniej była mowa).
W instalacji elektrycznej z wy-
łącznikiem różnicowoprądowym
skuteczność funkcjonowania syste-
mu zależy w pierwszym rzędzie od
poprawności działania samego wy-
łącznika. Najprostszym sposobem
badania poprawności działania wy-
łącznika różnicowoprądowego jest
sprawdzenie go za pomocą testera.
Sprawdzenie takie polega na zbada-
niu działania wyłącznika i instalacji,
Rys. 1 Stosowanie wyłącznika różnicowoprądowego
w układzie sieciowym TN
Rys. 2 Stosowanie wyłącznika różnicowoprądowego
w układzie sieciowym TT
Rys. 3 Stosowanie wyłącznika różnicowoprądo-
wego w układzie sieciowym IT
e.i-04-2005.indb 60
e.i-04-2005.indb 60
2005-03-21 15:46:56
2005-03-21 15:46:56
w w w . e l e k t r o . i n f o . p l
n r 4 / 2 0 0 5
61
w której jest on zainstalowany, przy
nagłym pojawieniu się prądu uszko-
dzeniowego (pomiarowego) o róż-
nych, zadanych wartościach, w okre-
ślonych, zadanych przedziałach cza-
sowych. Dokładniejszym badaniem
poprawności działania wyłącznika,
zalecanym, lecz nie narzuconym
przez normę PN-IEC 60364-6-61:200
„Instalacje elektryczne w obiektach
budowlanych. Sprawdzanie. Spraw-
dzanie odbiorcze” jest badanie rze-
czywistej wartości różnicowego prą-
du zadziałania I
∆w przy płynnym
narastaniu prądu uszkodzeniowe-
go (pomiarowego). Niniejszy artykuł
omawia jednakże badanie wyłączni-
ków różnicowoprądowych przy uży-
ciu testera.
Najbardziej popularnym na pol-
skim rynku i stosunkowo tanim te-
sterem jest FIT – przyrząd produko-
wany od 1995 do 2001 roku przez Za-
kłady Elektrotechniczne ERA w War-
szawie, a obecnie przez ich następ-
cę – P.W. ERA-GOST Sp. z o.o. w Go-
styninie.
sprawdzanie wyłączników
różnicowoprądowych
za pomocą testera FIT
Tester zabezpieczeń różnicowoprą-
dowych FIT (rys. 5) przeznaczony jest
do sprawdzania wyłączników różni-
cowoprądowych i instalacji o napię-
ciu fazowym 230V / 50 Hz, jedno- lub
trójfazowych, w których te zabezpie-
czenia zainstalowano.
Tester FIT umożliwia sprawdzanie
wyłączników wymuszonym prądem
uszkodzeniowym od 5 mA do 1585 mA
w czasie przepływu prądu w czterech
zakresach czasowych, wynoszących:
40 ms, 150 ms, 200 ms lub 500 ms.
dane techniczne i warunki
eksploatacji testera
napięcie znamionowe 230V,
częstotliwość znamionowa 50 Hz,
zakres prądu uszkodzeniowego
(wynikającego z sumowania prą-
dów włączanych przełącznika-
mi 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500,
700 mA) 5 mA – 1585 mA,
dokładność nastaw prądu uszko-
dzeniowego 2 %,
nastawy czasu przepływu prądu
uszkodzeniowego – 40 ms, 150 ms,
200 ms, 500 ms,
dokładność nastaw czasu przepły-
wu prądu uszkodzeniowego 5 %,
czas przerwy między kolejnymi te-
stami 5 s dla czasów 40 ms, 150 ms,
200 ms, 12,5 s dla czasu 500 ms,
napięcie probiercze izolacji testera
3 kV,
wymiary 245
×62×43 mm,
masa 250 g,
t e m p e r a t u r a o t o c z e n i a
0...23...30˚C,
wilgotność względna powietrza
20...40...70...80 %,
położenie pracy testera dowolne.
testowanie
Przed przystąpieniem do badania
wyłączników różnicowoprądowych
i instalacji, w której je zainstalowano,
należy sprawdzić wartość napięcia fa-
zowego w sieci; podłączenie testera do
napięcia międzyfazowego może spo-
wodować jego uszkodzenie. Należy też
zapoznać się z parametrami elektrycz-
nymi wyłączników zainstalowanych
w badanej instalacji. Parametry te de-
terminują odpowiednie nastawy prądu
testującego oraz jego czasu przepływu.
Na rysunkach 6 i 7 przedstawiono cha-
rakterystyki zależności czasu od krot-
ności znamionowego prądu uszkodze-
niowego wyłączników różnicowoprą-
dowych bez opóźnienia (szybkich) oraz
wyłączników różnicowoprądowych se-
lektywnych (zwłocznych).
Na charakterystykach zakresko-
wano obszar, w którym znajdują się
punkty zadziałania wyłącznika. Po-
niżej i z lewej strony zakreskowanego
obszaru wyłącznik nie powinien za-
działać, natomiast powyżej i po pra-
wej stronie tego obszaru – powinien
zadziałać. W obszarze zakreskowa-
nym wyłącznik może zadziałać.
Rys. 4 Układ sieci TN-C z wyłącznikiem różnicowoprądowym chroniącym odbiorni-
ki w układzie TT ze wspólnym uziemieniem ochronnym RA (TN-C / TT). Układ
taki może być stosowany w uzasadnionych przypadkach
Rys. 5 Tester wyłączników różnicowo-
prądowych FIT
Lp.
Zasilane obwody (instalacje)
Wymagany
prąd I
∆
n
1. Obwody gniazd wtyczkowych w pomieszczeniach z wannami
lub / i natryskami.
≤
30 mA
2. Obwody gniazd wtyczkowych na placach budowy i robót
rozbiórkowych.
≤
30 mA
3. Obwody gniazd wtyczkowych do zasilania urządzeń pracujących
na zewnątrz (dopuszcza się, aby kołki ochronne gniazd wtyczkowych
połączyć z oddzielnym uziomem ochronnym R
A
– układ TT).
≤
30 mA
4. Instalacje elektryczne w gospodarstwach rolnych i ogrodniczych:
obwody gniazd wtyczkowych,
pozostałe obwody (całość instalacji).
≤
30 mA
≤
500 mA
5. Instalacje elektryczne w basenach pływackich krytych lub odkrytych.
≤
30 mA
6. Instalacje elektryczne w pomieszczeniach sauny.
≤
30 mA
7. Instalacje elektryczne na kempingach i w pojazdach
wypoczynkowych.
≤
30 mA
8. Instalacje w pomieszczeniach zagrożonych pożarem
(przy braku innych zagrożeń).
≤
500 mA
Tab. 1 Miejsca stosowania wyłączników różnicowoprądowych wraz z podaniem wy-
maganego znamionowego prądu zadziałania I
∆
n [2]
Rys. 6 Charakterystyka dla wyłączników różnicowoprądo-
wych bez opóźnienia (szybkich)
Rys. 7 Charakterystyka dla wyłączników różnicowoprądo-
wych selektywnych
e.i-04-2005.indb 61
e.i-04-2005.indb 61
2005-03-21 15:46:57
2005-03-21 15:46:57
w w w . e l e k t r o . i n f o . p l
n r 4 / 2 0 0 5
p r e z e n t a c j a
62
Z powyższych charakterystyk wy-
nikają następujące wnioski:
przy badaniu wyłącznika różni-
cowoprądowego bez opóźnienia
(szybkiego):
a) dla wartości I
∆ ≥ I∆n – powi-
nien zadziałać,
b) w zakresie 0,5 I
∆n ≤ I∆ < I∆n –
może zadziałać,
c) dla wartości I
∆ < 0,5 I∆n – nie
powinien zadziałać, gdy czas
przepływu prądu uszkodzenio-
wego w obu powyższych przy-
padkach wynosi co najmniej
200 ms,
d) dla wartości I
∆ ≥ 5 I∆n – powi-
nien zadziałać w czasie prze-
pływu prądu uszkodzeniowego
nie dłuższym niż 40 ms.
przy badaniu wyłącznika różnico-
woprądowego selektywnego:
a) dla wartości I
∆ ≥ I∆n – powi-
nien zadziałać,
b) w zakresie 0,5 I
∆n ≤ I∆ < I∆n –
może zadziałać,
c) dla wartości I
∆ < 0,5 I∆n – nie po-
winien zadziałać, gdy czas prze-
pływu prądu uszkodzeniowego
w obu powyższych przypadkach
wynosi co najmniej 500 ms,
d) dla wartości I
∆ ≥ 5 I∆n – po-
winien zadziałać w czasie prze-
pływu prądu uszkodzeniowego
nie dłuższym niż 150 ms.
Na przykład, badając testerem FIT
instalację z wyłącznikiem różnico-
woprądowym bez opóźnienia o zna-
mionowym prądzie różnicowym
I
∆n = 30 mA: dla wartości I∆ = 30 mA
(włączone przełączniki P1 testera FIT
10 mA i 20 mA) powinien zadziałać
oraz dla wartości I
∆ = 15 mA (włączo-
ne przełączniki P1 testera FIT 5 mA
i 10 mA) nie powinien zadziałać, przy
czym czas nastawionego przepływu
prądu uszkodzeniowego w obu powyż-
szych przypadkach powinien wynosić
200 ms (przełącznik P2 testera FIT w po-
zycji 200 ms), dla wartości I
∆ = 150 mA
(włączone przełączniki P1 testera FIT
100 mA, 50 mA) powinien zadziałać dla
czasu przepływu prądu uszkodzenio-
wego 40 ms (przełącznik P2 testera FIT
w pozycji 40 ms).
kolejność czynności
przy testowaniu
instalacji z wyłącznikami
różnicowoprądowymi
1. Ustawić wartość prądu testujące-
go przełącznikami P1 oraz jego
czas przepływu przełącznikiem
P2 (rys. 8).
2. Dołączyć przewód zakończony
krokodylkiem bezpośrednio do
szyny przewodu ochronnego lub
do części przewodzącej (obudo-
wy) chronionej przed wystąpie-
niem prądu upływowego.
3. Sondę testera dotknąć do przewo-
du fazowego. Dioda oznaczona L-PE
(prawa) powinna się zaświecić.
4. Po kilku sekundach następuje test
instalacji polegający na przepły-
wie prądu testującego o wartości
i czasie trwania zgodnym z nasta-
wą przełączników P1 i P2. W cza-
sie trwania testu dioda L-PE ga-
śnie, natomiast dioda TEST (lewa)
świeci się. Test jest ponawiany co
5 s dla zakresów czasowych 40,
150, 200 ms oraz co 12,5 s dla za-
kresu czasowego 500 ms.
5. Po zakończeniu testowania nale-
ży odłączyć najpierw sondę teste-
ra, a następnie przewód z kroko-
dylkiem.
Uwaga, czas nieprzerwanej pra-
cy testera nie powinien przekraczać
3 minut. Po tym czasie należy zapew-
nić 15 minut przerwy. Nieprzestrze-
ganie wyżej wymienionych warun-
ków może spowodować uszkodze-
nie testera.
Od redakcji:
Literatura do artyku-
łu na www.elektro.info.pl.
Rys. 8 Przykład testowania wyłączni-
ka różnicowoprądowego w sie-
ci o układzie TN-C-S za pomocą
testera FIT
O opinię na temat zasadności stosowania testerów FIT do badań skuteczno-
ści ochrony przeciwporażeniowej urządzeń elektrycznych w obwodach zabez-
pieczonych wyłącznikami różnicowoprądowymi zwróciliśmy się do dr. inż. Ta-
deusza Karwata – pracownika naukowego Politechniki Warszawskiej:
Dr inż. Tadeusz Karwat
: – Badanie skuteczności ochrony przeciwpo-
rażeniowej urządzeń elektrycznych w obwodach zabezpieczonych wy-
łącznikami ochronnymi różnicowoprądowymi polega na sprawdze-
niu zadziałania środka ochrony, jakim jest wyłącznik różnicowoprądo-
wy, z każdego urządzenia chronionego, przez wymuszenie przepły-
wu prądu znamionowego wyłącznika I
∆N
, przez czas, w którym wyłącz-
nik powinien zadziałać i dokonać wyłączenia zasilania. Badanie to na-
leży traktować jako sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporaże-
niowej urządzeń chronionych przez zadziałanie wyłącznika różnicowo-
prądowego, a nie tylko jako badanie sprawności zadziałania wyłączni-
ka, ponieważ tę czynność można wykonać przyciskiem TEST. Spraw-
dzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej urządzeń chronio-
nych wyłącznikami różnicowoprądowymi (uruchomienie zadziałania
wyłącznika i wyłączenie zasilania z każdego punktu chronionego), zgod-
nie z wymaganiami obowiązujących przepisów, w pełni realizują różne
testery, między innymi tester typu FIT produkcji ERA-GOST z Gostyni-
na. Na testerze tym można ustawić żądany prąd zadziałania wyłącznika
różnicowoprądowego, jak również czas, przez który ten prąd ma płynąć.
Produkowane i oferowane są również inne urządzenia pomiarowe do ba-
dania ochrony przeciwporażeniowej w obwodach z wyłącznikami różni-
cowoprądowymi, które zapewniają pomiar prądu zadziałania i czasu za-
działania wyłącznika. Informacje te można traktować jako uzupełnie-
nie wiedzy o działaniu wyłączników w badanym obwodzie i mogą być
również zamieszczane w protokołach z badań ochrony przeciwporaże-
niowej. Wyniki badań skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w ob-
wodach z wyłącznikami ochronnymi różnicowoprądowymi, przeprowa-
dzanych testerem FIT mogą być zamieszczone w protokole z badań jako
wyniki testów, np. w zaproponowanej niżej tabeli. Jako wynik testu PO-
ZYTYWNY (TAK) uznaje się skuteczne uruchomienie wyłącznika różni-
cowoprądowego z badanego urządzenia chronionego przez tester i wyłą-
czenie zasilania.
Fot. 1 Tester FIT
Lp. Nr
Nazwa urządzenia
chronionego
Wynik testu POZYTYWNY
Uwagi
TAK
NIE
1
2
3
4
5
6
e.i-04-2005.indb 62
e.i-04-2005.indb 62
2005-03-21 15:46:59
2005-03-21 15:46:59