Prace kontrolno pomiarowe w ujęciu europejskim

background image

1

mgr in

ż

. Fryderyk Łasak

PRACE KONTROLNO-POMIAROWE W UJ

Ę

CIU

EUROPEJSKIM

i pomiary ochrony przeciwpora

ż

eniowej instalacji elektrycznych

1. Przepisy Pa

ń

stwowe i Polskie Normy dotycz

ą

ce pomiarów instalacji i

urz

ą

dze

ń

elektrycznych

Akty prawne zwi

ą

zane z pomiarami i kontrol

ą

metrologiczn

ą

przyrz

ą

dów pomiarowych:

1. Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. Prawo o miarach po nowelizacji z 20 kwietnia 2004r. -

tekst jednolity [16].

2. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 maja 2003 r.

w sprawie legalnych jednostek miar [34].

3. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 2 kwietnia 2004 r.

w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrz

ą

dów pomiarowych [35].

4. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 12 stycznia 2005 r. w sprawie

tworzenia punktów legalizacyjnych [36].

5. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 29 marca 2005 r. w sprawie

upowa

ż

nie

ń

do legalizacji pierwotnej lub legalizacji ponownej przyrz

ą

dów pomiarowych

[37].

6. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 30 marca 2005 r. w sprawie rodzajów

przyrz

ą

dów pomiarowych podlegaj

ą

cych prawnej kontroli metrologicznej oraz zakresu tej

kontroli [33].

7. Zarz

ą

dzenie Prezesa Głównego Urz

ę

du Miar nr 12 z dnia 30.03.1999 r. w sprawie

wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu p

ę

tli zawarcia Dz. U. Miar i

Probiernictwa z 1999 r. nr 3, poz. 14

8. Zarz

ą

dzenie Prezesa Głównego Urz

ę

du Miar nr 18 z dnia 11.07.2000 r. w sprawie

wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu izolacji Dz. U. Miar i
Probiernictwa z 2000 r. nr 4 poz. 20

UWAGA! Zarz

ą

dzenia Prezesa Głównego Urz

ę

du Miar (Ad.7. i 8.) utraciły moc prawn

ą

z dniem

1 stycznia 2004 r. zgodnie z art. 29 znowelizowanej Ustawy. Prawo o miarach, jednak warto
powoła

ć

si

ę

na nie celem pełnego zobrazowania omawianego zagadnienia traktuj

ą

c je jako

zasady wiedzy technicznej.
Ustawa Prawo o miarach z dnia 11 maja 2001 r. [16], reguluje mi

ę

dzy innymi zagadnienia:

legalnych jednostek miar i pa

ń

stwowych wzorców jednostek miar,

prawnej kontroli metrologicznej przyrz

ą

dów pomiarowych,

kompetencji i zada

ń

organów administracji rz

ą

dowej wła

ś

ciwych w sprawach miar

Szczegółowe postanowienia dotycz

ą

ce legalnych jednostek miar zawiera Rozporz

ą

dzenie

Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 maja 2003 r. w sprawie legalnych
jednostek miar [34].

W 2005 roku ukazała si

ę

polska norma PN-EN 61140 „Ochrona przed pora

ż

eniem elektrycznym

– Wspólne aspekty instalacji i urz

ą

dze

ń

, której celem jest podanie podstawowych zasad i

wymaga

ń

, które s

ą

wspólne dla instalacji, sieci i urz

ą

dze

ń

elektrycznych lub niezb

ę

dne dla ich

koordynacji. Norma zawiera uzupełnienie i nowelizacj

ę

zasad i wymaga

ń

stawianych ochronie

przeciwpora

ż

eniowej w normie PN- IEC 60364-4-41.

W grudniu 2005 r. została ustanowiona nowa wersja normy IEC 60364-4-41. Postanowienia
zawarte w tej normie znalazły si

ę

w europejskim dokumencie normalizacyjnym, HD 60364-4-

41:2007, któremu 10 maja 2007 nadano status polskiej normy PN-HD 60364-4-41: 2007 (U) czyli

background image

2

jest to obecnie norma uznaniowa (okładkowa) w j

ę

zyku angielskim, na razie nie mo

ż

e by

ć

powoływana w przepisach polskich, mo

ż

e by

ć

jedynie stosowana na zasadzie dobrowolno

ś

ci.

Norma ta zast

ą

pi dotychczasowe polskie normy:

PN-IEC 60364-4-41:2000,

PN-IEC 60364-4-46:1999,

PN-IEC 60364-4-47:2001,

PN-IEC 60364-4-481:1994,

W normie tej przewidziano zmiany nie tylko postanowie

ń

wynikaj

ą

cych z IEC 61140, ale równie

ż

zmiany wielu postanowie

ń

dotycz

ą

cych kryteriów ochrony.

2. Zasady wykonywania pomiarów elektrycznych

Wykonuj

ą

c pomiary elektryczne uzyskujemy informacje o stanie technicznym badanych

urz

ą

dze

ń

. Ich dobry stan techniczny, jest gwarancj

ą

bezawaryjnej i bezpiecznej pracy.

Pomiary w okresie eksploatacji słu

żą

dla oceny aktualnego stanu technicznego urz

ą

dze

ń

pod

wzgl

ę

dem niezawodno

ś

ci i bezpiecze

ń

stwa pracy. Wyniki pomiarów s

ą

podstaw

ą

decyzji o

dalszej eksploatacji lub dokonaniu odpowiednich napraw, wymian czy remontów generalnych.

Ogólnie pomiary dzielimy na trzy grupy:
I.

pomiary wykonywane na urz

ą

dzeniach elektrycznych u wytwórcy, dla sprawdzenia,

ż

e

wykonane urz

ą

dzenie jest w pełni sprawne i spełnia wymagania okre

ś

lonych norm lub

aprobat technicznych. Karta kontroli technicznej jest podstaw

ą

udzielenia gwarancji na

dane urz

ą

dzenie.

II.

pomiary na urz

ą

dzeniach elektrycznych zamontowanych w obiekcie przed przekazaniem

do eksploatacji. Od tych pomiarów oczekujemy odpowiedzi czy:



urz

ą

dzenia zostały prawidłowo dobrane,



zamontowane zgodnie z dokumentacj

ą

,



nie s

ą

uszkodzone,



wła

ś

ciwie wykonano nastawy zabezpiecze

ń

,



sprawdzona została funkcjonalno

ść

działania,



sygnalizacja działa poprawnie,



spełniono wszystkie warunki, aby obwody elektryczne w cało

ś

ci mogły spełnia

ć

stawiane im dokumentacj

ą

techniczn

ą

wymagania i mogły by

ć

bezpiecznie

eksploatowane.
Efektem pomiarów powinny by

ć

protokoły pomiarów pomonta

ż

owych.

III Pomiary w okresie eksploatacji urz

ą

dze

ń

, maj

ą

ce da

ć

odpowied

ź

, jaki jest aktualny stan

techniczny urz

ą

dze

ń

pod wzgl

ę

dem niezawodno

ś

ci i bezpiecze

ń

stwa pracy, czy nie uległ

on pogorszeniu w ostatnim okresie.

Wyniki tych pomiarów maj

ą

by

ć

podstaw

ą

do podj

ę

cia decyzji o dalszej eksploatacji lub

dokonaniu odpowiednich napraw, wymian czy remontów generalnych.

Pomiary zawsze powinny by

ć

wykonywane poprawnie, aby wyci

ą

gane wnioski były wła

ś

ciwe.

Przed wykonywaniem pomiarów elektrycznych powinni

ś

my odpowiedzie

ć

na pytania:

1.

kto mo

ż

e wykonywa

ć

pomiary zwi

ą

zane z ochron

ą

ż

ycia, zdrowia, mienia i ochron

ą

ś

rodowiska,

2.

czym nale

ż

y wykonywa

ć

powy

ż

sze pomiary?,

3.

w jaki sposób nale

ż

y je wykonywa

ć

- aby uzyskane wyniki były poprawne.

Ad. 1 - pomiary skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej z racji swojego charakteru i

sposobu wykonywania (urz

ą

dzenia pod napi

ę

ciem) nios

ą

zagro

ż

enia zarówno dla osób

wykonuj

ą

cych te pomiary, jak i dla osób postronnych. Zgodnie z Zarz

ą

dzeniem Ministra

Gospodarki [32], prace przy wykonywaniu prób i pomiarów zaliczane s

ą

do prac w warunkach

szczególnego zagro

ż

enia dla zdrowia i

ż

ycia ludzkiego. Dlatego osoby wykonuj

ą

ce pomiary

powinny posiada

ć

odpowiednie wykształcenie techniczne, do

ś

wiadczenie eksploatacyjne oraz

background image

3

posiada

ć

aktualne za

ś

wiadczenia kwalifikacyjne, upowa

ż

niaj

ą

ce do wykonywania pomiarów jako

uprawnienia w zakresie kontrolno-pomiarowym.
Ustawa “Prawo Energetyczne” [19] stanowi,

ż

e osoby zajmuj

ą

ce si

ę

eksploatacj

ą

sieci oraz

urz

ą

dze

ń

i instalacji obowi

ą

zane s

ą

posiada

ć

kwalifikacje potwierdzone

ś

wiadectwem wydanym

przez komisje kwalifikacyjne. Komisje kwalifikacyjne zostały powołane przez Prezesa Urz

ę

du

Regulacji Energetyki (URE) oraz wła

ś

ciwych Ministrów wymienionych w “Prawie

Energetycznym”. W tej sprawie obowi

ą

zuje obecnie Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy

i Polityki Społecznej z 28 kwietnia 2003r. [27] w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania
posiadania kwalifikacji przez osoby zajmuj

ą

ce si

ę

eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

instalacji i sieci.”

Rozporz

ą

dzenie to wprowadziło nast

ę

puj

ą

ce zmiany:

1. Znikn

ą

ł brak wymagania potwierdzenia posiadania kwalifikacji przy eksploatacji w

zakresie obsługi urz

ą

dze

ń

i instalacji w gospodarstwach domowych i rolnych a § 4.1.

obecnie brzmi: „Nie wymaga si

ę

potwierdzenia posiadania kwalifikacji w zakresie obsługi

urz

ą

dze

ń

i instalacji u u

ż

ytkowników eksploatuj

ą

cych urz

ą

dzenia elektryczne o napi

ę

ciu

nie wy

ż

szym ni

ż

1 kV i mocy znamionowej nie wy

ż

szej ni

ż

20 kW, je

ż

eli w dokumentacji

urz

ą

dzenia okre

ś

lono zasady jego obsługi”.

2. W zał

ą

czniku nr 1, grupa 1. Posiadanie kwalifikacji wymagane jest dla zespołów

pr

ą

dotwórczych o mocy powy

ż

ej 50 kW, poprzednio wymagano „ł

ą

cznie od 20 kW

wzwy

ż

”.

3. Ustawa z 27 marca 2003r nowelizuje Prawo Budowlane i wprowadza wymaganie,

ż

e

kontrol

ę

stanu technicznego instalacji elektrycznych, piorunochronnych i gazowych

powinny przeprowadza

ć

osoby posiadaj

ą

ce kwalifikacje wymagane przy wykonywa-

niu dozoru nad eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

, instalacji oraz sieci energetycznych i

gazowych. Zatem osoba wykonuj

ą

ca pomiary ochronne i podpisuj

ą

ca protokoły z tych

pomiarów powinna mie

ć

za

ś

wiadczenia kwalifikacyjne D i E z uprawnieniami do

wykonywania pomiarów ochronnych.

4. Ustawa z 4 marca 2005r o zmianie ustawy – Prawo energetyczne oraz ustawy –

Prawo ochrony

ś

rodowiska, wprowadziła zmiany do tekstu obowi

ą

zuj

ą

cego prawa

energetycznego. Zmiana ta przywraca obowi

ą

zek sprawdzania, co 5 lat kwalifikacji osób

zajmuj

ą

cych si

ę

eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

, instalacji i sieci energetycznych. Wynika st

ą

d

konieczno

ść

zamieszczania obecnie w

ś

wiadectwach kwalifikacyjnych terminu ich

wa

ż

no

ś

ci.

Ś

wiadectwa kwalifikacyjne wydawane dotychczas bezterminowo, na podstawie dotychczaso-

wych przepisów, zgodnie z art. 16 nowej ustawy, zachowuj

ą

moc do dnia 3 maja 2010 r., tj.

przez 5 lat od dnia wej

ś

cia w

ż

ycie ustawy wprowadzaj

ą

cej t

ą

nowelizacj

ę

.

Ad. 2.- Obecnie całokształt spraw zwi

ą

zanych z metrologi

ą

i wymaganiami dotycz

ą

cymi

przyrz

ą

dów pomiarowych reguluje omówiona wcze

ś

niej, obowi

ą

zuj

ą

ca od 1 I 2003r. ustawa p.t.

“Prawo o miarach” z dnia 11 maja 2001 r., po nowelizacji z 20 kwietnia 2004r.
Ad. 3. - Przy wykonywaniu pomiarów nale

ż

y zwróci

ć

uwag

ę

na warunki mog

ą

ce mie

ć

istotny

wpływ na dokładno

ść

pomiaru, mie

ć

ś

wiadomo

ść

popełnianych bł

ę

dów i wła

ś

ciwie interpretowa

ć

uzyskane wyniki.
Przy wykonywaniu wszystkich pomiarów odbiorczych i eksploatacyjnych nale

ż

y przestrzega

ć

nast

ę

puj

ą

cych zasad:

a) pomiary powinny by

ć

wykonywane w warunkach identycznych lub zbli

ż

onych do

warunków normalnej pracy podczas eksploatacji urz

ą

dze

ń

czy instalacji,

b) przed przyst

ą

pieniem do pomiarów nale

ż

y sprawdzi

ć

prawidłowo

ść

funkcjonowania

przyrz

ą

dów (kontrola, próba sprawdzenie baterii zasilaj

ą

cych, przewodów pomiarowych

itp.),

c) przed rozpocz

ę

ciem pomiarów nale

ż

y dokona

ć

ogl

ę

dzin badanego obiektu dla

stwierdzenia jego kompletno

ś

ci, braku usterek oraz prawidłowo

ś

ci wykonania i

oznakowania, sprawdzenia stanu ochrony podstawowej, stanu urz

ą

dze

ń

ochronnych oraz

prawidłowo

ś

ci poł

ą

cze

ń

.

d) przed przyst

ą

pieniem do pomiarów nale

ż

y zapozna

ć

si

ę

z dokumentacj

ą

techniczn

ą

celem ustalenia poprawnego sposobu wykonania bada

ń

,

background image

4

Przed przyst

ą

pieniem do pomiarów nale

ż

y dokona

ć

niezb

ę

dnych ustale

ń

i oblicze

ń

warunkuj

ą

cych:



wybór poprawnej metody pomiaru,



jednoznaczno

ść

kryteriów oceny wyników,



mo

ż

liwo

ść

popełnienia bł

ę

dów czy uchybów pomiarowych,



konieczno

ść

zastosowania współczynników poprawkowych do



warto

ś

ci zmierzonych.

e) nie nale

ż

y bez potrzeby dotyka

ć

cz

ęś

ci czynnych i cz

ęś

ci przewodz

ą

cych oraz cz

ęś

ci

obcych, pami

ę

taj

ą

c,

ż

e ochrona przeciwpora

ż

eniowa mo

ż

e by

ć

niesprawna.

f) nale

ż

y pami

ę

ta

ć

,

ż

e urz

ą

dzenia charakteryzuj

ą

ce si

ę

du

żą

pojemno

ś

ci

ą

, jak kable i

kondensatory po wył

ą

czeniu napi

ę

cia gro

żą

jeszcze pora

ż

eniem.

2.1. Zakres wykonywania pomiarów odbiorczych i okresowych
Na wyniki pomiarów składaj

ą

si

ę

dwie cz

ęś

ci:

pierwsza to ogl

ę

dziny maj

ą

ce da

ć

pozytywn

ą

odpowied

ź

,

ż

e zainstalowane na stałe

urz

ą

dzenia elektryczne spełniaj

ą

wymagania bezpiecze

ń

stwa podane w odpowiednich

normach przedmiotowych, i

ż

e zainstalowane wyposa

ż

enie jest zgodne z instrukcjami

wytwórcy, tak, aby zapewniało jego poprawne działanie.

druga to próby i pomiary maj

ą

ce da

ć

odpowied

ź

czy zachowane s

ą

wymagane

parametry techniczne i spełnione s

ą

wymagania dotycz

ą

ce aparatów pomiarowych i

sprawdzaj

ą

cych podanych w normach.

Norma PN-IEC 60364-6-61:2000 “Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Sprawdzanie.
Sprawdzanie odbiorcze.” [3] zawiera wymagany zakres prób odbiorczych. Norma wymaga, aby
ka

ż

da instalacja przed przekazaniem do eksploatacji była poddana ogl

ę

dzinom i próbom celem

sprawdzenia, czy zostały spełnione wymagania normy. Przed przyst

ą

pieniem do prób nale

ż

y

udost

ę

pni

ć

wykonuj

ą

cym sprawdzenie instalacji, dokumentacj

ę

techniczn

ą

wraz z protokołami

ogl

ę

dzin i prób cz

ą

stkowych wykonanych podczas monta

ż

u.


2.1.1. Ogl

ę

dziny

Ogl

ę

dziny to pierwszy etap pomiarów, który nale

ż

y wykona

ć

przed przyst

ą

pieniem do prób przy

odł

ą

czonym zasilaniu, z zachowaniem ostro

ż

no

ś

ci celem zapewnienia bezpiecze

ń

stwa ludziom

i unikni

ę

cia uszkodze

ń

obiektu lub zainstalowanego wyposa

ż

enia.

Ogl

ę

dziny maj

ą

potwierdzi

ć

,

ż

e zainstalowane urz

ą

dzenia:

-

spełniaj

ą

wymagania bezpiecze

ń

stwa podane w odpowiednich normach;

- zostały prawidłowo dobrane i zainstalowane zgodnie z wymaganiami normy

-

nie maj

ą

uszkodze

ń

pogarszaj

ą

cych bezpiecze

ń

stwo;

-

maj

ą

wła

ś

ciwy sposób ochrony przed pora

ż

eniem pr

ą

dem elektrycznym;

-

wła

ś

ciwie dobrano przekroje i oznaczono przewody neutralne, ochronne, i fazowe;

- wła

ś

ciwie dobrano i oznaczono zabezpieczenia i aparatur

ę

. Nale

ż

y sprawdzi

ć

rodzaj i

warto

ś

ci zastosowanych zabezpiecze

ń

;

-

s

ą

wyposa

ż

one w schematy i tablice ostrzegawcze i informacyjne;

-

zapewniony jest dost

ę

p do urz

ą

dze

ń

dla wygodnej obsługi, konserwacji i napraw.


2.1.2. Próby

Norma zawiera zakres prób odbiorczych, które w zale

ż

no

ś

ci od potrzeb s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

-

próba ci

ą

gło

ś

ci przewodów ochronnych, w tym głównych i dodatkowych

poł

ą

cze

ń

wyrównawczych i pomiar ich rezystancji;

-

pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej;

-

sprawdzenie ochrony przez separacj

ę

obwodów;

-

pomiar rezystancji podłóg i

ś

cian;

-

sprawdzenie samoczynnego wył

ą

czenia zasilania;

-

pomiar rezystancji uziemienia uziomów;

-

sprawdzenie biegunowo

ś

ci;

background image

5

-

próba wytrzymało

ś

ci elektrycznej;

-

próba działania;

-

sprawdzenie skutków cieplnych;

-

pomiar spadku napi

ę

cia.

Opisane w normie metody wykonywania prób, s

ą

podane jako zalecane, dopuszcza si

ę

stoso-

wanie innych metod, pod warunkiem,

ż

e zapewni

ą

równie miarodajne wyniki. W przypadku, gdy

wynik którejkolwiek próby jest niezgodny z norm

ą

, to prób

ę

t

ą

i próby poprzedzaj

ą

ce, je

ż

eli mog

ą

mie

ć

wpływ na wyniki, nale

ż

y powtórzy

ć

po usuni

ę

ciu przyczyny niezgodno

ś

ci.

W zał

ą

cznikach A, B, C, D norma podaje:

A – metod

ę

pomiaru rezystancji podłóg i

ś

cian i dwie elektrody probiercze do jej pomiaru,

B - przykładowe metody sprawdzania działania urz

ą

dze

ń

ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych,

C - metod

ę

pomiaru rezystancji uziomu - sprawdzenie poprawno

ś

ci wykonania pomiaru,

D - przykłady metod pomiaru impedancji p

ę

tli zwarcia dla układów sieci TN.

W informacyjnym zał

ą

czniku E – “Wskazówki stosowania przepisów arkusza 61: Sprawdzanie

odbiorcze” norma zawiera dodatkowe wyja

ś

nienia interpretacyjne do kilku punktów normy:

-

Przewiduje uwzgl

ę

dnianie wzrostu rezystancji przewodów ze wzrostem temperatury

spowodowanej zwarciem, aby zmierzona warto

ść

impedancji p

ę

tli zwarciowej spełniała

wymagania 413.1.3. Wymagania te zgodnie z norm

ą

s

ą

spełnione, je

ż

eli zmierzona warto

ść

impedancji p

ę

tli zwarciowej spełnia nast

ę

puj

ą

c

ą

zale

ż

no

ść

:

Z

S

(m) <

2

3

U

I

o

a

(

)

(1)

gdzie: Z

S

(m) jest zmierzon

ą

warto

ś

ci

ą

impedancji p

ę

tli zwarciowej obejmuj

ą

cej faz

ę

i uziemiony

punkt neutralny, w omach;

U

o

jest napi

ę

ciem znamionowym wzgl

ę

dem ziemi w woltach;

I

a

jest pr

ą

dem powoduj

ą

cym samoczynne zadziałanie zabezpieczenia w

wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s.

Wymaganie to stawia zbyt ostre kryteria dla instalacji, zupełnie nieuzasadnione dla krótkiego
czasu wył

ą

czenia 0,2 i 0,4 s i jest dyskusyjne dla czasu 5 s.

-

Omawia warunki wykonywania pomiaru rezystancji przewodów ochronnych i warunki, jakie

powinna spełnia

ć

zmierzona rezystancja tych przewodów, aby ten pomiar mógł zast

ą

pi

ć

pomiar

impedancji p

ę

tli zwarciowej.

W zał

ą

czniku informacyjnym F “Sprawdzanie i próby okresowe” omówiony jest cel przeprowa-

dzania okresowych prób instalacji. S

ą

one przeprowadzane dla okre

ś

lenia czy instalacje lub ich

cz

ęś

ci nie pogorszyły si

ę

w takim stopniu,

ż

e dalsze ich wykorzystywanie jest niebezpieczne i nie

spełniaj

ą

one wymaga

ń

przepisów dotycz

ą

cych instalacji. Sprawdzanie powinno obejmowa

ć

badanie skutków wszystkich zmian wprowadzonych w instalacji. Podstawowe informacje
dotycz

ą

ce sprawdzania odbiorczego s

ą

równie

ż

wa

ż

ne do okresowego sprawdzania i prób.

W 2006 r. norma PN-IEC 60364-6-61:2000 została zast

ą

piona norm

ą

PN-HD 384.6.61 S2:2006

(U) Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Cz

ęść

6-61 Sprawdzanie. Sprawdzanie

odbiorcze. Jest to norma uznaniowa (okładkowa) w j

ę

zyku oryginału, wi

ę

c nie mo

ż

e by

ć

powoływana w przepisach polskich, mo

ż

e by

ć

jedynie stosowana na zasadzie dobrowolno

ś

ci.


W normie PN-HD 384.6.61 S2:2006 (U) usuni

ę

to zał

ą

czniki B „Sprawdzanie działania urz

ą

dze

ń

ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych” i D „Pomiar impedancji p

ę

tli zwarciowej”


2.1.3. Zakres wykonywania okresowych pomiarów
Zgodnie z PN-IEC 60364-6-61 okresowe sprawdzania i próby powinny obejmowa

ć

, co najmniej:

ogl

ę

dziny dotycz

ą

ce ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim i ochrony przeciwpo

ż

arowej;

pomiary rezystancji izolacji;

badania ci

ą

gło

ś

ci przewodów ochronnych;

badania ochrony przed dotykiem po

ś

rednim; czyli sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony

background image

6

przeciwpora

ż

eniowej;

próby działania urz

ą

dze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych.

Okresowe badania i pomiary wykonujemy takimi samymi metodami jak próby odbiorcze.

2.1.4. Cz

ę

sto

ść

wykonywania okresowych pomiarów i bada

ń

Norma PN-IEC 60364-6-61 wymaga, aby okresowe sprawdzania i próby instalacji elektrycznych
były wykonywane w ci

ą

gu najkrótszego okresu po sprawdzeniu odbiorczym, który wynika z

charakteru instalacji, eksploatacji i warunków

ś

rodowiskowych, w jakich eksploatowane s

ą

urz

ą

dzenia. Najdłu

ż

szy okres mi

ę

dzy badaniami ustalony przez Ustaw

ę

Prawo Budowlane [8.17]

wynosi 5 lat. W zał

ą

czniku omówiono przypadki, w których wyst

ę

puje wy

ż

sze ryzyko i zalecany

jest krótszy czasokres bada

ń

i przegl

ą

dów. Nale

żą

do nich:

miejsca pracy lub lokalizacje, gdzie wyst

ę

puje niebezpiecze

ń

stwo zniszczenia, po

ż

aru lub

wybuchu;

miejsca pracy lub lokalizacje, gdzie wyst

ę

puj

ą

instalacje zarówno niskiego jak i wysokiego

napi

ę

cia;

obiekty komunalne;

place budowy;

miejsca, w których u

ż

ywany jest sprz

ę

t przeno

ś

ny.

W zale

ż

no

ś

ci od warunków

ś

rodowiskowych nale

ż

y stosowa

ć

ż

ne okresy. Cz

ę

sto

ść

bada

ń

nale

ż

y ustali

ć

w oparciu o wymagania Ustawy Prawo Budowlane [8.17], Ustawy Prawo

Energetyczne [19], wymagania przepisów o ochronie przeciwpora

ż

eniowej [1] i

przeciwpo

ż

arowej [26] oraz o zasady wiedzy technicznej.

W oparciu o wymagania nieobowi

ą

zuj

ą

cego obecnie zarz

ą

dzenia MGiE z 1987 r. (zasady wiedzy

technicznej) wszystkie urz

ą

dzenia i instalacje elektryczne mo

ż

na podzieli

ć

na cztery grupy w

zale

ż

no

ś

ci od warunków

ś

rodowiskowych, w jakich s

ą

eksploatowane i wymaganej cz

ę

sto

ś

ci

bada

ń

(tabela 1).

- 1 grupa - urz

ą

dzenia i instalacje badane w pełnym zakresie - nie rzadziej, ni

ż

co rok,

- 2 grupa - urz

ą

dzenia i instalacje badane pod wzgl

ę

dem bezpiecze

ń

stwa przeciwpora

ż

enio-

wego - nie rzadziej, ni

ż

co rok i pod wzgl

ę

dem bezpiecze

ń

stwa przeciwpo

ż

arowego,

przez pomiar rezystancji izolacji nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat,

- 3 grupa - urz

ą

dzenia i instalacje badane pod wzgl

ę

dem bezpiecze

ń

stwa przeciwpora

ż

enio

wego - nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat i pod wzgl

ę

dem bezpiecze

ń

stwa przeciwpo

ż

aro-

wego, - nie rzadziej, ni

ż

co rok

- 4 grupa - urz

ą

dzenia badane w pełnym zakresie, - nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat.

Tabela 1. Zalecane czasokresy pomiarów eksploatacyjnych urz

ą

dze

ń

i instalacji elektrycznych

Okres pomi

ę

dzy kolejnymi sprawdzaniami

Rodzaj pomieszczenia

skuteczno

ś

ci ochrony

przeciwpora

ż

eniowej

rezystancji izolacji

instalacji

1. O wyziewach

ż

r

ą

cych

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

2. Zagro

ż

one wybuchem

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

3. Otwarta przestrze

ń

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

4. Bardzo wilgotne o wilg. ok. 100%
i wilgotne przej

ś

ciowo 75 do 100%

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

5. Gor

ą

ce o temperaturze powietrza

ponad 35

o

C

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

6. Zagro

ż

one po

ż

arem

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

7. Stwarzaj

ą

ce zagro

ż

enie dla ludzi

(ZL I, ZL II, ZL III)

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

nie rzadziej, ni

ż

co 1 rok

8. Zapylone

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

9. Pozostałe niewymienione

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat

nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat


Poniewa

ż

nie ma obecnie aktu normatywnego okre

ś

laj

ą

cego czasokresy okresowego

wykonywania pomiarów i bada

ń

, zgodnie z wymaganiem Rozporz

ą

dzenia Ministra Gospodarki z

background image

7

25 wrze

ś

nia 2000 r. w sprawie szczegółowych warunków przył

ą

czenia podmiotów do sieci

elektroenergetycznych, podmioty zaliczane do grup przył

ą

czeniowych I-III i VI opracowuj

ą

instrukcj

ę

ruchu i eksploatacji.

Zgodnie z wymaganiem Rozporz

ą

dzenia Ministra Gospodarki [31] podmioty zaliczane do grup

przył

ą

czeniowych IV i V opracowuj

ą

instrukcj

ę

eksploatacji. Instrukcje te powinny okre

ś

la

ć

zakres, procedury i czynno

ś

ci zwi

ą

zane z ruchem i eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

, instalacji i sieci

elektroenergetycznych. Powinny w instrukcjach by

ć

podane czasokresy bada

ń

okresowych

dostosowane do warunków

ś

rodowiskowych panuj

ą

cych w danym zakładzie. Omawiane

instrukcje powinny by

ć

zatwierdzone przez Dyrektora Zakładu, co znacznie ułatwia prawidłow

ą

eksploatacje urz

ą

dze

ń

w danym zakładzie.

Kwalifikacja budynków i pomieszcze

ń

ze wzgl

ę

du zagro

ż

enia dla ludzi zgodnie z

Rozporz

ą

dzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. [24]:

Budynki oraz cz

ęś

ci budynków stanowi

ą

ce odr

ę

bne strefy po

ż

arowe, okre

ś

lone jako ZL, zalicza

si

ę

do jednej lub do wi

ę

cej ni

ż

jedna spo

ś

ród nast

ę

puj

ą

cych kategorii zagro

ż

enia ludzi:

ZLI – zawieraj

ą

ce pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego przebywania ponad 50 osób

nieb

ę

d

ą

cych ich stałymi u

ż

ytkownikami, a nieprzeznaczone dla przede wszystkim do

u

ż

ytku ludzi o ograniczonej zdolno

ś

ci poruszania si

ę

,

ZLII – przeznaczone przede wszystkim do u

ż

ytku ludzi o ograniczonej zdolno

ś

ci poruszania si

ę

,

takie jak szpitale,

ż

łobki, przedszkola, domy dla osób starszych,

ZLIII – u

ż

yteczno

ś

ci publicznej nie zakwalifikowane do ZLI i ZL II,

ZL IV – mieszkalne,
ZL V – zamieszkania zbiorowego, nie zakwalifikowane do ZLI i ZL II,
Bezpiecze

ń

stwo przeciwpo

ż

arowe zale

ż

y od prawidłowego doboru przekroju przewodów, doboru

zabezpiecze

ń

oraz od warunków chłodzenia przewodów i aparatury. Bezpiecze

ń

stwo

przeciwpo

ż

arowe sprawdzamy przez kontrol

ę

stanu izolacji przez jej ogl

ę

dziny, przez pomiar jej

rezystancji, przez sprawdzenie czy zabezpieczenia s

ą

prawidłowo dobrane do aktualnych

warunków obci

ąż

eniowych i czy spełnione s

ą

warunki chłodzenia urz

ą

dze

ń

nagrzewaj

ą

cych si

ę

podczas pracy - czy otwory i kanały wentylacyjne s

ą

dro

ż

ne i nie uległy zatkaniu. Skuteczno

ść

ochrony przeciwpora

ż

eniowej polepsza skuteczno

ść

ochrony przeciwpo

ż

arowej.


2.1.5. Zakres okresowego sprawdzania i prób
Zgodnie z PN-IEC 60364-6-61 okresowe sprawdzania i próby powinny obejmowa

ć

, co najmniej:

ogl

ę

dziny dotycz

ą

ce ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim i ochrony przeciwpo

ż

arowej;

pomiary rezystancji izolacji;

badania ci

ą

gło

ś

ci przewodów ochronnych;

badania ochrony przed dotykiem po

ś

rednim;

próby działania urz

ą

dze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych.

3. Wykonywanie poszczególnych pomiarów ochronnych:

3.1. Ci

ą

gło

ść

przewodów ochronnych i poł

ą

cze

ń

wyrównawczych oraz pomiar

rezystancji przewodów ochronnych.

a) Norma wymaga, aby prób

ę

ci

ą

gło

ś

ci przewodów wykonywa

ć

przy u

ż

yciu

ź

ródła pr

ą

du stałego

lub przemiennego o niskim napi

ę

ciu 4 do 24 V w stanie bezobci

ąż

eniowym (U

1

) i pr

ą

dem, co

najmniej 0,2 A (U

2

). Pr

ą

d stosowany podczas próby powinien by

ć

tak mały, aby nie powodował

niebezpiecze

ń

stwa powstania po

ż

aru lub wybuchu. Do wykonania tego sprawdzenia mo

ż

na u

ż

y

ć

specjalnie przystosowanej latarki elektrycznej z bateri

ą

o napi

ę

ciu 4,5 V i

ż

arówk

ą

3,7V/0,3A.

Sprawdzenie mo

ż

e by

ć

równie

ż

wykonane przy u

ż

yciu mostka lub omomierza z wbudowanym

ź

ródłem napi

ę

cia pomiarowego lub przeprowadzone metod

ą

techniczn

ą

.

b) Pomiar rezystancji przewodów ochronnych polega na przeprowadzeniu pomiaru rezystancji R
mi

ę

dzy ka

ż

d

ą

cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

dost

ę

pn

ą

a najbli

ż

szym punktem głównego przewodu

wyrównawczego, który ma zachowan

ą

ci

ą

gło

ść

z uziomem.

Według PN-IEC 60364-6-61 zmierzona rezystancja R powinna spełnia

ć

nast

ę

puj

ą

cy warunek:

background image

8

R

U

C

/ I

a

(2)

gdzie: U

C

spodziewane napi

ę

cie dotykowe podane w tabeli 2, okre

ś

lone na podstawie IEC 479 -

1, a I

a

- pr

ą

d zapewniaj

ą

cy samoczynne zadziałanie urz

ą

dzenia ochronnego w wymaganym

czasie 0,2; 0,4 lub 5 s.

Warunek ten nie dotyczy poł

ą

cze

ń

wyrównawczych dodatkowych (miejscowych)

Dla poł

ą

cze

ń

wyrównawczych dodatkowych oraz we wszystkich przypadkach budz

ą

cych

w

ą

tpliwo

ść

, co do warto

ś

ci napi

ę

cia dopuszczalnego długotrwale, nale

ż

y sprawdza

ć

czy

rezystancja poł

ą

cze

ń

wyrównawczych R mi

ę

dzy cz

ęś

ciami przewodz

ą

cymi jednocze

ś

nie

dost

ę

pnymi, spełnia nast

ę

puj

ą

cy warunek:

R

U

L

/I

a

(3)

gdzie:U

L

- dopuszczalne długotrwale napi

ę

cie dotyku 50 V - warunki normalne,

25 V – warunki o zwi

ę

kszonym niebezpiecze

ń

stwie pora

ż

enia np. plac budowy

I

a

- pr

ą

d zapewniaj

ą

cy samoczynne zadziałanie urz

ą

dzenia ochronnego

w wymaganym czasie

Tabela 2. Spodziewane napi

ę

cie dotykowe

Czas wył

ą

czenia

[ s ]

Spodziewane napi

ę

cie dotykowe [ V ]

0,1

350

0,2

210

0,4

105

0,8

68

5

50

Normy DIN/VDE zalecaj

ą

układ pomiarowy (rys.6- ł

ą

cznia napi

ę

ciowa) zasilany z obcego

ź

ródła

o napi

ę

ciu przemiennym do 24 V-metoda techniczna. Rezystancje poł

ą

cze

ń

ochronnych

obliczamy ze wzoru (4). Pomiar rezystancji przewodów mo

ż

na równie

ż

wykona

ć

przy u

ż

yciu

mostków Wheatstone’a lub Thomsona albo z wykorzystaniem miernika do pomiaru małych
rezystancji.

Rys. 6. Układ do pomiaru rezystancji przewodów ochronnych

W 2006 r. z nowej normy PN-HD 384.6.61 S2:2006 (U) usuni

ę

to wszelkie postanowienia

dotycz

ą

ce pomiaru rezystancji przewodów ochronnych (punkt 612.6,4 wraz tabel

ą

61B (tabela 2-

powy

ż

ej) oraz obszerny punkt E.612.6.3b w zał

ą

czniku E. Poprzestaje si

ę

na kontroli ci

ą

gło

ś

ci

przewodów ochronnych.


3.2. Pomiar rezystancji izolacji

Stan izolacji ma decyduj

ą

cy wpływ na bezpiecze

ń

stwo obsługi i prawidłowe funkcjonowanie

wszelkiego rodzaju urz

ą

dze

ń

elektrycznych. Dobry stan izolacji to obok innych

ś

rodków ochrony,

R

U

U

I

R

L

=

1

2

(4)

U

1

- napi

ę

cie w stanie bezpr

ą

dowym

U

2

- napi

ę

cie pod obci

ąż

eniem

I - pr

ą

d obci

ąż

enia

R

L -

rezystancja przewodów pomiarowych

T - transformator zasilaj

ą

cy 150 VA

P - potencjometr regulacyjny

SPW - szyna poł

ą

cze

ń

wyrównawczych

background image

9

równie

ż

gwarancja ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim, czyli przed pora

ż

eniem pr

ą

dem

elektrycznym, jakim gro

żą

urz

ą

dzenia elektryczne.

Mierz

ą

c rezystancj

ę

izolacji sprawdzamy stan ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim.

Pomiary rezystancji powinny by

ć

wykonane w instalacji odł

ą

czonej od zasilania. Rezystancj

ę

izolacji nale

ż

y mierzy

ć

pomi

ę

dzy kolejnymi parami przewodów czynnych oraz pomi

ę

dzy ka

ż

dym

przewodem czynnym i ziemi

ą

. Przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN traktowa

ć

nale

ż

y jako ziemi

ę

, a przewód neutralny N jako przewód czynny.

Przy urz

ą

dzeniach z układami elektronicznymi pomiar rezystancji izolacji nale

ż

y wykonywa

ć

pomi

ę

dzy przewodami czynnymi poł

ą

czonymi razem a ziemi

ą

, celem unikni

ę

cia uszkodzenia

elementów elektroniki. Bloki zawieraj

ą

ce elementy elektroniczne, o ile to mo

ż

liwe nale

ż

y na czas

pomiaru wyj

ąć

z obudowy.

Urz

ą

dzenia nagrzewaj

ą

ce si

ę

w czasie pracy powinny by

ć

mierzone w stanie nagrzanym

3.2.1. Wykonywanie pomiarów rezystancji izolacji

Rezystancja izolacji zale

ż

y od wielu czynników:

1 – wilgotno

ś

ci atmosfery,

2 - temperatury - Przy pomiarze rezystancji izolacji w temperaturze innej ni

ż

20

o

C nale

ż

y wyniki

przeliczy

ć

do temperatury odniesienia 20

o

C. Warto

ś

ci współczynnika przeliczeniowego K

20

podaje tabela 3.

3 - napi

ę

cia, przy jakim przeprowadzany jest pomiar,

Pr

ą

d upływu przez izolacj

ę

nie jest proporcjonalny do napi

ę

cia w całym zakresie. Ze wzrostem

napi

ę

cia rezystancja maleje pocz

ą

tkowo szybciej, potem wolniej, po czym ustala si

ę

. Po

przekroczeniu granicy wytrzymało

ś

ci nast

ę

puje przebicie izolacji i rezystancja spada do małych

warto

ś

ci lub zera. Pomiar nale

ż

y wykonywa

ć

napi

ę

ciem wy

ż

szym od nominalnego zgodnie z

wymaganiami przepisów podanymi w tabeli 4.

Tabela 3 Warto

ś

ci współczynnika przeliczeniowego K

20

Temperatura

o

C

4

8

10

12

16

20

24

26

28

Współczynnik K

20-

dla uzwoje

ń

silnika

0,63

0,67

0,7

0,77

0,87

1,0

1,13 1,21

1,30

izolacja papierowa kabla

0,21

0,30

0,37

0,42

0,61

1,0

1,57 2,07

2,51,

izolacja gumowa kabla

0,47

0,57

0,62

0,68

0,83

1,0

1,18 1,26

1,38

izolacja polwinitowa kabla

0,11

0,19

0,25

0,33

0,625

1,0

1,85 2,38 3,125

Dla kabli o izolacji polietylenowej z uwagi na wysok

ą

warto

ść

rezystancji izolacji nie stosuje si

ę

współczynnika przeliczeniowego K

20

.

4 - czasu pomiaru.
Przy utrzymywaniu przez pewien czas napi

ę

cia podczas pomiaru rezystancji izolacji, jej warto

ść

nie jest stała, lecz stopniowo wzrasta, co spowodowane jest zmianami fizycznymi lub
chemicznymi zachodz

ą

cymi w materiale izolacyjnym pod wpływem pola elektrycznego i

przepływaj

ą

cego pr

ą

du. Izolowane cz

ęś

ci metalowe (kabel) stanowi

ą

kondensator i pocz

ą

tkowo

płynie pr

ą

d pojemno

ś

ciowy - (ładowanie kondensatora) wi

ę

kszy od pr

ą

du upływowego.

Dla urz

ą

dze

ń

nagrzewaj

ą

cych si

ę

podczas pracy wykonujemy pomiar rezystancji izolacji w stanie

nagrzanym.

background image

10

Rys. 7. Zale

ż

no

ść

rezystancji izolacji od temperatury, napi

ę

cia i czasu pomiaru

5 - czysto

ś

ci powierzchni materiału izolacyjnego.

Rezystancja izolacji to poł

ą

czona równolegle rezystancja skro

ś

na - zale

ż

na od rodzaju materiału

izolacyjnego i powierzchniowa - zale

ż

na od czysto

ś

ci powierzchni.

Pomiar rezystancji izolacji powinien by

ć

przeprowadzany w odpowiednich warunkach:

temperatura 10 do 25

o

C, wilgotno

ść

40% do 70%, urz

ą

dzenie badane powinno by

ć

czyste i

niezawilgocone.

Pomiar wykonujemy pr

ą

dem stałym, aby wyeliminowa

ć

wpływ pojemno

ś

ci na wynik pomiaru.

Odczyt wyniku pomiaru nast

ę

puje po ustaleniu si

ę

wskazania (po ok. 0,5 do 1 min). Odczytujemy

wtedy nat

ęż

enie pr

ą

du płyn

ą

cego przez izolacj

ę

pod wpływem przyło

ż

onego napi

ę

cia na skali

przyrz

ą

du wyskalowanej w M

.

Wymagana dokładno

ść

pomiaru rezystancji wynosi 20%

Miernikami rezystancji izolacji s

ą

induktory o napi

ę

ciu 250, 500,1000 i 2500 V

Sposób wykonywania pomiaru i wymagane warto

ś

ci napi

ęć

probierczych i minimalnej rezystancji

izolacji dla instalacji elektrycznej podczas bada

ń

odbiorczych i okresowych podaje norma PN-

IEC 60364-6-61

Tabela 4.

Wymagane obecnie napi

ę

cia probiercze i minimalne warto

ś

ci rezystancji izolacji

Napi

ę

cie znamionowe

badanego obwodu

[V]

Napi

ę

cie probiercze pr

ą

du

stałego

[V]

Minimalna warto

ść

rezystancji izolacji

[M

]

do 50 SELV i PELV

250

0,25

50 < U

500

500

0,5

> 500

1000

1,0

Rezystancja izolacji mierzona napi

ę

ciem probierczym podanym w tabeli 4. jest zadowalaj

ą

ca,

je

ż

eli jej warto

ść

nie jest mniejsza od warto

ś

ci minimalnych podanych w tej tabeli.

Je

ż

eli zmierzona rezystancja jest mniejsza od podanej w tabeli 4 to instalacja powinna by

ć

podzielona na szereg grup obwodów i rezystancja zmierzona dla ka

ż

dej grupy, celem ustalenia

obwodu o obni

ż

onej warto

ś

ci rezystancji izolacji.

Poprzednio wymagana warto

ść

rezystancji izolacji instalacji wynosiła 1 k

na 1 V w całym

zakresie napi

ę

cia znamionowego.

3.2.2. Pomiar rezystancji izolacji uzwoje

ń

transformatora:

Podczas pomiaru rezystancji izolacji uzwoje

ń

transformatora odczytujemy warto

ść

rezystancji po

15 s.- R

15

i po 60 s.- R

60

nast

ę

pnie obliczamy współczynnik absorbcji K = R

60

/R

15

, okre

ś

laj

ą

cy

stan oleju transformatorowego, którego warto

ść

powinna by

ć

nie mniejsza ni

ż

:

- 1,15 dla transformatorów III grupy, - o mocy 1,6 MV.A i mniejszej

- 1,2 dla rezystancji uzwoje

ń

do ziemi i 1,4 dla rezystancji mi

ę

dzy uzwojeniami dla trans-

formatorów II grupy, - o mocy wi

ę

kszej od 1,6 MV.A a nienale

żą

cych do grupy I

- 1,3 dla rezystancji uzwoje

ń

do ziemi i 2,0 dla rezystancji mi

ę

dzy uzwojeniami

dla transformatorów I grupy, - 220 kV i o mocy 100 MV.A i wi

ę

kszej.

background image

11

Zgodnie z wymaganiem normy PN-E-04700: czerwiec 2000, pomiar rezystancji uzwoje

ń

transformatora nale

ż

y wykona

ć

miernikiem izolacji o napi

ę

ciu, co najmniej 2,5 kV, przy czystych i

suchych izolatorach w temperaturze powietrza od 5 do 35

o

C. Uzyskane wyniki nale

ż

y przeliczy

ć

do temperatury, w jakiej wykonano pomiar u wytwórcy według zasady: obni

ż

enie temperatury o

15

o

C powoduje dwukrotny wzrost rezystancji i przeciwnie podwy

ż

szenie temperatury o 15

o

C

powoduje dwukrotne zmniejszenie rezystancji izolacji. Wymaganie dotycz

ą

ce obliczania

wska

ź

nika zmiany rezystancji (dla transformatorów nowych), tzw. współczynnika absorbcji K =

R

60

/R

15

, zostało usuni

ę

te z normy w 2000r.

Rezystancja izolacji uzwoje

ń

transformatora olejowego nie powinna by

ć

mniejsza ni

ż

70%

warto

ś

ci zmierzonej w wytwórni przy temperaturze oleju 20

o

C

Rezystancja izolacji uzwoje

ń

transformatora suchego zmierzona w temperaturze 20

o

C po 60 s

od chwili przyło

ż

enia napi

ę

cia, nie powinna by

ć

mniejsza ni

ż

25 M

w przypadku napi

ęć

znamionowych powy

ż

ej 10 kV oraz 15 M

w przypadku napi

ęć

znamionowych 10 kV i ni

ż

szych,

przy wilgotno

ś

ci wzgl

ę

dnej powietrza do 65%.

3.2.3. Pomiar rezystancji izolacji kabla:

Pomiar rezystancji izolacji kabli sterowniczych o napi

ę

ciu znamionowym izolacji 250 V wykonuje

si

ę

induktorem o napi

ę

ciu 1000 V, a kabli energetycznych niezale

ż

nie od napi

ę

cia

znamionowego badanego kabla, wykonuje si

ę

induktorem o napi

ę

ciu 2500 V. Pomiarowi podlega

rezystancja izolacji ka

ż

dej

ż

yły kabla wzgl

ę

dem pozostałych

ż

ył zwartych i uziemionych.

Rezystancja izolacji kabla podawana jest w M

/km dla temperatury 20

o

C. Rezystancja izolacji

ż

ył roboczych i powrotnych powinna by

ć

zgodna z danymi wytwórcy.

Zgodnie z PN-E-04700:2000r. rezystancja izolacji kabli o długo

ś

ci do 1 km i kabli dłu

ż

szych,

przeliczona na 1 km długo

ś

ci kabla, powinna ona wynosi

ć

, co najmniej:

- kable do 1 kV - 75 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

gumow

ą

,

- 20 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

papierow

ą

- 20 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

polwinitow

ą

- 100 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

polietylenow

ą

,

- kable powy

ż

ej - 50 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

papierow

ą

,

1 kV - 40 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

polwinitow

ą

- 100 M

Ω/

km - dla kabli z izolacj

ą

polietylenow

ą

(o napi

ę

ciu do 30 kV)

- 1000 M

Ω/

km - kable do zasilania elektrofiltrów, kable olejowe oraz

kable z izolacj

ą

polietylenow

ą

o napi

ę

ciu powy

ż

ej 30 kV,

Tablica 5. Napi

ę

cie probiercze dla kabli o izolacji polwinitowej

Napi

ę

cie

znamionowe

Napi

ę

cie probiercze przemienne

[kV]

Napi

ę

cie probiercze

wyprostowane [kV]

Czas

kabla

U

0

/U [kV]

Kabel

nowy

Linia

kablowa

Kabel

nowy

Linia

kablowa

próby

0,6/1

3,5

2,62

8,4

6,28

5 min.

3,6/6

11

8,25

26,4

19,8

dla kabli

6/10

15

11,25

36

27

nowych

8.7/15

22

16,5

52,8

39,6

10min.

12/20

30

22,5

72

54

dla linii

18/30

45

33,75

108

81

kablowych

eksploatowanych

Tablica 6. Napi

ę

cie probiercze dla kabli o izolacji papierowej i z powłok

ą

metalow

ą

Napi

ę

cie

znamionowe

Napi

ę

cie probiercze przemienne

[kV]

Napi

ę

cie probiercze

wyprostowane [kV]

Czas

kabla

U

0

/U [kV]

Kabel

nowy

Linia

kablowa

Kabel

nowy

Linia

kablowa

próby

background image

12

0,6/1

3,5

1)

4,0

2)

2,62

1)

3,0

2)

8,4

1)

9,6

2)

6,28

1)

7,2

2)

5 min.

3,6/6

11

1)

14

2)

8,25

1)

10,5

2)

26,4

1)

33,6

2)

19,8

1)

25,2

2)

dla kabli

nowych

6/10

15

1)

20

2)

11,25

1)

15

2)

36

1)

48

2)

27

1)

36

2)

10 min.

8.7/15

22

16,5

52,8

39,6

dla linii

12/20

30

22,5

72

54

kablowych

18/30

45

33,75

108

81

eksploatowa-

23/40

57

42,75

136,8

102,6

nych

Uwaga:

1)

kable jedno

ż

yłowe

2)

kable wielo

ż

yłowe

Obliczenie rezystancji kabla o długo

ś

ci 1 km w temperaturze 20

o

C: rezystancj

ę

zmierzon

ą

R

zm

mno

ż

ymy przez długo

ść

kabla w km, np. kabel o długo

ś

ci 2,7 km ma rezystancj

ę

100 M

, st

ą

d

2,7.100=270 M

/km i przez współczynnik K

20

dla temperatury pomiaru z tabeli 3.

czyli

R

iz 20/km

= R

zm

.

L

.

K

20

gdzie L jest długo

ś

ci

ą

kabla, w km

Prób

ę

napi

ę

ciow

ą

izolacji kabla przeprowadzamy napi

ę

ciem stałym o warto

ś

ciach i w czasach

podanych w tablicach 5 i 6. Prób

ę

napi

ę

ciow

ą

powłoki polwinitowej kabla o napi

ę

ciu do 18/30 kV,

wykonujemy napi

ę

ciem stałym 5 kV przez 1 min., a kabla o napi

ę

ciu powy

ż

ej 18/30 kV,

napi

ę

ciem 10 kV przez 1 min.

Warto

ść

pr

ą

du upływu nie powinna by

ć

wi

ę

ksza ni

ż

300

.

L w

µ

A, a warto

ść

pr

ą

du upływu linii o

długo

ś

ci do 330 m nie powinna by

ć

wi

ę

ksza ni

ż

100

µ

A

3.3. Sprawdzenie ochrony przez oddzielenie obwodów cz

ęś

ci czynnych jednego obwodu od

cz

ęś

ci czynnych innych obwodów i od ziemi wykonujemy przez pomiar rezystancji izolacji

oddzielaj

ą

cej. Wymagania dla tej izolacji s

ą

takie same jak podano w tabeli 4.

3.4. Próba wytrzymało

ś

ci elektrycznej.

Podczas bada

ń

odbiorczych dla izolacji wykonanych podczas monta

ż

u instalacji oraz na

urz

ą

dzeniach w miejscu ich zainstalowania nale

ż

y wykona

ć

prób

ę

wytrzymało

ś

ci izolacji.

Okresowe badania eksploatacyjne wymagaj

ą

tylko wykonania pomiaru rezystancji.

3.5. Rezystancja podłogi i

ś

cian

W przypadku konieczno

ś

ci sprawdzenia rezystancji podłogi i

ś

cian nale

ż

y wykona

ć

przynajmniej

3 pomiary w tym samym pomieszczeniu - pierwszy w odległo

ś

ci ok. 1 m od dost

ę

pnych obcych

cz

ęś

ci przewodz

ą

cych, pozostałe dwa w odległo

ś

ciach wi

ę

kszych.

Pomiary rezystancji podłóg i

ś

cian nale

ż

y wykonywa

ć

pr

ą

dem stałym. Jako

ź

ródło pr

ą

du

stosowa

ć

omomierz induktorowy lub próbnik izolacji z zasilaniem bateryjnym, wytwarzaj

ą

ce w

stanie bez obci

ąż

enia napi

ę

cie o warto

ś

ci około 500 V (lub 1000 V przy napi

ę

ciu znamionowym

instalacji przekraczaj

ą

cym 500 V).

Układ poł

ą

cze

ń

zalecany przez norm

ę

przedstawia rysunek nr 4

background image

13

Rys. 8. Układ poł

ą

cze

ń

przy pomiarze rezystancji izolacji stanowiska pr

ą

dem stałym

1- obci

ąż

enie 750 N dociskaj

ą

ce elektrod

ę

do podłogi i 250 N dociskaj

ą

ce elektrod

ę

do

ś

cian,

2- płytka izolacyjna dociskowa,
3- metalowa elektroda pomiarowa o wymiarach 250 x 250 mm (elektroda probiercza 1),
4- element ułatwiaj

ą

cy poł

ą

czenie.

W zał

ą

czniku A do normy PN-IEC 60364-6-61 [8.3] przedstawiono now

ą

konstrukcj

ę

elektrody

probierczej 3, o kształcie trójk

ą

tnym jako drugi typ elektrody do pomiaru rezystancji podłóg i

ś

cian. W przypadkach spornych zalecana jest próba z u

ż

yciem elektrody probierczej 1.

Poprzednio w literaturze [16.1] zalecano wykonywanie pomiaru rezystancji a wła

ś

ciwie

impedancji stanowiska pr

ą

dem przemiennym przy u

ż

yciu: - woltomierza i wtedy rezystancj

ę

stanowiska obliczamy ze wzoru:

R

st

= R

V

(

U

U

1

2

- 1) [k

Ω]

(5), lub

- miliamperomierza, gdy woltomierz zostaje zast

ą

piony miliamperomierzem a w przewodzie N

ą

czony jest rezystor R

W

. Rezystancj

ę

stanowiska obliczamy ze wzoru:

R

st

=

I

I

1

2

. R

W

[k

(6)

Przy pomiarze rezystancji stanowiska pr

ą

dem przemiennym uzyskujemy jako wynik nieco

wi

ę

ksz

ą

warto

ść

, gdy

ż

wynikiem jest warto

ść

impedancji mierzonego obwodu a interesuje nas

warto

ść

rezystancji stanowiska.

Zał

ą

cznik A

normy PN-HD 384.6.61 S2:2006 (U) rozró

ż

nia podłogi i

ś

ciany: dobrze

przewodz

ą

ce,

ź

le przewodz

ą

ce oraz izolacyjne. Dla tych ostatnich okre

ś

la zasady pomiaru

rezystancji/impedancji stanowiska oraz

ś

cian wzgl

ę

dem ziemi albo wzgl

ę

dem przewodów

ochronnych.

W instalacjach pr

ą

du stałego norma wymaga wykonanie pomiaru przy u

ż

yciu elektrody 1 (statyw

trójno

ż

ny-chyba pomyłkowo zmieniono oznaczenie elektrod 1 i 2 w stosunku do normy PN-IEC

60364-6-61) miernikiem rezystancji izolacji o napi

ę

ciu pomiarowym d. c. nie mniejszym ni

ż

napi

ę

cie znamionowe instalacji.

W instalacjach pr

ą

du przemiennego norma wymaga wykonanie pomiaru przy u

ż

yciu elektrody 1

(statyw trójno

ż

ny) lub elektrody 2 (płyta 250 x 250 mm) z u

ż

yciem miliamperomierza lub

miernikiem rezystancji izolacji jak dla instalacji pr

ą

du stałego.

3.6. Samoczynne wył

ą

czenie zasilania w sieci TN

Sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony przez samoczynne wył

ą

czenie zasilania w układzie TN

polega na sprawdzeniu czy spełniony jest warunek:

Z

S

x I

a

≤≤≤≤

U

O

(7),

gdzie: Z

S

- impedancja p

ę

tli zwarciowej w [

Ω]

,

I

a

- pr

ą

d zapewniaj

ą

cy samoczynne zadziałanie urz

ą

dzenia zabezpieczaj

ą

cego w wyma-

background image

14

ganym czasie;
U

o

- napi

ę

cie znamionowe sieci wzgl

ę

dem ziemi w [V]

Przeprowadza si

ę

pomiar impedancji p

ę

tli zwarciowej Z

S

i okre

ś

la pr

ą

d I

a

na postawie charakte-

rystyk czasowo-pr

ą

dowych urz

ą

dzenia zabezpieczaj

ą

cego lub znamionowego pr

ą

du

ż

nicowego urz

ą

dze

ń

ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych. I

a

dobieramy z charakterystyki

zastosowanego urz

ą

dzenia zabezpieczaj

ą

cego tak, aby wył

ą

czenie nast

ę

powało w wymaganym

czasie 0,2; 0,4 lub 5 s zgodnie z wymaganiami p. 413.1.3. normy PN-IEC 60364-4-41.

Impedancja p

ę

tli zwarcia wynika z sumy rezystancji przewodów doprowadzaj

ą

cych, impedancji

uzwoje

ń

transformatora, impedancji wszystkich urz

ą

dze

ń

i przewodów znajduj

ą

cych si

ę

w

instalacji odbiorczej a

ż

do punktu pomiaru. Przy obliczaniu impedancji p

ę

tli zwarcia przez

projektanta wynik nale

ż

y powi

ę

kszy

ć

o 25 %.

Norma wymaga, aby pomiar impedancji p

ę

tli zwarciowej wykonywa

ć

przy cz

ę

stotliwo

ś

ci

znamionowej pr

ą

du obwodu.

3.6.1. Pomiar impedancji p

ę

tli zwarciowej metod

ą

spadku napi

ę

cia.

Impedancj

ę

p

ę

tli zwarciowej sprawdzanego obwodu nale

ż

y zmierzy

ć

zał

ą

czaj

ą

c na krótki

okres obci

ąż

enie o znanej impedancji - rys. 9.

Rys. 9. metoda pomiaru impedancji p

ę

tli zwarcia

Impedancja p

ę

tli zwarcia obliczana jest ze wzoru: Z

S

= (U

1

- U

2

)/I

R

(8)

gdzie: Z

S

- impedancja p

ę

tli zwarciowej; U

1

- napi

ę

cie zmierzone bez wł

ą

czonej rezystancji

obci

ąż

enia; U

2

- napi

ę

cie zmierzone z wł

ą

czon

ą

rezystancj

ą

obci

ąż

enia;

I

R

- pr

ą

d płyn

ą

cy w obwodzie pomiarowym ograniczony rezystancj

ą

obci

ąż

enia. Ró

ż

nica

pomi

ę

dzy U

1

i U

2

powinna by

ć

znacz

ą

co du

ż

a.

Na tej metodzie oparta jest zasada działania prawie wszystkich mierników impedancji p

ę

tli

zwarcia, takich jak: MOZ, MR-2, MZC-2, MZC 300 i wiele innych.

3.6.2. Skuteczno

ść

ochrony przeciwpora

ż

eniowej w układzie TT

Sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej w układzie TT mo

ż

e polega

ć

na

sprawdzeniu czy spełniony jest warunek samoczynnego wył

ą

czenia zasilania w przypadku

stosowania zabezpieczenia o małym pr

ą

dzie I

a

(wył

ą

czniki nadmiarowopr

ą

dowe o małym pr

ą

dzie

znamionowym i ró

ż

nicowopr

ą

dowe):

Z

S

x I

a

U

O

(7)

lub zgodnie z norm

ą

sprawdza si

ę

czy spełniony jest warunek obni

ż

enia napi

ę

cia dotykowego

poni

ż

ej warto

ś

ci dopuszczalnej długotrwale:

R

A

x I

a

U

L

(9)

gdzie: R

A

- suma rezystancji uziemienia uziomu i przewodu ochronnego ł

ą

cz

ą

cego cz

ęś

ci

przewodz

ą

ce dost

ę

pne;

background image

15

I

a

- pr

ą

d zapewniaj

ą

cy samoczynne zadziałanie urz

ą

dzenia ochronnego w wymaganym

czasie;

U

L

- napi

ę

cie dotykowe dopuszczalne długotrwale 50 [V]-warunki

ś

rodowiskowe

normalne oraz 25 i mniej [V] - warunki

ś

rodowiskowe o zwi

ę

kszonym, niebezpie-··

cze

ń

stwie pora

ż

enia.

Je

ż

eli urz

ą

dzeniem ochronnym jest urz

ą

dzenie ró

ż

nicowopr

ą

dowe to znamionowy pr

ą

d

wyzwalaj

ą

cy I

n

jest pr

ą

dem I

a

Przeprowadzamy pomiar rezystancji uziemienia i przewodu ochronnego, aby sprawdzi

ć

czy

rezystancja zastosowanego uziomu jest dostatecznie mała i czy spełniony jest warunek
skuteczno

ś

ci ochrony przez obni

ż

enie napi

ę

cia dotykowego poni

ż

ej warto

ś

ci dopuszczalnej

długotrwale U

L

.

3.6.3. Skuteczno

ść

ochrony w układzie IT

W układzie IT sprawdzamy czy spełniony jest warunek :

R

A

x I

d

U

L

(10)

gdzie I

d

- pr

ą

d pojemno

ś

ciowy przy pojedynczym zwarciu z ziemi

ą

, pozostałe oznaczenia jak w

układzie TT

Przy podwójnym zwarciu z ziemi

ą

w układzie IT musz

ą

by

ć

spełnione nast

ę

puj

ą

ce

warunki:

- je

ż

eli nie jest stosowany przewód neutralny Z

S

3

2

U

Ia

O

(11)

- je

ż

eli jest stosowany przewód neutralny Z`

S

U

Ia

O

2

(12)

gdzie:Z

S

- impedancja p

ę

tli zwarcia obejmuj

ą

ca przewód fazowy i przewód ochronny [

],

Z`

S

- impedancja p

ę

tli zwarcia obejmuj

ą

ca przewód neutralny i przewód ochronny w [

],

I

a

- pr

ą

d [A] zapewniaj

ą

cy samoczynne zadziałanie urz

ą

dzenia ochronnego w wy-

maganym czasie zale

ż

nym od napi

ę

cia znamionowego instalacji i od rodzaju

sieci.

Sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej w układzie IT, dla przypadku

podwójnego zwarcia z ziemi

ą

polega na sprawdzeniu czy spełnione s

ą

podane powy

ż

ej warunki.

Pomiar impedancji p

ę

tli zwarciowej wykonujemy po uziemieniu punktu gwiazdowego

transformatora na czas pomiaru, wykonywanego jak w układzie TN.

3.6.4. Bł

ę

dy popełniane przy pomiarze impedancji p

ę

tli zwarcia

Mierz

ą

c impedancj

ę

p

ę

tli zwarcia mo

ż

na popełni

ć

ę

dy, daj

ą

ce w wyniku zawsze ni

ż

sz

ą

warto

ść

impedancji mierzonej p

ę

tli ni

ż

jej rzeczywista warto

ść

. Gdy popełnione bł

ę

dy sumarycznie b

ę

d

ą

wi

ę

ksze ni

ż

30% warto

ś

ci rzeczywistej, wyliczone warto

ś

ci doprowadz

ą

do wydania mylnego

orzeczenia o skuteczno

ś

ci ochrony. W przypadkach, gdy bł

ę

dy mog

ą

przekroczy

ć

dopuszczalne

dla nich warto

ś

ci, nale

ż

y stosowa

ć

współczynnik korekcyjny wi

ę

kszy od jedno

ś

ci.

ę

dy popełniane przy pomiarze impedancji p

ę

tli zwarcia mog

ą

by

ć

powodowane:

1) Niewła

ś

ciwym zakresem u

ż

ytych przyrz

ą

dów pomiarowych;

2) Zbyt mał

ą

warto

ś

ci

ą

pr

ą

du I

R

płyn

ą

cego przez rezystancj

ę

R (rys. 4). Aby spadek napi

ę

cia

U

1

- U

2

był rz

ę

du 5% napi

ę

cia, pr

ą

d ten powinien by

ć

zbli

ż

ony do obliczeniowego pr

ą

du

roboczego mierzonej p

ę

tli.

3. Wahaniami napi

ę

cia. Bł

ą

d wynikaj

ą

cy z waha

ń

napi

ę

cia nie stanowi wi

ę

kszego problemu, gdy

korzystamy z miernika wykonuj

ą

cego pomiar w bardzo krótkim czasie 10 do 20 ms, gdy

ż

wtedy wahania napi

ę

cia nie maj

ą

wi

ę

kszego wpływu na wynik pomiaru.

4. Charakterem p

ę

tli zwarciowej, zale

ż

nym od stosunku rezystancji R

L

do reaktancji X

L

p

ę

tli zwarciowej.

5. Warto

ś

ci

ą

Cos

φ

(tg

φ),

pr

ą

du obci

ąż

enia płyn

ą

cego przed i w czasie pomiaru w mierzonej p

ę

tli

background image

16

zwarciowej.
6. Tłumi

ą

cym wpływem stalowych obudów.

Wpływ stosunku R do X na uchyby pomiarowe

Charakter impedancji zwarciowej, czyli stosunek rezystancji R

L

do reaktancji X

L

p

ę

tli zwarciowej

ma decyduj

ą

cy wpływ na mierzony spadek napi

ę

cia U

1

- U

2

.

Na rysunku 7. przedstawiono zale

ż

no

ść

współczynnika korekcyjnego k, w zale

ż

no

ś

ci od

stosunku R

L

do X

L

obwodu p

ę

tli zwarciowej w przypadku pomiaru rezystancji p

ę

tli zwarcia.

Wykres został sporz

ą

dzony przy zało

ż

eniu,

ż

e:

- przy pomiarze napi

ę

cia U

1

w p

ę

tli nie płyn

ą

ż

adne pr

ą

dy obci

ąż

eniowe,

- pr

ą

d pomiarowy I

R

w p

ę

tli jest równy 10 A,

- impedancja p

ę

tli Z jest stała, a zmieniaj

ą

si

ę

warto

ś

ci R

L

i X

L

, tak, aby zawsze Z =1,41

.

Z przedstawionego wykresu wynika,

ż

e:

-

przy stosunku R

L

do X

L

wi

ę

kszym od 3 nie potrzeba u

ż

ywa

ć

współczynnika korekcyjnego,

czyli w obwodach odbiorczych o małych przekrojach, zlokalizowanych daleko od

ź

ródła

zasilania i wtedy mo

ż

emy nawet stosowa

ć

mierniki mierz

ą

ce rezystancj

ę

p

ę

tli zwarcia.

Rys. 10. Współczynnik korekcyjny k jako funkcja stosunku R

L

do X

L

w mierzonej p

ę

tli zwarcia.

-

w zakresie R

L

do X

L

= 1 do 3 je

ż

eli korzystamy z miernika mierz

ą

cego rezystancj

ę

p

ę

tli

zwarcia to nale

ż

y u

ż

ywa

ć

współczynnika korekcyjnego k, który wynika z wykresu, lub

korzysta

ć

z miernika, który mierzy impedancj

ę

p

ę

tli zwarcia,

-

w zakresie, gdy stosunek R

L

do X

L

jest mniejszy ni

ż

1 czyli w układach rozdzielczych, na

podstacjach, w pobli

ż

u transformatora zasilaj

ą

cego dla poprawnego wykonania pomiaru

musimy u

ż

ywa

ć

tylko miernika, który mierzy impedancj

ę

p

ę

tli zwarcia.

3.7. Wykonywanie pomiarów w instalacjach z wył

ą

cznikami ró

ż

nicowopr

ą

do-

wymi

Zał

ą

cznik B do nowej wersji normy zawiera 3 metody sprawdzania działania

urz

ą

dze

ń

ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych (u.o.r.).

Metoda 1

Zasada metody pokazana jest na rys. 11. - układ bez sondy.

background image

17

Rys. 11. metoda 1, sprawdzania urz

ą

dze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych, układ do pomiaru pr

ą

du

zadziałania i napi

ę

cia dotyku bez u

ż

ycia sondy pomiarowej

Zmienna rezystancja jest wł

ą

czona mi

ę

dzy przewodem fazowym, za urz

ą

dzeniem ochronnym a

cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

dost

ę

pn

ą

chronionego odbioru. Przez zmian

ę

rezystancji R

P

regulowany

jest pr

ą

d I

przy którym zadziała urz

ą

dzenie ochronne ró

ż

nicowopr

ą

dowe. Nie mo

ż

e on by

ć

wi

ę

kszy od I

n

. W tej metodzie nie stosuje si

ę

sondy pomocniczej umieszczonej w “strefie ziemi

odniesienia”.

Metoda 2

Na rysunku 12. przedstawiona jest zasada metody, w której zmienny opór jest wł

ą

czony

mi

ę

dzy przewodem fazowym od strony zasilania a innym przewodem czynnym po stronie

odbioru-(zasada testera). Pr

ą

d zadziałania I

nie powinien by

ć

wi

ę

kszy od I

n

. Obci

ąż

enie

powinno by

ć

odł

ą

czone podczas próby.

Metoda 3

Na rysunku 13. przedstawiona jest zasada metody, w której stosowana jest elektroda

pomocnicza (sonda) umieszczona w ziemi odniesienia.

Pr

ą

d jest zwi

ę

kszany przez zmniejszanie warto

ś

ci rezystancji R

P

. W tym czasie mierzone jest

napi

ę

cie U mi

ę

dzy dost

ę

pn

ą

cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

a niezale

ż

n

ą

elektrod

ą

pomocnicz

ą

. Mierzony

jest równie

ż

pr

ą

d I

, przy którym urz

ą

dzenie zadziała,

który nie powinien by

ć

wi

ę

kszy ni

ż

I

n

.

Powinien by

ć

spełniony nast

ę

puj

ą

cy warunek:

U

U

L

x I

/I

n

(13)

gdzie: UL jest napi

ę

ciem dotykowym dopuszczalnym długotrwale w danych warunkach

ś

rodowiskowych.

Rys. 12. metoda 2 układ do pomiaru pr

ą

du

zadziałania wył

ą

cznika ochronnego

ż

nicowopr

ą

dowego

background image

18

Rys. 13. metoda 3 sprawdzania urz

ą

dze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych, układ do pomiaru pr

ą

du

zadziałania i napi

ę

cia dotyku z wykorzystaniem sondy pomiarowej

3.7.1. Metody sprawdzania skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej w obwodach

zabezpieczonych wył

ą

cznikami ochronnymi ró

ż

nicowopr

ą

dowymi.

Sprawdzenie wył

ą

czników ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych powinno obejmowa

ć

:

1. sprawdzenie działania wył

ą

cznika przyciskiem “TEST”;

2. sprawdzenie prawidłowo

ś

ci poł

ą

cze

ń

przewodów L, N, PE;

3. sprawdzenie napi

ę

cia dotykowego dla warto

ś

ci pr

ą

du wyzwalaj

ą

cego I

(nie jest wymagane

przez przepisy);
4. pomiar czasu wył

ą

czania wył

ą

cznika t

FI

(nie jest wymagany przez przepisy);

5. pomiar pr

ą

du wył

ą

czania I

.

3.7.2. Sprawdzanie wył

ą

czników ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych testerem.

Wielu producentów oferuje ró

ż

nego rodzaju testery wył

ą

czników ochronnych ró

ż

nicowo-

pr

ą

dowych. U

ż

ywa si

ę

ich do sprawdzania poprawno

ś

ci działania wył

ą

czników o działaniu

bezpo

ś

rednim w instalacjach elektrycznych. Przy ich pomocy mo

ż

na ustali

ć

warto

ść

pr

ą

du

powoduj

ą

cego wył

ą

czenie wył

ą

cznika oraz ustali

ć

przedział czasowy, w którym nast

ę

puje to

wył

ą

czenie.

3.7.3. Sprawdzanie wył

ą

czników ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych przyrz

ą

dami

mikroprocesorowymi

Najłatwiejsze sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej w obwodach

zabezpieczonych wył

ą

cznikami ochronnymi ró

ż

nicowopr

ą

dowymi odbywa si

ę

przy u

ż

yciu

mikroprocesorowych multitesterów.

Miernik Zabezpiecze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych MRP-120 produkcji TIM Sp. z o.o. w

Ś

widnicy słu

ż

y do przeprowadzania pełnego zakresu bada

ń

wył

ą

czników ochronnych

ż

nicowopr

ą

dowych tylko typu AC.

Miernik Zabezpiecze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych MRP-120, jest przeno

ś

nym przyrz

ą

dem

przeznaczonym do pomiaru parametrów instalacji zabezpieczonych wył

ą

cznikami ochronnymi

ż

nicowopr

ą

dowymi zwykłymi i selektywnymi o znamionowym pr

ą

dzie ró

ż

nicowym 10 mA do

500 mA. Umo

ż

liwia on szybkie sprawdzanie poprawno

ś

ci poł

ą

cze

ń

przewodów L, N i PE w

gniazdkach sieciowych i w obwodach bez gniazd wtyczkowych, pomiar wszystkich istotnych
parametrów, w szczególno

ś

ci napi

ę

cia przemiennego sieci, rzeczywistego pr

ą

du wyzwalania

wył

ą

cznika pr

ą

dem narastaj

ą

cym, pomiar czasu zadziałania badanego wył

ą

cznika, oraz pomiar

rezystancji uziemienia zabezpieczonego obiektu i napi

ę

cia dotykowego bez wyzwalania

wył

ą

cznika. Miernik MRP-120 przeprowadza test zadziałania wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych

pr

ą

dem sinusoidalnym i nie posiada mo

ż

liwo

ś

ci testowania pr

ą

dem pulsuj

ą

cym i pr

ą

dem stałym.

background image

19

Konstrukcja miernika została opracowana w oparciu o najnowsz

ą

technologi

ę

monta

ż

u

powierzchniowego i techniki mikroprocesorowej. Jest to miernik o mo

ż

liwo

ś

ciach zbli

ż

onych do

mo

ż

liwo

ś

ci mikroprocesorowych multitesterów produkcji zagranicznej.

W kraju dost

ę

pnych jest równie

ż

kilka zagranicznych mikroprocesorowych mierników

wył

ą

czników ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych.

Badanie przyrz

ą

dami mikroprocesorowymi odbywa si

ę

nast

ę

puj

ą

co:

a) Sprawdzenie obwodu zako

ń

czonego 1-fazowym gniazdem wtyczkowym - po wło

ż

eniu wtyczki

przyrz

ą

du do gniazda i zał

ą

czeniu go nast

ę

puje sprawdzenie poprawno

ś

ci poł

ą

cze

ń

przewodów

L, N, PE.

Stan poł

ą

czenia przewodów jest sygnalizowany wy

ś

wietleniem odpowiedniego symbolu na

wy

ś

wietlaczu ciekłokrystalicznym lub odpowiednim

ś

wieceniem lampek sygnalizacyjnych w

zale

ż

no

ś

ci od zastosowanego miernika.

Poprawne poł

ą

czenie przewodów w mierniku MRP-120 sygnalizowane jest wy

ś

wietleniem

symbolu wtyczki, w przypadku zamiany miejscami przewodów L i N nad wtyczk

ą

wy

ś

wietlany jest

łuk ze strzałkami na obydwu ko

ń

cach. Po zaniku napi

ę

cia zasilaj

ą

cego lub jego zmianie o wi

ę

cej

ni

ż

15% od warto

ś

ci nominalnej symbol wtyczki mruga.

Je

ż

eli przewód ochronny nie jest podł

ą

czony, lub napi

ę

cie na przewodzie ochronnym wzgl

ę

dem

ziemi przekracza warto

ść

napi

ę

cia dopuszczalnego długotrwale U

L

, i dotkni

ę

to elektrody

dotykowej, to wy

ś

wietlany jest napis PE i dalsze wykonywanie pomiarów nie jest mo

ż

liwe.

W przypadku konieczno

ś

ci sprawdzenia poprawno

ś

ci poł

ą

cze

ń

przewodów w obwodzie bez

gniazda wtykowego lub dla odbiornika zabezpieczonego wył

ą

cznikiem ró

ż

nicowo-pr

ą

dowym,

przyrz

ą

d nale

ż

y poł

ą

czy

ć

trzema przewodami z wtykami bananowymi i klipsami.

b) pomiar parametrów technicznych wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych chroni

ą

cych

instalacje elektryczne:

- pomiar napi

ę

cia dotykowego U

B

Badanie polega na wymuszeniu pr

ą

du o warto

ś

ci mniejszej od 50% wybranego

znamionowego pr

ą

du ró

ż

nicowego, dzi

ę

ki czemu nie nast

ę

puje wyzwolenie wył

ą

cznika

ż

nicowopr

ą

dowego. Wbudowany mikroprocesor oblicza warto

ść

napi

ę

cia odnosz

ą

c j

ą

do znamionowego pr

ą

du ró

ż

nicowego badanego wył

ą

cznika.

- pomiar rezystancji uziemienia R

E

miernikami mikroprocesorowymi odbywa si

ę

podobnie jak pomiar napi

ę

cia dotykowego tym

miernikiem. Wynik pomiaru napi

ę

cia jest przeliczany na rezystancj

ę

uziemienia według wzoru:

R

E =

U

I

B

n

[

Ω]

(14)

Zakres pomiarowy rezystancji uziemienia wynosi 0 do 12,5 k

.

- pomiar czasu wył

ą

czania wył

ą

cznika ró

ż

nicowopr

ą

dowego

pomiar czasu zadziałania wył

ą

cznika ró

ż

nicowopr

ą

dowego miernikami mikroprocesorowymi

mo

ż

liwy jest tylko po uprzednim wykonaniu pomiaru napi

ę

cia dotykowego i tylko wtedy, gdy nie

przekroczy ono wybranej uprzednio warto

ś

ci napi

ę

cia dopuszczalnego długotrwale U

L

(50, lub 25

V). Niektórymi miernikami pomiar czasu zadziałania mo

ż

na wykona

ć

dla pr

ą

dów 1, 2 i 5 x I

n

.

- pomiar rzeczywistego pr

ą

du zadziałania wył

ą

cznika ró

ż

nicowopr

ą

dowego

polega na wymuszeniu pr

ą

du ró

ż

nicowego narastaj

ą

cego liniowo od 30 do 105% warto

ś

ci I

n

wybranej pokr

ę

tłem. Pr

ą

d ró

ż

nicowy narasta i w chwili wyzwolenia wył

ą

cznika mierzone jest

napi

ę

cie dotykowe wy

ś

wietlane pó

ź

niej na przemian ze zmierzonym pr

ą

dem zadziałania.

Pomiary wykonywane obydwoma przyrz

ą

dami przebiegaj

ą

sprawnie i szybko.

background image

20

3.8. Pomiar rezystancji uziemienia uziomu

Pomiar rezystancji uziemienia uziomu powinien by

ć

wykonany odpowiedni

ą

metod

ą

techniczn

ą

lub kompensacyjn

ą

. Rezystancj

ę

uziemie

ń

mierzy si

ę

pr

ą

dem przemiennym.

Nie mo

ż

na wykonywa

ć

pomiarów rezystancji uziemie

ń

pr

ą

dem stałym, gdy

ż

siły

elektromotoryczne powstaj

ą

ce na stykach metal-elektrolit powoduj

ą

ę

dy pomiarów, oraz ze

wzgl

ę

du na elektrolityczny charakter przewodno

ś

ci gruntu.

Najcz

ęś

ciej do pomiaru rezystancji uziemienia uziomu u

ż

ywany jest induktorowy miernik do

pomiaru uziemie

ń

IMU oparty na metodzie kompensacyjnej.

Pr

ą

d dopływaj

ą

cy do uziomu rozpływa si

ę

w gruncie promieni

ś

cie na wszystkie strony. G

ę

sto

ść

pr

ą

du jest najwi

ę

ksza przy uziomie, powstaje lejowata krzywa potencjału, której kształt jest

zale

ż

ny od rezystywno

ś

ci gruntu.

W metodzie technicznej pomiaru rezystancji uziemienia uziomu:

Obwód pr

ą

dowy układu pomiarowego tworz

ą

: obwód wtórny transformatora, amperomierz,

uziom badany X, ziemia i uziom pomocniczy (pr

ą

dowy) P.

Obwód napi

ę

ciowy układu pomiarowego tworz

ą

: woltomierz i sonda pomiarowa napi

ę

ciowa S.

Do poprawnego wykonania pomiaru rezystancji uziemienia metod

ą

techniczn

ą

wymagane s

ą

:

woltomierz o du

ż

ej rezystancji wewn

ę

trznej 1000

/V, magnetoelektryczny lub lampowy wysokiej

klasy dokładno

ś

ci do - 0,5, amperomierz o wi

ę

kszym zakresie od spodziewanego pr

ą

du i

wysokiej klasy dokładno

ś

ci. Rezystancja sondy nie powinna przekracza

ć

300

.

Odległo

ś

ci mi

ę

dzy uziomem X a sond

ą

pomiarow

ą

S i uziomem pomocniczym P musz

ą

by

ć

takie

by sonda była w przestrzeni o potencjale zerowym (ziemia odniesienia), czyli mi

ę

dzy obszarem

rezystancji uziomu i sondy pr

ą

dowej.

Warto

ść

rezystancji uziemienia uziomu oblicza si

ę

ze wzoru:

Rx = Uv/I

A

[

]

(15)

Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziemienia nadaje si

ę

do pomiaru małych rezystancji w

granicach 0,01-1

Ω.

Rys. 14. Układ do pomiaru rezystancji uziemie

ń

metod

ą

techniczn

ą

: X-badany uziom,

S- napi

ę

ciowa sonda pomiarowa, P- uziom pomocniczy pr

ą

dowy, Tr-transformator izoluj

ą

cy,

V-przebieg potencjału mi

ę

dzy uziomem badanym i uziomem pomocniczym pr

ą

dowym.

Wadami metody technicznej s

ą

:

a) konieczno

ść

stosowania pomocniczych

ź

ródeł zasilania;

b) na wynik pomiaru mog

ą

mie

ć

wpływ pr

ą

dy bł

ą

dz

ą

ce;

c) niemo

ż

liwo

ść

bezpo

ś

redniego odczytu mierzonej rezystancji.

Praktycznie metod

ą

techniczn

ą

mo

ż

emy równie

ż

mierzy

ć

rezystancj

ę

uziomu wykorzystuj

ą

c

miernik rezystancji p

ę

tli zwarcia, przy pomiarze w sieci TN i TT, unikaj

ą

c wymienionych wad, jak

background image

21

przedstawiono na rys. 12. W tym przypadku musimy mie

ć

pewno

ść

, i

ż

badany uziom nie jest

poł

ą

czony metalicznie z uziomem lub przewodami ochronnymi PE układu sieciowego, z którego

zasilany jest miernik rezystancji p

ę

tli zwarcia.

Rys. 15. Układ do pomiaru rezystancji uziemie

ń

metod

ą

techniczn

ą

z wykorzystaniem miernika

rezystancji p

ę

tli zwarcia

Obecnie produkowane s

ą

mierniki umo

ż

liwiaj

ą

ce pomiar rezystancji uziemienia uziomów przy

u

ż

yciu c

ę

gów pomiarowych bez rozł

ą

czania zacisków kontrolnych. Lecz dotyczy to tylko

uziomów pojedynczych, a nie mog

ą

to by

ć

uziomy otokowe.

Metoda kompensacyjna stosowana jest do pomiarów rezystancji uziemie

ń

od kilku do kilkuset

.

Ź

ródłem pr

ą

du przemiennego jest induktor korbkowy z nap

ę

dem r

ę

cznym. Cz

ę

stotliwo

ść

wytwarzanego napi

ę

cia wynosi 65 Hz przy 160 obr/min korbki. Napi

ę

cie znamionowe wynosi

kilkadziesi

ą

t woltów i nie musi by

ć

regulowane

Rys. 16. Schemat poł

ą

cze

ń

do pomiaru rezystancji uziemie

ń

metod

ą

kompensacyjn

ą

Zał

ą

cznik C do normy podaje opis sposobu sprawdzenia poprawno

ś

ci przeprowadzania pomiaru

rezystancji uziemienia uziomu przy u

ż

yciu dwu dodatkowych poło

ż

e

ń

uziomów pomocniczych

oraz warunki, które powinny by

ć

spełnione. (Rys. 17.)

Pr

ą

d przemienny o stałej warto

ś

ci przepływa mi

ę

dzy uziomem T i uziomem pomocniczym T

1

umieszczonym w takiej odległo

ś

ci (d) od T,

ż

e uziomy nie oddziaływuj

ą

na siebie. Drugi uziom

pomocniczy T

2

, którym mo

ż

e by

ć

metalowy pr

ę

t wbity w grunt, jest umieszczony w połowie

odległo

ś

ci mi

ę

dzy T i T

1

i umo

ż

liwia pomiar spadku napi

ę

cia mi

ę

dzy T i T

2

.

Rezystancja uziomu to iloraz napi

ę

cia mi

ę

dzy T i T

2

i pr

ą

du przepływaj

ą

cego mi

ę

dzy T i T

1

, pod

warunkiem,

ż

e uziomy nie oddziaływuj

ą

na siebie. Dla sprawdzenia,

ż

e zmierzona rezystancja

jest prawidłowa nale

ż

y wykona

ć

dwa dalsze odczyty z przesuni

ę

tym uziomem pomocniczym T

2

,

raz 6 m w kierunku od uziomu T, a drugi raz 6 m do uziomu T

1

. Je

ż

eli rezultaty tych trzech

background image

22

pomiarów s

ą

zgodne w granicach bł

ę

du pomiaru, to

ś

redni

ą

z trzech odczytów przyjmuje si

ę

jako

rezystancj

ę

uziomu T. Je

ż

eli nie ma takiej zgodno

ś

ci, pomiary nale

ż

y powtórzy

ć

przy

zwi

ę

kszeniu odległo

ś

ci mi

ę

dzy T i T

1

lub zmianie kierunku rozstawienia elektrod. Przy pomiarze

pr

ą

dem o cz

ę

stotliwo

ś

ci sieciowej, rezystancja wewn

ę

trzna zastosowanego woltomierza musi

wynosi

ć

, co najmniej 200

/V.

Rys. 17. Sposób sprawdzenia poprawno

ś

ci przeprowadzenia pomiaru rezystancji uziomu

Ź

ródło pr

ą

du u

ż

ywane do próby powinno by

ć

izolowane od sieci energetycznej (np. przez

transformator dwuuzwojeniowy).

Ten sposób sprawdzenia poprawno

ś

ci przeprowadzenia pomiaru rezystancji uziemienia uziomu

mo

ż

na stosowa

ć

równie

ż

przy pomiarze rezystancji uziomu metod

ą

kompensacyjn

ą

.

3.8.1. Rezystancja uziemienia uziomów pomocniczych

Dokładno

ść

pomiaru badanego uziemienia nie zale

ż

y praktycznie od rezystancji uziomów

pomocniczych, wpływa ona jedynie na czuło

ść

układu pomiarowego; im wi

ę

ksza rezystancja tym

mniejsza czuło

ść

układu pomiarowego. Sprawdzenie przy pomiarze metod

ą

kompensacyjn

ą

polega na zmianie ustawienia potencjometru o 10%, gdy wskazówka wychyli si

ę

o 1,5 działki to

czuło

ść

jest wystarczaj

ą

ca. Gdy wskazówka wychyli si

ę

mniej nale

ż

y zmniejszy

ć

rezystancj

ę

uziemienia przez wbicie kilku dodatkowych pr

ę

tów uziemiaj

ą

cych, lub zwil

ż

enie gruntu.

Badany uziom powinien by

ć

poł

ą

czony z zaciskiem miernika mo

ż

liwie krótkim przewodem

pomiarowym, gdy

ż

miernik mierzy ł

ą

czn

ą

rezystancj

ę

uziemienia i przewodu. W przypadku

długiego przewodu pomiarowego, od wyniku pomiaru nale

ż

y odj

ąć

rezystancj

ę

tego przewodu,

któr

ą

nale

ż

y zmierzy

ć

oddzielnie. Okresowo nale

ż

y sprawdza

ć

stan tego przewodu przez pomiar

jego rezystancji, która nie powinna by

ć

wi

ę

ksza ni

ż

1

.

Rezystywno

ść

gruntu ma decyduj

ą

cy wpływ na rezystancj

ę

uziomu. Rezystywno

ść

ta waha si

ę

od 2 do 3000

m, zale

ż

y od składu fizycznego gleby i jej wilgotno

ś

ci. Ze wzrostem wilgotno

ś

ci

rezystancja maleje, do pewnej granicy.

Rezystywno

ść

gruntu kształtuje si

ę

nast

ę

puj

ą

co:

gleba bagnista

2 - 5

m

gliny i piasek gliniasty

4 - 150

m

kreda

0 - 400

m

torf

powy

ż

ej 200

m

piasek,

ż

wir

300 - 3000

m

grunt skalisty

2000 - 8000

m

Rezystancja uziomu zale

ż

y od: wielko

ś

ci i kształtu uziomu, rezystywno

ś

ci wła

ś

ciwej gruntu,

podlega zmianom sezonowym w zale

ż

no

ś

ci od opadów atmosferycznych, zmiany te s

ą

tym

mniejsze im uziom jest gł

ę

bszy. Najlepszymi uziomami s

ą

uziomy gł

ę

bokie.

Czynnikiem utrudniaj

ą

cym pomiary s

ą

pr

ą

dy bł

ą

dz

ą

ce zniekształcaj

ą

ce wyniki pomiarów.

background image

23

Rys. 18. Wykres zale

ż

no

ś

ci rezystywno

ś

ci gleby od wilgotno

ś

ci w %

Wyniki pomiaru nale

ż

y pomno

ż

y

ć

przez podany w tabeli 7 współczynnik Kp = 1,1 do 3

uwzgl

ę

dniaj

ą

cy aktualne nawilgocenie gruntu oraz sposób wykonania uziomu. Współczynniki

podane w tablicy umo

ż

liwiaj

ą

eliminowanie sezonowych zmian rezystancji uziemie

ń

.

Mo

ż

na przyj

ąć

zasad

ę

,

ż

e:

- o ile nie wykonujemy pomiarów w okresie 2 do 3 dni po opadach,
- o ile wykonujemy pomiary od wrze

ś

nia do pa

ź

dziernika (najwi

ę

ksze rezystancje uziomów w

ci

ą

gu roku) to nie musimy stosowa

ć

współczynników korekcyjnych.

Tabela 7. Warto

ś

ci współczynnika korekcyjnego poprawkowego Kp

Współczynnik korekcyjny poprawkowy Kp w

zale

ż

no

ś

ci od nawilgocenia gruntu

Rodzaj uziomu

suchy

wilgotny

b. wilgotny

Uziom gł

ę

boki pionowy pod powierzchni

ą

ziemi ponad 5 m

1,1

1,2

1,3

j.w. lecz pod powierzchni

ą

ziemi 2,5 - 5 m

1,2

1,6

2,0

Uziom poziomy w ziemi na gł

ę

boko

ś

ci ok.1 m

1,4

2,2

3,0

Uziomy wykonywane s

ą

jako; pionowe - rurowe lub pr

ę

towe i poziome - otokowe lub

promieniste.

3.8.2. Czynniki wpływaj

ą

ce na jako

ść

uziomu

O jako

ś

ci uziomu decyduj

ą

:

- niska warto

ść

jego rezystancji uziemienia,

- niezmienno

ść

rezystancji w czasie,

-odporno

ść

elementów uziomu na korozj

ę

.

Rezystancja uziemienia uziomu zale

ż

y od sposobu jego wykonania, głównie od gł

ę

boko

ś

ci

pogr

ąż

enia. Przez zwi

ę

kszenie gł

ę

boko

ś

ci pogr

ąż

enia uziomu uzyskuje si

ę

zmniejszenie jego

rezystancji. Gł

ę

boko

ść

pogr

ąż

enia uziomu wpływa równie

ż

na niezmienno

ść

rezystancji w

czasie. Rezystancja uziomu gł

ę

bokiego jest stabilna, gdy

ż

nie wpływa na ni

ą

wysychanie ani

zamarzanie gruntu.

Pojedynczy uziom pogr

ąż

ony do 12 m ma rezystancj

ę

zbli

ż

on

ą

do rezystancji 15 uziomów

pogr

ąż

onych do gł

ę

boko

ś

ci 3 m i poł

ą

czonych równolegle bednark

ą

.

3.8.3. Pomiar rezystywno

ś

ci gruntu

Pomiar rezystywno

ś

ci gruntu mo

ż

e by

ć

wykonany induktorowym miernikiem typu IMU. Przy

pomiarze rezystywno

ś

ci gruntu zaciski miernika nale

ż

y poł

ą

czy

ć

z sondami rozmieszczonymi w

linii prostej z zachowaniem jednakowych odst

ę

pów “a” mi

ę

dzy sondami. Odst

ę

py “a” mi

ę

dzy

background image

24

sondami wynosz

ą

zwykle kilka metrów. Zmierzona warto

ść

jest warto

ś

ci

ą

ś

redni

ą

rezystywno

ś

ci

gruntu w obszarze półkuli o

ś

rednicy równej 3a.

Rys. 19. Układ poł

ą

cze

ń

miernika IMU do pomiaru rezystywno

ś

ci gruntu

Pomiary wykonujemy, jak przy pomiarze rezystancji uziemienia, a odczytan

ą

warto

ść

R

x

mno

ż

ymy przez 2

π

a. Szukana rezystywno

ść

gruntu wynosi:

ρ

= 2

π

a R

x

[

m]

(16)

3.8.4. Pomiar rezystancji uziemie

ń

piorunochronnych miernikiem udarowym

Udarowy miernik uziemie

ń

jest przeznaczony do kontroli wszelkich instalacji odgromowych a

zwłaszcza w obiektach podlegaj

ą

cych obostrzonej ochronie odgromowej, takich jak stacje paliw i

gazów, zakłady i magazyny bran

ż

y chemicznej, drzewnej itp. Polska Norma PN-89/E-05009/03

dotycz

ą

ca obostrzonej obiektów budowlanych wymaga pomiaru rezystancji uziemienia mostkiem

udarowym, który jako kryterium oceny stanu uziemienia podaje jego impedancj

ę

zmierzon

ą

przy

przepływie pr

ą

du o du

ż

ej stromo

ś

ci narastania.

W Politechnice Gda

ń

skiej opracowano metod

ę

pomiaru impedancji uziomu jako stosunku

chwilowej warto

ś

ci spadku napi

ę

cia i wywołuj

ą

cego go pr

ą

du o odpowiednio krótkim czasie

narastania impulsu. Cyfrowy miernik WG-307 produkowany przez firm

ę

ATMOR z Gda

ń

ska

realizuje pomiar w pełni automatycznie i wykazuje du

żą

odporno

ść

na zakłócenia.

Do pomiaru wykorzystuje si

ę

dwie sondy: pr

ą

dow

ą

Si i napi

ę

ciow

ą

Su. Po uruchomieniu

przetwornica P zasila generator udarów G napi

ę

ciem 1 kV. Generator emituje do obwodu

pomiarowego paczk

ę

udarów pr

ą

dowych o czasie czoła ok. 4

µ

s (WG-307W) lub ok. 1

µ

s (WG-

307S) i amplitudzie 1 A. Woltomierz V porównuje sygnał z sondy pomiarowej, przekształcony w
dzielniku D, z sygnałami wzorcowymi z generatora udarów i przez kilkana

ś

cie sekund wy

ś

wietla

u

ś

redniony wynik pomiaru. Blok automatyki steruje prac

ą

miernika, wybieraj

ą

c automatycznie

zakres pomiarowy 20/200

, testuje wy

ś

wietlacz i akumulatory zasilania i wył

ą

cza je po

wy

ś

wietleniu wyniku. Schemat blokowy przedstawia rysunek 20.

Omawiany miernik bada wła

ś

ciwo

ś

ci uziemienia instalacji piorunochronnej (wersja WG-307W) w

warunkach zbli

ż

onych do wyst

ę

puj

ą

cych w chwili uderzenia pioruna oraz umo

ż

liwia pomiary

uziemie

ń

poszczególnych słupów linii elektroenergetycznych (wersja WG-307S). Bł

ą

d metody

oceniany jest na 4 %

Poniewa

ż

pr

ą

dy piorunowe cechuje znaczna stromo

ść

narastania (do 100 kA/

µ

s), o skutecz-

no

ś

ci uziemienia decyduj

ą

cz

ę

sto indukcyjne spadki napi

ę

cia na elementach systemu uziemie

ń

.

Przy bardziej rozległych układach uziemie

ń

nale

ż

y bra

ć

pod uwag

ę

zjawiska falowe zachodz

ą

-ce

w uziemieniach. Na impedancj

ę

udarow

ą

uziomu poziomego wpływa jego długo

ść

i

rezystywno

ść

gruntu. Zwi

ę

kszanie długo

ś

ci uziomu poziomego (tylko do warto

ś

ci efektywnej) i

zmniejszanie rezystywno

ś

ci gruntu powoduje zmniejszanie si

ę

impedancji udarowej uziomu

poziomego. Stosunek warto

ś

ci rezystancji uziomu mierzonej metod

ą

udarow

ą

do warto

ś

ci przy

napi

ę

ciu wolnozmiennym jest oznaczana jako współczynnik udarowy uziomu.

background image

25

Rys. 20. Schemat funkcjonalny i sposób podł

ą

czenia miernika WG-307

Szczególn

ą

przydatno

ść

miernika obserwuje si

ę

przy pomiarze uziemie

ń

słupów sieci

elektroenergetycznej, poniewa

ż

w przeciwie

ń

stwie do mierników klasycznych, nie trzeba

odł

ą

cza

ć

uziemienia od konstrukcji słupa. Pomiar rezystancji poszczególnych uziomów instalacji

piorunochronnej wykonuje si

ę

równie

ż

bez rozł

ą

czania zacisków kontrolnych.

Na rysunku 21 pokazano sposób przył

ą

czania badanego uziomu i sond pomiarowych do

zacisków miernika oraz zalecany sposób rozmieszczenia sond pomiarowych. Odległo

ść

sondy

pr

ą

dowej od mierzonego uziomu powinna wynosi

ć

ponad 40 m a sondy napi

ę

ciowej ponad 30 m.

Dla unikni

ę

cia wpływu wzajemnych sprz

ęż

e

ń

elektromagnetycznych na wyniki pomiaru,

przewody obu sond do miernika powinny by

ć

prowadzone w odległo

ś

ci od siebie nie mniejszej

ni

ż

5 m. warunek ten mo

ż

e by

ć

łatwo spełniony, gdy s

ą

dy s

ą

rozmieszczone pod k

ą

tem w

granicach 90 do 180 stopni. Przewody do sond pomiarowych powinny by

ć

całkowicie rozwini

ę

te.

Miernikiem WG 307 nie wolno mierzy

ć

impedancji p

ę

tli zwarcia.

Rys 21 Sposób przył

ą

czania badanego uziomu i sond pomiarowych do zacisków miernika oraz

zalecany sposób rozmieszczenia sond pomiarowych

4. Mierniki u

ż

ywane do ró

ż

nych rodzajów pomiarów instalacji i urz

ą

dze

ń

elektroenergetycznych

a. Przyrz

ą

dy do pomiarów małych rezystancji oraz rezystancji poł

ą

cze

ń

ochronnych

Pomiary małych rezystancji wykonuje si

ę

przy badaniu poł

ą

cze

ń

ochronnych, przy pomiarze

rezystancji styków, szyn wyrównawczych, poł

ą

cze

ń

kabli oraz cewek o małej rezystancji.

Przyrz

ą

dami do tych pomiarów s

ą

:

1. mostek Thomsona,

2. metoda techniczna, czyli woltomierz i amperomierz klasy dokładno

ś

ci 0,5 lub 1 oraz

ź

ródło niskiego napi

ę

cia o obci

ąż

alno

ś

ci do 25 A,

3. mierniki małych rezystancji (np. miernik MMR-600 produkcji Sonel)

b. Przyrz

ą

dy do pomiarów rezystancji izolacji urz

ą

dze

ń

background image

26

Do wykonywania pomiarów rezystancji izolacji stosuje si

ę

mierniki izolacji tzw. Megaomomie-rze.

Wyró

ż

nia si

ę

dwa podstawowe rodzaje tych mierników mierniki induktorowe i elektroniczne

mierniki izolacji.

Mierniki induktorowe ze wzgl

ę

du na rodzaj stosowanego układu i ustroju pomiarowego dziel

ą

si

ę

na:

1. mierniki magnetoelektryczne ilorazowe, z ustrojem pomiarowym ilorazowym mierz

ą

cym

rezystancje,

2. mierniki z ustrojem pomiarowym szeregowym, mierz

ą

ce pr

ą

d upływaj

ą

cy prze izolacj

ę

wyskalowane w M

.

Przykładem megaomomierzy ilorazowych s

ą

mierniki typu IMI-11, IMI-21, IMI-31 o napi

ę

ciu

pomiarowym odpowiednio 500, 250 i 1000 V, oraz miernik typu IMI-33 posiadaj

ą

cy mo

ż

liwo

ść

wyboru napi

ę

cia spo

ś

ród warto

ś

ci: 250, 500 i 1000 V. S

ą

to mierniki o małym zakresie

pomiarowym do 10, 20, 50 lub 100 M

.

Do cz

ęś

ciej stosowanych mierników izolacji o układzie szeregowym nale

żą

dwuzakresowe

mierniki typu IMI-41 w tym najcz

ęś

ciej spotykany IMI-413 o napi

ę

ciu pomiarowym 2500 V.

Mierniki induktorowe s

ą

miernikami niezawodnymi i pewnymi w eksploatacji. Wad

ą

tych

mierników jest konieczno

ść

kr

ę

cenia korbk

ą

podczas wykonywania pomiarów.

Elektroniczne mierniki izolacji s

ą

łatwe w obsłudze.

Ź

ródłem napi

ę

cia stałego w tych miernikach

jest bateria lub akumulator i napi

ę

cie to przetwarzane jest na napi

ę

cie wymagne do wykonania

pomiarów.

Przykładem tego typu przyrz

ą

dów s

ą

cyfrowe mierniki MIC-1000 i MIC-2500, firmy SONEL S. A.

Zasada pomiarów tymi przyrz

ą

dami polega na podaniu wymaganego napi

ę

cia pomiarowego i po

okre

ś

leniu pr

ą

du płyn

ą

cego w badanym obiekcie, obliczona zostaje przez mikroprocesor warto

ść

rezystancji i wy

ś

wietlona na wy

ś

wietlaczu ciekłokrystalicznym. Napi

ę

cie pomiarowe w tych

miernikach wytwarzane jest w programowalnej przetwornicy o du

ż

ej sprawno

ś

ci i dobrej

stabilno

ś

ci, nawet przy znacznych zmianach charakteru obci

ąż

enia. Napi

ę

cie to mo

ż

na ustala

ć

na predefiniowane warto

ś

ci 100, 250, 500, 1000 i 2500 V lub od 50 V do 1000 lub 2500 V

skokowo, co 10 V.

Ź

ródłem napi

ę

cia stałego w miernikach cyfrowych MIC-1000 i MIC-2500, jest pakiet akumula-

torów NiCd 9,6 V. Akumulatory te nale

ż

y ładowa

ć

po całkowitym ich rozładowaniu, aby mo

ż

na

było wykorzysta

ć

pełn

ą

ich pojemno

ść

. W przypadku ich doładowania do wykorzystania

pozostaje tylko cz

ęść

energii ostatnio doładowana i ich przydatno

ść

u

ż

ytkowa jest znacznie

mniejsza. Celem całkowitego rozładowania akumulatorów w tych miernikach nale

ż

y zablokowa

ć

funkcj

ę

automatycznego wył

ą

czenia. W tym celu nale

ż

y wł

ą

czy

ć

miernik przy wci

ś

ni

ę

tym

przycisku T

1,2,3

.

c. Przyrz

ą

dy do pomiarów impedancji p

ę

tli zwarcia

Do pomiarów impedancji p

ę

tli zwarcia Z

S

badanego obwodu, przy ocenie skuteczno

ś

ci ochrony

przeciwpora

ż

eniowej w nowych i u

ż

ytkowanych w instalacjach elektrycznych z zabezpieczeniami

nadmiarowopr

ą

dowymi u

ż

ywanych jest wiele mierników ró

ż

nych firm dost

ę

pnych na polskim

rynku. S

ą

to mi

ę

dzy innymi mierniki takie jak: MW 3, MZK-2, MPZ-1, MIZ, MZW-5, MR-2, MOZ,

MZC-2, OMER-1, MZC-300, MZC-301, MZC-302, MZC-303 i MZC-310S oraz wiele przyrz

ą

dów

produkcji zagranicznej.

Miernikami nowej generacji do pomiarów impedancji p

ę

tli zwarcia s

ą

oferowane przez firm

ę

SONEL mierniki skuteczno

ś

ci zerowania serii MZC-200, MZC-300 i MIE 500 umo

ż

liwiaj

ą

ce

pomiar rezystancji i impedancji p

ę

tli zwarcia, okre

ś

lenie jej składowych: reaktancji; rezystancji i

k

ą

ta fazowego oraz okre

ś

lenie przewidywanego pr

ą

du zwarciowego. Pomiar wykonywany jest

pr

ą

dem o warto

ś

ci do 23 A. Pomiary bardzo małych impedancji p

ę

tli zwarcia pr

ą

dem rz

ę

du 150

A mo

ż

na wykona

ć

miernikiem MZC-310S.

background image

27

Mierniki skuteczno

ś

ci zerowania serii MZC-200, MZC-300 i MIE 500, s

ą

to lekkie przeno

ś

ne

przyrz

ą

dy z odczytem cyfrowym, słu

żą

ce do pomiaru rezystancji i impedancji w obwodach

samoczynnego wył

ą

czenia zasilania, rezystancji uziemie

ń

ochronnych oraz napi

ęć

przemiennych. Nadaj

ą

si

ę

do szybkiego i wygodnego sprawdzania skuteczno

ś

ci ochrony

przeciwpora

ż

eniowej w obwodach o napi

ę

ciu 100 do 500 V.

d. Przyrz

ą

dy do pomiarów rezystancji uziemie

ń

Pomiary rezystancji uziemie

ń

wykonuje si

ę

podczas pomiarów rezystancji uziemie

ń

roboczych,

ochronnych i piorunochronnych.

Pomiary rezystancji uziemienia mo

ż

na wykonywa

ć

metod

ą

kompensacyjn

ą

przy u

ż

yciu

induktorowego miernika uziemie

ń

IMU albo metod

ą

techniczn

ą

z u

ż

yciem miernika MRU 100 lub

mierników do pomiaru rezystancji lub impedancji p

ę

tli zwarcia.

e. Przyrz

ą

dy do pomiarów parametrów wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych

Do pomiarów i badania wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych stosowa

ć

mo

ż

na przyrz

ą

dy

przeznaczone tylko do badania tych wył

ą

czników lub przyrz

ą

dy wielofunkcyjne. Przyrz

ą

dami

przeznaczonymi tylko do badania tych wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych przyrz

ą

dy typu MPR-

120 i MRP-200 produkowane przez firm

ę

SONEL a przyrz

ą

dami wielofunkcyjnymi produkcji tej

firmy s

ą

przyrz

ą

dy typu MIE-500 i MPI-510. Przyrz

ą

dami innych firm zagranicznych s

ą

np.

przyrz

ą

dy UNITEST EXPORT firmy BEHA lub UNILAP 100 firmy NORMA GOERZ

5. Zasady sporz

ą

dzania protokołów z pomiarów zgodnie z wymogami

przepisów i norm

Ka

ż

da praca pomiarowo-kontrolna (sprawdzenie odbiorcze lub okresowe) powinna by

ć

zako

ń

czona wystawieniem protokołu z przeprowadzonych bada

ń

i pomiarów.

Protokół z prac pomiarowo - kontrolnych powinien zawiera

ć

:

1. nazw

ę

firmy wykonuj

ą

cej pomiary i numer protokołu;

2. nazw

ę

badanego urz

ą

dzenia, jego dane znamionowe i typ układu sieciowego;

3. miejsce pracy badanego urz

ą

dzenia;

4. rodzaj i zakres wykonanych pomiarów;
5. dat

ę

ich wykonania;

6. nazwisko osoby wykonuj

ą

cej pomiary i rodzaj posiadanych uprawnie

ń

;

7. dane o warunkach przeprowadzania pomiarów;
8. spis u

ż

ytych przyrz

ą

dów i ich numery;

9. szkice rozmieszczenia badanych urz

ą

dze

ń

, uziomów i obwodów, lub inny sposób

jednoznacznej identyfikacji elementów badanej instalacji
10. liczbowe wyniki pomiarów;
11. uwagi, wnioski i zalecenia wynikaj

ą

ce z pomiarów;

12. Wniosek ko

ń

cowy.

Ka

ż

de badanie instalacji elektrycznych zarówno z bezpiecznikami, z wył

ą

cznikami nadmia-

rowopr

ą

dowymi jak i z wył

ą

cznikami ró

ż

nicowopr

ą

dowymi, powinno by

ć

udokumentowane

protokołem z tych bada

ń

, który powinien zawiera

ć

informacje o wynikach ogl

ę

dzin i bada

ń

oraz

informacje dotycz

ą

ce zmian w stosunku do dokumentacji i odchyle

ń

od norm i przepisów, z

podaniem cz

ęś

ci instalacji, których to dotyczy.

5.1. WZORY PROTOKOŁÓW

wzór nr 1

(Nazwa Firmy wykonuj

ą

cej pomiary)

Protokół Nr

z pomiarów stanu izolacji

obwodów i urz

ą

dze

ń

elektrycznych

background image

28

z dnia . . . . . . . . . . . . . . .

Zleceniodawca:

Obiekt:

Warunki pomiaru: Układ sieciowy TN-S / TN-C

Data pomiaru :

Rodzaj pomiaru:

Przyrz

ą

dy pomiarowe: typ

Napi

ę

cie probiercze np. 500 V

Pogoda w dniu pomiaru:

W dniach poprzednich:

Szkic rozmieszczenia badanych urz

ą

dze

ń

i obwodów przedstawiono na rys:

lub zastosowano symbole zgodne z dokumentacj

ą

identyfikuj

ą

ce obiekty jednoznacznie

TABELA WYNIKÓW

Rezystancja zmierzona w [M

]

Lp.

Sym-

bol

Nazwa

urz

ą

dzenia lub

obwodu

Ilo

ść

faz

L1-

L2

L1-

L3

L2-

L3

L1-

PE/

PEN

L2-

PE/

PEN

L3-

PE/

PEN

N-

PE

Rezystan

-cje wy

magane

[M

]

UWAGI:

ORZECZENIE: Izolacja badanych urz

ą

dze

ń

i obwodów elektrycznych spełnia / nie spełnia /

wymagania przepisów.

Sprawdzenie przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:
(imi

ę

, nazwisko

i nr

ś

wiadectwa kwalifikacyjnego)

background image

29

Wzór nr 2

PROTOKOŁ SPRAWDZENIA SKUTECZNO

Ś

CI OCHRONY PRZECIWPORA

ś

ENIOWEJ W

INSTALACJI Z ZABEZPIECZENIAMI NADMIAROWOPR

Ą

DOWYMI

Nazwa firmy wykonuj

ą

cej pomiary

Protokół Nr /

Ze sprawdzenia skuteczno

ś

ci

ochrony przeciwpora

ż

eniowej

instalacji elektrycznej urz

ą

dze

ń

. . . . . . . . . . . . .

w dniu r.

Zleceniodawca:

Obiekt: Instalacja elektryczna . . . . . . . . . . . . . .

Układ sieciowy TN-S /TN-C U

O

220 V

. U

L

50 V. t

a

< (0,2, 0,4 lub 5s)

Szkic rozmieszczenia badanych urz

ą

dze

ń

i obwodów przedstawiono na rys:

lub zastosowano symbole zgodne z dokumentacj

ą

identyfikuj

ą

ce jednoznacznie obiekty

Lp

Symbol

Nazwa

badanego

urz

ą

dzenia

Typ

zabezpi

ecze

ń

I

n

[ A ]

I

a

[ A ]

Z

S pom

[

Ω ]

Z

S dop

[

Ω ]

Ocena

skuteczno

ś

ci:

tak - nie

gdzie:
U

o

- napi

ę

cie fazowe sieci

I

n

- pr

ą

d znamionowy urz

ą

dz. zabezpieczaj

ą

cego

U

L

- napi

ę

cie dopuszczalne długotrwale I

a

- pr

ą

d zapewnj

ą

cy samoczynne wył

ą

czenie

t

a

– maksymalny czas wył

ą

czenia Z

S pom

- impedancja p

ę

tli zwarcia - pomierzona

Z

S dop

- impedancja p

ę

tli zwarcia – dopuszczalna, wynikaj

ą

ca z zastosowanego zabezpieczenia

background image

30

Przyrz

ą

dy pomiarowe:

Lp.

Nazwa przyrz

ą

du

Producent

Typ

Nr. fabr.

1

2

3

4

Uwagi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Orzeczenie: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pomiary przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


2 . . . . . . . . . . .

background image

31

wzór nr 3

PROTOKOŁ SPRAWDZENIA SKUTECZNO

Ś

CI OCHRONY PRZECIWPORA

ś

ENIOWEJ W

OBWODACH ZASILANYCH Z URZ

Ą

DZE

Ń

ENERGOELEKTRONICZNYCH

ochrona przez obni

ż

enie napi

ę

cia dotyku

Napi

ę

cie dotyku

[ V ]

L p

Sym-

bol

Nazwa

badanego

urz

ą

dzenia

Typ

zabez-

piecze

ń

I

n

[ A ]

I

a

[ A ]

R

PE

[

Ω]

]

oblicz

dopusz

Ocena
skutecz
-no

ś

ci:

tak -
nie

Przyrz

ą

dy pomiarowe:

Lp.

Nazwa przyrz

ą

du

Producent

Typ

Nr. fabr.

1

2

3

4

Uwagi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Orzeczenie: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pomiary przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:

Gdzie: R

PE

- Zmierzona rezystancja przewodu ochronnego

Obliczone napi

ę

cie dotyku = R

PE

.

I

a

background image

32

Wzór nr 4

PROTOKOŁ SPRAWDZENIA SKUTECZNO

Ś

CI OCHRONY PRZECIWPORA

ś

ENIOWEJ W

UKŁADZIE SIECI IT PRZY POJEDYNCZYM ZWARCIU

ochrona przez obni

ż

enie napi

ę

cia dotyku

Nazwa firmy wykonuj

ą

cej pomiary

Protokół Nr /

ZE SPRAWDZENIA SKUTECZNO

Ś

CI

OCHRONY PRZECIWPORA

ś

ENIOWEJ W

SIECI IT,

PRZY POJEDYNCZYM ZWARCIU

w dniu . . . . r.

Zleceniodawca: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Obiekt: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Układ sieciowy IT z przewodem neutralnym/bez przewodu neutralnego U

O

. . U

L

. . t

a

.

.

Stan gruntu . . . . . . . . . . . . . . . . k

p

. . .

Szkic rozmieszczenia badanych urz

ą

dze

ń

i obwodów przedstawiono na rys:

lub zastosowano symbole zgodne z dokumentacj

ą

identyfikuj

ą

ce jednoznacznie obiekty

Napi

ę

cie

dotyku

[ V ]

L p

Sym-

bol

Nazwa

badanego

urz

ą

dzenia

Typ

zabez-

piecze

ń

I

n

[ A ]

I

d

[ A ]

R

A

[

]

R

E

[

]

oblicz dopusz

Ocena
skutecz
-no

ś

ci:

tak - nie

gdzie:
U

o

- napi

ę

cie fazowe sieci,

I

n

- pr

ą

d znamionowy urz

ą

dz. zabezpieczaj

ą

cego,

U

L

- napi

ę

cie dopuszczalne długotrwale, I

d

- pr

ą

d pojedynczego zwarcia w badanej sieci,

t

a

– maksymalny czas wył

ą

czenia, R

A

- Zmierzona rezystancja uziemienia ochronnego,

k

p

– współczynnik poprawkowy uwzgl

ę

dniaj

ą

cy sezonowe zmiany rezystywno

ś

ci gruntu,

R

E

= R

A

k

p

– obliczona rezystancja uziemienia ochronnego uwzgl

ę

dniaj

ą

ca stan gruntu,

Obliczone napi

ę

cie dotyku = R

E

.

I

d

background image

33

Wzór nr 5

Nazwa Firmy

wykonuj

ą

cej

pomiary

Protokół nr. . . . . . . . . .

sprawdzenia skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej

urz

ą

dze

ń

i instalacji elektrycznych zabezpieczonych

wył

ą

cznikami ochronnymi ró

ż

nicowopr

ą

dowymi

z dnia . . . . . . . . . . . . . . . .

Zleceniodawca (nazwa i adres): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Obiekt: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Rodzaj zasilania: pr

ą

d przemienny

Układ sieci zasilaj

ą

cej: TN-C TN-S TN-C-S TT IT

Napi

ę

cie sieci zasil.: 380/220 V Napi

ę

cie pomierzone: U

p

= . . . . . . . . [V]

Dane techniczne i wyniki pomiarów rozdzielnicy budowlanej:

typ:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , nr fabr.:. . . . . . . . . ., producent:. . . . . . . . . . . . . . . .

rodzaj zabezp.: . . . . . . . . . . . . . . . , I

n

:. . . . . . . . .[A], I

a

: . . . . . . . [A],

Z

s dop

: . . . . . . . . . . [

], Z

s pom

: . . . . . . . . . [

], wynik badania:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Dane techniczne i wyniki pomiarów wył

ą

cznika ochronnego ró

ż

nicowopr

ą

dowego:

typ: . . . . . . . . . , rodzaj: zwykły/selektywny, producent (kraj): . . . . . . .zasilane obwody .. . . . .

I

n

:. . . . . . . . . . [A], I

n

: . . . . . . .[mA], wymagany czas wył

ą

czenia . . . . . . . [ms], k: . . . . ,

II

n

pom: . . . . . . . . [mA], czas pomierzony: . . . . . . . . [ms], sprawdzenie działania

przyciskiem “TEST” wynik pozytywny/negatywny Ogólny wynik badania:
pozytywny/negatywny

Wymagania dotycz

ą

ce badanych urz

ą

dze

ń

:

U

B

dop:. . . . . . . . . . . [V], R

E

dop: . . . . . . . . . [

]

Tabela wyników bada

ń

urz

ą

dze

ń

Lp.

Sym-

bol

Nazwa badanego urz

ą

dzenia

Napi

ę

cie

dotykowe

U

B

[V]

Rezystancja

uziemienia R

E

[

]

Zapewnia

skutecz

no

ść

tak/NIE

1

2

3

4

gdzie:
U

p

- napi

ę

cie sieci pomierzone

I

n

- pr

ą

d znamionowy urz

ą

dz. zabezpieczaj

ą

cego

U

B

- napi

ę

cie dotyku pomierzone

I

a

- pr

ą

d zapewnj

ą

cy samoczynne wył

ą

czenie

U

B

dop - napi

ę

cie dotyku dopuszczalne

I

n

- znamionowy ró

ż

nicowy pr

ą

d zadziałania

Z

S

pom - impedancja p

ę

tli zwar.- pomierzona I

n

pom - pomierzony ró

ż

nicowy pr

ą

d zadziałania

Z

S

dop - impedancja p

ę

tli zwar. – dopuszczalna k - krotno

ść

I

n

zapewniaj

ą

ca samoczyne

R

E

- pomierzona rezystancja uziemienia wył

ą

czenie w wymaganym czasie

R

E

dop - dopuszczalna rezystancja uziemienia

background image

34

Przyrz

ą

dy pomiarowe:

Lp.

Nazwa przyrz

ą

du

Producent

Typ

Nr. fabr.

1

2

3

4

Uwagi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Orzeczenie: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pomiary przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


2 . . . . . . . . . . .

background image

35

Wzór nr 6

(Nazwa Firmy wykonuj

ą

cej pomiary)

Protokół Nr

z pomiarów rezystancji uziemienia

uziomów roboczych

z dnia . . . . . . . . . .

Zleceniodawca:

Obiekt:

Warunki pomiaru:

Data pomiaru :

Metoda pomiaru:

Przyrz

ą

dy pomiarowe:

Pogoda w dniu pomiaru:

W dniach poprzednich:

Uziemienie:

Rodzaj gruntu:

Stan wilgotno

ś

ci gruntu;

Rodzaj uziomów:

Szkic rozmieszczenia badanych uziomów przedstawia rys:

Wyniki pomiarów rezystancji uziemienia

Rezystancja uziemienia w

[Ω]

Ci

ą

gło

ść

poł

ą

cze

ń

przewodów
uziemiaj

ą

cych

Lp.

Symbol uziomu

zmierzona

dopuszczalna

1

2

3

4

Wyniki badania rezystancji uziomów: pozytywne / negatywne

Uwagi pokontrolne:

Wnioski: Badane uziomy spełniaj

ą

/ nie spełniaj

ą

wymaga

ń

przepisów i nadaj

ą

si

ę

/ nie nadaj

ą

si

ę

do eksploatacji.

Sprawdzenie przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:
(imi

ę

, nazwisko

i nr

ś

wiadectwa kwalifikacyjnego)

background image

36

Wzór nr 7

(Nazwa Firmy wykonuj

ą

cej pomiary)

Protokół Nr

z bada

ń

niepełnych urz

ą

dze

ń

piorunochronnych

z dnia . . . . . . . . . .

Zleceniodawca:

Obiekt:

Warunki pomiaru:

Data pomiaru :

Metoda pomiaru:

Przyrz

ą

dy pomiarowe:

Pogoda w dniu pomiaru:

W dniach poprzednich:

Uziemienie:

Rodzaj gruntu:

Stan wilgotno

ś

ci gruntu;

Rodzaj uziomów:

Szkic rozmieszczenia badanych uziemie

ń

przedstawia rys:

Wyniki pomiarów rezystancji uziemienia

Rezystancja uziemienia w

[Ω]

Lp.

Symbol uziomu

zmierzona

dopuszczalna

Ci

ą

gło

ść

poł

ą

cze

ń

przewodów

uziemiaj

ą

cych

1

ci

ą

gło

ść

zachowana

2

3

4

Wyniki badania przewodów odprowadzaj

ą

cych i uziemie

ń

: pozytywne / negatywne

Uwagi pokontrolne:

Wnioski: Instalacja piorunochronna nadaje si

ę

/ nie nadaje si

ę

do eksploatacji.

Sprawdzenie przeprowadził: Protokół sprawdził: Protokół otrzymał:
(imi

ę

, nazwisko

i nr

ś

wiadectwa kwalifikacyjnego)

background image

37

II Sprawdzanie skuteczno

ś

ci ochrony w sieciach z falownikami

1. wst

ę

p

Od wielu lat notowany jest dynamiczny rozwój urz

ą

dze

ń

energoelektronicznych, wspomagany

przez sterowanie komputerowe.

W wyniku zastosowania sterowania mikroprocesorowego uzyskano znaczne zwi

ę

kszenie

bezpiecze

ń

stwa personelu uruchamiaj

ą

cego i konserwuj

ą

cego układy. Wynika to st

ą

d,

ż

e

optymalizacja funkcjonowania układu odbywa si

ę

przy zamkni

ę

tej szafie w wyniku

programowego nastawiania poszczególnych parametrów układu.

Masowo produkowane s

ą

urz

ą

dzenia prostownikowe i falownikowe z tyrystorami klasycznymi,

tranzystorami IGBT i MOSFET oraz tyrystorami GTO. Do sterowania zał

ą

czaniem i wył

ą

czaniem

tyrystorów typu GTO s

ą

stosowane specjalne układy steruj

ą

ce (drivery). Podczas pracy

falownika ka

ż

dy tyrystor GTO w mostku znajduje si

ę

na innym potencjale. Ze wzgl

ę

du na to,

ż

e

poszczególne drivery pracuj

ą

impulsowo (pobieraj

ą

pr

ą

d około 100 A w impulsie), nie mog

ą

mie

ć

zabezpiecze

ń

zwarciowych. Dla zabezpieczenia ich przed przedostaniem si

ę

napi

ę

cia obwodu

głównego do obwodu wewn

ę

trznego maj

ą

one wzmocnion

ą

izolacj

ę

, której napi

ę

cie probiercze

osi

ą

ga warto

ść

U

iz

= 12 kV, a to praktycznie wystarcza do zapobie

ż

enia ich zwarciu z obwodami

głównymi. Do zabezpieczenia tyrystora GTO w falowniku niezb

ę

dna jest kontrola pr

ą

du zwarcia

w ró

ż

nych punktach obwodu. Pr

ą

d rozładowania kondensatora jest kontrolowany przez czujnik

pr

ą

dowy, który wykrywa pr

ą

d zwarcia i powoduje wł

ą

czenie zwiernika

ź

ródła pr

ą

du stałego.

Zwarcie zacisków „+” i „-” tego

ź

ródła powoduje przepalenie bezpiecznika w obwodzie pr

ą

du

stałego i przerwanie obwodu zwarciowego. W ten sposób s

ą

zabezpieczone tyrystory przed

uszkodzeniem.

Stosowane s

ą

równie

ż

układy z tyrystorami komutowanymi bramk

ą

(GCT).

Tranzystory MOSFET s

ą

to tranzystory polowe mocy a tranzystory IGBT to tranzystory bipolarne

z izolowan

ą

bramk

ą

.

Pojawienie si

ę

tranzystorów IGBT i MOSFET o wysokich parametrach dynamicznych, umo

ż

liwiło

przetwarzanie energii przy zastosowaniu wysokiej cz

ę

stotliwo

ś

ci. Spowodowało to jednak

trudno

ś

ci w interpretacji podstawowych norm w zakresie ochrony przeciwpora

ż

eniowej dla

układów z tymi półprzewodnikami. Wi

ąż

e si

ę

to z trudno

ś

ciami w zapewnieniu ochrony personelu

przed pora

ż

eniem pr

ą

dem elektrycznym a urz

ą

dze

ń

przed po

ż

arami.

Urz

ą

dzenia energoelektroniczne charakteryzuj

ą

si

ę

wieloma specyficznymi wła

ś

ciwo

ś

ciami, które

to czynniki utrudniaj

ą

dobór

ś

rodków ochrony przeciwpora

ż

eniowej i przeciwpo

ż

arowej

zapewniaj

ą

cej bezpieczn

ą

prac

ę

obsługi oraz bezpieczne funkcjonowanie instalacji elektrycz-nej,

układu energoelektronicznego i zasilanego urz

ą

dzenia roboczego. Zapewnienie bezpiecznej

eksploatacji układów energoelektronicznych wymaga dokładnego sprecyzowania warunków

ś

rodowiskowych, w których b

ę

d

ą

one pracowa

ć

(warunki normalne, zagro

ż

enie po

ż

arem lub

wybuchem). W przypadku instalowania urz

ą

dze

ń

w pomieszczeniach zagro

ż

onych po

ż

arem lub

wybuchem, technolog procesu produkcyjnego przy współpracy specjalistów słu

ż

b ochrony

przeciwpo

ż

arowej powinien dokona

ć

klasyfikacji

ś

rodowiska i okre

ś

li

ć

podstawowe wymagania w

zakresie:

o

miejsca zainstalowania urz

ą

dze

ń

energoelektronicznych;

o

sposobu doboru poszczególnego wyposa

ż

enia (np. stopnia osłony obudowy);

o

dopuszczalnych przyrostów temperatury przewodów i aparatów.

Ju

ż

na etapie projektowania urz

ą

dze

ń

energoelektronicznych nale

ż

y analizowa

ć

mo

ż

liwo

ść

wyst

ę

powania zagro

ż

e

ń

bezpiecze

ń

stwa i uwzgl

ę

dnia

ć

sposoby ochrony dla obsługi.

Ci

ą

gle prowadzone s

ą

prace nad rozwojem i nowelizacj

ą

wymaga

ń

precyzuj

ą

cych bezpieczne

eksploatowanie układów energoelektronicznych.

background image

38

W wielu nap

ę

dowych układach elektrycznych stosowane s

ą

urz

ą

dzenia energoelektroniczne

takie jak sterowniki mikroprocesorowe, przetwornice cz

ę

stotliwo

ś

ci, sofstarty i falowniki.

Przekształtniki energoelektroniczne zadomowiły si

ę

w obwodach silników elektrycznych w ró

ż

nej

roli głównie jako rozruszniki umo

ż

liwiaj

ą

ce łagodny rozruch (sofstarty) i ró

ż

norodne procedury

hamowania i zatrzymywania silników oraz jako regulatory pr

ę

dko

ś

ci obrotowej.

W przypadku sofstartów na ich wyj

ś

ciu mo

ż

e wyst

ę

powa

ć

napi

ę

cie, nawet, gdy urz

ą

dzenie jest

wył

ą

czone i półprzewodniki mocy nie s

ą

wysterowane. Dla bezpiecze

ń

stwa, odł

ą

czenie napi

ę

cia

na wyj

ś

ciu sofstartu mo

ż

na osi

ą

gn

ąć

za pomoc

ą

dodatkowego urz

ą

dzenia ł

ą

czeniowego (np.

wył

ą

cznika lub stycznika).

Je

ż

eli po stronie odpływowej maja by

ć

prowadzone prace obsługowe, niezb

ę

dne jest

zabezpieczenie wył

ą

czonego urz

ą

dzenia łagodnego rozruchu przed niezamierzonym

zał

ą

czeniem. Efekt ten mo

ż

na uzyska

ć

stosuj

ą

c wył

ą

cznik mocy, bezpiecznikowy odł

ą

cznik

obci

ąż

enia albo odpowiednie urz

ą

dzenie ł

ą

czeniowe.

Przemienniki cz

ę

stotliwo

ś

ci oraz ich obwody zasilaj

ą

ce i wyj

ś

ciowe ł

ą

cznie z silnikami, podlegaj

ą

ogólnym zasadom ochrony przeciwpora

ż

eniowej.


2. Budowa i parametry

W ka

ż

dym urz

ą

dzeniu energoelektronicznym mo

ż

na wyodr

ę

bni

ć

dwa zasadnicze obwody:

obwód główny (obejmuj

ą

cy podzespoły silnopr

ą

dowe), w którym odbywa si

ę

przekształcenie

energii elektrycznej stosownie do wymaga

ń

odbiorników, oraz układy elektroniczne steruj

ą

ce

prac

ą

zaworów półprzewodnikowych, spełniaj

ą

ce funkcje regulacyjne, monitorowania stanów

pracy i sygnalizacyjne.

Przemiennik cz

ę

stotliwo

ś

ci jest układem energoelektronicznym zestawionym z prostownika

falownika i pulpitu sterowania. Słu

ż

y on do takiego przekształcania energii elektrycznej

dostarczanej z sieci zasilaj

ą

cej, aby dopasowa

ć

j

ą

do potrzeb nap

ę

dzanej maszyny roboczej.

Energia powinna by

ć

dostarczana w sposób ekonomiczny (w kosztach eksploatacji) i optymalny

z punktu widzenia funkcjonowania układu nap

ę

dowego, kompatybilny dla

ś

rodowiska i

bezpieczny w u

ż

ytkowaniu. Na rysunku 1 przedstawiono pogl

ą

dowy schemat ideowy

przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci zasilanego z sieci TN.

Cz

ęść

silnopr

ą

dow

ą

przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci mo

ż

na podzieli

ć

na trzy bloki:

1. jedno- lub trójfazowy prostownik dwupołówkowy, najcz

ęś

ciej niesterowalny,

2. obwód po

ś

rednicz

ą

cy, zawieraj

ą

cy pojemno

ść

(C

p

) rz

ę

du milifaradów, b

ę

d

ą

c

ą

„magazynem energii”,

3. falownik napi

ę

cia zamieniaj

ą

cy napi

ę

cie stałe na wyj

ś

ciowe napi

ę

cie przemienne o

regulowanej cz

ę

stotliwo

ś

ci i amplitudzie. Programem generowania napi

ę

cia wyj

ś

ciowego

steruje układ sterowania, kontroli i zabezpieczenia, który realizuje równie

ż

funkcje

zabezpiecze

ń

przetwornicy i silnika.

Przemiennik ze wzgl

ę

du na prawidłowo

ść

i skuteczno

ść

doboru

ś

rodków ochrony przeciw-

pora

ż

eniowej cechuje si

ę

nast

ę

puj

ą

cymi wła

ś

ciwo

ś

ciami:

zmienno

ść

i brak mo

ż

liwo

ś

ci jednoznacznego wyznaczenia impedancji p

ę

tli zwarcia przy

doziemieniu w obr

ę

bie przemiennika i za przemiennikiem,

rodzaj i cz

ę

stotliwo

ść

pr

ą

du, który popłynie w obwodzie ziemnozwarciowym przy zwarciu

doziemnym, s

ą

zale

ż

ne od miejsca zwarcia i aktualnego wysterowania przemiennika,

wytwarzanie zakłóce

ń

radioelektrycznych, które silnie zakłócaj

ą

pomiary,

stosunkowo du

ż

y pr

ą

d upływu na wej

ś

ciu przemiennika, zwi

ą

zany jest z zastosowaniem

filtru i ekranowanych przewodów do zasilania silnika.

background image

39

Rys. 1 Pogl

ą

dowy schemat ideowy przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci

background image

40

Ka

ż

dy przemiennik cz

ę

stotliwo

ś

ci powinien posiada

ć

na wej

ś

ciu indukcyjno

ść

(transformator lub

dławiki sieciowe), która obni

ż

a załamania napi

ę

cia sieci podczas komutacji. Indukcyjno

ść

ta ma

równie

ż

wpływ na obni

ż

enie pr

ą

du zwarcia doziemnego o około 2 do 40 %, w zale

ż

no

ś

ci od

rozwi

ą

zania układu i k

ą

ta wysterowania przemiennika.

Zastosowane na wyj

ś

ciu prostownika zabezpieczenie przeciwzwarciowe (Z) zwiera wej

ś

cie

falownika w stanach awarii w falowniku lub silniku. Zwarcie takie chroni zawory falownika przed
uszkodzeniem a obsługuj

ą

cych ludzi przed pora

ż

eniem, oraz powoduje zadziałanie

zabezpiecze

ń

prostownika.

Aby skutecznie chroni

ć

tranzystory IGBT w falowniku, przed skutkami pr

ą

du zwarcia, którego

ź

ródłem jest kondensator (C

p

) o du

ż

ej pojemno

ś

ci, zabezpieczenie falownika musi zadziała

ć

w

ci

ą

gu kilku milisekund.

Falownik napi

ę

cia w wyniku odpowiedniego przeł

ą

czania tranzystorów z cz

ę

stotliwo

ś

ci

ą

zale

ż

n

ą

od wykonania (od 500 Hz do kilkudziesi

ę

ciu kHz) kształtuje pr

ą

d w poszczególnych fazach

silnika o cz

ę

stotliwo

ś

ci 0 do 200 Hz w zale

ż

no

ś

ci od wymaganej pr

ę

dko

ś

ci obrotowej silnika.

W stanie normalnej pracy przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci wyst

ę

puje znaczne napi

ę

cie dotykowe

pomi

ę

dzy obudowami przemiennika i silnika, je

ż

eli obudowy te nie s

ą

metalicznie poł

ą

czone

przewodem ochronnym PE i ekranem i dlatego takie poł

ą

czenie jest konieczne.

Wewn

ą

trz obudowy przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci nale

ż

y umie

ś

ci

ć

szyn

ę

ochronn

ą

PE poł

ą

czon

ą

z rozdzielnic

ą

zasilaj

ą

c

ą

i z silnikiem, oraz z magistral

ą

uziemiaj

ą

c

ą

budynku. Do szyny tej

podł

ą

cza si

ę

te

ż

obudowy wyposa

ż

enia elektrycznego przemiennika, ekrany i ewentualnie punkt

neutralny obwodów elektroniki.

3. Charakterystyka zagro

ż

e

ń

w układach energoelektronicznych

W urz

ą

dzeniach energoelektronicznych mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

wiele zagro

ż

e

ń

, dla których nale

ż

y

stosowa

ć

odpowiedni

ą

ochron

ę

przy ich projektowaniu, instalowaniu i eksploatacji.

Do zagro

ż

e

ń

obsługi zalicza si

ę

:

mo

ż

liwo

ść

pora

ż

enia pr

ą

dem,

pola elektromagnetyczne zagra

ż

aj

ą

ce zdrowiu człowieka lub zakłócaj

ą

ce działanie

urz

ą

dze

ń

(szczególnie przy komputerowym sterowaniu układu),

niezamierzony rozruch silników po zaniku i powrocie napi

ę

cia,

powstanie łuku elektrycznego na stykach ł

ą

czników,

eksplozja półprzewodnikowych przyrz

ą

dów mocy, bezpieczników, kondensatorów

energetycznych lub wył

ą

czników instalacyjnych,

po

ż

ar, którego po

ś

redni

ą

przyczyn

ą

mo

ż

e by

ć

ź

le dobrane zabezpieczenie lub

zastosowanie palnych materiałów izolacyjnych,

rozbiegni

ę

cie si

ę

nieobci

ąż

onego silnika pr

ą

du stałego prowadz

ą

ce do jego rozpadni

ę

cia

lub rozsypania komutatora,

awarie mechaniczne,

nadmierny hałas.

Jedno z głównych zagro

ż

e

ń

pora

ż

eniowych wyst

ę

puje przy zwarciu w obwodach wewn

ę

trz-nych

przemiennika do przewodu ochronnego. W układach przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci, kiedy przewód

ochronny jest poł

ą

czony z uziemieniem roboczym transformatora sieciowego, wtedy w

przewodzie ochronnym popłynie pr

ą

d zwarcia o warto

ś

ci zale

ż

nej od miejsca zwarcia. Mo

ż

e to

by

ć

pr

ą

d stały lub przemienny o ró

ż

nej cz

ę

stotliwo

ś

ci. W przypadku doziemienia przed

prostownikiem - jest to pr

ą

d przemienny o cz

ę

stotliwo

ś

ci sieciowej, przy zwarciu na wyj

ś

ciu

prostownika - jest to pr

ą

d spolaryzowany składow

ą

zmienn

ą

, a przy zwarciu na wyj

ś

ciu

falownika, w którym tranzystory s

ą

sterowane w systemie PWM – pr

ą

d przemienny

spolaryzowany cz

ę

stotliwo

ś

ci

ą

modulacji. (PWM - system generowania zawansowanych

sygnałów o modulowanej szeroko

ś

ci impulsów do sterowania tranzystorów zasilaj

ą

cych silnik).

background image

41

Reprezentatywne miejsca zwar

ć

doziemnych w obwodach przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci i

przebiegi napi

ęć

podczas tych zwar

ć

przedstawia rysunek 2.

Warto

ść

pr

ą

du doziemienia w układach energoelektronicznych zale

ż

y od wielu czynników, a w

szczególno

ś

ci od:

mocy transformatora prostownikowego lub dławików sieciowych,

k

ą

ta wysterowania zaworów w prostowniku,

nastawionej warto

ś

ci pr

ą

du ograniczenia w układach regulacji przemienników,

poziomu pr

ę

dko

ś

ci obrotowej silnika w układach nap

ę

dowych pr

ą

du stałego.

Przy doziemieniu na wyj

ś

ciu prostownika w przemienniku cz

ę

stotliwo

ś

ci, poł

ą

czonego w układzie

trójfazowego mostka, skuteczna warto

ść

pr

ą

du w przewodzie ochronnym mo

ż

e osi

ą

gn

ąć

warto

ść

3

razy wi

ę

ksz

ą

ni

ż

w przewodzie fazowym. Warto

ść

maksymalna pr

ą

du fazowego i

pr

ą

du w przewodzie ochronnym jest taka sama, co znacznie utrudnia ochron

ę

przeciwpora

ż

eniow

ą

. Utrudnia to dobór zabezpiecze

ń

nadpr

ą

dowych przemiennika i jego

instalacji zasilaj

ą

cej.

Wynika st

ą

d konieczno

ść

stosowania poł

ą

cze

ń

ochronnych o odpowiednio du

ż

ym przekroju oraz

stosowania zacisków gwarantuj

ą

cych du

żą

pewno

ść

poł

ą

cze

ń

tych przewodów. Przy

doziemieniach wewn

ą

trz układu energoelektronicznego o napi

ę

ciu dotykowym decyduje

rezystancja lub impedancja poł

ą

cze

ń

ochronnych. Zwykle wymaga si

ę

, aby rezystancja poł

ą

cze

ń

wyrównawczych nie była wi

ę

ksza ni

ż

0,1

.

Rys. 2. Reprezentatywne miejsca zwar

ć

doziemnych w obwodach przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci i

przebiegi napi

ęć

podczas tych zwar

ć


Podczas pracy przemienników istnieje mo

ż

liwo

ść

powstania zwar

ć

mi

ę

dzy przewodowych lub

doziemnych zarówno w obwodach wewn

ę

trznych jak i zewn

ę

trznych. Zwarcia te prowadz

ą

zazwyczaj do powa

ż

nych uszkodze

ń

ich elementów i podzespołów, a tak

ż

e stanowi

ą

zagro

ż

enia

dla obsługi. Dlatego te

ż

przemiennik powinien by

ć

wyposa

ż

ony w zabezpieczenia, które b

ę

d

ą

chroni

ć

:

ludzi przed zagro

ż

eniami (pora

ż

eniem, łukiem elektrycznym, itp.),

urz

ą

dzenia i instalacje przed po

ż

arem,

elementy wyposa

ż

enia prostownika, falownika i silnika przed zniszczeniem.

background image

42

4. Zasady stosowania ochrony przeciwpora

ż

eniowej

Obwody instalacji elektrycznych zasilane przez przemienniki cz

ę

stotliwo

ś

ci musz

ą

by

ć

obj

ę

te

ochron

ą

przed dotykiem bezpo

ś

rednim i dotykiem po

ś

rednim. Zasady ochrony s

ą

podobne jak w

innych obwodach zgodnie z wymaganiami PN-IEC 60364-4-41.

4.1. Ochrona przed dotykiem bezpo

ś

rednim

Ochrona przed dotykiem bezpo

ś

rednim polega na stosowaniu podstawowej izolacji cz

ęś

ci

czynnych, która zapewnia bezpiecze

ń

stwo w stanie normalnej pracy, oraz osłon o odpowied-nim

stopniu ochrony IP. Izolacja podstawowa powinna izolowa

ć

obudow

ę

urz

ą

dzenia od cz

ęś

ci

przewodz

ą

cych pr

ą

d w obwodzie głównym przemiennika, oraz izolowa

ć

obwód główny od

obwodów regulacji i sterowania, których izolacja wzgl

ę

dem obudowy jest o znacznie mniejszej

wytrzymało

ś

ci ni

ż

izolacja podstawowa. Izolacja podstawowa mo

ż

e by

ć

nara

ż

ona na wszelkie

przepi

ę

cia, równie

ż

przepi

ę

cia komutacyjne o warto

ś

ci zale

ż

nej nie tylko od stromo

ś

ci pr

ą

du,

lecz równie

ż

od indukcyjno

ś

ci poł

ą

cze

ń

wewn

ę

trznych.

Stosowane obudowy i osłony zarówno przemienników cz

ę

stotliwo

ś

ci jak i zasilanych z nich

urz

ą

dze

ń

powinny mie

ć

odpowiedni do warunków

ś

rodowiskowych u

ż

ytkowania urz

ą

dze

ń

stopie

ń

ochrony IP oraz nie da

ć

si

ę

usun

ąć

bez u

ż

ycia narz

ę

dzi lub klucza. Obudowa urz

ą

dzenia

musi by

ć

odporna na mechaniczne uszkodzenia wyst

ę

puj

ą

ce w eksploatacji. Normy

uwzgl

ę

dniaj

ą

to wymaganie np. przez podanie grubo

ś

ci blachy, z której powinna by

ć

wykonana

obudowa. Obudowy powinny by

ć

wykonane w osłonie, co najmniej IP 2x, przy czym ich górne

powierzchnie w osłonie IP 4x. Otwarcie drzwi oraz zdj

ę

cie osłon powinno by

ć

mo

ż

liwe przy

u

ż

yciu specjalnych kluczy lub narz

ę

dzi i powodowa

ć

wył

ą

czenie układu. Dost

ę

p do pracuj

ą

cego

układu po otwarciu drzwi mo

ż

e mie

ć

tylko personel konserwuj

ą

cy, odpowiednio przeszkolony,

przy czym układ musi by

ć

wyposa

ż

ony w

ś

rodki ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim.

Ochrona przed dotykiem bezpo

ś

rednim ma uniemo

ż

liwi

ć

personelowi obsługuj

ą

cemu

niezamierzone zetkni

ę

cie si

ę

z cz

ęś

ciami czynnymi przewodz

ą

cymi pr

ą

d. Wszystkie cz

ęś

ci

przewodz

ą

ce dost

ę

pne, które nie s

ą

oddzielone od cz

ęś

ci czynnych przewodz

ą

cych pr

ą

d

przynajmniej izolacj

ą

podstawow

ą

musz

ą

by

ć

traktowane jako cz

ęś

ci czynne przewodz

ą

ce pr

ą

d.

Elementy znajduj

ą

ce si

ę

podczas konserwacji pod niebezpiecznym napi

ę

ciem powinny by

ć

opisane i zabezpieczone przed przypadkowym dotkni

ę

ciem.

Elementem ochrony podstawowej w urz

ą

dzeniach energoelektronicznych s

ą

równie

ż

odpowiednie odst

ę

py izolacyjne w powietrzu i wzdłu

ż

powierzchni osłoni

ę

tego wyposa

ż

enia,

dostosowane do stopnia zapylenia

ś

rodowiska i do poziomu przepi

ęć

przej

ś

ciowych

przychodz

ą

cych z sieci. Izolacja w powietrzu i po powierzchni wzgl

ę

dem obudowy powinna by

ć

odporna na nara

ż

enia mechaniczne wynikaj

ą

ce z procesu eksploatacji.

Wymagania w zakresie doboru

ś

rodków ochrony przeciwpora

ż

eniowej układów energoelek-

tronicznych bazuj

ą

na nast

ę

puj

ą

cych dokumentach:

Normach IEC 61140, EN – 50178, PN-IEC 60364-4-41, PN-EN 60950 i opracowywanym
dokumencie IEC 61800 dotycz

ą

cym budowy układów nap

ę

dowych.

W normach nowej generacji wymagane jest stosowanie instrukcji i napisów ostrzegawczych w
celu ochrony przed dotykiem bezpo

ś

rednim.

4.2. Ochrona przed dotykiem po

ś

rednim

Ochrona przed dotykiem po

ś

rednim polega na zastosowaniu

ś

rodków, które przy uszkodzeniu

izolacji podstawowej i pojawieniu si

ę

napi

ę

cia na metalowych osłonach urz

ą

dze

ń

powoduj

ą

samoczynne i szybkie ich wył

ą

czenie albo obni

ż

enie pojawiaj

ą

cego si

ę

napi

ę

cia dotykowego do

warto

ś

ci niezagra

ż

aj

ą

cej pora

ż

eniem.

Sprawdzenie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej przed dotykiem po

ś

rednim polega na

sprawdzeniu czy spełniony jest warunek samoczynnego wył

ą

czenia zasilania:

Z

S

.

I

a

< U

o

Lub czy spełniony jest warunek obni

ż

enia napi

ę

cia dotykowego poni

ż

ej warto

ś

ci dopuszczalnej

długotrwale w danych warunkach

ś

rodowiskowych:

background image

43

R

A

.

I

a

U

L

gdzie:

Z

S

- impedancja p

ę

tli zwarcia obejmuj

ą

ca

ź

ródło zasilania, przewód fazowy do miejsca

zwarcia i przewód ochronny od miejsca zwarcia do

ź

ródła zasilania w [

Ω]

,

I

a

- pr

ą

d zapewniaj

ą

cy zadziałanie urz

ą

dzenia ochronnego (wył

ą

cznika lub bezpiecz-

nika) w wymaganym czasie zale

ż

nym od warunków

ś

rodowiskowych i rodzaju

urz

ą

dzenia w [A],

R

A

– suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego ł

ą

cz

ą

cego cz

ęś

ci przewodz

ą

ce

dost

ę

pne w [

Ω],

U

L

– napi

ę

cie dotykowe dopuszczalne długotrwale w danych warunkach

ś

rodowisko-

wych w [V]

U

o

– napi

ę

cie fazowe sieci w [V]

Dla oceny skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej przeprowadza si

ę

pomiar impedancji p

ę

tli

zwarciowej Z

S

i okre

ś

la pr

ą

d I

a

na podstawie charakterystyk czasowopr

ą

dowych urz

ą

dzenia

ochronnego, lub znamionowego pr

ą

du ró

ż

nicowego urz

ą

dze

ń

ż

nicowopr

ą

dowych i wtedy

znamionowy pr

ą

d wyzwalaj

ą

cy

Ι

n

jest pr

ą

dem I

a

. Pr

ą

d I

a

jest dobierany tak, aby zapewni

ć

wył

ą

czenie w wymaganym czasie 0,2, 0,4 lub 5 s zgodnie z wymaganiami p. 413.1.3 normy

PN-IEC 60364-4-41.

Ochrona przed dotykiem po

ś

rednim w obwodach zasilanych przez przemienniki cz

ę

stotliwo

ś

ci

realizowana jest najcz

ęś

ciej przez samoczynne wył

ą

czenie zasilania, w razie uszkodzenia

izolacji podstawowej powinna zapewni

ć

:



albo samoczynne wył

ą

czenie zasilania przez zabezpieczenie nadmiarowopr

ą

dowe lub

ż

nicowopr

ą

dowe,



albo ograniczenie napi

ę

cia dotykowego wyst

ę

puj

ą

cego na cz

ęś

ciach przewodz

ą

cych

dost

ę

pnych, do poziomu nieprzekraczaj

ą

cego warto

ś

ci dopuszczalnych.

Dla przekształtników charakterystyczne jest to, i

ż

przebieg czasowy pr

ą

du zwarciowego zale

ż

y

od miejsca zwarcia i

ż

e zwarcie mi

ę

dzybiegunowe i zwarcie doziemne w tym samym miejscu

mo

ż

e charakteryzowa

ć

si

ę

innym przebiegiem pr

ą

du zwarciowego.

W przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej przemiennika cz

ę

stotliwo

ś

ci, w przewodzie

ochronnym PE obwodu głównego mo

ż

e płyn

ąć

, pr

ą

d stały lub przemienny o warto

ś

ci zale

ż

nej od

miejsca doziemienia. Pr

ą

d doziemienia mo

ż

e mie

ć

ż

n

ą

warto

ść

w zale

ż

no

ś

ci od k

ą

ta

wysterowania prostownika.

Istotnym elementem ochrony przed dotykiem po

ś

rednim jest szyna ochronna PE, instalowana

wewn

ą

trz obudowy przemiennika, która powinna by

ć

poł

ą

czona przewodem ochronnym z

zaciskiem ochronnym rozdzielnicy zasilaj

ą

cej. Z szyn

ą

t

ą

powinny by

ć

poł

ą

czone przewodami

wyrównawczymi, mocowanymi w sposób pewny, wszystkie cz

ęś

ci składowe układu i cz

ęś

ci

przewodz

ą

ce obce, celem ograniczenia napi

ę

cia dotykowego wzgl

ę

dem s

ą

siednich uziemionych

cz

ęś

ci przewodz

ą

cych w przypadku uszkodzenia izolacji do obudowy i wyst

ą

pienia zwarcia.

4.2.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wył

ą

czenia zasilania

Ochrona przy u

ż

yciu przet

ęż

eniowych urz

ą

dze

ń

zabezpieczaj

ą

cych

W przypadku uszkodzenia w obwodzie przed przemiennikiem mo

ż

emy sprawdza

ć

skuteczno

ść

ochrony przez pomiar impedancji p

ę

tli zwarcia zarówno w przemiennikach jednofazowych jak i

przemiennikach trójfazowych jak przedstawiono na rys. 3.

Ze wzgl

ę

du na niemo

ż

no

ść

wyznaczenia p

ę

tli zwarcia przy doziemieniu za przemiennikiem lub w

jego obr

ę

bie, nie jest mo

ż

liwe zastosowanie zewn

ę

trznego zabezpieczenia nadmiaro-

wopr

ą

dowego, które umo

ż

liwiałoby prac

ę

zasilanych nap

ę

dów w całym zakresie obci

ąż

e

ń

bez

nieselektywnych wył

ą

cze

ń

i zapewniało skuteczne wył

ą

czenie w przypadku doziemienia bez

wzgl

ę

du na aktualne wysterowanie przemiennika.

background image

44

Rys. 3 Zasada pomiaru impedancji p

ę

tli zwarcia dla oceny skuteczno

ś

ci ochrony przed dotykiem

po

ś

rednim przemiennika jednofazowego

Je

ż

eli elementem zabezpieczaj

ą

cym przed zwarciem na wyj

ś

ciu prostownika ma by

ć

jedynie

wył

ą

cznik lub bezpiecznik to przewód ochronny PE nale

ż

y dobra

ć

odpowiednio do pr

ą

du

płyn

ą

cego podczas zwarcia z uwzgl

ę

dnieniem czasu trwania tego zwarcia.

Zabezpieczenia ziemnozwarciowe i zwarciowe realizowane przez układ sterowania i kontroli
przemiennika i b

ę

d

ą

ce jego integraln

ą

cz

ęś

ci

ą

, mog

ą

wykry

ć

doziemienie, jednak sposób ich

działania (zablokowanie funkcji zabezpieczenia, sygnalizacja lub zablokowanie falownika) ró

ż

ni

ą

si

ę

w zale

ż

no

ś

ci od wykonania przemiennika i cz

ę

sto s

ą

ustawiane programowo. U

ż

ytkownik

urz

ą

dzenia, jak równie

ż

osoba sprawdzaj

ą

ca skuteczno

ść

ochrony przeciwpo-ra

ż

eniowej, nie

dysponuj

ą

najcz

ęś

ciej informacjami o sposobie działania zabezpieczenia ziemnozwarciowego

lub zwarciowego, ani nie znaj

ą

warto

ś

ci, przy których to działanie nast

ę

puje (dane te nie s

ą

podawane w DTR).

Ponadto zabezpieczenia te powoduj

ą

, co najwy

ż

ej zablokowanie zaworów falownika, co – w

rozumieniu przepisów o ochronie przeciwpora

ż

eniowej – nie jest wył

ą

czeniem zasilania. W

zwi

ą

zku z tym poj

ę

cie p

ę

tli zwarcia w takich przypadkach w układach przekształtnikowych

nie ma zastosowania i zastosowanie zabezpieczaj

ą

cych urz

ą

dze

ń

przet

ęż

eniowych nie jest w

tym przypadku mo

ż

liwe.

Ochrona przy u

ż

yciu urz

ą

dze

ń

ochronnych ró

ż

nicowopr

ą

dowych

Urz

ą

dzenia ochronne ró

ż

nicowopr

ą

dowe stosowane do zabezpieczania przemienników musz

ą

charakteryzowa

ć

si

ę

cechami, których nie wymaga si

ę

od zabezpiecze

ń

stosowanych w

instalacjach bez tych urz

ą

dze

ń

. Obszar obj

ę

ty ochron

ą

zale

ż

y od umiejscowienia wył

ą

cznika

ż

nicowopr

ą

dowego. Je

ż

eli zostanie on zainstalowany na wej

ś

ciu przemiennika, strefa

ochronna obejmie przemiennik i zasilane z niego odbiory. Je

ż

eli zostanie on zainstalowany na

wyj

ś

ciu – chronione b

ę

d

ą

jedynie zasilane silniki. Obydwa rozwi

ą

zania maj

ą

swoje zalety i wady.

A) Wył

ą

cznik zainstalowany na dopływie do przemiennika powinien by

ć

tak dobrany, aby nie

powodował wył

ą

cze

ń

pod wpływem pr

ą

dów upływowych w zabezpieczonym obwodzie.

Przed doborem wył

ą

cznika nale

ż

y pomierzy

ć

pr

ą

d upływowy, który zale

ż

y w znacznym

stopniu od zastosowanego filtru, długo

ś

ci i typu przewodów zasilaj

ą

cych silnik oraz od

pojemno

ś

ci uzwoje

ń

silnika. Zastosowany wył

ą

cznik musi w sposób skuteczny reagowa

ć

na pr

ą

dy upływowe pojawiaj

ą

ce si

ę

w dowolnym miejscu obwodu chronionego, czyli na

odkształcone pr

ą

dy przemienne o zmieniaj

ą

cej si

ę

w szerokich granicach cz

ę

stotliwo

ś

ci

oraz na pr

ą

dy wyprostowane o ró

ż

nej zawarto

ś

ci t

ę

tnie

ń

, powinien by

ć

to wył

ą

cznik typu B.

Przepływ pr

ą

du ziemnozwarciowego nie ustaje w chwili odł

ą

czenia zasilania. Zmienia si

ę

droga jego przepływu, gdy

ż

od uszkodzonego obwodu odł

ą

czone zostaje poł

ą

czenie z

ziemi

ą

o małej impedancji, którym jest punkt gwiazdowy transformatora zasilaj

ą

cego sie

ć

.

Z chwil

ą

wył

ą

czenia zasilania obwód ziemnozwarciowy, w którym

ź

ródłem zasilania jest

du

ż

a pojemno

ść

C

p

, b

ę

dzie zamykał si

ę

przez rezystancj

ę

izolacji faz niedotkni

ę

tych

doziemieniem. Pr

ą

d ziemnozwarciowy, zmniejszy si

ę

znacznie, szacunkowo do ok. 1 mA.

B) Wył

ą

cznik zainstalowany na wyj

ś

ciu przemiennika powinien reagowa

ć

na pr

ą

dy ró

ż

nicowe

o cz

ę

stotliwo

ś

ciach mieszcz

ą

cych si

ę

w zakresie regulacji przetwornicy, nale

ż

y, wi

ę

c

background image

45

stosowa

ć

wył

ą

czniki typu B, które reaguj

ą

na przepływ pr

ą

dów stałych.

W wi

ę

kszo

ś

ci układów nap

ę

dowych w praktyce skuteczn

ą

ochron

ę

mo

ż

na zapewni

ć

stosuj

ą

c

wył

ą

czniki typu A, kilkakrotnie ta

ń

sze od wył

ą

czników typu, B.

4.2.2. Ochrona przy u

ż

yciu poł

ą

cze

ń

wyrównawczych

W układach energoelektronicznych istotn

ą

rol

ę

w ochronie przeciwpora

ż

eniowej odgrywaj

ą

poł

ą

czenia ochronne i wyrównawcze, których celem jest wyrównanie potencjału mi

ę

dzy

poszczególnymi cz

ęś

ciami układu w przypadku wyst

ą

pienia doziemienia. Aby poł

ą

czenia

wyrównawcze pełniły rol

ę

niezale

ż

nego

ś

rodka ochronnego, musz

ą

by

ć

wykonane z

uwzgl

ę

dnieniem dwu zasadniczych czynników:

A) musz

ą

zapewnia

ć

wyrównanie potencjałów pomi

ę

dzy cz

ęś

ciami przewodz

ą

cymi dost

ę

p-nymi

urz

ą

dzenia b

ę

d

ą

cego

ź

ródłem zagro

ż

enia (przemiennika lub silnika) a jednocze

ś

nie

dost

ę

pnymi cz

ęś

ciami przewodz

ą

cymi obcymi. Warunek ten powinien by

ć

spełniony dla

pr

ą

du ziemnozwarciowego, powoduj

ą

cego wył

ą

czenie zasilania w wymaganym czasie przez

najbli

ż

sze od strony zasilania zabezpieczenie nadpr

ą

dowe. Napi

ę

cie dotykowe wy

ż

sze od

napi

ę

cia dotykowego dopuszczalnego długotrwale nie mo

ż

e pojawi

ć

si

ę

pomi

ę

dzy

ż

adn

ą

z

cz

ęś

ci przewodz

ą

cych obj

ę

tych poł

ą

czeniami wyrównawczymi a jak

ą

-kolwiek jednocze

ś

nie

dost

ę

pn

ą

cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

nie obj

ę

t

ą

nimi lub powierzchni

ą

gruntu.

B) Przekrój przewodów u

ż

ytych do wykonania poł

ą

cze

ń

powinien by

ć

jak najwi

ę

kszy i spełnia

ć

wymagania PN-IEC 60364-5-54. Przekrój ten nie powinien by

ć

mniejszy ni

ż

warto

ść

obliczona ze wzoru: S =

k

t

I

2

gdzie S = przekrój w mm

2

, I = warto

ść

pr

ą

du zwarciowego

[A], t = czas zadziałania urz

ą

dzenia zabezpieczaj

ą

cego [s], k – współczynnik, którego

warto

ść

zale

ż

y od materiału

ż

yły, izolacji i innych elementów przewodu ochronnego oraz od

jego temperatury pocz

ą

tkowej i ko

ń

cowej. Warto

ś

ci współczynnika k podaje norma PN-IEC

60364-5-54.

C) Przekrój przewodu ochronnego dobiera si

ę

z uwagi na ochron

ę

urz

ą

dzenia i instalacji przed

pora

ż

eniem lub po

ż

arem, za

ś

sposób ich prowadzenia powinien by

ć

taki, aby eliminowa

ć

zakłócenia elektromagnetyczne, czyli zapewnia

ć

kompatybilno

ść

elektromagnetyczn

ą

.

Przewody ochronne ł

ą

cz

ą

ce sie

ć

zasilaj

ą

c

ą

z przemiennikiem i silnikiem nale

ż

y prowadzi

ć

ł

ą

cznie z przewodami przewodz

ą

cymi pr

ą

d główny. Taki sposób prowadzenia przewodów

zmniejsza poziom zakłóce

ń

elektromagnetycznych generowanych przez obwody główne i sprzyja

ograniczaniu składowej zgodnej przepi

ęć

atmosferycznych.

Przy instalowaniu układów energoelektronicznych nale

ż

y zadba

ć

o pewno

ść

poł

ą

cze

ń

ochronnych i wyrównawczych. Zaleca si

ę

ł

ą

czenie ich na dwie

ś

ruby, co gwarantuje wła

ś

ciwy i

pewny zestyk. Do jednego zacisku ochronnego nie powinno si

ę

ł

ą

czy

ć

kilku przewodów

wyrównawczych lub ochronnych, poniewa

ż

nie gwarantuje to dobrego i pewnego poł

ą

czenia

stykowego. W przypadku zasilania przemiennika przewodem, pi

ę

cio

ż

yłowym, gdy zb

ę

dny jest

przewód neutralny, przewód ochronny PE, powinny stanowi

ć

dwie

ż

yły N i PE.

W tym przypadku długotrwały pr

ą

d zwarciowy o warto

ś

ci ok.

3

wi

ę

kszej ni

ż

pr

ą

d w prze-

wodzie fazowym nie uszkodzi przewodu ochronnego, oraz skutecznie zostanie ograniczone
napi

ę

cie dotykowe towarzysz

ą

ce doziemieniu.

5. Sprawdzanie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej

Sposób sprawdzenia skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej w obwodach z elementami

energoelektronicznymi zale

ż

y od zastosowanego

ś

rodka ochronnego.

W przypadku zastosowania zabezpiecze

ń

nadmiarowopr

ą

dowych nale

ż

y pomierzy

ć

impedancj

ę

p

ę

tli zwarcia.

Sprawdzenie wył

ą

cznika ró

ż

nicowopr

ą

dowego polega na pomiarze pr

ą

du ró

ż

nicowego

powoduj

ą

cego jego zadziałanie oraz pomiarze czasu tego zadziałania i porównanie warto

ś

ci

zmierzonych z dopuszczalnymi. Pomiar czasu zadziałania powinien by

ć

przeprowadzony przy

background image

46

wymuszeniu pr

ą

du ró

ż

nicowego o warto

ś

ci, dla której producent deklaruje maksymaln

ą

warto

ść

czasu.

Obecnie w kraju dost

ę

pnych jest wiele testerów i mikroprocesorowych mierników wył

ą

czników

ż

nicowopr

ą

dowych i to dla wszystkich typów wył

ą

czników. Nale

ż

y przestrzega

ć

zasady

ż

eby

wył

ą

czniki ró

ż

nicowopr

ą

dowe typu A i B były sprawdzane odpowiednimi miernikami

przeznaczonymi dla tego typu wył

ą

czników. Zakłócenia radioelektryczne wytwarzane przez

przemienniki silnie zakłócaj

ą

pomiary wielko

ś

ci elektrycznych, co mo

ż

e powodowa

ć

ż

nic

ę

wskaza

ń

przyrz

ą

dów pomiarowych, gdy zostan

ą

zastosowane mierniki przystosowane do

wykonywania pomiarów w obwodach zasilanych napi

ę

ciem sinusoidalnym 50 Hz – stosowane

dla wył

ą

czników typu AC.

Zalecanym sposobem oceny skuteczno

ś

ci poł

ą

cze

ń

wyrównawczych po ich zainstalowaniu oraz

w przypadku zmiany warunków w miejscu usytuowania chronionych urz

ą

dze

ń

mog

ą

cej mie

ć

wpływ na ich skuteczno

ść

, powinien by

ć

pomiar napi

ęć

ra

ż

eniowych, szczególnie wyst

ę

puj

ą

cych

napi

ęć

wzgl

ę

dem podło

ż

a. Pomiar napi

ęć

ra

ż

eniowych polega na pomiarze rezystancji poł

ą

cze

ń

ochronnych i obliczeniu napi

ę

cia ra

ż

enia, jakie mo

ż

e pojawi

ć

si

ę

w przypadku przepływu pr

ą

du

uszkodzeniowego przez te poł

ą

czenia. Jako pr

ą

d uszkodzeniowy przyjmujemy I

a

zabezpieczenia

zastosowanego w rozdzielnicy zasilaj

ą

cej badany obwód. Dla poł

ą

czenia ochronnego mierzymy

rezystancj

ę

przewodu PE od rozdzielnicy zasilaj

ą

cej do zasilanego urz

ą

dzenia, np. silnika.

Pomiar ten wykonujemy miernikiem do pomiaru małych rezystancji, np. typu MMR-600 produkcji
SONEL lub mostkiem Thomsona.

Zgodnie z wymaganiem norm uwa

ż

a si

ę

,

ż

e ochrona jest skuteczna, je

ż

eli napi

ę

cie dotykowe U

d

jest mniejsze od dopuszczalnej długotrwale w danych warunkach

ś

rodowiskowych warto

ś

ci

napi

ę

cia dotykowego:

U

d

= I

a

.

Z

PE

U

L

Gdzie: I

a

- pr

ą

d wył

ą

czaj

ą

cy urz

ą

dzenia zabezpieczaj

ą

cego (w obwodzie zasilania przemien-

nika lub urz

ą

dzenia odbiorczego),

Z

PE

– warto

ść

impedancji (rezystancji) przewodu ochronnego PE mi

ę

dzy rozpatrywa-

n

ą

cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

dost

ę

pn

ą

a głównym poł

ą

czeniem wyrównawczym,

U

L

– dopuszczalna długotrwale w danych warunkach

ś

rodowiskowych warto

ść

napi

ę

cia dotykowego.

Gdy w gr

ę

wchodzi napi

ę

cie przemienne o cz

ę

stotliwo

ś

ci 50 Hz i napi

ę

cie stałe, to dopusz-

czalne ich warto

ś

ci s

ą

okre

ś

lone jednoznacznie. Sprawa komplikuje si

ę

przy napi

ę

ciu wypro-

stowanym t

ę

tni

ą

cym. Je

ż

eli udział składowej przemiennej w stosunku do

ś

redniej warto

ś

ci

spadku napi

ę

cia wyprostowanego nie przekracza 10 %, to zgodnie z wymaganiami PN-EN

50178 [6] uznaje si

ę

za dopuszczaln

ą

warto

ść

obowi

ą

zuj

ą

c

ą

przy napi

ę

ciu stałym. W

przeciwnym przypadku nale

ż

y obni

ż

y

ć

j

ą

do warto

ś

ci odpowiadaj

ą

cej napi

ę

ciu przemiennemu.

Jest to jednak du

ż

e uproszczenie i wymaga dalszych bada

ń

.

Zapewnienie skuteczno

ś

ci ochrony przed dotykiem po

ś

rednim przy prawidłowym wykonaniu

instalacji nie powinno sprawia

ć

ż

adnych trudno

ś

ci.

Je

ż

eli opisany powy

ż

ej warunek nie jest spełniony, to nale

ż

y wykona

ć

poł

ą

czenie wyrównawcze

dodatkowe (miejscowe), ł

ą

cz

ą

ce badan

ą

cz

ęść

przewodz

ą

c

ą

dost

ę

pn

ą

z cz

ęś

ciami

przewodz

ą

cymi dost

ę

pnymi innych urz

ą

dze

ń

elektrycznych, oraz z cz

ęś

ciami przewodz

ą

cymi

obcymi znajduj

ą

cymi si

ę

w otoczeniu badanego urz

ą

dzenia.

W przypadku pomiarów okresowych wystarczaj

ą

ce wydaj

ą

si

ę

by

ć

ogl

ę

dziny stanu przewodów i

ich poł

ą

cze

ń

. Do

ś

wiadczenia ruchowe wykazuj

ą

,

ż

e przewody wyrównawcze, ł

ą

cz

ą

ce urz

ą

dze-

nia elektryczne z innymi cz

ęś

ciami przewodz

ą

cymi lub zbrojeniami budynków, prowadzone

niezale

ż

nie od przewodów lub kabli zasilaj

ą

cych, s

ą

cz

ę

sto nara

ż

one na uszkodzenia

mechaniczne. Ponadto nie s

ą

one kojarzone przez personel “nieelektryczny” z bezpiecze

ń

stwem

eksploatacji urz

ą

dze

ń

i bywaj

ą

np. przy pracach konserwacyjnych urz

ą

dze

ń

technologicznych

odł

ą

czane od tych urz

ą

dze

ń

. Dlatego przy ich stosowaniu nale

ż

y sporz

ą

dza

ć

dokumentacj

ę

background image

47

okre

ś

laj

ą

ca, jaki obszar (urz

ą

dzenia, elementy) maj

ą

one obejmowa

ć

. Ogl

ę

dziny ich stanu

powinny odbywa

ć

si

ę

o wiele cz

ęś

ciej, ni

ż

wynika to z okre

ś

lonej przepisami cz

ę

sto

ś

ci bada

ń

kontrolnych

ś

rodków ochrony przed dotykiem po

ś

rednim.

6. Problemy kompatybilno

ś

ci elektromagnetycznej obwodu wej

ś

ciowego

Kłopotliwym problemem przy przemiennikach cz

ę

stotliwo

ś

ci jest przewód ł

ą

cz

ą

cy przemiennik z

silnikiem, przewodz

ą

cy pr

ą

d odkształcony i przenosz

ą

cy impulsowe napi

ę

cie o du

ż

ej stromo

ś

ci i

amplitudzie. Problemu tego nie ma, kiedy przemiennik stanowi konstrukcyjn

ą

cało

ść

z silnikiem o

niedu

ż

ej mocy, lub, gdy przemiennik jest zainstalowany obok silnika w niewielkiej odległo

ś

ci do

kilku metrów.

Mo

ż

na u

ż

ywa

ć

przewodów nieekranowanych lub ekranowanych produkowanych specjalnie do

takich zastosowa

ń

.

Przewody ekranowane maj

ą

znacznie wi

ę

ksze pojemno

ś

ci doziemne ni

ż

przewody

nieekranowane

Ocena tych zwi

ę

kszonych pojemno

ś

ci mo

ż

e by

ć

dwojaka:



Korzystna, - bo ekranowanie przewodów zmniejsza stromo

ść

narastania impulsów

napi

ę

cia dochodz

ą

cego do zacisków silnika. Przypadek ten odpowiada zastosowaniu

kondensatorów w ochronie przeciwprzepi

ę

ciowej z tym,

ż

e tutaj pojemno

ś

ci s

ą

rozło

ż

one, a nieskupione.



Niekorzystna, - bo skokowe zmiany napi

ę

cia w obwodzie wyj

ś

ciowym wywołuj

ą

przepływ

znacznych impulsowych pr

ą

dów upływowych przez pojemno

ś

ci mi

ę

dzyprzewodowe i

doziemne

ż

ył przewodów ekranowanych. Pr

ą

dy upływowe o przebiegu tłumionych

oscylacji, stanowi

ą

dodatkowe obci

ąż

enie falownika (podobny efekt wywołuj

ą

pojemno

ś

ci

uzwoje

ń

silnika), utrudniaj

ą

dobór zabezpiecze

ń

przeci

ąż

eniowych nadpr

ą

dowych na

wyj

ś

ciu przemiennika i komplikuj

ą

rozwi

ą

zania ochrony przeciwpora

ż

eniowej, a nawet

niektóre szczegóły ochrony przeciwzakłóceniowej. Korzystne ze wzgl

ę

du na pewne

aspekty ochrony przeciwzakłóceniowej, przewody ekranowane nie mog

ą

by

ć

zbyt długie.

Rys. 4 sposoby przył

ą

czania ekranu elektromagnetycznego na ko

ń

cach przewodu

ekranowanego

Je

ż

eli przewody ł

ą

cz

ą

ce przemiennik z silnikiem s

ą

ekranowane, to nale

ż

y przestrzega

ć

nast

ę

puj

ą

cych zasad:



ekran elektromagnetyczny jest elementem ochrony przeciwzakłóceniowej i nie powinien

by

ć

wykorzystywany jako samodzielny przewód PE,



przewód ochronny PE obwodu silnikowego powinien by

ć

jedn

ą

z

ż

ył przewodu

ekranowanego, a nie osobno uło

ż

onym przewodem i ma on by

ć

obj

ę

ty ekranem.



ekran powinien by

ć

obustronnie uziemiony przez poł

ą

czenie z szyn

ą

ochronn

ą

background image

48

przemiennika (na pocz

ą

tku) i z korpusem silnika (na ko

ń

cu).



zako

ń

czenie ekranu nie powinno by

ć

poł

ą

czone do zacisku wyrównawczego

pojedynczym przewodem jak na rys 4a. Tam gdzie wa

ż

na jest ochrona przed

zakłóceniami cz

ę

stotliwo

ś

ci rz

ę

du 1 MHz i wi

ę

kszej ekran powinien by

ć

poł

ą

czony na

całym obwodzie przewodu, bezpo

ś

rednio z przewodz

ą

c

ą

obudow

ą

urz

ą

dzenia, do

którego wprowadza si

ę

przewód jak pokazano na rys. 4d.

Na rys 5 przedstawiono podawane przez firm

ę

Danfoss warto

ś

ci impedancji sprz

ęż

eniowej

ekranu grupy

ż

ył przewodów ró

ż

nej budowy w zale

ż

no

ś

ci od cz

ę

stotliwo

ś

ci

Uziemienie robocze elektronicznych układów sterowania nale

ż

y ł

ą

czy

ć

z szyn

ą

ochronn

ą

PE

przekształtnika i rozdzielnicy. Poł

ą

czenia te powinny by

ć

jak najkrótsze i wykonane przewodami

płaskimi (ta

ś

mami). W tym celu szyna ochronna o du

ż

ym przekroju powinna by

ć

wystarczaj

ą

co

długa i powinna by

ć

dost

ę

pna przy ka

ż

dym bloku wymagaj

ą

cym takiego poł

ą

czenia. Dla

ochrony przeciwzakłóceniowej impedancja poł

ą

cze

ń

z szyn

ą

wyrównawcz

ą

jest znacznie

wa

ż

niejsza od rezystancji uziemienia tej szyny.

Rys. 5 Impedancja sprz

ęż

eniowa [m

/m] ekranu grupy

ż

ył przewodów ró

ż

nej budowy, w

zale

ż

no

ś

ci od przesyłanej cz

ę

stotliwo

ś

ci

7. Pomiar rezystancji izolacji obwodów z urz

ą

dzeniami energoelektronicznymi

Urz

ą

dzenia energoelektroniczne zawieraj

ą

zawory półprzewodnikowe, które s

ą

mało odporne na

przet

ęż

enia i przepi

ę

cia, dlatego nale

ż

y pami

ę

ta

ć

o tym podczas pomiarów rezystancji izolacji.

Przy urz

ą

dzeniach z układami energoelektronicznymi pomiar rezystancji izolacji nale

ż

y

wykonywa

ć

pomi

ę

dzy przewodami czynnymi poł

ą

czonymi razem a ziemi

ą

, celem unikni

ę

cia

uszkodzenia elementów elektroniki. Bloki zawieraj

ą

ce elementy elektroniczne, o ile to mo

ż

liwe

nale

ż

y na czas pomiaru nale

ż

y wyj

ąć

z obudowy.

Przy pomiarze rezystancji izolacji kabli zasilaj

ą

cych silniki poprzez przemienniki cz

ę

stotliwo

ś

ci

lub falowniki nale

ż

y kable odł

ą

czy

ć

od tych urz

ą

dze

ń

i mierzy

ć

oddzielnie odcinek kabla od

rozdzielnicy zasilaj

ą

cej do urz

ą

dzenia energoelektronicznego a nast

ę

pnie odcinek od tego

urz

ą

dzenia do silnika, ł

ą

cznie z silnikiem.

background image

49

III Pomiary ochrony przeciwpora

ż

eniowej w obiektach słu

ż

by zdrowia

1. Wst

ę

p

Instalacje elektryczne w zakładach opieki zdrowotnej powinny odpowiada

ć

odpowiednim

postanowieniom prawa budowlanego, odno

ś

nych rozporz

ą

dze

ń

i wieloarkuszowej normie

PN-IEC 60364.

Obecnie nadal brak w Polsce arkusza normy PN-IEC 60364 reguluj

ą

cego zagadnienia

bezpiecze

ń

stwa elektrycznego w zakładach opieki zdrowotnej. Wymagania dla instalacji w

obiektach opieki zdrowotnej zawarte s

ą

w normie IEC 364, lecz w Polsce norma ta ci

ą

gle jeszcze

jest projektem PrPN-IEC 60364-7-710 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Instalacje elektryczne w szpitalach i innych pomieszczeniach dla potrzeb medycznych”.
Zagadnienia ogólne dotycz

ą

ce ochrony przeciwpora

ż

eniowej zawarte s

ą

w normie PN-IEC

60364-4-41 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia
bezpiecze

ń

stwa. Ochrona przeciwpora

ż

eniowa.”

W tej sytuacji nale

ż

y posługiwa

ć

si

ę

projektem normy PN-IEC 60364-7-710 lub dobrze

opracowan

ą

norm

ą

niemieck

ą

DIN VDE 0107, zgodn

ą

w postanowieniach z kierunkiem

wytyczonym przez IEC, lecz znacznie obszerniejsz

ą

.

Wymagania dla medycznych urz

ą

dze

ń

elektrycznych zawieraj

ą

normy PN-IEC 60601-1

„Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne. Ogólne wymagania bezpiecze

ń

stwa” ostatnio zast

ę

powana

normami PN-EN 60601-2 x 2006 i2007 „Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne. Szczegółowe

wymagania bezpiecze

ń

stwa dla . .” (poszczególnych urz

ą

dze

ń

medycznych i stanowisk do

leczenia).

2. Zagro

ż

enia w obiektach medycznych

Rosn

ą

ca ilo

ść

aparatów elektromedycznych, cz

ę

sto o podwy

ż

szonych wymaganiach re

ż

imu

u

ż

ytkowania, stosowana jest w istniej

ą

cych obiektach, z instalacjami rzadko spełniaj

ą

cymi

wymogi w zakresie bezpiecze

ń

stwa.

W porównaniu z warunkami wyst

ę

puj

ą

cymi w przemy

ś

le czy gospodarstwach domowych i w

porównaniu z lud

ź

mi zdrowymi, przewa

ż

aj

ą

c

ą

wi

ę

kszo

ść

pacjentów charakteryzuje znacznie

podwy

ż

szona podatno

ść

na działanie zjawisk elektrycznych, co wynika z nast

ę

puj

ą

cych

powodów:

1. zmniejszenie rezystancji ciała, a dokładnie naskórka spowodowane podwy

ż

szon

ą

ciepłot

ą

i poceniem si

ę

. Cz

ę

sto na drodze przepływu pr

ą

du naskórek jest omijany, co ma

miejsce przy zabiegach chirurgicznych, endoskopii lub cewnikowaniu;

2. brak reakcji człowieka na odczuwalny przepływ pr

ą

du wskutek braku przytomno

ś

ci,

działania

ś

rodków anestezyjnych lub wskutek trwałego poł

ą

czenia z aparatur

ą

elektromedyczn

ą

;

3. obci

ąż

enie chorob

ą

w sensie fizycznym i psychicznym. Według teorii stresu, ka

ż

dy

organizm posiada wewn

ę

trzne siły obronne, które w przypadku pojawienia si

ę

stresora, tj.

wystarczaj

ą

co silnego czynnika fizycznego lub emocjonalnego, jakim mo

ż

e by

ć

choroba,

opadaj

ą

krótkotrwale poni

ż

ej stanu normalnego, a nast

ę

pnie mobilizuj

ą

si

ę

prowadz

ą

c do

samoobrony. Je

ż

eli jednak stresor jest zbyt silny i długotrwały, wówczas nast

ę

puje

załamanie sił obronnych prowadz

ą

c do

ś

mierci. Takim dodatkowym stresem obok

choroby mo

ż

e by

ć

działanie pr

ą

du elektrycznego;

4. serce jest organem najbardziej czułym na zagro

ż

eniowe działanie pr

ą

du elektrycznego, w

niektórych zabiegach medycznych jedna z elektrod )np. cewnik) mo

ż

e znale

źć

si

ę

w

bezpo

ś

redniej blisko

ś

ci mi

ęś

nia sercowego lub nawet styka

ć

si

ę

z nim, tak, i

ż

cały pr

ą

d

upływu b

ę

dzie przepływa

ć

przez serce.

background image

50

Rys. 1 Reakcja organizmu na stresor

W praktyce pozaszpitalnej mamy do czynienia z tzw. „makropora

ż

eniem”, a w praktyce szpitalnej

mamy do czynienia z tzw. „mikropora

ż

eniem”. W trakcie niektórych procedur medycznych o

charakterze zarówno diagnostycznym jak i terapeutycznym mo

ż

e doj

ść

do sytuacji, w której

jedna z elektrod (np. cewnik lub koagulator) mo

ż

e znajdowa

ć

si

ę

w bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie

serca lub nawet styka

ć

si

ę

z nim. Mo

ż

e wówczas nast

ą

pi

ć

tzw. „mikropora

ż

enie”, przy którym

praktycznie cały pr

ą

d upływu przepływa przez serce. Wymaga to stosowania aparatów

elektromedycznych, jak i instalacji elektrycznej o specjalnej budowie.

W makropora

ż

eniu za bezpieczn

ą

warto

ść

graniczn

ą

mo

ż

na przyj

ąć

pr

ą

d 10 mA, a przy 50 mA

mo

ż

e wyst

ę

powa

ć

ju

ż

migotanie komór serca. Natomiast przy mikropora

ż

eniu granica ta

przesuwa si

ę

o trzy rz

ę

dy w dół i do migotania komór serca mo

ż

e doj

ść

ju

ż

przy 50

µ

A, st

ą

d te

ż

norma IEC 601 jako graniczn

ą

warto

ść

pr

ą

dów upływu aparatów elektromedycznych

przeznaczonych do zabiegów na sercu dopuszcza 10

µ

A, natomiast dla aparatów, które nie

mog

ą

mie

ć

styczno

ś

ci z sercem 50

µ

A.

Rys. 2 A – przepływ pr

ą

du przy makropora

ż

eniu, B - przepływ pr

ą

du przy mikropora

ż

eniu

Zale

ż

no

ść

skutków działania pr

ą

du przemiennego na organizm ludzki, jako funkcji jego warto

ś

ci i

czasu przepływu przy makropora

ż

eniu przedstawia rys. 3. Przy przepływie pr

ą

du przez organizm

w zale

ż

no

ś

ci od nat

ęż

enia rozró

ż

niamy przedziały:

1

brak reakcji organizmu,

2

brak szkodliwych efektów fizjologicznych,

3

brak ryzyka migotania komór serca,

4

prawdopodobie

ń

stwo migotania komór serca do 50 % przypadków,

5

prawdopodobie

ń

stwo migotania komór serca powy

ż

ej 50 % przypadków

background image

51

O

ś

pionowa – czas przepływu pr

ą

du; o

ś

pozioma – pr

ą

d ra

ż

eniowy ciała

Rys. 3 Skutki przepływu pr

ą

du przez organizm ludzki na drodze lewa r

ę

ka - stopy

3. Klasyfikacja pomieszcze

ń

u

ż

ytkowanych medycznie

Zarówno tematyczne normy jak i specjalistyczna literatura dzieli u

ż

ytkowe pomieszczenia

medyczne na trzy grupy:

grupa 0 – w pomieszczeniach tych pacjenci nie stykaj

ą

si

ę

z urz

ą

dzeniami

elektromedycznymi lub urz

ą

dzenia te maj

ą

własne

ź

ródło zasilania (np. gabinety

ordynatorów, sale opatrunkowe, masa

ż

u, gimnastyki, hydroterapii, inhalacji, bada

ń

otolaryngologicznych, okulistycznych itp.),

grupa 1 – w pomieszczeniach tych mog

ą

by

ć

stosowane aparaty elektromedyczne

maj

ą

ce bezpo

ś

redni

ą

styczno

ść

ciałem pacjenta oraz wprowadzane pod skór

ę

lub do

naturalnie albo sztucznie wykonanych otworów ciała, lecz nieznajduj

ą

ce si

ę

w

bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie serca (np. sale chorych, fizyko- i hydroterapii, radiologii,

dializy, sale porodowe, chirurgii ambulatoryjnej, stomatologii, endoskopii itp.),

grupa 2 – pomieszczenia, w których aparaty elektromedyczne mog

ą

styka

ć

si

ę

z sercem

lub znajdowa

ć

si

ę

w jego bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie; s

ą

to sale operacyjne, sale

intensywnej opieki, sale rentgenowskich bada

ń

naczyniowych, sale wybudze

ń

, oraz

cz

ęś

ciowo sale endoskopii i sale porodowe z zastosowaniem aparatów

elektromedycznych.

W przypadkach w

ą

tpliwych sklasyfikowanie pomieszczenia do odpowiedniej grupy powinno

odbywa

ć

si

ę

przy udziale lekarza. Najliczniejsz

ą

i mo

ż

e najtrudniejsz

ą

grup

ę

stanowi grupa 1.

Pomieszczenia grupy 0 i 1 musz

ą

spełnia

ć

warunki podstawowej ochrony przeciwpora

ż

eniowej

wg. norm obowi

ą

zuj

ą

cych i nie ma z tym trudno

ś

ci. Natomiast pomieszczenia grupy 2 podlegaj

ą

dodatkowym wymaganiom specjalistycznej normy PN-IEC 60364-7-710, której oficjalna wersja
jeszcze si

ę

nie ukazała. Wszystkie te pomieszczenia musz

ą

mie

ć

podłogi nieprzewodz

ą

ce, a

wi

ę

c o rezystancji minimum 50 k

(cz

ę

sto antyelektrostatyczne), a urz

ą

dzenia musz

ą

by

ć

chronione przed mo

ż

liwo

ś

ci

ą

bezpo

ś

redniego lub po

ś

redniego dotyku.

background image

52

Instalacja w szpitalu musi by

ć

wykonana w układzie TN-S, mie

ć

poł

ą

czenia wyrównawcze i by

ć

chroniona przed przeci

ąż

eniami i zwarciami, a tak

ż

e mie

ć

ochron

ę

przeciwprzepi

ę

ciow

ą

.

Separacja jest

ś

rodkiem ochrony przed dotykiem po

ś

rednim. Powszechnie jest uwa

ż

ana za

jeden z najskuteczniejszych

ś

rodków ochrony i we wcze

ś

niejszych przepisach była wymieniana

jako jedna z metod zalecanych w warunkach szczególnego zagro

ż

enia pora

ż

eniowego.

Stosowana jest w obiektach specjalnych, jakimi s

ą

sale operacyjne i oddziały intensywnej opieki

medycznej.

4. Ochrona przeciwpora

ż

eniowa

Podstawow

ą

zasad

ą

ochrony przeciwpora

ż

eniowej w pomieszczeniach grupy 2 jest stosowanie

układu IT (z wykorzystaniem transformatorów separacyjnych) ze stał

ą

kontrol

ą

stanu izolacji, co

dotyczy w pierwszym rz

ę

dzie obwodów gniazd wtyczkowych i wyrównania potencjałów

wszystkich mas metalowych stosuj

ą

c poł

ą

czenia wyrównawcze.

Stan instalacji sygnalizuje umieszczony w danym pomieszczeniu wska

ź

nik stanu izolacji (WSI).

Zielona lampka oznacza stan poprawny, pomara

ń

czowa lampka i brz

ę

czyk sygnalizuje

doziemienie (obni

ż

enie izolacji poni

ż

ej 50 k

), z tym,

ż

e sygnał akustyczny mo

ż

na wył

ą

czy

ć

,

natomiast sygnał optyczny działa do czasu usuni

ę

cia doziemienia.

Ka

ż

de pomieszczenie lub grupa pomieszcze

ń

funkcjonalnie zwi

ą

zanych ze sob

ą

(np. ka

ż

da sala

operacyjna i pomieszczenia przygotowania pacjenta) powinny by

ć

zasilane oddzielnym

transformatorem o mocy 3,15 – 8 kVA, a w miar

ę

potrzeby par

ą

identycznych transformatorów

poł

ą

czonych równolegle.

Układ IT jako, niemaj

ą

cy uziemionego punktu neutralnego, charakteryzuje si

ę

tym,

ż

e

ż

aden z

jego przewodów nie jest zwi

ą

zany z potencjałem ziemi, i pierwsze doziemienie niweluje zalety

tego układu, ale nie poci

ą

ga za sob

ą

bezpo

ś

redniego zagro

ż

enia i umo

ż

liwia dalsz

ą

prac

ę

układu jako TN.

Przy odpowiednio wysokim poziomie techniki, mo

ż

na przyj

ąć

,

ż

e prawdopodobie

ń

stwo

jednoczesnego wyst

ą

pienia dwóch uszkodze

ń

jest pomijalne i mo

ż

e nie by

ć

brane pod uwag

ę

, z

zastrze

ż

eniem o konieczno

ś

ci sygnalizowania pierwszego doziemienia i odpowiednio cz

ę

stej

kontroli stanu izolacji układu.

Schematyczny układ instalacji dla pomieszcze

ń

grupy 2 przedstawia rys. 4.

Rys. 4 schemat instalacji dla pomieszcze

ń

grupy 2

WSI – wska

ź

nik stanu izolacji (reaguj

ą

cy na jej zmniejszenie poni

ż

ej 50 k

Ω)

, z przyciskiem

kontrolnym,

background image

53

KS – kaseta ze wska

ź

nikiem

ś

wietlnym i akustycznym (l. zielona – stan prawidłowy; l.

pomara

ń

czowa i brz

ę

czyk stan awaryjny),

PE – szyna poł

ą

cze

ń

wyrównawczych urz

ą

dze

ń

elektrycznych,

EC - szyna poł

ą

cze

ń

wyrównawczych obcych mas metalowych.

Dla obwodów w układzie IT nie wolno w

ż

adnym przypadku stosowa

ć

nawet najczulszych

wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych, gdy

ż

nie zabezpiecz

ą

one przed pr

ą

dem upływu mog

ą

cym

doprowadzi

ć

do mikroporaze

ń

, a ponadto doprowadzi to do wył

ą

czenia napi

ę

cia w trakcie

zabiegu, co poza bezpo

ś

rednimi zwarciami nigdy nie powinno mie

ć

miejsca.

Wył

ą

czniki ró

ż

nicowopr

ą

dowe stosowane mog

ą

by

ć

do zabezpieczenia obwodów:

aparatów rentgenowskich,

odbiorników zainstalowanych na stałe o mocy ponad 5 kW,

gniazd, z których zasilane mog

ą

by

ć

tylko urz

ą

dzenia niemog

ą

ce mie

ć

zastosowania

medycznego,

opraw o

ś

wietleniowych,

nap

ę

du stołu operacyjnego.

Celem unikni

ę

cia pojawienia si

ę

przypadkowych ró

ż

nic potencjałów w otoczeniu pacjenta,

konieczne jest wykonanie poł

ą

cze

ń

wyrównawczych. Wszystkie metalowe obudowy urz

ą

dze

ń

elektrycznych i kołki ochronne gniazd wtyczkowych powinny by

ć

poł

ą

czone z szyn

ą

ochronn

ą

PE, a stałe masy metalowe nienale

żą

ce do urz

ą

dze

ń

elektrycznych (grzejniki CO, metalowe

drzwi, wbudowane szafy, konstrukcje budowlane, ekrany, itp. z szyn

ą

wyrównawcz

ą

EC (rys. 4).

Obie szyny powinny by

ć

uziemione i poł

ą

czone ze sob

ą

w sposób łatwy do rozł

ą

czenia.

Celem unikni

ę

cia pojawienia si

ę

przypadkowych ró

ż

nic potencjałów w otoczeniu pacjenta (rys.

5), konieczne jest wykonanie skutecznych poł

ą

cze

ń

wyrównawczych.

Rys. 5. Strefa pacjenta

Przypadkowa ró

ż

nica potencjałów na ró

ż

nych cz

ęś

ciach metalowych nie powinna przekracza

ć

10 mV w pomieszczeniach G1 i 1 mV w pomieszczeniach G2.

Nale

ż

y równie

ż

zadba

ć

o skuteczn

ą

ochron

ę

przeciwprzepi

ę

ciow

ą

(obecnie jest ona

obligatoryjna). Czułe urz

ą

dzenia elektroniczne mog

ą

nie wytrzyma

ć

przepi

ęć

o poziomie ponad

1,5 kV, szczególnie układy monitoruj

ą

ce w OIOM, czy tomografy komputerowe.

Cała instalacja elektryczna we wszystkich pomieszczeniach szpitala powinna by

ć

wykonana

przewodami miedzianymi w systemie TN-S spełniaj

ą

c wymagania przedmiotowych cz

ęś

ci normy

PN-IEC 60364, a w szczególno

ś

ci uznanych za obligatoryjne jak równie

ż

Rozporz

ą

dzenia

Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej w sprawie wymaga

ń

, jakim powinny odpowiada

ć

pod

wzgl

ę

dem fachowym i sanitarnym pomieszczenia i urz

ą

dzenia zakładu opieki zdrowotnej.

background image

54

W pomieszczeniach grupy G0 i G1 mo

ż

na nie wykonywa

ć

lokalnych poł

ą

cze

ń

wyrównawczych o

ile rezystancja pomi

ę

dzy obc

ą

mas

ą

metalow

ą

– cz

ęś

ci

ą

przewodz

ą

c

ą

obc

ą

(np. grzejnik co), a

stref

ą

pacjenta (rys 5) nie mo

ż

e by

ć

mniejsza ni

ż

7 k

, a dla pomieszcze

ń

G2 odpowiednio 2,4

M

. Podane na rys 5 odległo

ś

ci odnosz

ą

si

ę

do mo

ż

liwego poło

ż

enia zajmowanego przez

pacjenta. Dla sal chorych b

ę

dzie to całe pomieszczenie a dla Sali operacyjnej stół operacyjny.

Wszystkie pomieszczenia musz

ą

mie

ć

podłogi nieprzewodz

ą

ce, a wi

ę

c o rezystancji min 50 k

.

wszystkie obwody powinny mie

ć

ochron

ę

przeciwprzeci

ąż

eniow

ą

i przeciwzwarciow

ą

.

Cały szpital powinien mie

ć

jeden wspólny system uziemie

ń

z maksymalnym wykorzystaniem

uziomów naturalnych. Optymalnym rozwi

ą

zaniem jest wykorzystanie uziomu fundamentowego.

Do tego układu powinny by

ć

ą

czone uziemienia funkcjonalne urz

ą

dze

ń

elektronicznych.

W dolnej kondygnacji budynku konieczne jest zainstalowanie szyny poł

ą

cze

ń

wyrównawczych z

doł

ą

czonym do niej przewodem ochronno-neutralnym PEN i wyprowadzonymi przewodami PE i

N. Z szyn

ą

t

ą

nale

ż

y poł

ą

czy

ć

przył

ą

cza wszystkich metalowych ci

ą

gów i dost

ę

pne metalowe

elementy budynku, Dodatkowe poł

ą

czenia wyrównawcze nale

ż

y wykona

ć

na ka

ż

dej kondygnacji,

ł

ą

cz

ą

c stałe masy metalowe z przewodem PE; szczególnie w pomieszczeniach grupy G2.

5. Pewno

ść

zasilania

Istotne znaczenie dla bezpiecze

ń

stwa pacjenta ma zapewnienie wysokiej pewno

ś

ci ci

ą

gło

ś

ci

zasilania.

Dlatego szpital zwłaszcza du

ż

y, a tym bardziej kliniczny, powinien mie

ć

dwustronne zasilanie po

stronie SN, rezerw

ę

mocy w transformatorach, zespół pr

ą

dotwórczy z automatycznym rozruchem

o czasie przej

ę

cia obci

ąż

enia do 15 s i z wystarczaj

ą

cym zapasem paliwa, oraz bateri

ę

akumulatorów lub układ UPS.

Dla pomieszcze

ń

najbardziej newralgicznych, takich jak sale operacyjne, zaleca si

ę

zastoso-

wanie dwóch linii zasilaj

ą

cych z układem SZR przed dwoma niezale

ż

nymi transformatorami

separacyjnymi. Polskie normy dziel

ą

pomieszczenia dla potrzeb medycznych na trzy klasy w

zale

ż

no

ś

ci od dopuszczalnego czasu zaniku napi

ę

cia lub jego obni

ż

enia si

ę

o ponad 10 %.

Do klasy 0,5 o czasie zadziałania zapasowego

ź

ródła napi

ę

cia poni

ż

ej 0,5 s nale

żą

lampy

bezcieniowe w salach operacyjnych, oraz cz

ęś

ciowe o

ś

wietlenie OIOM, sale wcze

ś

niaków

i oprawy o

ś

wietlenia ewakuacyjnego.

Klasa 15 o czasie do 15 s obejmuje zasilanie aparatów podtrzymuj

ą

cych podstawowe funkcje

ż

yciowe pacjenta, o

ś

wietlenie sali operacyjnej i transformatorów separacyjnych oraz ok. 30 %

odbiorników w całym szpitalu. Powszechnie przyjmuje si

ę

,

ż

e brak zasilania aparatów

podtrzymuj

ą

cych prac

ę

wa

ż

nych czynno

ś

ci

ż

yciowych do 15 s nie zagra

ż

a

ż

yciu pacjentów.

Ź

ródło zasilania odbiorników klasy 0,5 powinno zapewni

ć

czas działania przez 3 h, a klasy 15

przez 24 h (zapas paliwa zespołu pr

ą

dotwórczego). Do klasy ponad 15 s nale

żą

pozostałe, mniej

znacz

ą

ce odbiory.

background image

55

Rys. 6 Przykładowy układ poł

ą

cze

ń

wyrównawczych i uziemiaj

ą

cych w szpitalu

W pomieszczeniach medycznych nale

ż

y stosowa

ć

tylko pojedyncze gniazda wtyczkowe, o

uporz

ą

dkowanym poł

ą

czeniu przewodów jak przedstawiono na rys 7. Takie uporz

ą

dkowanie w

poł

ą

czeniu przewodów narzucaj

ą

Warunki Techniczne Wykonywania i Odbioru Robót

Budowlanych. Roboty instalacyjne (elektryczne). Instalacje elektryczne i piorunochronie w
budynkach u

ż

yteczno

ś

ci publicznej. Opracowanie Instytutu Techniki Budowlanej.

background image

56

Gniazda podwójne nie s

ą

zalecane, nawet w pomieszczeniach o przeznaczeniu nie medycznym i

mog

ą

by

ć

stosowane tylko pod warunkiem wewn

ę

trznego poł

ą

czenia biegunów jak na rys 7.

Nale

ż

y te

ż

unika

ć

stosowania rozgał

ę

ziaczy i przedłu

ż

aczy, przyjmuj

ą

c odpowiednia ilo

ść

dogodnie rozmieszczonych gniazd wtyczkowych.

Rys. 7 Uporz

ą

dkowanie przewodów doprowadzonych do gniazda wtyczkowego

Kontrola i konserwacja instalacji w pomieszczeniach dla potrzeb medycznych s

ą

równie istotne

jak prawidłowe jej wykonanie i wysoka jako

ść

aparatów elektromedycznych.

6. Badania i sprawdzanie skuteczno

ś

ci ochrony przeciwpora

ż

eniowej

Najdłu

ż

szy okres mi

ę

dzy badaniami ustalony przez ustaw

ę

Prawo Budowlane wynosi 5 lat. W

zale

ż

no

ś

ci od warunków

ś

rodowiskowych, w jakich eksploatowana jest instalacja nale

ż

y

stosowa

ć

ż

ne okresy. Cz

ę

sto

ść

bada

ń

nale

ż

y ustali

ć

w oparciu o wymagania Ustawy Prawo

Budowlane, Ustawy Prawo Energetyczne wymaga

ń

przepisów o ochronie przeciwpora

ż

eniowej i

przeciwpo

ż

arowej oraz o zasady wiedzy technicznej. Najlepiej opracowa

ć

instrukcj

ę

eksploatacji

instalacji, która b

ę

dzie zawiera

ć

prawidłowe czasokresy wykonywania okresowych bada

ń

i

pomiarów instalacji w szpitalu. Omawiana instrukcja powinna by

ć

zatwierdzona przez Dyrektora,

co znacznie ułatwia prawidłow

ą

eksploatacj

ę

urz

ą

dze

ń

i instalacji elektrycznych w szpitalu.

Dawny OIGE w Łodzi opracował wzory protokółów oraz zakres bada

ń

i pomiarów

eksploatacyjnych ochrony przeciwpora

ż

eniowej instalacji i urz

ą

dze

ń

z terminami ich wykonania,

w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju zagro

ż

e

ń

ś

rodowiskowo-eksploatacyjnych dla poszczególnych grup

pomieszcze

ń

medycznych przedstawiony w tabeli nr 1.

Dla pomieszcze

ń

szpitalnych terminy okresowych bada

ń

nale

ż

y ustali

ć

w oparciu o wymagania

niemieckiej normy DIN/VDE 0107. Norma ta zaleca próbne uruchamianie zespołu pr

ą

dotwór-

czego – raz na miesi

ą

c; kontrol

ę

wył

ą

czników ró

ż

nicowopr

ą

dowych, układu IT, rezystancji

izolacji, obwodów lampy bezcieniowej, SZR dla pomieszcze

ń

G2 – raz na pół roku; a kontrol

ę

poziomu napi

ę

cia i baterii akumulatorów – raz na rok.

Pomiary rezystancji podło

ż

y antyelektrostatycznych zgodnie z wymaganiami normy PN-92/E-

05203 „Ochrona przed elektryczno

ś

ci

ą

stateczn

ą

. Metody bada

ń

oporu wła

ś

ciwego i oporu

upływu.” s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

pierwszy pomiar powinien by

ć

wykonany po upływie 4 tygodni od uło

ż

enia wykładziny,

nast

ę

pne pomiary przeprowadza

ć

w odst

ę

pach rocznych.

W szpitalach ameryka

ń

skich istnieje nakaz kontroli działania wska

ź

ników stanu izolacji (WSI)

ka

ż

dego dnia przed rozpocz

ę

ciem zabiegów.

background image

57

Tabela nr 1 Zakres bada

ń

i pomiarów eksploatacyjnych ochrony przeciwpora

ż

eniowej instalacji i

urz

ą

dze

ń

elektrycznych w szpitalach

Grupa 2

Grupa 1

Grupa 0

Sale operacyjne, pomiesz-
czenia przygotowania pacje-
ntów, OIOM-y, sale renima-
cyjne, sale porodowe i endo-
skoppowe z zastosowaniem
aparatury elektrycznej

Sale chorych, gabinety za-
biegowe, gabinety fizyko-
terapeutyczne, rentgeno-
wskie, stomatologiczne,
USG, EKG, EEG.
ambulatoria, oddziały
do

ś

wiadczalne

Gabinety lekarskie bez
aparatury elektromedycznej,
sale opatrunkowe, gabinety
masa

ż

y, gimnastyczne,

pomieszczenia dla
personelu

Pomiar ci

ą

gło

ś

ci i rezy-

stancji przewodów
ochronnych. Badanie
wył

ą

czników ró

ż

nico-

wopr

ą

dowych i wska

ź

-

ników stanu izolacji

co

6

mie

si

ę

cy

Pomiary i badania jak
grupa 2 w zale

ż

no

ś

ci

od stanu sieci zasila-
j

ą

cej i jej rodzaju oraz

zastosowanego

ś

rod-

ka ochrony przeciw-
pora

ż

eniowej

co

12

mie

si

ę

cy

Badania i pomiary jak
grupa 1

co

24

mie

si

ę

cy

Pomiar ci

ą

gło

ś

ci i rezy-

stancji przewodów och-
ronnych. I wyrównaw-
czych, pomiar impedan-
cji p

ę

tli zwarcia w

sieciach TN, pomiar
rezystancji izolacji

co
12

mie

si

ę

cy

Ambulans RTG,
instalacja i
urz

ą

dzenia

wewn

ą

trz

ambulansu

Pomiar ci

ą

gło

ś

ci i

rezystancji przewo-
dów ochronnych.
Badanie wył

ą

czników

ż

nicowopr

ą

dowych

co

6

mie

si

ę

cy

Przył

ą

cza

stacjonarne

zasilaj

ą

ce ambulans

Pomiar ci

ą

gło

ś

ci i

rezystancji przewo-

dów ochronnych.

Badanie wył

ą

czników

ż

nicowopr

ą

dowych

co

6

mie

si

ę

cy

Pomieszczenia

niemedyczne

Zakres bada

ń

i pomiarów

Czasokres bada

ń

Pomieszczenia maj

ą

ce II

kategori

ę

warunków

ś

rodo-

wiskowych, np. kotłownie,
pralnie, laboratoria,
pracownie protetyczne

W zale

ż

no

ś

ci od stanu

sieci zasilaj

ą

cej i

zastosowanego

ś

rodka

ochrony
przeciwpora

ż

eniowej

co 12 miesi

ę

cy

Wył

ą

czniki ochronne

ż

nicowopr

ą

dowe

Pomiary czasu zadzia-
łania wył

ą

cznika oraz

pr

ą

du wyzwalaj

ą

cego

co 6 miesi

ę

cy

Instalacja piorunochronna zgodnie z PN-86/E-05003 nie rzadziej, ni

ż

co 5 lat


7. Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne

Zgodnie z Dyrektyw

ą

Rady Wspólnoty Europejskiej 93/42 przyj

ę

to nast

ę

puj

ą

c

ą

definicj

ę

urz

ą

dzenia medycznego:

Urz

ą

dzenie medyczne oznacza dowolny przyrz

ą

d, aparat, urz

ą

dzenie, materiał lub inny artykuł,

stosowany samodzielnie lub w poł

ą

czeniu, obejmuj

ą

cy oprogramowanie niezb

ę

dne do jego

wła

ś

ciwego zastosowania zamierzonego przez wytwórc

ę

, który ma by

ć

u

ż

ywany dla istot

ludzkich w celu:

background image

58

diagnozy, prewencji, monitorowania, leczenia lub złagodzenia choroby ,

diagnozy, monitorowania, leczenia złagodzenia lub rekompensaty zranienia lub

upo

ś

ledzenia ,

badania, wymiany lub zamiany anatomii lub procesu fizjologicznego,

kontroli urodzin,

i który nie osi

ą

ga swojego głównego zamierzonego działania w, lub na ciele ludzkim za pomoc

ą

ś

rodków farmakologicznych, immunologicznych ani metabolicznych, lecz który mo

ż

e by

ć

wspomagany w swoich funkcjach przez takie

ś

rodki, jak: akcesoria, urz

ą

dzenia przeznaczone do

badania klinicznego.

Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne podlegaj

ą

tej samej definicji z uzupełnieniem,

ż

e praca tych

urz

ą

dze

ń

wymaga zasilania energi

ą

elektryczn

ą

.

Komisja Europejska przyj

ę

ła dodatkow

ą

klasyfikacj

ę

dziel

ą

c urz

ą

dzenia na:

nieinwazyjne,

inwazyjne,

aktywne,

specjalne

z dodatkowym podziałem uwzgl

ę

dniaj

ą

cym 18 zasad podanych w opracowaniu

W. Ponikło „Klasyfikacja urz

ą

dze

ń

medycznych w UE” (Słu

ż

ba Zdrowia 61-64/2000).

Wszystkie medyczne urz

ą

dzenia elektryczne powinny mie

ć

budow

ę

i oznakowanie zgodne z

postanowieniami normy PN-IEC 60601-1”Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne. Ogólne wymagania

bezpiecze

ń

stwa.”, oraz opracowanymi na jej podstawie innych norm szczegółowych - obecnie

normy PN-EN 60601-2 x 2006 i2007 „Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne. Szczegółowe

wymagania bezpiecze

ń

stwa dla . .” (poszczególnych urz

ą

dze

ń

medycznych i stanowisk do

leczenia), jak te

ż

przepisów technicznych. Budowa tych urz

ą

dze

ń

jest zró

ż

nicowana w

zale

ż

no

ś

ci od warunków, w jakich mog

ą

pracowa

ć

, przyjmuj

ą

c nast

ę

puj

ą

ce oznaczenia literowe

dotycz

ą

ce cz

ęś

ci aplikacyjnych, aplikacyjnych wi

ę

c stykaj

ą

cych si

ę

bezpo

ś

rednio z pacjentem:

B – brak dopuszczenia do stosowania na sercu lub w jego bezpo

ś

redniej blisko

ś

ci,

C -- dopuszczenie do pracy na sercu,

F – ruchoma cz

ęść

aplikacyjna, izolowana od pozostałych cz

ęś

ci urz

ą

dzenia tak, i

ż

przy

pierwszym uszkodzeniu przez ciało pacjenta nie mo

ż

e przepłyn

ąć

pr

ą

d wi

ę

kszy od

dopuszczalnego,

AP – urz

ą

dzenia lub cz

ęść

urz

ą

dzenia spełniaj

ą

ca okre

ś

lone wymagania dotycz

ą

ce konstrukcji,

znakowania i dokumentacji celem wyeliminowania

ź

ródeł zapłonu łatwopalnej

mieszaniny

ś

rodków anestezjologicznych z powietrzem (strefa M). przy odpowiednio

intensywnej wentylacji i klimatyzacji strefa M nie wyst

ę

puje,

APG – urz

ą

dzenia lub cz

ęść

urz

ą

dzenia spełniaj

ą

ca okre

ś

lone wymagania dotycz

ą

ce

konstrukcji, znakowania i dokumentacji celem wyeliminowania

ź

ródeł zapłonu

łatwopalnej mieszaniny

ś

rodków anestezjologicznych z tlenem lub podtlenkiem azotu

(strefa G).

background image

59

Rys. 7 Zasi

ę

g stref M i G

Symbole graficzne powy

ż

szych oznacze

ń

podanych na aparatach obrazuje tabela 2.

Tabela 2. Symbole graficzne obrazuj

ą

ce budow

ę

i zastosowanie medycznych urz

ą

dze

ń

elektrycznych

Norma PN-IEC 60601-1 reguluje te

ż

graniczne dopuszczalne warto

ś

ci pr

ą

dów upływu podane w

tabeli 3.

background image

60

Tabela 3. Dopuszczalne warto

ś

ci ci

ą

głych pr

ą

dów upływu urz

ą

dzenia i pr

ą

dów

pomocniczych ra

ż

eniowych pacjenta w mA

Typ B

Typ BF

Typ CF

Pr

ą

d

s. n.

s. p. u.

s. n.

s. p. u.

s. n.

s. p. u.

Pr

ą

d upływu uziomowy, ogólnie

0,5

1

1)

0,5

1

1)

0,5

1

1)

Pr

ą

d upływu uziomowy urz

ą

dze

ń

wg.

uwagi 2 i 4

2,5

5

1)

2,5

5

1)

2,5

5

1)

Pr

ą

d upływu uziomowy urz

ą

dze

ń

wg.

uwagi 3

5

10

1)

5

10

1)

5

10

1)

Pr

ą

d upływu obudowy

0,1

0,5

0,1

0,5

0,1

0,5

Pr

ą

d upływu pacjenta stały

zgodnie z uwag

ą

5 przemienny

0,01

0,1

0,05

0,5

0,01

0,1

0,05

0,5

0,01
0,01

0,05
0,05

Pr

ą

d upływu pacjenta (napi

ę

cie sieciowe

na cz

ęś

ci sygnałowej wej

ś

ciowej lub

wyj

ś

ciowej)

-

5

-

-

-

-

Pr

ą

d upływu pacjenta (napi

ę

cie sieciowe

na cz

ęś

ci aplikacyjnej)

-

-

-

5

-

0,05

Pr

ą

d upływu pacjenta zgodnie z uwag

ą

5

stały

przemienny

0,01

0,1

0,05

0,5

0,01

0,1

0,05

0,5

0,01
0,01

0,05
0,05


Obja

ś

nienia do tabeli 3

s.n. : stan normalny
s.p.u.: stan pierwszego (pojedynczego) uszkodzenia

1) W przypadku pr

ą

du uziomowego (upływu) jedynym stanem pojedynczego uszkodzenia jest w

danym czasie przerwa w jednym z przewodów zasilania
2) Urz

ą

dzenie bez uziemionych ochronnie cz

ęś

ci dost

ę

pnych, ani

ż

adnych

ś

rodków do

uziemienia ochronnego innego urz

ą

dzenia, i które spełnia wymagania w zakresie pr

ą

du upływu

do obudowy i pr

ą

du upływu pacjenta, (je

ż

eli wyst

ę

puje).

3) Urz

ą

dzenie przeznaczone do zainstalowania na stałe, z przewodem uziemienia ochronnego

tak przył

ą

czonym,

ż

e jego poł

ą

czenie elektryczne mo

ż

e by

ć

poluzowane jedynie przy u

ż

yciu

narz

ę

dzia.

4) Rentgenowskie urz

ą

dzenia jezdne i urz

ą

dzenia jezdne z izolacj

ą

mineraln

ą

.

5) Maksymalna warto

ść

dla składowej zmiennej pr

ą

du upływu pacjenta i pr

ą

du pomocniczego

pacjenta okre

ś

lone w tabeli 4, odnosz

ą

si

ę

tylko do składowej zmiennej pr

ą

dów.

Norma ta zawiera te

ż

szereg postanowie

ń

dotycz

ą

cych wewn

ę

trznej budowy

medycznych urz

ą

dze

ń

elektrycznych, które nie musz

ą

by

ć

znane dla prawidłowego ich

u

ż

ytkowania. Wszyscy u

ż

ytkownicy („biały personel”) jak i słu

ż

by techniczne powinni

dokładnie zapozna

ć

si

ę

z instrukcj

ą

producenta. Natomiast wszelkie naprawy i zabiegi

konserwacyjne powinny by

ć

dokonywane jedynie przez autoryzowane słu

ż

by serwisowe.

8. Elektryczno

ść

statyczna

Wyładowania ładunków elektryczno

ś

ci mog

ą

powodowa

ć

nie tylko dyskomfort dla personelu i

pacjentów, ale stanowi

ć

te

ż

, poprzez działanie po

ś

rednie, zagro

ż

enie dla pacjentów.

Wyładowania ładunków elektryczno

ś

ci statycznej w szpitalach mog

ą

sprowadza

ć

si

ę

do

nast

ę

puj

ą

cych skutków:

po

ż

ary i wybuchy,

background image

61

zakłócenia pracy aparatury elektronicznej,

przypadkowe odruchy.

8.1.

Ś

rodki zaradcze

Oprócz unikania materiałów powoduj

ą

cych nadmierne powstawanie ładunków, i utrzymywania

odpowiedniej wilgotno

ś

ci powietrza, podstawowym sposobem zmniejszenia gromadzenia si

ę

ładunków jest mo

ż

liwo

ść

szybkiego ich odprowadzenia.

Najprostszym sposobem byłoby uziemienie wszystkich metalowych elementów i wprowadzenie
przewodz

ą

cych podło

ż

y, ale podło

ż

a takie nios

ą

zagro

ż

enie pora

ż

eniem, szczególnie pacjenta

jako osoby najbardziej podatnej na działanie pr

ą

du.

Powszechnie stosowanym

ś

rodkiem zabezpieczaj

ą

cym jest wykonywanie podłóg z wykładzin

antyelektrostatycznych charakteryzuj

ą

cych si

ę

pewn

ą

, cho

ć

ograniczon

ą

przewodno

ś

ci

ą

elektryczn

ą

.

Do pomieszcze

ń

, w których powinny by

ć

stosowane wykładziny antyelektrostatyczne, zalicza si

ę

sale operacyjne, sale chorych intensywnej opieki medycznej, gabinety rentgenowskie bada

ń

naczyniowych, tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego, a tak

ż

e zwi

ą

zanych z nimi

pomieszcze

ń

technicznych, co podyktowane jest obowi

ą

zuj

ą

cymi przepisami. Jednak praktyka

wykazuje celowo

ść

stosowania takich podło

ż

y praktycznie we wszystkich pomieszczeniach

szpitalnych.

IV Pomiary nat

ęż

enia o

ś

wietlenia

1. Wst

ę

p

Proces widzenia – Oko ludzkie jest odbiornikiem promieniowania

ś

wietlnego o długo

ś

ci fali od ok.

380 nanometrów do 780 nm. Jest to promieniowanie widzialne, zdolne do bezpo

ś

redniego

wywoływania wra

ż

e

ń

wzrokowych. Wra

ż

liwo

ść

oka na ró

ż

nic

ę

pomi

ę

dzy długo

ś

ciami fal

widzialnego widma

ś

wiatła jest cech

ą

pozwalaj

ą

c

ą

na rozró

ż

nianie barw. Czuło

ść

oka jest ró

ż

na

dla poszczególnych barw oraz zmienna wraz ze zmian

ą

poziomu o

ś

wietlenia. Przy dobrym

o

ś

wietleniu dziennym najwi

ę

ksza czuło

ść

oka wyst

ę

puje dla barwy zielono-

ż

ółtej (

λ

= 550 nm),

przy słabn

ą

cym o

ś

wietleniu przesuwa si

ę

w kierunku fal krótszych i o zmierzchu najwi

ę

ksza

czuło

ść

oka wyst

ę

puje dla barwy zielonej (

λ

= 507 nm). Najmniejsza czuło

ść

oka wyst

ę

puje dla

skrajnych długo

ś

ci fal widma

ś

wiatła: fioletu (

λ

= 380 nm) i czerwieni (

λ

= 700 nm). Z punktu

widzenia techniki o

ś

wietlenia istotna jest umiej

ę

tno

ść

operowania parametrami

ś

wiatła, aby w

zło

ż

onych warunkach zapewni

ć

u

ż

ytkownikowi o

ś

wietlenia sztucznego mo

ż

liwie wysoki komfort

widzenia.

Człowiek odbiera wzrokiem ok. 80% wszystkich wra

ż

e

ń

.

Ś

wiatło naturalne i sztuczne umo

ż

liwia

prac

ę

i odpoczynek. Prowadzone badania wykazały, i

ż

wiek człowieka wpływa na jego zdolno

ść

wzrokow

ą

. Okazuje si

ę

,

ż

e dla osi

ą

gni

ę

cia tej samej wydolno

ś

ci widzenia osobie 30 letniej

wystarcza poziom nat

ęż

enia o

ś

wietlenia 300 lx, natomiast osobie 55 letniej potrzeba 5 razy

wi

ę

cej, czyli około 1500 lx. Poziom wydolno

ś

ci wzrokowej w godzinach nocnych spada, i aby

utrzyma

ć

go na poziomie odpowiadaj

ą

cym porze wieczorowej, nale

ż

y zwi

ę

kszy

ć

nat

ęż

enie

o

ś

wietlenia 10-krotnie.

2.

Ź

ródła

ś

wiatła

Elektryczne

ź

ródła

ś

wiatła stosowane do celów o

ś

wietleniowych dziel

ą

si

ę

na dwie grupy:

ź

ródła

ż

arowe i wyładowcze.

Ś

wiatło w

ź

ródłach

ż

arowych jest wypromieniowywane przez włókno doprowadzone do wysokiej

temperatury przez płyn

ą

cy pr

ą

d, w lampach wyładowczych

ś

wiatło powstaje przez pobudzenie

gazu albo pary znajduj

ą

cych si

ę

pomi

ę

dzy dwoma elektrodami.

Lampy wyładowcze ze wzgl

ę

du na ci

ś

nienie mo

ż

na podzieli

ć

na wysokopr

ęż

ne i niskopr

ęż

ne,

dalsza klasyfikacja grupy zale

ż

y od rodzaju zastosowanego gazu i od tego czy wewn

ę

trzna

background image

62

ś

cianka ba

ń

ki lampy jest pokryta substancj

ą

fluorescencyjn

ą

. Rodzaj emitowanego

ś

wiatła zale

ż

y

od kombinacji trzech wymienionych czynników.

Schemat klasyfikacji

ź

ródeł

ś

wiatła przedstawiono na rys. 1

Rys. 1 Ogólna klasyfikacja elektrycznych

ź

ródeł

ś

wiatła

Przełomem ostatnich lat w rozwoju

ź

ródeł

ś

wiatła jest bezelektrodowa lampa fluorescencyjna QL.

Jest to indukcyjne

ź

ródło

ś

wiatła, którego działanie opiera si

ę

na indukcji elektromagnetycznej

wywoływanej przez pole o wielkiej cz

ę

stotliwo

ś

ci w ba

ń

ce lampy, wzbudzaj

ą

ce promieniowanie

nadfioletowe w parach rt

ę

ci, które nast

ę

pnie przetwarzane jest na promieniowanie widzialne za

pomoc

ą

luminoforu w

ą

skopasmowego.

Wybrane parametry elektrycznych

ź

ródeł

ś

wiatła przedstawia tabela nr 1

Tabela 1 Parametry elektrycznych

ź

ródeł

ś

wiatła

Lp.

Rodzaj

ź

ródła

Moc

W

Skuteczno

ść

ś

wietlna

lm/W

Wska

ź

nik

oddawania

barw

R

a

Trwało

ść

(

ś

rednia)

godz

1.

ś

arówki standardowe

10 – 1500

5 – 20

100

1000

2.

ś

arówki halogenowe

5 – 2000

5 – 30

100

2000

3.

Ś

wietlówki standardowe

20 – 200

40 – 95

60 – 95

6000 -12000

4.

Ś

wietlówki kompaktowe

5 – 55

50 – 82

60 – 95

8000 -12000

5.

Rt

ę

ciówki wysokopr

ęż

ne

50 – 2000

30 – 70

25 – 65

8000 -12000

6.

Lampy rt

ę

ciowo-

ż

arowe

100 – 1250

10 – 30

40 – 50

4000 -10000

7.

Lampy metalohalogenkowe

30 -3500

50 – 125

50 – 95

1000 -10000

8.

Lampy sodowe

wysokopr

ęż

ne

35 – 1000

50 – 150

20 – 85

3000 -6000

9. Lampy sodowe niskopr

ęż

ne

15 – 200

100 – 200

20

3000 -9000

10.

Lampy indukcyjne

55 - 85

65 – 75

65 – 75

ok. 50000

Trwało

ść

lamp wyładowczych (poz.3-10) zale

ż

y od liczby i cz

ę

sto

ś

ci ł

ą

cze

ń

background image

63

Dla u

ż

ytkownika dokonuj

ą

cego wyboru rodzaju

ź

ródła

ś

wiatła najwi

ę

ksze znaczenie maj

ą

nast

ę

puj

ą

ce wska

ź

niki:

skuteczno

ść

ś

wietlna [lm/W],

trwało

ść

[godz],

wska

ź

nik oddawania barw R

a

.

3. Rodzaje o

ś

wietlenia.

W pomieszczeniach mo

ż

e wyst

ę

powa

ć

o

ś

wietlenie ogólne i o

ś

wietlenie miejscowe albo

o

ś

wietlenie zło

ż

one po równoczesnym zastosowaniu o

ś

wietlenia ogólnego i miejscowego.

Oprócz wymienionych rodzajów o

ś

wietlenia rozró

ż

niamy równie

ż

o

ś

wietlenie awaryjne,

bezpiecze

ń

stwa i ewakuacyjne.

Rodzaj o

ś

wietlenia nale

ż

y dobiera

ć

w zale

ż

no

ś

ci od wymaganego

ś

redniego nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia. Je

ż

eli nie ma uzasadnionych powodów, aby post

ą

pi

ć

inaczej, zaleca si

ę

stosowanie

o

ś

wietlenia ogólnego poni

ż

ej 200 lx, ogólnego lub zło

ż

onego w zakresie 200 – 700 lx i zło

ż

onego

powy

ż

ej 750 lx. Przy

ś

rednim nat

ęż

eniu o

ś

wietlenia w zakresie 200 – 700 lx zaleca si

ę

stosowanie o

ś

wietlenia ogólnego jako jedyny rodzaj o

ś

wietlenia, tylko w tych pomieszczeniach,

w których wykonywane s

ą

czynno

ś

ci o tym samym stopniu trudno

ś

ci wzrokowej lub, w których

stanowiska pracy nie maj

ą

stałej lokalizacji.

3.1. O

ś

wietlenie zło

ż

one. Przy stosowaniu o

ś

wietlenia zło

ż

onego, nat

ęż

enie o

ś

wietlenia

ogólnego w pomieszczeniu powinno stanowi

ć

, co najmniej 1/5 nat

ęż

enia o

ś

wietlenia zło

ż

onego.

Zaleca si

ę

wykonywanie o

ś

wietlenia zło

ż

onego za pomoc

ą

opraw o

ś

wietleniowych

rozmieszczonych równomiernie na suficie. W pomieszczeniach o stałej lokalizacji stanowisk
pracy, dla których

ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia jest wi

ę

ksze lub równe 200 lx, zaleca si

ę

w

miar

ę

mo

ż

liwo

ś

ci technicznych, takie rozmieszczenie opraw, aby uzyska

ć

najkorzystniejsze

o

ś

wietlenie na powierzchniach roboczych, pod warunkiem zachowania wymaganej

równomierno

ś

ci o

ś

wietlenia.

W pomieszczeniach, w których istniej

ą

płaszczyzny robocze o ró

ż

nych funkcjach, oraz strefy

komunikacyjne; gdzie wymaga si

ę

nat

ęż

enia o

ś

wietlenia o ró

ż

nych warto

ś

ciach, nale

ż

y stosowa

ć

obok o

ś

wietlenia ogólnego o

ś

wietlenie miejscowe, za pomoc

ą

opraw o

ś

wietleniowych

rozmieszczonych na suficie i skupionych odpowiednio nad płaszczyznami roboczymi.

W przypadku, gdy:

a) przy poszczególnych rodzajach pracy wyst

ę

puj

ą

bardzo trudne warunki widzenia, a

szczególnie wtedy, gdy na niewielkich powierzchniach wymaga si

ę

wysokich warto

ś

ci

nat

ęż

enia o

ś

wietlenia,

b) wymaga si

ę

okre

ś

lonego kierunku

ś

wiatła dla rozpoznawania rys, kształtu lub faktury

materiału,

c) o

ś

wietlenie ogólne nie dociera do niektórych miejsc na skutek ró

ż

nego rodzaju

przeszkód,

d) praca wykonywana jest przez osoby starsze lub z upo

ś

ledzonym wzrokiem,

e) wyst

ę

puje wyra

ź

ne zjawisko stroboskopowe daj

ą

ce złudzenie fałszywego ruchu lub

pozornego bezruchu urz

ą

dze

ń

produkcyjnych na skutek zasilania lamp wyładowczych

pr

ą

dem przemiennym,

f) konieczne jest zmniejszenie ujemnego wpływu odbi

ć

cz

ęś

ci

ś

wiec

ą

cych opraw

o

ś

wietlenia ogólnego od przedmiotu pracy wzrokowej lub w jego najbli

ż

szym otoczeniu,

g) chodzi o wytworzenie w pomieszczeniu przeznaczonym do wypoczynku, zamierzonego

nastroju przez gr

ę

ś

wiatłocieni i barwy; zaleca si

ę

wykonywa-nie o

ś

wietlenia

miejscowego, stosuj

ą

c dodatkowe oprawy odpowiednio usytuowane w pobli

ż

u

płaszczyzny roboczej.

background image

64

W przypadkach wymienionych w poz. a) do g) oprawy o

ś

wietlenia miejscowego powinny mie

ć

tak du

ż

e k

ą

ty ochrony, zarówno w półprzestrzeni górnej, jak i dolnej oraz powinny by

ć

tak

zlokalizowane w stosunku do u

ż

ytkowników, aby przy ka

ż

dym poło

ż

eniu ich głów zwi

ą

zanym z

wykonywaniem przewidzianych czynno

ś

ci, pole widzenia znajdowało si

ę

w cało

ś

ci w strefie

chronionej i aby nie wyst

ę

powały szkodliwe cienie ani ol

ś

nienie odbiciowe.

3.2. O

ś

wietlenie bezpiecze

ń

stwa.

Ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia bezpiecze

ń

stwa na

płaszczyznach roboczych (wymagaj

ą

cych obsługi lub decyduj

ą

cych o bezpiecze

ń

stwie osób w

pomieszczeniach) nie powinno by

ć

mniejsze od :

wymaganego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia podstawowego w salach operacyjnych i innych

pomieszczeniach szpitalnych intensywnej terapii,

10 % wymaganego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia podstawowego w pozostałych przypadkach.

O

ś

wietlenie bezpiecze

ń

stwa powinno pojawia

ć

si

ę

w czasie nie dłu

ż

szym ni

ż

0,5 s w pierwszym

i nie dłu

ż

szym ni

ż

15 s w drugim przypadku po zaniku o

ś

wietlenia podstawowego.

3.3. O

ś

wietlenie ewakuacyjne. W

ż

adnym punkcie powierzchni dróg ewakuacyjnych nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia nie powinno by

ć

mniejsze ni

ż

0,5 lx.

O

ś

wietlenie ewakuacyjne powinno pojawia

ć

si

ę

w czasie nie dłu

ż

szym ni

ż

2 s po zaniku innych

rodzajów o

ś

wietlenia elektrycznego.

3.4. Stałe uzupełniaj

ą

ce o

ś

wietlenie elektryczne. W pomieszczeniach, w których o

ś

wietlenie

dzienne nie spełnia wymaga

ń

aktualnej normy, nale

ż

y stosowa

ć

stałe uzupełniaj

ą

ce o

ś

wietlenie

elektryczne, w postaci o

ś

wietlenia ogólnego, tak dobrane, aby w poszczególnych cz

ęś

ciach

pomieszczenia ł

ą

czne nat

ęż

enie o

ś

wietlenia dziennego i stałego uzupełniaj

ą

cego o

ś

wietlenia

elektrycznego zapewniało, co najmniej warunki widzenia nie gorsze ni

ż

miałoby to miejsce przy

całkowitej zgodno

ś

ci o

ś

wietlenia dziennego z wymaganiami normy.

Oprawy stosowane do stałego uzupełniaj

ą

cego o

ś

wietlenia elektrycznego powinny by

ć

tak

usytuowane, aby kierunek wysyłanego przez nie

ś

wiatła był, w miar

ę

mo

ż

liwo

ś

ci, zgodny z

kierunkiem

ś

wiatła dziennego (np. oprawy długie nale

ż

umieszcza

ć

równolegle do okien). Stałe

uzupełniaj

ą

ce o

ś

wietlenie elektryczne mo

ż

e by

ć

cz

ęś

ci

ą

o

ś

wietlenia podstawowego

stosowanego w porze nocnej.

4. Wymagania dla pomieszcze

ń

Ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia na płaszczy

ź

nie roboczej nie powinno by

ć

mniejsze od warto

ś

ci

podanych w normach. Dla miejsc pracy we wn

ę

trzach obowi

ą

zuje obecnie norma PN-EN 12464-

1:2004 „

Ś

wiatło i o

ś

wietlenie. O

ś

wietlenie miejsc pracy. Cz

ęść

1: Miejsca pracy we wn

ę

trzach.”

[1], która w zale

ż

no

ś

ci od zada

ń

i czynno

ś

ci we wn

ę

trzach podaje wymagane nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia od 20 luksów do 1000 luksów.

Wymagania o

ś

wietleniowe dotycz

ą

ce ró

ż

nych wn

ę

trz i czynno

ś

ci podano w tablicach w

oddzielnym rozdziale normy. Wyszczególniono wymagania, które dotycz

ą

trzech nast

ę

puj

ą

cych

wielko

ś

ci:

eksploatacyjne,

ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia E

m

na odniesieniowej powierzchni,

warto

ść

graniczna ujednoliconego wska

ź

nika ol

ś

nienia UGR

L

,

mnimalna warto

ść

wska

ź

nika oddawania barw R

a

.

W tabeli 2 podano przykładowy wykaz wymaga

ń

dla niektórych stanowisk pracy.

Wymagane nat

ęż

enia o

ś

wietlenia powy

ż

ej 200 luksów dobrane z normy mo

ż

na zmniejszy

ć

o

jeden stopie

ń

w przypadku, gdy praca na danym stanowisku lub w pomieszczeniu jest

krótkotrwała, np. dorywcza obsługa szlifierki, nadzór urz

ą

dze

ń

automatycznych.

background image

65

Tabela 2 Przykładowe wymagania o

ś

wietleniowe dla niektórych pomieszcze

ń

i stanowisk pracy

Pomieszczenie

E

m

[lx]

UGR

L

R

a

Pomieszczenia słu

żą

ce komunikacji, korytarz

Schody
Toaleta, łazienka, szatnia
Magazyn
Biuro (pisanie, czytanie praca z komputerem)
Sala konferencyjna
Recepcja
sala szkolna
Sala pracowni artystycznej, laboratorium

100
150
200

100 (200)

500
500
300
300
500

28
25
25
25
19
19
22
19
19

40
40
80
60
80
80
80
80
80

4.1. Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia.

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia i jego rozkład w polu zadania i w jego otoczeniu maj

ą

du

ż

y wpływ na to,

jak szybko, bezpiecznie i komfortowo osoba spostrzega i wykonuje zadanie wzrokowe.

Norma PN-EN 12464-1:2004 podaje warto

ś

ci eksploatacyjne nat

ęż

enia o

ś

wietlenia,

zapewniaj

ą

ce wygod

ę

widzenia i potrzeby wydolno

ś

ci. S

ą

to warto

ś

ci na płaszczy

ź

nie

odniesienia, która mo

ż

e by

ć

pozioma, pionowa lub pochylona.

Ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia dla

ka

ż

dego zadania powinno by

ć

nie mniejsze ni

ż

podane w normie, niezale

ż

nie od wieku i stanu

instalacji. Warto

ś

ci te ustalono dla normalnych warunków widzenia, z uwzgl

ę

dnieniem

nast

ę

puj

ą

cych czynników:

psychofizjologicznych aspektów, takich jak wygoda widzenia i dobre samopoczucie,

wymaga

ń

dotycz

ą

cych zada

ń

wzrokowych,

ergonomii widzenia,

do

ś

wiadcze

ń

praktycznych,

bezpiecze

ń

stwa,

ekonomii.

Ustalona warto

ść

nat

ęż

enia o

ś

wietlenia mo

ż

e by

ć

dostosowana, ze zmian

ą

, co najmniej o jeden

stopie

ń

na skali stopniowania nat

ęż

e

ń

o

ś

wietlenia, je

ż

eli warunki widzenia odbiegaj

ą

od

warunków normalnych.

Około 1,5-krotna zmiana warto

ś

ci nat

ęż

enia o

ś

wietlenia powoduje odczucie najmniejszej,

znacz

ą

cej zmiany w o

ś

wietleniu. W typowych warunkach o

ś

wietlenia około 20 lx jest warto

ś

ci

ą

,

przy której ledwo rozpoczyna si

ę

rozró

ż

nienie cech ludzkiej twarzy i jest to warto

ść

najmniejsza

na skali stopniowania nat

ęż

e

ń

o

ś

wietlenia.

Zalecana skala stopniowania nat

ęż

enia o

ś

wietlenia w luksach jest nast

ę

puj

ą

ca:

20 – 30 – 50 –75 –100 -150 –200 – 300 – 500 – 750 -1000 -1500 – 2000 – 3000 – 5000

Zaleca si

ę

, aby wymagane eksploatacyjne nat

ęż

enie o

ś

wietlenia było zwi

ę

kszone, gdy:

praca wzrokowa jest krytyczna,

naprawa bł

ę

dów jest kosztowna,

du

ż

e znaczenie ma dokładno

ść

lub wysoka wydajno

ść

pracy,

zdolno

ść

wzrokowa pracownika jest poni

ż

ej normy,

szczegóły zadania maja niezwykle małe wymiary lub mały kontrast,

zadanie wykonywane jest w niezwykle długim czasie.

background image

66

Wymagane eksploatacyjne nat

ęż

enie o

ś

wietlenia mo

ż

e by

ć

zmniejszone, gdy:

szczegóły zadania maja niezwykle du

ż

e wymiary lub du

ż

y kontrast,

zadanie wykonywane jest w niezwykle krótkim czasie.

W miejscach stałego pobytu, eksploatacyjne nat

ęż

enie o

ś

wietlenia nie powinno by

ć

mniejsze ni

ż

200 lx.

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia w polu bezpo

ś

redniego otoczenia powinno by

ć

uzale

ż

nione od nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia w polu zadania i zaleca si

ę

, aby zapewniało wyst

ą

pienie zrównowa

ż

onego rozkładu

luminancji w polu widzenia.

Du

ż

e przestrzenne zmiany nat

ęż

enia o

ś

wietlenia wokół pola zadania mog

ą

prowadzi

ć

do stresu i

niewygody widzenia. Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia w polu bezpo

ś

redniego otoczenia mo

ż

e by

ć

ni

ż

sze

ni

ż

nat

ęż

enie o

ś

wietlenia polu zadania, jednak

ż

e nie mo

ż

e by

ć

ni

ż

sze od warto

ś

ci podanych w

tabeli 3.

Tabela 3 – Równomierno

ść

oraz zwi

ą

zek mi

ę

dzy nat

ęż

eniami o

ś

wietlenia w polu zadania i polu

bezpo

ś

redniego otoczenia

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia w polu zadania

lx

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia w polu

bezpo

ś

redniego otoczenia lx

750

500
300

200

500
300
200

E

zadania

Równomierno

ść

:

0,7

Równomierno

ść

:

0,5

Dodatkowo do nat

ęż

enia o

ś

wietlenia polu zadania, o

ś

wietlenie powinno zapewnia

ć

wła

ś

ciw

ą

luminancj

ę

adaptacji zgodnie z wymaganiem normy.

4.2. Równomierno

ść

o

ś

wietlenia. Pole zadania powinno by

ć

o

ś

wietlone mo

ż

liwie

najrównomierniej. Równomierno

ść

o

ś

wietlenia w polu zadania powinna by

ć

0,7 a w polu

bezpo

ś

redniego otoczenia powinna by

ć

0,5.

Poprzednio obowi

ą

zuj

ą

ca norma wymagała, aby równomierno

ść

o

ś

wietlenia na płaszczy

ź

nie

roboczej przy pracy ci

ą

głej wynosiła, co najmniej 0,65, a przy pracy krótkotrwałej oraz w strefach

komunikacyjnych, co najmniej 0,4.

Warto

ś

ci

ś

rednie nat

ęż

enia o

ś

wietlenia na s

ą

siaduj

ą

cych płaszczyznach roboczych o ró

ż

nych

funkcjach, lub na płaszczy

ź

nie roboczej w stosunku do pozostałej, nie roboczej cz

ęś

ci

pomieszczenia, lub w s

ą

siaduj

ą

cych pomieszczeniach, nie powinny przekracza

ć

stosunku 5:1

(np., je

ż

eli nat

ęż

enie o

ś

wietlenia na płaszczyznach roboczych wynosi 1500 lx, nat

ęż

enie

o

ś

wietlenia w pozostałej cz

ęś

ci pomieszczenia nie powinno by

ć

mniejsze ni

ż

300 lx, a nat

ęż

enie

o

ś

wietlenia w korytarzu bezpo

ś

rednio przyległym do pomieszczenia nie mniejsze ni

ż

60 lx).

4.3. Rozkład luminancji.

Luminancja

ś

wietlna (jaskrawo

ść

) jest to stosunek strumienia

ś

wietlnego przenoszonego przez

elementarn

ą

wi

ą

zk

ę

promieniowania do pola przekroju wi

ą

zki promieniowania i k

ą

ta

przestrzennego wi

ą

zki promieniowania. Jednostk

ą

luminancji jest nit, (nit (nt) = cd/m

2

, wi

ę

ksza

jednostka stilb (sb) = 10

4

nt)

Rozkład luminancji w polu widzenia wpływa na poziom adaptacji wzroku i tym samym na
widzialno

ść

zadania.

Wła

ś

ciwie dobrana (zrównowa

ż

ona) luminancja adaptacji jest niezb

ę

dna dla wzrostu:

ostro

ś

ci widzenia,

background image

67

czuło

ś

ci kontrastowej (rozró

ż

nianie małych wzgl

ę

dnych ró

ż

nic luminancji),

sprawno

ś

ci funkcji ocznych (takich jak akomodacja, konwergencja, zw

ęż

enie

ź

renic,

ruchy oczu itp.).

Rozkład luminancji w polu widzenia wpływa równie

ż

na wygod

ę

widzenia. Aby j

ą

zapewni

ć

,

zalecane jest unikanie:

zbyt wysokich luminancji, które mog

ą

powodowa

ć

wzrost ol

ś

nienia,

zbyt wysokich luminancji, które mog

ą

powodowa

ć

zm

ę

czenie ze wzgl

ę

du na ci

ą

ą

readaptacj

ę

wzroku,

zbyt niskich luminancji i zbyt niskich kontrastów, przy których tworzy si

ę

monotonne i

niestymuluj

ą

ce

ś

rodowisko pracy.

Luminancje wszystkich powierzchni s

ą

istotne i mog

ą

by

ć

okre

ś

lone współczynnikiem odbicia i

nat

ęż

eniem o

ś

wietlenia na okre

ś

lonych powierzchniach.

Zakresy u

ż

ytecznych współczynników odbicia dla podstawowych powierzchni wn

ę

trza s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

sufit:

od 0,6 do 0,9

ś

ciany:

od 0,3 do 0,8

płaszczyzny pracy: od 0,2 do 0,6

podłoga:

od 0,1 do 0,5

4.4. Ol

ś

nienie

Ol

ś

nienie jest to stan procesu widzenia, w którym odczuwa si

ę

niewygod

ę

widzenia albo

obni

ż

enie zdolno

ś

ci rozpoznawania przedmiotów, albo oba te wra

ż

enia razem.

Ol

ś

nienie jest doznaniem wywoływanym jaskrawymi powierzchniami wyst

ę

puj

ą

cymi w polu

widzenia i mo

ż

e by

ć

doznawane jako ol

ś

nienie przykre lub przeszkadzaj

ą

ce. Ol

ś

nienie

spowodowane odbiciami od lustrzanych powierzchni, zazwyczaj okre

ś

lane jako ol

ś

nienie

dekontrastuj

ą

ce lub odbiciowe. Wa

ż

ne jest ograniczenia ol

ś

nienia, celem unikania bł

ę

dów,

zm

ę

czenia i wypadków.

We wn

ę

trzach, w miejscach pracy, ol

ś

nienie przykre mo

ż

e powsta

ć

bezpo

ś

rednio od jaskrawych

opraw o

ś

wietleniowych lub okien. Je

ż

eli ol

ś

nienie przykre jest odpowiednio ograniczone, to

ol

ś

nienie przeszkadzaj

ą

ce zazwyczaj nie stanowi istotnego problemu.

4.4.1. Ol

ś

nienie przykre

Ocena ol

ś

nienia przykrego, pochodz

ą

cego bezpo

ś

rednio od opraw instalacji o

ś

wietleniowej we

wn

ę

trzu powinna by

ć

okre

ś

lana z u

ż

yciem tabelarycznej metody CIE, której zasady podane s

ą

w

normie PN-EN 12464-1:2004.

4.4.2. Przesłanianie chroni

ą

ce przed ol

ś

nieniem

Jaskrawe

ź

ródła

ś

wiatła mog

ą

wywoła

ć

ol

ś

nienie i pogarsza

ć

widzenie obiektów. Nale

ż

y tego

unika

ć

np. przez odpowiednie przesłanianie lamp lub okien.

W tabeli 4 podano minimalne k

ą

ty ochrony, jakie nale

ż

y stosowa

ć

w zale

ż

no

ś

ci od luminancji

lamp. Warto

ś

ci podanych w tabeli nie stosuje si

ę

do opraw

ś

wiec

ą

cych w górn

ą

półprzestrze

ń

lub

opraw montowanych poni

ż

ej normalnego poziomu oczu.

background image

68

Tabela 4 minimalne k

ą

ty ochrony przy okre

ś

lonych luminancjach lamp

Luminancja lampy kcd x m

-2

Minimalny k

ą

t ochrony

od 20 do < 50

15

o

od 50 do < 500

20

o

500

30

o

4.4.3. Ol

ś

nienie dekontrastuj

ą

ce i odbiciowe

Jaskrawe odbicia

ś

wiatła w polu zadania mog

ą

zmienia

ć

widzialno

ść

zadania, zazwyczaj

niekorzystnie. Ol

ś

nienie dekontrastuj

ą

ce i odbiciowe mog

ą

by

ć

eliminowane lub zmniejszane:

rozmieszczeniem opraw i miejsc pracy,

rodzajem pokrycia powierzchni (powierzchnie matowe),

ograniczeniem luminancji opraw,

powi

ę

kszeniem powierzchni

ś

wiec

ą

cych oprawy,

stosowaniem jasnego sufitu i jasnych

ś

cian.

4.5. O

ś

wietlenie kierunkowe

O

ś

wietlenie kierunkowe mo

ż

e by

ć

u

ż

yte w celu intensywnego o

ś

wietlenia obiektów, podkre

ś

lenia

faktury i poprawienia wygl

ą

du osób w obr

ę

bie przestrzeni. Takie o

ś

wietlenie okre

ś

la si

ę

terminem „modelowanie. O

ś

wietlenie kierunkowe zadania wzrokowego mo

ż

e tak

ż

e wpływa

ć

na

jego widzialno

ść

.

4.5.1. Modelowanie

Modelowanie jest uzyskiwaniem równowagi mi

ę

dzy

ś

wiatłem rozproszonym i kierunkowym.

Równowaga ta jest obowi

ą

zuj

ą

cym kryterium jako

ś

ci o

ś

wietlenia niemal we wszystkich rodzajach

wn

ę

trz. Ogólny wygl

ą

d wn

ę

trza ulega poprawie, gdy jego strukturalne cechy oraz znajduj

ą

ce si

ę

w nim osoby i obiekty s

ą

o

ś

wietlone w taki sposób,

ż

e formy i faktury s

ą

widoczne wyrazi

ś

cie z

poczuciem przyjemno

ś

ci. Dzieje si

ę

to wtedy, gdy

ś

wiatło pada głównie z jednego kierunku;

wówczas cienie, istotne dla dobrego modelowania, s

ą

tworzone bez powodowania dezorientacji.

Zaleca si

ę

, aby o

ś

wietlenie nie było ani nadmiernie kierunkowe, gdy

ż

wtedy powstaj

ą

zbyt ostre

cienie, ani nadmiernie rozproszone, poniewa

ż

efekt modelowania zanika i powstaje bardzo

monotonne otoczenie

ś

wietlne.

4.5.2. O

ś

wietlenie kierunkowe zada

ń

wzrokowych

O

ś

wietlenie z okre

ś

lonego kierunku mo

ż

e podkre

ś

la

ć

szczegóły w obr

ę

bie zadania wzrokowego,

zwi

ę

kszaj

ą

c ich widoczno

ść

, i mo

ż

e ułatwi

ć

wykonywanie zadania. Zaleca si

ę

unikanie ol

ś

nie

ń

dekontrastuj

ą

cych i odbiciowych.

4. 6. Aspekty barwy

Jako

ś

ci barwy „blisko białego”

ś

wiatła lampy okre

ś

lane s

ą

dwoma cechami:

wygl

ą

dem barwy samej lampy,

zdolno

ś

ci

ą

do oddawania barw, wpływaj

ą

c

ą

na wygl

ą

d barw obiektów i osób o

ś

wietlonych

przez lamp

ę

.

Obydwie cechy nale

ż

y rozwa

ż

a

ć

oddzielnie.

background image

69

4. 6.1. Wygl

ą

d barwy

„Wygl

ą

d barwy” lampy odnosi si

ę

do widocznej barwy (chromatyczno

ś

ci)

ś

wiatła emitowanego.

Jest on okre

ś

lany liczbowo przez temperatur

ę

barwow

ą

. Wygl

ą

d barwy mo

ż

e by

ć

opisany w

sposób podany w tabeli 5.

Tabela 5 – Grupy wygl

ą

du barwy lampy

Wygl

ą

d barwy

Temperatura barwowa

Ciepły

poni

ż

ej 3300 K

Po

ś

redni

od 3300 do 5300 K

Zimny

powy

ż

ej 5300 K

Wybór wygl

ą

du barwy jest kwesti

ą

psychologii, estetyki i tego, co mo

ż

e by

ć

rozwa

ż

ane jako

naturalno

ść

. Wybór ten b

ę

dzie zale

ż

ał od poziomu nat

ęż

enia o

ś

wietlenia, barw pomieszczenia i

mebli, klimatu i zastosowana o

ś

wietlenia. W ciepłych klimatach preferowany jest zimniejszy

wygl

ą

d barwy

ś

wiatła, natomiast w chłodniejszych klimatach – cieplejszy.

4. 6.2. Oddawanie barw

Dla wydolno

ś

ci wzrokowej, odczu

ć

wygody i dobrego samopoczucia wa

ż

ne jest, aby barwy w

otoczeniu, barwy obiektów i ludzkiej skóry były oddawane naturalnie, wła

ś

ciwie w taki sposób,

który powoduje,

ż

e ludzie wygl

ą

daj

ą

atrakcyjnie i zdrowo.

Barwy bezpiecze

ń

stwa zawsze powinny by

ć

rozpoznawane. Celem obiektywnego okre

ś

lenia

wła

ś

ciwo

ś

ci oddawania barw

ź

ródła

ś

wiatła wprowadzono ogólny wska

ź

nik oddawania barw R

a

.

Maksymalna warto

ść

R

a

wynosi 100, co oznacza pełn

ą

wierno

ść

widzenia barw. Liczba ta maleje

wraz ze spadkiem jako

ś

ci oddawania barw. Warto

ść

R

a

poni

ż

ej 40 oznacza znaczne

upo

ś

ledzenie rozró

ż

niania kolorów przez oko ludzkie.

Stosowanie lamp o wysokiej warto

ś

ci wska

ź

nika R

a

powoduje,

ż

e zniekształcenia nie wyst

ę

puj

ą

lub s

ą

niewielkie.

Nie zaleca si

ę

stosowania lamp ze wska

ź

nikiem oddawania barw mniejszym ni

ż

80 we

wn

ę

trzach, gdzie ludzie pracuj

ą

lub przebywaj

ą

przez dłu

ż

szy czas. Wyj

ą

tki mog

ą

dotyczy

ć

pewnych miejsc i/lub pewnych czynno

ś

ci ( np. w o

ś

wietleniu stref wysokich), jednak

ż

e nale

ż

y

podj

ąć

działania zapewniaj

ą

ce lepsze oddawanie barw w ustalonych i stałych miejscach pracy i

w miejscach gdzie barwy bezpiecze

ń

stwa powinny by

ć

rozpoznawalne. Minimalne dopuszczalne

warto

ś

ci wska

ź

nika oddawania barw w ró

ż

nych rodzajach wn

ę

trz, zada

ń

i czynno

ś

ci podaje

norma PN-EN 12464-1:2004.

4.7. Migotanie i efekty stroboskopowe

Migotanie powoduje dekoncentracj

ę

i mo

ż

e wywoływa

ć

fizjologiczne skutki takie jak ból głowy.

Efekty stroboskopowe mog

ą

wywoływa

ć

niebezpieczne sytuacje w wyniku zmian w postrzeganiu

maszynowych ruchów obrotowych i post

ę

powo-zwrotnych.

Zaleca si

ę

takie projektowanie o

ś

wietlenia, aby nie było efektów stroboskopowych. Zazwyczaj

mo

ż

na to osi

ą

gn

ąć

np. zasilaj

ą

c

ż

arówki pr

ą

dem stałym lub stosuj

ą

c wysokie cz

ę

stotliwo

ś

ci (ok.

30 kHz) przy zasilaniu

ż

arówek lub lamp wyładowczych.

4.8. Współczynnik utrzymania

Zaleca si

ę

, aby projekt o

ś

wietlenia był opracowany z uwzgl

ę

dnieniem ogólnego współczynnika

utrzymania o warto

ś

ci obliczonej dla wybranego sprz

ę

tu o

ś

wietleniowego, warunków

ś

rodowiska

i przyj

ę

tego planu konserwacji o

ś

wietlenia.

Zalecane nat

ęż

enia o

ś

wietlenia dla ka

ż

dego zadania s

ą

eksploatacyjnymi nat

ęż

enia-mi

o

ś

wietlenia, które musz

ą

by

ć

utrzymane przez cały czas eksploatacji instalacji o

ś

wietleniowej.

background image

70

Warto

ść

współczynnika utrzymania zale

ż

y od charakterystyk eksploatacyjnych lamp i urz

ą

dze

ń

zasilaj

ą

cych, opraw o

ś

wietleniowych,

ś

rodowiska, a tak

ż

e od systemu konserwacji o

ś

wietlenia.

Projektant powinien:

ustali

ć

warto

ść

współczynnika utrzymania i poda

ć

wszystkie zało

ż

enia uzasadniaj

ą

ce

jego warto

ść

,

okre

ś

li

ć

sprz

ę

t o

ś

wietleniowy odpowiedni do warunków

ś

rodowiska,

przygotowa

ć

wyczerpuj

ą

cy plan konserwacji o

ś

wietlenia, zawieraj

ą

cy cz

ę

sto

ść

wymiany

lamp, czyszczenia opraw oraz metod

ę

czyszczenia.

4.9. Współczynnik zapasu. Aby wybrane nat

ęż

enie o

ś

wietlenia było zapewnione w

o

ś

wietlonych pomieszczeniach bez wzgl

ę

du na zmniejszanie si

ę

skuteczno

ś

ci

ś

wietlnej

ź

ródeł

ś

wiatła zwi

ą

zane z ich zu

ż

yciem i bez wzgl

ę

du na zakurzenie tych

ź

ródeł, kloszy i odbły

ś

ników

opraw o

ś

wietleniowych oraz

ś

cian i sufitów, przy wyznaczaniu pocz

ą

tkowego strumienia

ś

wietlnego nale

ż

y wprowadzi

ć

do oblicze

ń

współczynnik zapasu wg. tabeli 6

Przy szacowaniu stopnia osadzania si

ę

brudu nale

ż

y z jednej strony wzi

ąć

pod uwag

ę

stopie

ń

zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniu (np. najwi

ę

kszy w przemy

ś

le hutniczym, mniejszy

w precyzyjnym, najmniejszy w przemy

ś

le mikroelektronicznym, a w drugiej – podatno

ść

urz

ą

dzenia na zabrudzenie zmniejszaj

ą

ce warto

ść

strumienia

ś

wietlnego (np. dla opraw

o

ś

wietlenia po

ś

redniego, mniejsz

ą

dla opraw zamkni

ę

tych o

ś

wietlenia bezpo

ś

redniego itp.).

Przy szacowaniu dost

ę

pu do opraw nale

ż

y bra

ć

pod uwag

ę

wysoko

ść

ich zawieszenia, a w

przypadku zawieszenia wysokiego lub braku gotowych pomostów (np. suw-nic), mo

ż

liwo

ść

czyszczenia bez przerywania normalnego toku pracy.

Tabela 6. Współczynniki zapasu

Dost

ę

p

Stopie

ń

osadzania brudu

łatwy

utrudniony

Silne osadzanie si

ę

brudu

Ś

rednie osadzanie si

ę

brudu

Słabe osadzanie si

ę

brudu

1,5
1,4
1,3

2

1,7
1,4

4.10. Wzgl

ę

dy energetyczne

Zaleca si

ę

, aby instalacja o

ś

wietleniowa spełniała wymagania o

ś

wietleniowe dla danej

przestrzeni bez marnotrawienia energii. Jednak

ż

e istotne jest, aby zu

ż

ycia energii elektrycznej

nie ogranicza

ć

kosztem obni

ż

enia wymaganych cech o

ś

wietlenia.

Wynika st

ą

d konieczno

ść

odpowiedniego zastosowania systemu o

ś

wietlenia, sprz

ę

tu, sterowania

oraz wykorzystania dost

ę

pnego

ś

wiatła dziennego.

4.11.

Ś

wiatło dzienne

Ś

wiatło dzienne mo

ż

e by

ć

w pełni lub cz

ęś

ciowo wykorzystane do o

ś

wietlenia zada

ń

wzrokowych. W ci

ą

gu dnia

ś

wiatło to wykazuje zmiany intensywno

ś

ci i składu widmowego,

dlatego jest czynnikiem zmienno

ś

ci we wn

ę

trzu.

Ś

wiatło dzienne mo

ż

e kreowa

ć

specyficzne

modelowanie i rozkład luminancji, wywołane niemal poziomym kierunkiem wchodzenia

ś

wiatła

przez okna.

background image

71

Rys. 2 Sposób do

ś

wietlenia stanowisk pracy, znajduj

ą

cych si

ę

daleko od okien

Okna zapewniaj

ą

kontakt wzrokowy ze

ś

wiatem zewn

ę

trznym, preferowany przez wi

ę

kszo

ść

osób. We wn

ę

trzach z bocznymi oknami dost

ę

pno

ść

ś

wiatła dziennego gwałtownie spada wraz

ze zwi

ę

kszaniem si

ę

odległo

ś

ci od okien. W zwi

ą

zku z tym pojawia si

ę

konieczno

ść

zastosowanie o

ś

wietlenia dodatkowego celem uzyskania wymaganego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia na

miejscu pracy i wzgl

ę

dnie wyrównanego rozkładu luminancji w pomieszczeniu. Celem uzyskania

wła

ś

ciwej integracji mi

ę

dzy

ś

wiatłem elektrycznym i dziennym nale

ż

y stosowa

ć

do

ś

wietlanie

stanowisk (rys 2) i mo

ż

e by

ć

stosowane automatyczne lub manualne przeł

ą

czanie lub

ś

ciemnianie.

Aby ograniczy

ć

ol

ś

nienie od okien, zaleca si

ę

stosowanie na nich osłon, gdy jest to uzasadnione.

4.12. O

ś

wietlenie stanowisk pracy z urz

ą

dzeniami wyposa

ż

onymi w monitory ekranowe

O

ś

wietlenie miejsc pracy z monitorami ekranowymi powinno by

ć

wła

ś

ciwe dla wszystkich

rodzajów zada

ń

wykonywanych na stanowisku pracy, np. do czytania z ekranu i drukowanego

tekstu, pisania na papierze, pracy z klawiatur

ą

.

W celu o

ś

wietlenia takich miejsc, kryteria i system o

ś

wietlenia nale

ż

y przyj

ąć

stosownie do strefy

aktywno

ś

ci, typu zadania i rodzaju wn

ę

trza, zgodnie z wykazem w normie PN-EN 12464-1:2004.

Urz

ą

dzenia wyposa

ż

one w monitor ekranowy i klawiatur

ę

mog

ą

by

ć

w pewnych okoliczno

ś

ciach

miejscami, gdzie wyst

ę

puj

ą

odbicia

ś

wiatła wywołuj

ą

ce ol

ś

nienia przeszkadzaj

ą

ce i przykre.

Wynika st

ą

d potrzeba wła

ś

ciwego wyboru i rozmieszczenia opraw o

ś

wietleniowych, celem

unikni

ę

cia wyst

ą

pienia odbi

ć

ś

wiatła o du

ż

ej jaskrawo

ś

ci. Problem ten ilustruje rys. 3

background image

72

Rys. 3 Zjawisko ol

ś

nienia odbiciowego na ekranie monitora i zalecenie ograniczenia luminancji

opraw dla k

ą

tów

γ

wi

ę

kszych od 65

o

5. Wymagania dla dróg publicznych i terenów

Oprócz o

ś

wietlenia wn

ę

trz obszernym zagadnieniem jest o

ś

wietlenie zewn

ę

trzne w tym

o

ś

wietlenie dróg i ulic, o

ś

wietlenie terenów budowy, terenów przemysłowych, kolejowych i

portowych, o

ś

wietlenie dworców i

ś

rodków transportu publicznego oraz o

ś

wietlenie obiektów

energetycznych.

5.1 O

ś

wietlenie dróg i ulic

Poprawnie zaprojektowane i wykonane o

ś

wietlenie drogowe powinno zapewnia

ć

u

ż

ytkownikom

dróg warunki bezpiecznego i wygodnego poruszania si

ę

, przy jednocze

ś

nie mo

ż

liwie niskich

kosztach eksploatacji instalacji o

ś

wietleniowej. Powinna ona spełnia

ć

odpowiednie wymagania

wła

ś

ciwe dla przewidywanego rodzaju u

ż

ytkowników drogi, nat

ęż

enia i szybko

ś

ci ruchu,

technicznych parametrów drogi, stosowanych

ś

rodków regulacji ruchu itp., a tak

ż

e powinno by

ć

wykonane z u

ż

yciem nowoczesnych energooszcz

ę

dnych i trwałych

ź

ródeł

ś

wiatła i opraw

o

ś

wietleniowych.

Najwa

ż

niejszymi parametrami ilo

ś

ciowymi i jako

ś

ciowymi o

ś

wietlenia drogowego s

ą

:

poziom luminancji (nat

ęż

enia o

ś

wietlenia),

równomierno

ść

luminancji (nat

ęż

enia o

ś

wietlenia),

ograniczenie ol

ś

nienia,

dostateczny kontrast luminancji przeszkód z tłem

prowadzenie wzrokowe

Czynniki te wpływaj

ą

na poziom wydolno

ś

ci wzrokowej i na wygod

ę

widzenia na drodze wg.

Kryteriów przedstawionych w tabeli 7.

background image

73

Tabela 7. Kryteria wydolno

ś

ci wzrokowej i komfortu widzenia

Wymagania o

ś

wietleniowe

Poziom luminancji

Równomierno

ść

luminancji

Ol

ś

nienie

Wydolno

ść

wzrokowa

Ś

rednia luminancja

nawierzchni L

ś

r

Całkowita równo-

mierno

ść

luminancji

U = L

min

/L

ś

r

Przyrost progowy TI

Komfort widzenia

Ś

rednia luminancja

nawierzchni L

ś

r

Luminancja wzdłu

ż

na

U = L

min

/L

max

Wska

ź

nik ograni-

czenia ol

ś

nienia G

Poziom wydolno

ś

ci wzrokowej i wygoda widzenia s

ą

z kolei składnikami niezawodno

ś

ci

wizualnej u

ż

ytkownika drogi, rozumian

ą

jako zdolno

ść

do ci

ą

głego wyboru i przetwarzania tej

cz

ęś

ci informacji wizualnej, która jest potrzeba do bezpiecznego prowadzenia pojazdu.

Wymagania dotycz

ą

ce o

ś

wietlenia dróg zawarte s

ą

w normie EN 13201–1 do 4

i w starej normie PN-76/E-02032

Kategorie o

ś

wietlenia drogi oznaczone s

ą

literami A, B, C, D i E wg., których zalecenia

o

ś

wietleniowe drogi oparte s

ą

na ocenie luminancji jezdni.

5.1.1 O

ś

wietlenie przej

ść

dla pieszych

Przej

ś

cia dla pieszych wymagaj

ą

szczególnej uwagi, dlatego niektóre kraje stosuj

ą

własne

normy w tym zakresie.

Je

ż

eli poziom luminancji jezdni jest wystarczaj

ą

co wysoki, oprawy o

ś

wietlenia ulicznego

zapewniaj

ą

widoczno

ść

pieszych w ujemnym kontra

ś

cie z tłem, czyli jako sylwetki na jasnym tle.

W innych przypadkach o

ś

wietlenie przej

ść

dla pieszych nale

ż

y rozwi

ą

za

ć

za pomoc

ą

dodatkowych opraw o

ś

wietleniowych, o

ś

wietlaj

ą

cych pieszych znajduj

ą

cych si

ę

na przej

ś

ciu lub

w jego pobli

ż

u. W ten sposób mo

ż

na zwróci

ć

uwag

ę

kierowców na istniej

ą

ce przej

ś

cie dla

pieszych. O

ś

wietlenie przej

ść

dla pieszych powinno by

ć

tak zrealizowane, aby pionowe

nat

ęż

enie o

ś

wietlenia zdecydowanie przewy

ż

szało warto

ść

o

ś

wietlenia ulicznego.

Strefy przy ko

ń

cach przej

ść

dla pieszych, tzw. Strefy oczekiwania powinny mie

ć

tak

ż

e

o

ś

wietlenie odpowiadaj

ą

ce powy

ż

szym wymogom.

5.2 O

ś

wietlenie terenów w zakładach przemysłowych

Instalacje o

ś

wietleniowe w zakładach przemysłowych podzieli

ć

mo

ż

na na Instalacje o

ś

wietlenia

podstawowego i instalacje o

ś

wietlenia awaryjnego. Wymagania, jakie powinno spełnia

ć

opisane

s

ą

w Przepisach Budowy Urz

ą

dze

ń

Elektroenergetycznych. Warunki techniczne, jakim powinny

odpowiada

ć

urz

ą

dzenia o

ś

wietlenia elektrycznego, w normie PN-EN 12464-1 i w starej normie

PN-71/E-02034

Warto

ść

najmniejszego

ś

redniego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia i najmniejszej równomierno

ś

ci

o

ś

wietlenia nale

ż

y ustali

ć

zgodnie z wymaganiami normy.

Wymagane nat

ęż

enie o

ś

wietlenia powinno utrzyma

ć

si

ę

nawet po cz

ęś

ciowym zu

ż

yciu

ź

ródeł

ś

wiatła i opraw oraz zabrudzeniu ich powierzchni odbijaj

ą

cej, jak równie

ż

przy przewidzianych

przepisami spadkach napi

ę

cia. Dlatego jako pocz

ą

tkowe nat

ęż

enie o

ś

wietlenia nale

ż

y

przyjmowa

ć

warto

ś

ci wy

ż

sze, wprowadzaj

ą

c współczynnik zapasu uwzgl

ę

dniaj

ą

cy stopie

ń

zanieczyszczenia powietrza i podatno

ść

urz

ą

dze

ń

na zabrudzenie.

Na terenach zakładów współczynnik zapasu, przez który nale

ż

y pomno

ż

y

ć

warto

ść

nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia dobran

ą

z normy wynosi:

przy najsilniejszym osadzaniu si

ę

brudu – 1,8,

background image

74

przy

ś

rednim osadzaniu si

ę

brudu – 1,5,

przy słabym osadzaniu si

ę

brudu – 1,3.

Warto

ść

współczynnik zapasu dla terenu, powinien okre

ś

li

ć

inwestor.

5. Pomiary nat

ęż

enia o

ś

wietlenia

5.1. Program bada

ń

. Ogólne warunki wykonywania pomiarów

Badania nale

ż

y przeprowadza

ć

przy odbiorze nowych lub zmodernizowanych urz

ą

dze

ń

o

ś

wietleniowych, okresowo, co 5 lat oraz w przypadkach uzasadnionych w

ą

tpliwo

ś

ci czy

wymagania obowi

ą

zuj

ą

cej normy s

ą

spełnione. Zaleca si

ę

przeprowadzanie bada

ń

okresowych,

co 2 lata. Za wykonanie bada

ń

odpowiada u

ż

ytkownik pomieszcze

ń

.

Badania urz

ą

dze

ń

o

ś

wietleniowych, za wyj

ą

tkiem urz

ą

dze

ń

o

ś

wietlenia uzupełniaj

ą

cego, nale

ż

y

wykonywa

ć

w warunkach eksploatacyjnych po zapadni

ę

ciu zmroku, przy znamionowym napi

ę

ciu

zasilaj

ą

cym, wykonuj

ą

c pomiar napi

ę

cia na zaciskach rozdzielnicy, co najmniej dwa razy

podczas jednej nocy, raz na pocz

ą

tku, a drugi raz na ko

ń

cu bada

ń

danego budynku.

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia nale

ż

y pomierzy

ć

we wszystkich tych punktach pomiarowych, w których

wykonywane były obliczenia. Projektant powinien zamie

ś

ci

ć

w projekcie zestawienie punktów

obliczeniowych, a osoby wykonuj

ą

ce pomiary powinny je wykona

ć

w tych samych punktach.

Urz

ą

dzenie o

ś

wietleniowe z lampami wyładowczymi nale

ż

y wł

ą

cza

ć

, co najmniej na 30 min

przed rozpocz

ę

ciem bada

ń

. Urz

ą

dzenie o

ś

wietleniowe wyposa

ż

one w

ż

arówki zwykłe lub

halogenowe mo

ż

na bada

ć

bezpo

ś

rednio po wł

ą

czeniu.

Je

ż

eli w urz

ą

dzeniu o

ś

wietleniowym zainstalowano lampy nowe (dotychczas nie

ś

wiecone), przed

przyst

ą

pieniem do bada

ń

nale

ż

y podda

ć

je wy

ś

wieceniu, w normalnych warunkach

eksploatacyjnych, w przypadku lamp wyładowczych ł

ą

cznie, przez co najmniej 100 godzin, i w

przypadku

ż

arówek, co najmniej 1 godzin

ę

.

5.2. Sprawdzanie nat

ęż

enia i rodzaju o

ś

wietlenia w pomieszczeniach

Do pomiarów nale

ż

y stosowa

ć

luksomierz o widmowej czuło

ś

ci wzgl

ę

dnej

ś

redniego oka

ludzkiego przystosowanego do jasno

ś

ci, uwzgl

ę

dniaj

ą

cy

ś

wiatło padaj

ą

ce pod du

ż

ymi k

ą

tami.

Skalowanie luksomierza powinno by

ć

sprawdzane, co najmniej raz na dwa lata.

Przykładem takiego miernika mo

ż

e by

ć

luksomierz L-52, produkowany przez PP-U-H SONOPAN

w Białymstoku. Słu

ż

y on do pomiaru nat

ęż

enia o

ś

wietlenia promieniowania

ś

wietlnego

naturalnego i sztucznego w zakresie 0,05 do 1999 lx, w czterech podzakresach, zmienianych
r

ę

cznie. Dzi

ę

ki bardzo dobremu dopasowaniu charakterystyki spektralnej do rozkładu

widmowego czuło

ś

ci oka dla widzenia fotopowego, zb

ę

dne jest stosowanie współczynników

korekcji barwowej do wyliczenia rzeczywistej warto

ś

ci nat

ęż

enia o

ś

wietlenia dla

ź

ródeł

promieniowania ró

ż

nych od

ż

arowego. Głowica fotometryczna zaopatrzona jest w układ korekcji

k

ą

towej, dopasowuj

ą

cy jej charakterystyk

ę

kierunkow

ą

do krzywej cosinus. Odczyt zmierzonej

warto

ś

ci odbywa si

ę

na ciekłokrystalicznym wy

ś

wietlaczu, bezpo

ś

rednio w luksach.

Przed rozpocz

ę

ciem pomiarów odbiornik fotoelektryczny luksomierza nale

ż

y na

ś

wietli

ć

mierzonym nat

ęż

eniem o

ś

wietlenia do czasu ustabilizowania wskaza

ń

, (co najmniej 5 min).

Podczas odczytów osoba wykonuj

ą

ca pomiary nie powinna zaciemnia

ć

odbiornika

fotoelektrycznego.

Pomiary nale

ż

y wykonywa

ć

w poszczególnych punktach pomieszczenia na wysoko

ś

ci

powierzchni pracy, przy małych obiektach pracy – bezpo

ś

rednio na tych obiektach, przy du

ż

ych

obiektach – w równomiernie rozmieszczonych punktach, w warunkach jak najbardziej zbli

ż

onych

do wyst

ę

puj

ą

cych podczas normalnej pracy. Ze zmierzonych warto

ś

ci nale

ż

y obliczy

ć

ś

rednie

nat

ęż

enie o

ś

wietlenia ze wzoru:

E

ś

r

=

n

E

n

Σ

1

background image

75

Gdzie: E – jest nat

ęż

eniem o

ś

wietlenia w

ś

rodku jednego pola pomiarowego,

n – jest ilo

ś

ci

ą

badanych pól.

W pomieszczeniach z o

ś

wietleniem ogólnym, nieprzeznaczonych do pracy (korytarze, hole itp.)

lub pustych (bez urz

ą

dze

ń

produkcyjnych i mebli) cał

ą

powierzchni

ę

wn

ę

trza nale

ż

y podzieli

ć

na

kwadraty o boku około 1 m i mierzy

ć

nat

ęż

enie o

ś

wietlenia w punktach pomiarowych,

poło

ż

onych w

ś

rodku ka

ż

dego kwadratu, na wysoko

ś

ci płaszczyzny roboczej. Dopuszcza si

ę

zwi

ę

kszenie wielko

ś

ci kwadratów i ograniczenie liczby punktów pomiarowych w równomiernie

o

ś

wietlonych pomieszczeniach. Najmniejsz

ą

dopuszczaln

ą

liczb

ę

punktów pomiarowych, w

takich przypadkach w zale

ż

no

ś

ci od wska

ź

nika pomieszczenia podano w tabeli 8.

Je

ż

eli punkty pomiarowe przyj

ę

te wg. tabeli 8 pokrywaj

ą

si

ę

z punktami zawieszenia opraw,

nale

ż

y zwi

ę

kszy

ć

liczb

ę

punktów pomiarowych.

W pomieszczeniach z o

ś

wietleniem ogólnym lub zło

ż

onym, wyposa

ż

onych w meble i urz

ą

dzenia

produkcyjne, nale

ż

y wyznaczy

ć

ś

rednie nat

ęż

enie oddzielnie dla ka

ż

dej płaszczyzny roboczej i

oddzielnie w strefach komunikacyjnych. Gdy w pomieszczeniu istnieje wył

ą

cznie o

ś

wietlenie

ogólne, a z rodzaju rozmieszczenia wyposa

ż

enia pomieszczenia wynikaj

ą

jednakowe warunki

o

ś

wietleniowe na wszystkich stanowiskach pracy, dopuszcza si

ę

okre

ś

lenie

ś

redniego nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia na powierzchni roboczej w całym pomieszczeniu, tak jak w pomieszczeniach

nieprzeznaczonych do pracy lub pustych.

Obowi

ą

zuj

ą

ca obecnie norma wymaga, aby podczas wykonywania pomiarów nat

ęż

enia

o

ś

wietlenia instalacja i zało

ż

enia projektowe dotycz

ą

ce współczynnika odbicia od powierzchni

były zgodne z warto

ś

ciami rzeczywistymi, czyli wystrój pomieszczenia podczas pomiarów

powinien mie

ć

wygl

ą

d docelowy.

Tabela 8. Najmniejsza liczba punktów pomiarowych w zale

ż

no

ś

ci od wska

ź

nika pomieszczenia

Wska

ź

nik pomieszczenia w

Liczba punktów pomiarowych

w < 1
1

w < 2

2

w < 3

w

3

4
9

16
25

W =

)

(

Q

P

H

PQ

m

+

gdzie: P, Q – długo

ść

i szeroko

ść

pomieszczenia, H

m

– wysoko

ść

zawieszenia

opraw nad powierzchni

ą

robocz

ą

W pomieszczeniach z wysokimi maszynami lub półkami

ś

rednie nat

ęż

enie o

ś

wietlenia nale

ż

y

okre

ś

li

ć

tylko w tych cz

ęś

ciach, które s

ą

niezb

ę

dne do wykonywania przewidzianych tam prac.

Na regałach z półkami nat

ęż

enie o

ś

wietlenia nale

ż

y mierzy

ć

na płaszczy

ź

nie pionowej przy

najni

ż

szej półce.

Rodzaj o

ś

wietlenia nale

ż

y oceni

ć

przez ogl

ę

dziny, uwzgl

ę

dniaj

ą

c wyniki pomiaru

ś

redniego

nat

ęż

enia o

ś

wietlenia.

Wynik nale

ż

y uzna

ć

za dodatni, je

ż

eli s

ą

spełnione wymagania o

ś

wietleniowe dotycz

ą

ce danych

wn

ę

trz podane w tabelach obowi

ą

zuj

ą

cej normy.

5.3. Sprawdzanie nat

ęż

enia o

ś

wietlenia na ulicach

Norma EN 13201-4 „O

ś

wietlenie ulic. Metody pomiaru cech jako

ś

ciowych urz

ą

dze

ń

o

ś

wietlenia

ulic” składa si

ę

z nast

ę

puj

ą

cych cz

ęś

ci:

1. pomiary fotometryczne,

2. warunki pomiarowe,

3. pomiary niefotometryczne,

4. poło

ż

enie punktów rastrowych i miejsca obserwacji,

background image

76

5. pomiar nat

ęż

enia o

ś

wietlenia,

6. pomiar luminancji.

Wybór metod pomiarowych musi by

ć

dostosowany do celów pomiarów. Je

ż

eli wyniki pomiarów

maj

ą

by

ć

sprawdzianem oblicze

ń

parametrów o

ś

wietleniowych, to wymagana jest du

ż

a

dokładno

ść

pomiarów. Je

ż

eli dane z pomiarów maj

ą

słu

ż

y

ć

do kontroli stanu urz

ą

dzenia

o

ś

wietleniowego, to dopuszczalne jest stosowanie procedur uproszczonych.

5.3.1. warunki wykonywania pomiarów

Warunki wykonywania pomiarów obejmuj

ą

nast

ę

puj

ą

ce zagadnienia:

1. stabilizacja parametrów po zał

ą

czeniu,

2. warunki klimatyczne,

3.

ś

wiatło obce i przeszkadzaj

ą

ce,

4. pomiary wykonywane przez jad

ą

cy pojazd.

Lampy wyładowcze wymagaj

ą

pewnego czasu na ustabilizowanie si

ę

ich parametrów po

ą

czeniu napi

ę

cia. Zatem przed podj

ę

ciem wła

ś

ciwych pomiarów nale

ż

y przeprowadzi

ć

pomiary

kontrolne celem stwierdzenia stanu ustabilizowania.

Warunki klimatyczne nie powinny wpływa

ć

na wyniki pomiarów, chyba,

ż

e jest to zamierzone;

1. wysokie lub niskie temperatury mog

ą

wpływa

ć

na strumie

ń

ś

wietlny lamp czułych na

temperatur

ę

lub na dokładno

ść

przyrz

ą

dów pomiarowych wielko

ś

ci

ś

wietlnych;

2. kondensuj

ą

ca si

ę

wilgo

ć

na przepuszczaj

ą

cych

ś

wiatło powierzchniach przyrz

ą

dów

pomiarowych albo na obwodach elektrycznych mo

ż

e wpływa

ć

na ich dokładno

ść

;

3. du

ż

e pr

ę

dko

ś

ci wiatru mog

ą

wywoła

ć

kołysanie opraw o

ś

wietleniowych, wibracj

ę

przyrz

ą

dów pomiarowych, obni

ż

enie temperatury lamp;

4. nawet nieznaczna wilgotno

ść

powierzchni ulicy mo

ż

e wyra

ź

nie zmieni

ć

luminancj

ę

powierzchni jezdni;

5. zmniejszona przepuszczalno

ść

atmosfery (mgła) wpływa na

ś

wiatło padaj

ą

ce na ulic

ę

i

na luminancj

ę

mierzonej przez miernik luminancji powierzchni.

Przy pomiarach cech jako

ś

ciowych urz

ą

dzenia o

ś

wietlenia ulicy trzeba unika

ć

ś

wiatła

bezpo

ś

redniego lub odbitego od otoczenia, albo odpowiednio je uwzgl

ę

dni

ć

. W nie-których

przypadkach mo

ż

na tego

ś

wiatła unikn

ąć

, zasłoni

ć

albo wył

ą

czy

ć

, natomiast w innych mo

ż

e by

ć

zastosowana korekta polegaj

ą

ca na oddzielnie wykonanych pomiarach z wył

ą

czonym

o

ś

wietleniem ulicy.

Cechy jako

ś

ciowe urz

ą

dzenia o

ś

wietleniowego mog

ą

by

ć

pomierzone przy wykorzystaniu

specjalnego pojazdu (pomiary dynamiczne). Ró

ż

nice mi

ę

dzy pomiarami statycznymi i

dynamicznymi s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

1. liczba punktów pomiarowych w przypadku pomiarów dynamicznych jest wi

ę

ksza,

2. wymagania wynikaj

ą

ce z EN 13201-3 dotycz

ą

ce miejsca poło

ż

enia obserwatora i

punktów rastrowych, w przypadku pomiarów dynamicznych, s

ą

trudne albo wcale

niemo

ż

liwe do osi

ą

gni

ę

cia.

5.3.2. pomiary niefotometryczne

Do pomiarów niefotometrycznch zalicza si

ę

dane geometryczne, napi

ę

cie zasilaj

ą

ce i

temperatur

ę

.

Dane geometryczne urz

ą

dzenia o

ś

wietleniowego to odst

ę

py mi

ę

dzy słupami, wysoko

ść

zawieszenia opraw, k

ą

t pochylenia, wysi

ę

g ponad jezdni

ę

, szeroko

ść

jezdni i chodników,

szeroko

ść

pasa dziel

ą

cego, liczba pasów ruchu itp.

background image

77

Dane te nale

ż

y nast

ę

pnie porówna

ć

z danymi przyj

ę

tymi do oblicze

ń

parametrów

o

ś

wietleniowych.

Napi

ę

cie zasilaj

ą

ce powinno by

ć

mierzone na pocz

ą

tku pomiarów i w trakcie ich trwania; w tym

celu mo

ż

e by

ć

zastosowany woltomierz rejestruj

ą

cy. Warto

ść

napi

ę

cia powinna by

ć

mierzona na

zaciskach w słupach o

ś

wietleniowych.

Temperatura powinna by

ć

mierzona na wysoko

ś

ci 1 m nad jezdni

ą

w przedziałach czasowych,

co 30 min i wykre

ś

lana.

Wszystkie przyrz

ą

dy musz

ą

by

ć

kalibrowane (klasy dokładno

ś

ci, za

ś

wiadczenia powinny by

ć

w

protokole).

5.3.3. rozmieszczenie punktów pomiarowych i poło

ż

enie obserwatora

Aby oceni

ć

zgodno

ść

wyników obliczeniowych i pomiarowych, poło

ż

enie punktów, w których

wykonywane s

ą

pomiary i miejsce poło

ż

enia obserwatora powinno odpowiada

ć

miejscom,

przyj

ę

tym w obliczeniach. Te ostatnie powinny odpowiada

ć

zaleceniom zawartym w EN 13201-3

„O

ś

wietlenie ulic. Obliczanie cech jako

ś

ciowych”.

Pomiary punktowe luminancji przeprowadza si

ę

w polu w kierunku wzdłu

ż

nym rozwa

ż

anej

powierzchni mi

ę

dzy dwiema oprawami o

ś

wietleniowymi. Punkty pomiarowe musz

ą

znajdowa

ć

si

ę

w regularnych odst

ę

pach. W kierunku wzdłu

ż

nym powierzchni

ę

dzieli si

ę

na pola o

szeroko

ś

ci nie wi

ę

kszej ni

ż

5 m. W kierunku poprzecznym powierzchni

ę

dzieli si

ę

na pola o

szeroko

ś

ci nie wi

ę

kszej ni

ż

1,5 m.

Wysoko

ść

poło

ż

enia obserwatora wynosi 1,5 m nad powierzchni

ą

ulicy. W kierunku

poprzecznym obserwator musi zajmowa

ć

pozycj

ę

:

1. przy pomiarach

ś

redniej luminancji i całkowitej równomierno

ś

ci, w odległo

ś

ci ¼

szeroko

ś

ci rozwa

ż

anej powierzchni od prawej kraw

ę

dzi,

2. przy pomiarach wzdłu

ż

nej równomierno

ś

ci, na linii

ś

rodkowej ka

ż

dego pasa ruchu.

Przy obliczeniach nat

ęż

enia o

ś

wietlenia pole obliczeniowe, inaczej ni

ż

przy obliczeniach

luminancji, ograniczone jest wzdłu

ż

nie przez dwie kolejne oprawy niezale

ż

nie czy wyst

ę

puj

ą

po

tej samej stronie czy po stronach przeciwnych jezdni.

5.3.4. pomiary nat

ęż

enia o

ś

wietlenia

Nat

ęż

enie o

ś

wietlenia mierzone jest luksomierzem, którego wła

ś

ciwo

ś

ci dostosowane s

ą

do celu

pomiarowego. Do pomiarów poziomego i pionowego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia wykorzystywana jest

ta sama głowica pomiarowa do płaskiego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia.

Przy pomiarach nat

ęż

enia o

ś

wietlenia na płaszczy

ź

nie poziomej głowica pomiarowa powinna by

ć

umieszczona poziomo jak najbli

ż

ej powierzchni pomiarowej (nie wi

ę

cej ni

ż

200 mm nad t

ą

powierzchni

ą

).

Do pomiarów półcylindrycznego lub półsferycznego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia jest potrzebna

specjalna głowica. Pomiary te mo

ż

na wykona

ć

głowic

ą

do płaskiego nat

ęż

enia o

ś

wietlenia przez

zastosowanie odpowiedniej procedury.

Ś

wiatło padaj

ą

ce na głowic

ę

pomiarow

ą

nie mo

ż

e by

ć

przesłaniane przez wykonuj

ą

cego

pomiary.

Rozmieszczenie punktów pomiarowych powinno by

ć

zgodne z rozmieszczeniem punktów

obliczeniowych zgodnie z wymaganiem EN 13201-3.

Pomiary nat

ęż

enia o

ś

wietlenia s

ą

podstawowa metod

ą

oceny cech jako

ś

ciowych urz

ą

dze

ń

o

ś

wietlenia ulic.

5.3.5. pomiary luminancji

Luminancja powierzchni ulicy jest mierzona za pomoc

ą

kalibrowanego miernika luminancji,

którego wła

ś

ciwo

ś

ci s

ą

dostosowane do celu pomiarowego. Do pomiaru luminancji powierzchni

background image

78

ulicy w danym punkcie otwór pomiarowy miernika w płaszczy

ź

nie pionowej musi mie

ć

k

ą

t 2

minuty, a w płaszczy

ź

nie poziomej k

ą

t 20 minut.

Wielko

ść

powierzchni pomiarowej na ulicy nie powinna by

ć

wi

ę

ksza ni

ż

0,5 m w kierunku

poprzecznym i 2,5 m w kierunku wzdłu

ż

nym.

Aby zmierzy

ć

ś

redni

ą

luminancj

ę

za pomoc

ą

jednego odczytu, miernik luminancji musi posiada

ć

przysłon

ę

, za pomoc

ą

, której w pomiarze b

ę

dzie uwzgl

ę

dnione jedynie

ś

wiatło z rozwa

ż

anej

powierzchni.

Nale

ż

y wykonywa

ć

pomiary suchego odcinka ulicy (wilgotno

ść

albo zmoczenie wpływaj

ą

znacznie na luminancj

ę

powierzchni ulicy).

V Normy, przepisy i opracowania zwi

ą

zane:

V.1. Dotycz

ą

ce pomiarów elektrycznych

1. PN-IEC 60364-4-41 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.

Ochrona dla zapewnienia bezpiecze

ń

stwa. Ochrona przeciwpora

ż

eniowa.

2. PN-EN 61140 Ochrona przed pora

ż

eniem pr

ą

dem elektrycznym – Wspólne aspekty

instalacji elektrycznych

3. PN-IEC 60364-5-54 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i monta

ż

wyposa

ż

enia elektrycznego. Uziemienia i przewody ochronne.

4. PN-IEC 60364-6-61 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Sprawdzanie.

Sprawdzanie odbiorcze.

5. PN-IEC 60364-7-704 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje

placów budowy i robót rozbiórkowych.

6. PN-EN 50114-1:2000 Bezpiecze

ń

stwo u

ż

ytkowania narz

ę

dzi r

ę

cznych o nap

ę

dzie

elektrycznym. Wymagania ogólne.

7. PN-E-04700:2000 Urz

ą

dzenia i układy elektryczne w obiektach elektroenergetycznych.

Wytyczne przeprowadzania pomonta

ż

owych bada

ń

odbiorczych.

8. PN-EN ISO/IEC 17025:2005 Ogólne wymagania dotycz

ą

ce kompetencji laboratoriów

badawczych i wzorcuj

ą

cych

9. PN-EN 60529:2003 Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy (Kod IP).

10. PN-86/E-05003.01 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne.

11. PN-89/E-05003.03 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona obostrzona.

12. PN-92/E-05003.04 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona specjalna.

13.PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne.

14.PN-IEC 61024-1-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne.

Wybór poziomów ochrony dla urz

ą

dze

ń

piorunochronnych.

15. PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym.

Zasady ogólne.

16. Ustawa z 11 maja 2001 r. Prawo o Miarach-nowelizacja kwiecie

ń

2004 (tekst jednolity Dz. U.

nr 243 z 2004r. poz. 2441).

17. Ustawa o Normalizacji z 12 wrze

ś

nia 2002r. (Dz. U. nr 169 z 2002r. poz. 1386)

18. Zarz

ą

dzenie Ministra Gospodarki Materiałowej i Paliwowej (MP nr 8 z 1987r., poz. 70)

19. Zarz

ą

dzenia nr 198 z 1996 r. oraz nr 29 i 30 z 1999 r. Prezesa Głównego Urz

ę

du Miar (Dz.

Urz. Miar i Probiernictwa nr 27/96 i 4/99)

20. Ustawa z dnia 7 lipca 1994r. Prawo Budowlane (tekst jednolity Dz. U. z 2000r. nr 106, poz.

background image

79

1126)

21. Ustawa z dnia 27 marca 2003r. o zmianie ustawy Prawo Budowlane (Dz. U. z 2003r. nr 80,

poz.718)

22. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo Energetyczne (Dz. U. z 1997r. nr 54, poz. 348 i nr

158, poz. 1042, z 1998r. nr 94, poz. 594 i nr 106, poz. 668)

23. Ustawa z dnia 4 marca 2005r. o zmianie ustawy Prawo energetyczne oraz ustawy Prawo

ochrony

ś

rodowiska (Dz. U. z 2005r. nr 62, poz. 552)

24. Rozporz

ą

dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiada

ć

budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002r. nr 75, poz.

690)

25. Rozporz

ą

dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003r. w sprawie bezpiecze

ń

stwa i

higieny pracy przy wykonywaniu robót budowlanych (Dz. U. z 2003r. nr 47, poz. 401)

26. Rozporz

ą

dzenie Ministra Spraw Wewn

ę

trznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003r. w

sprawie ochrony przeciwpo

ż

arowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U.

z 2003r. nr 121, poz.1138).

27. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003r. w

sprawie szczegółowych zasad stwierdzania kwalifikacji przez osoby zajmuj

ą

ce si

ę

eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

, instalacji i sieci (Dz. U. z 2003r. nr 89, poz. 828).

28. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 20 lutego 2003r. w

sprawie przyrz

ą

dów pomiarowych podlegaj

ą

cych prawnej kontroli metrologicznej oraz

rodzajów przyrz

ą

dów pomiarowych, które s

ą

legalizowane bez zatwierdzenia typu (Dz. U. z

2003r. nr 41, poz. 351).

29 Rozporz

ą

dzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 maja 1996 r. w sprawie rodzajów

prac, które powinny by

ć

wykonywane, przez co najmniej dwie osoby (Dz. U. z1996r. nr 62, poz.

288).

30. Rozporz

ą

dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca2003r. w sprawie ksi

ąż

ki obiektu

budowlanego (Dz. U. z2003. nr 120, poz. 1134).

31. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 wrze

ś

nia 2000r. w sprawie szczegółowych

warunków przył

ą

czania podmiotów do sieci elektroenergetycznych, obrotu energi

ą

elektryczn

ą

,

ś

wiadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardów

jako

ś

ciowych obsługi odbiorców. (Dz. U. z 2000r. nr 85, poz. 957).

32. Rozporz

ą

dzenie ministra Gospodarki z dnia 17 wrze

ś

nia 1999 r. w sprawie bezpiecze

ń

stwa

i higieny pracy przy urz

ą

dzeniach i instalacjach energetycznych. (Dz. U. z 1999r. nr 80,

poz. 912)


33.

Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 30 marca 2005r. w sprawie rodzajów

przyrz

ą

dów pomiarowych podlegaj

ą

cych prawnej kontroli metrologicznej oraz zakresu tej

kontroli (Dz. U. z 2005r. nr 74, poz. 653).

34.

35.


36.

37.


.

Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 maja 2003 r.

w sprawie legalnych jednostek miar (Dz. U. 2003 nr 103 poz. 954).
Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 2 kwietnia 2004 r.

w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrz

ą

dów pomiarowych (Dz. U. 2004 nr 77 poz.

730 )
Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 12 stycznia 2005 r. w sprawie tworzenia

punktów legalizacyjnych (Dz. U. 2005 nr 15 poz. 126)
Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 29 marca 2005 r. w sprawie upowa

ż

nie

ń

do legalizacji pierwotnej lub legalizacji ponownej przyrz

ą

dów pomiarowych (Dz. U. 2005 nr 69

poz. 615)

background image

80

V.2. Dotycz

ą

ce ochrony w słu

ż

bie zdrowia

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994r. Prawo budowlane. (tekst jednolity Dz. U. z 2000r. nr 106,

poz. 1126).

2. Rozporz

ą

dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiada

ć

budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002r. nr

75, poz. 690)

3. Rozporz

ą

dzenie Ministra Zdrowia i Opieki społecznej z dnia 21 wrze

ś

nia 1992r. w

sprawie wymaga

ń

, jakim powinny odpowiada

ć

pod wzgl

ę

dem fachowym i sanitarnym

pomieszczenia i urz

ą

dzenia zakładu opieki zdrowotnej (Dz. U. nr 74/92 z pó

ź

niejszymi

zmianami).

4. PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Norma wieloarkuszowa.

5. PN-IEC 60601-1”Medyczne urz

ą

dzenia elektryczne. Ogólne wymagania

bezpiecze

ń

stwa.”,

6. PrPN-IEC 60364-7-710 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje

elektryczne w szpitalach i innych pomieszczeniach dla potrzeb medycznych”.

7. PN-IEC 742+A1. Transformatory separacyjne i transformatory bezpiecze

ń

stwa.

Wymagania.

8. Dyrektywa Rady Wspólnoty Europejskiej 93/42 14.6.1993.

9. K. Sałasi

ń

ski : Bezpiecze

ń

stwo elektryczne w zakładach opieki zdrowotnej COSiW SEP

Warszawa 2002r.

V.3. Dotycz

ą

ce ochrony w sieciach z falownikami

1.

PN-IEC 60364-4-41 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Ochrona zapewniaj

ą

ca bezpiecze

ń

stwo. Ochrona przeciwpora

ż

eniowa.

2.

PN-IEC 60364-6-61 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Sprawdzanie. Sprawdzanie odbiorcze.

3.

PN-IEC 60364-5-54 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i monta

ż

wyposa

ż

enia elektrycznego. Uziemienia i przewody ochronne.

4.

PN-IEC 60050-826:2000 Mi

ę

dzynarodowy słownik terminologiczny elektryki. Instalacje

elektryczne w obiektach budowlanych.

5.

PN-EN 61140:2004. Ochrona przed pora

ż

eniem pr

ą

dem elektrycznym – Wspólne

aspekty instalacji i urz

ą

dze

ń

.

6.

PN-EN 50178:2003.Urz

ą

dzenia elektroniczne do stosowania w instalacjach du

ż

ej mocy..

7.

PN-EN 60950:2000 Bezpiecze

ń

stwo urz

ą

dze

ń

techniki informatycznej i elektrycznych

urz

ą

dze

ń

techniki biurowej.

8.

PN-EN 60990:2002. Metody pomiaru pr

ą

du dotykowego i pr

ą

du w przewodzie

ochronnym.

9.

Ustawa z 3 kwietnia 1993 r. Prawo o Miarach (Dz. U. nr 55 z 1993r. – poz. 248

10. Ustawa z dnia 7 lipca 1994r. Prawo Budowlane (tekst jednolity Dz. U. z 2000r. nr 106,

poz. 1126 z pó

ź

niejszymi zmianami.

11. Ustawa z dnia 27 marca 2003r. o zmianie ustawy Prawo Budowlane (Dz. U. z 2003r. nr

80, poz.718)

12. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo Energetyczne (Dz. U. z 1997r. nr 54, poz. 348 i

nr 158, poz. 1042, z 1998r. nr 94, poz. 594 i nr 106, poz. 668 i nr nr 162, poz. 1126, z

background image

81

1999r. nr 88, poz. 980, nr 91, poz. 1042 i nr 110, poz. 1255 oraz Ministra 2000 r. nr 43,
poz. 489, nr 48, poz. 555, nr 103, poz 1099)

13. Ustawa z dnia 4 marca 2005r. o zmianie ustawy Prawo energetyczne oraz ustawy Prawo

ochrony

ś

rodowiska (Dz. U. z2005r. nr 62, poz. 552)

14. Rozporz

ą

dzenie Ministra Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych z dnia 28

marca 1972r. w sprawie bezpiecze

ń

stwa i higieny pracy przy wykonywaniu robót

budowlano-monta

ż

owych i rozbiórkowych (Dz. U. z 1972r. nr 13, poz. 93).

15. Rozporz

ą

dzenie Ministra Spraw Wewn

ę

trznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003r.

w sprawie ochrony przeciwpo

ż

arowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów

(Dz. U. z 2003r. nr 121, poz.1138)..

16. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia

2003r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania kwalifikacji przez osoby zajmuj

ą

ce

si

ę

eksploatacj

ą

urz

ą

dze

ń

, instalacji i sieci (Dz. U. z 2003r. nr 89, poz. 828).

17. Rozporz

ą

dzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 wrze

ś

nia 2000r. w sprawie

szczegółowych warunków przył

ą

czania podmiotów do sieci elektroenergetycznych,

obrotu energi

ą

elektryczn

ą

,

ś

wiadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i

eksploatacji sieci oraz standardów jako

ś

ciowych obsługi odbiorców. (Dz. U. z 2000r. nr

85, poz. 957).

18. Rozporz

ą

dzenie ministra Gospodarki z dnia 17 wrze

ś

nia 1999 r. w sprawie

bezpiecze

ń

stwa i higieny pracy przy urz

ą

dzeniach i instalacjach energetycznych. (Dz. U.

z 1999r. nr 80, poz. 912).

19. A. Pytlak, H.

Ś

wi

ą

tek: Ochrona przeciwpora

ż

eniowa w układach energoelektronicznych.

Warszawa COSiW 2005.

20. Klein H.: Ochrona przeciwpora

ż

eniowa dodatkowa przemienników cz

ę

stotliwo

ś

ci i

urz

ą

dze

ń

odbiorczych zasilanych z sieci TN – WE nr 7/1998.

21. Pytlak A., Berowski P.,

Ś

wi

ą

tek H.: Ochrona przeciwpora

ż

eniowa w przekształtnikach

cz

ę

stotliwo

ś

ci przewidzianych do sterowania indukcyjnym silnikiem nap

ę

dowym. –

konferencja Wrocław wrzesie

ń

2001.

22. Edward Musiał Zabezpieczanie silników zasilanych z po

ś

rednich przemienników

cz

ę

stotliwo

ś

ci. INPE nr 59-60 sierpie

ń

-wrzesie

ń

2004.

23. L. Danielski, R. Zacirka: Ochrona przeciwpora

ż

eniowa w obwodach z przemiennikami

cz

ę

stotliwo

ś

ci oraz jej badanie. Elektro-info grudzie

ń

2005.

V.4. Dotycz

ą

ce pomiarów nat

ęż

enia o

ś

wietlenia

1. PN--EN 12464-1:2004 „

Ś

wiatło i o

ś

wietlenie. O

ś

wietlenie miejsc pracy.

Cz

ęść

1: Miejsca pracy we wn

ę

trzach.”

2. EN 13201-3 „O

ś

wietlenie ulic. Obliczanie cech jako

ś

ciowych”

3. EN 13201-4 „O

ś

wietlenie ulic. Metody pomiaru cech jako

ś

ciowych urz

ą

dze

ń

o

ś

wietlenia

ulic”

4. PN-84/E-02033 „O

ś

wietlenie wn

ę

trz

ś

wiatłem elektrycznym”

5. PN-76/E-02032 „O

ś

wietlenie dróg publicznych”

6. PN-71/E-02034 „O

ś

wietlenie elektryczne terenów budowy, przemysłowych, kolejowych i

portowych oraz dworców i

ś

rodków transportu publicznego”


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Prace kontrolno pomiarowe w instalacjach elektrycznych o napieciu do 1kV
znaczniki html5, Prace kontrolne
Opis oprogramowania wspomagające analizę komponentów systemu komputerowego, Prace kontrolne
Podstawowe zasady prawa konstytucyjnego, Prace Kontrolne Technik Administracji
prace kontrolne 2
promienie laserowe, Kosmetologia, Prace kontrolne, fizykoterapia
WPŁYW CZYNNIKÓW NA SKÓRĘ, Kosmetologia, Prace kontrolne, dermatologia
prace kontrolne dla inżynierów
Lista osób które oddały prace kontrolną
Kosztorys stanowiska komputerowego, Prace kontrolne
Podaj formę organizacji przedsiębiorstw w gospodarce rynkowej, Prace Kontrolne Technik Administracji
Zasady BHP podczas prac na wysokościach(1), Prace Kontrolne
Praca kontrolna 2 rozwiązanie moje, zzz KKZ dla szkoły, sem 1-2, prace kontrolne
APARATURA KONTROLNO POMIAROWA DO PRODUKCJI NITROGLICERYNY
Narzędzia kontrolno pomiarowe
Prace kontrolne 3
otepienie, ODPS prace kontrolne

więcej podobnych podstron