Pomiary elektryczne
w elektroenergetyce
2012r
1
Pomiary elektryczne
2 Wykonywanie pomiarów
3 Częstość sprawdzania okresowego
4 Dokumentacja z pomiarów
5 Dokładność pomiarów
6 Narzędzia pomiarowe
7 Zasady bezpieczeństwa
8 Pomiary rezystancji
9 Pomiary rezystancji izolacji
10 Sprawdzanie środków ochrony
11 Pomiary rezystancji uziomu
12 Przeglądy wyłączników RCD
2
1.2.2 Prawna kontrola metrologiczna urządzeń pomiarowych
Zgodnie z art. 8.1 pkt. 2. rozdz. 3 ustawy z dnia 11 maja 2001 r. - Prawo o miarach [Dz.U
Nr 63, poz. 636, z póz
n, zm.] przyrządy pomiarowe, które mogą być stosowane:
1) w ochronie zdrowia, życia i środowiska,
2) w ochronie bezpieczeństwa i porządku publicznego (w tym przyrządy do sprawdzania
skuteczności ochrony przeciwporażeniowej), podlegają prawnej kontroli metrologicznej.
Szczegółowe wymagania dotyczące prawnej kontroli metrologicznej zawarte są w
RozporzÄ…dzeniu Ministra Gospodarki z 14 stycznia 2008 r. w sprawie prawnej kontroli
metrologicznej przyrządów pomiarowych [Dz.U. Nr. 5 z 2008 r., poz. 29].
W tej sprawie można również korzystać z nieobowiązujących zarządzeń Prezesa Głównego
Urzędu Miar, jako zasad wiedzy technicznej, np.:
" Zarządzenie Prezesa Głównego Urzędu Miar nr 12 z dnia 30.03.1999 r., w sprawie
wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu pętli zawarcia .
" Zarządzenie Prezesa Głównego Urzędu Miar nr 18 z dnia 11.07.2000 r., w sprawie
wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu izolacji .
1.4 System oceny zgodności wyrobów
Przepływ towarów pomiędzy państwami członkowskimi Unii Europejskiej, w ramach
wspólnego rynku europejskiego, wymagał ujednolicania (harmonizacji) przepisów tak, aby
były one jednakowe na całym obszarze Unii Europejskiej. Odbywa się to poprzez dyrektywy,
które nakładają na państwa członkowskie obowiązek wydania w określonym terminie własnych
przepisów krajowych wprowadzających w życie treść dyrektyw.
Po 1985 roku wprowadzono w Unii Europejskiej tzw. Nowe Podejście do harmonizacji
przepisów technicznych, które ułatwia i przyspiesza ujednolicanie różnorodnych krajowych
uregulowań w dziedzinie bezpieczeństwa wyrobów przemysłowych. Dyrektywy Nowego
Podejścia zawierają tylko zasadnicze wymagania związane z bezpieczeństwem, zdrowiem,
ochroną konsumenta i ochroną środowiska. Pozostałe szczegóły techniczne zawarte są w
odpowiednich, zharmonizowanych normach europejskich (EN). Każda z dyrektyw Nowego
Podejścia nakłada obowiązek umieszczenia na podlegających jej wyrobach oznakowania
 CE .
Dyrektywy Nowego Podejścia obowiązują wszystkie państwa członkowskie oraz, na mocy
porozumienia o Europejskim Obszarze Gospodarczym, również Norwegię, Islandię i Księstwo
Lichtenstein.
Do chwili obecnej przyjęto ponad dwadzieścia dyrektyw Nowego Podejścia określających
wymagania w odniesieniu do dużych grup wyrobów, w tym maszyn, zabawek, wyrobów
medycznych, elektrycznych i elektronicznych, materiałów budowlanych .
Obowiązek spełnienia wymagań wynikających z dyrektyw ciąży na producencie danego
wyrobu. W szczególności musi on samodzielnie ocenić, czy jego wyrób podlega danej
dyrektywie. Następnie producent musi wyprodukować wyrób zgodnie z odpowiednimi
wymaganiami dyrektywy i normami zharmonizowanymi oraz poddać go odpowiedniej
procedurze oceny zgodności. Jeśli konkretna dyrektywa dla danego typu wyrobu wymaga
udziału jednostki certyfikującej (tzw. jednostki notyfikowanej), należy wybrać taką jednostkę i
uzyskać od niej odpowiedni certyfikat. Po wypełnieniu wszystkich przewidzianych w danej
dyrektywie procedur producent zawsze samodzielnie i na własną odpowiedzialność umieszcza
3
na wyrobie oznakowanie  CE .
Wymagania dotyczące systemu oceny zgodności wyrobów (w tym elektrycznych),
uregulowane są w następujących krajowych aktach prawnych:
1) Ustawa z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności [Dz.U.04.204.2087].
2) RozporzÄ…dzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 sierpnia 2007 r. w sprawie zasadniczych
wymagań dla sprzętu elektrycznego [Dz.U.07.155.1089].
3) Dyrektywy nowego podejścia wymagające oznakowania CE.
4) Wykaz Polskich Norm zharmonizowanych  Dyrektywa 2006/95/WE. Na podstawie
publikacji w Dzienniku Urzędowym
Unii Europejskiej (2011/C 87/01) z 31.08.2011 Dane zaktualizowane 09.09.2011
4 Dokumentacja z prób i pomiarów
Po zakończeniu sprawdzenia nowej instalacji, albo rozbudowanej lub
przebudowanej instalacji istniejącej, należy sporządzić protokół odbiorczy
zawierający szczegóły instalacji objętej protokółem, łącznie z zapisem z oględzin i
wyników prób. Stwierdzone podczas sprawdzania instalacji wady lub braki należy
usunąć zanim wykonawca zadeklaruje, że instalacja spełnia wymagania PN-HD
60364.
Po zakończeniu sprawdzania okresowego istniejącej instalacji, należy
sporządzić protokół sprawdzenia okresowego instalacji. Dokumentacja powinna
zawierać szczegóły dotyczące sprawdzanych części instalacji i ograniczeń w
sprawdzeniu objętym protokółem, a także opis oględzin, łącznie z wadami i
usterkami oraz wyniki prób. Protokół sprawdzenia okresowego może zawierać
zalecenia dotyczące modernizacji instalacji w celu doprowadzenia do zgodności z
wymaganiami aktualnych norm lub przepisów.
Wszystkie uszkodzenia, pogorszenia stanu, wady lub niebezpieczne warunki
powinny być odnotowane w protokole. Odnotowane powinny być również znaczące
ograniczenia zakresu sprawdzenia okresowego w stosunku do normy PN-HD 60364-6
i ich przyczyny.
Zgodnie z PN-HD 60364-6 protokół z badań odbiorczych lub okresowych
powinien zawierać informacje, które pozwolą powtórzyć badania, oraz wyniki badań,
wyniki oceny badań i wypływające z nich wnioski, a także dane identyfikacyjne osób,
które wykonywały badania. Powinny to być informacje i dane dotyczące:
rodzaju i zakresu badań,
lokalizacji obiektu, w którym przeprowadzono badania (adres, nazwa),
opisu oraz oznaczenia instalacji lub jej części (urządzenia), którą badano,
zakresu wykonanych oględzin,
oceny wyników oględzin,
zastosowanych metod i przyrządów pomiarowych,
zastosowanych kryteriów oceny wyników pomiarów,
sposobu wykonania obliczeń niezbędnych do otrzymania wyników pomiarów
wartości końcowych służących do porównania z wartościami dopuszczalnymi,
wyników pomiarów (najczęściej zestawionych w tabeli),
ocena wyników pomiarów,
4
 wniosków wypływających z oceny wyników oględzin, pomiarów i prób,
daty i warunków wykonywanych pomiarów,
datę następnych badań okresowych,
dane osobowe i dane identyfikacyjne uprawnień osób wykonujących pomiary,
oględziny, oceny i wnioski oraz podpisy.
Osoba odpowiedzialna za sprawdzenie instalacji , lub osoba upoważniona do
działania w jej imieniu, powinna przekazać protokół sprawdzenia okresowego osobie
zlecajÄ…cej sprawdzenie.
Protokół powinien być opracowany i podpisany przez osobę kompetentną w zakresie
sprawdzania instalacji elektrycznej.
Dokładność pomiarów
5. Dokładność wykonywania pomiarów
Dokładność wykonywania pomiarów jest podstawową cechą zarówno narzędzi
pomiarowych jak i wyników pomiarów. Dokładność charakteryzuje się pośrednio podając
właściwość przeciwną:
niepewność niedokładność, czyli ryzyko uzyskania błędnego wyniku w pomiarze)
albo
niezgodność (błąd, uchybienie).
Niepewność pomiarowa to parametr związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący
rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wielkości mierzonej.
Niepewność pomiaru jest wynikiem oddziaływania szeregu przyczyn, do których można
zaliczyć m. in.:
niepełne uwzględnienie oddziaływania czynników otoczenia (np. temperatury,
wilgotności),
niedoskonałości charakterystyk technicznych przyrządu (histereza, rozrzut wskazań,
określona rozdzielczość),
błędy odczytu ze skal analogowych (błąd paralaksy),
niedokładność użytych wzorców,
przyjęte uproszczenia i założenia co do metody pomiaru.
Elementarną i podstawową miarą liczbową niezgodności jest błąd
bezwzględny (dawniej uchyb).
Błąd bezwzględny "X pomiaru to algebraiczna różnica między wartością zmierzoną
(wynikiem pomiaru) X , a wartością prawdziwą (rzeczywistą) Xp wielkości mierzonej, czyli:
"X = X  Xp
gdzie:
X - jest wartością wielkości mierzonej, której błąd wyznacza się, a więc jest wynikiem
pomiaru, wskazaniem przyrzÄ…du pomiarowego;
Xp- jest wartością poprawną wielkości mierzonej. W praktyce wartość prawdziwa nie jest
znana i zastępowana jest z dokładnym przybliżeniem wartością umownie poprawną,
akceptowalną w danych okolicznościach.
Błąd bezwzględny "X zawsze wyrażony jest w jednostkach wartości mierzonej i może
przyjmować konkretny znak plus (+) lub minus (-). Błąd bezwzględny "X, lecz ze znakiem
5
przeciwnym, nazywa siÄ™ poprawkÄ…
pX =  "X
Jeżeli do wartości uzyskanej z pomiarów X dodamy poprawkę pX, otrzymuje się wynik równy
wartości poprawnej
Xp = X+ pX
Do wyrażania błędu i niepewności jest stosowana również skala względna.
Błąd względny pomiaru jest to stosunek błędu bezwzględnego "X do wielkości mierzonej
i wartości Xp, czyli:
lub wyrażonego w procentach:
Graniczny błąd względny procentowy  jest to największy dopuszczalny błąd względny
miernika który jest podstawą do zaliczenia go do odpowiedniej klasy dokładności oraz określa
błąd miernika w normalnych warunkach użytkowania. Błąd względny miernika umożliwia
porównanie dokładności przyrządów pomiarowych różnych typów pracujących na różnych
zakresach pomiarowych, np.
Niedokładność pomiaru wynika głównie z istnienia dopuszczalnego błędu systematycznego
narzędzia pomiarowego określonego jego klasą dokładności
Klasa dokładności przyrządu jest to maksymalny błąd bezwzględny "X popełniany w
dowolnym miejscu skali, obliczony jako błąd procentowy w stosunku do pełnego zakresu
pomiarowego, zaokrąglony do jednej szeregu znormalizowanych klas dokładności, np:
0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 i 5:
5.1 Klasyfikacja błędów pomiarowych
Ze względu na ograniczoną dokładność narzędzia pomiarowego, wskazania narzędzia różnią
się od wartości prawdziwej wielkości mierzonej. Różnica między wynikiem pomiaru a wartością
prawdziwą wielkości mierzonej nazywa się błędem pomiaru.
Ze względu na z
ródła powstania wyróżnia się błędy pomiarowe powodowane
przez:
a) przyrządy pomiarowe, np. skończona rezystancja wewnętrzna woltomierzy,
nieliniowość wskazań przyrządów pomiarowych lub niedoskonałość ich wzorcowania,
b) metody pomiarowe,
c) mierzącego, np. brak doświadczenia, zmęczenie, skłonności, nawyki,
d) obliczenia, to błędy przy niewłaściwym zaokrągleniu, niewłaściwe metody
wyrównywania błędów
e) wpływ otoczenia, na mierzącego, na przyrządy i na mierzoną wielkość.
6
 Czynnikami wywołującymi te błędy to temperatura ciśnienie, wilgotność powietrza,
zakłócenia elektromagnetyczne.
5.2 W praktyce pomiarowej wyróżnia się:
o błędy systematyczne,
o błędy przypadkowe oraz
o błędy nadmierne.
1) Błędy systematyczne
Blędy systematyczne są to błędy, które podczas pomiarów tej samej wartości pewnej
wielkości, wykonywanych w tych samych warunkach, pozostają stałe zarówno co do wartości
bezwzględnej jak i co do znaku lub błędy zmieniające się według określonego prawa wraz ze
zmianą warunków.
y
ródłami błędów systematycznych są metody i przyrządy pomiarowe, niezachowanie
wymaganych warunków pomiaru, obserwator. Charakterystyczną cechą błędów
systematycznych jest możliwość całkowitego lub częściowego ich usunięcia z wyniku pomiaru.
Wśród błędów systematycznych wyróżnia się:
a) Błędy podstawowe - są to błędy przyrządów pomiarowych występujące podczas
stosowania ich w tzw. warunkach odniesienia (lub inaczej znamionowych) podanych
przez producenta. Głównymi ich przyczynami są: niedokładność wzorcowania i
niedokładności konstrukcyjne oraz technologiczne narzędzi pomiarowych. Błędy
podstawowe są błędami stałymi i mogą być w czasie pomiaru kompensowane przez
stosowanie poprawek do wskazań przyrządów. Poprawka jest równa wartości
oszacowanego błędu systematycznego ze znakiem przeciwnym.
b) Błędy dodatkowe - są to błędy, których z
ródłem są zmiany właściwości przyrządów
pomiarowych i obiektu pomiaru pod wpływem zmian warunków pomiaru w stosunku do
przyjętych jako warunki odniesienia. Cechą charakterystyczną błędów dodatkowych jest
to, że ich wartości zmieniają się przy ustalonej wartości wielkości mierzonej, według
znanego prawa jako funkcje wielkości wpływowych. Normalne warunki wpływowe i
wartości błędów dodatkowych podawane są przez producentów aparatury pomiarowej.
c) Błędy metody - wynikają głównie z oddziaływania przyrządów pomiarowych na obiekt
pomiaru, np. powodowane poborem energii przez przyrzÄ…d ze z
ródła sygnału
mierzonego. Błędy metody można na ogół sprowadzić do wartości pomijalnych przez
stosowanie odpowiednich poprawek rachunkowych lub właściwy dobór warunków
pomiaru.
2) Błędy przypadkowe
Błędami przypadkowymi są błędy zmieniające się w sposób nieprzewidziany podczas
wykonywania dużej liczby pomiarów tej samej wielkości w warunkach praktycznie
niezmiennych. Główne przyczyny powstawania:
o niedoskonałość zmysłów obserwatora i brak dostatecznej koncentracji podczas
pomiarów,
o rozrzut wskazań przyrządów pomiarowych powodowany niestałością ich właściwości
statycznych i dynamicznych
o krótkotrwałe zmiany wielkości wpływowych.
Ograniczenie wpływu błędów przypadkowych uzyskuje się przez wielokrotny pomiar tej
samej wartości wielkości i przyjęcie średniej arytmetycznej jako wyniku ostatecznego.
7
 3) Błędy nadmierne
Błędami nadmiernymi są błędy omyłkowe lub błędy grube, powodujące jawne
zniekształcenie wyniku pomiaru. Najczęstszymi przyczynami pojawienia się tych błędów są:
nieprawidłowy odczyt lub błędny zapis wyniku pomiaru,
zastosowanie niewłaściwego przyrządu lub pomiar przyrządem uszkodzonym.
2. Wykonywanie pomiarów
2.1 Wstęp
Instalacja elektryczna powinna być sprawdzana w czasie montażu i po jego ukończeniu, a
przed przekazaniem do eksploatacji. Instalacje po rozbudowie lub przebudowie podlegajÄ…
sprawdzeniom w zakresie zgodności z wymaganiami norm PN-HD 60364 i stanu
bezpieczeństwa. Norma PN-HD 60364-6:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część
6: Sprawdzanie, zawiera:
a) wymagania dotyczące sprawdzania odbiorczego za pomocą oględzin i prób
instalacji elektrycznej, by określić, czy wymagania PN-HD 60364 zostały spełnione.
Sprawdzanie odbiorcze odbywa siÄ™ po wykonaniu nowej instalacji oraz po
rozbudowie lub przebudowie istniejÄ…cej instalacji,
b) wymagania dotyczÄ…ce sprawdzania okresowego instalacji elektrycznej,
obejmujące szczegółowe badania instalacji, właściwe próby i pomiary oraz
sprawdzenie czasów wyłączania RCD.
W czasie prób i pomiarów odbiorczych i okresowych, należy zastosować niezbędne
techniczne i organizacyjne środki ostrożności tak, aby sprawdzenie nie spowodowało
niebezpieczeństwa dla osób lub zwierząt, a także uszkodzenia obiektu i wyposażenia nawet,
gdy stwierdzono niezgodności.
2.2 Oględziny
Oględziny wykonuje się w zasadzie przed próbami; zwykle przed włączeniem zasilania
instalacji, w celu potwierdzenia, czy urzÄ…dzenie elektryczne:
spełnia wymagania bezpieczeństwa odpowiednich norm wyrobu;
zostało prawidłowo dobrane i zainstalowane zgodnie z PN-HD 60364 i instrukcjami
producenta;
nie ma widocznych uszkodzeń wpływających na pogorszenie bezpieczeństwa.
Według PN-HD 60364-6:2008 oględziny instalacji elektrycznej i wyposażenia
powinny obejmować co najmniej następujące sprawdzenia:
a) sposób ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym;
b) obecność przegród ognioodpornych i innych środków zapobiegających
rozprzestrzenianiu się ognia oraz ochrony przed skutkami działania ciepła
(określone w innych częściach PN-HD 60364);
c) dobór przewodów z uwagi na obciążalność prądową i spadek napięcia,
uwzględniający przede wszystkim ich materiał, sposób zainstalowania i przekrój;
8
d) dobór i nastawienie urządzeń monitorujących i sygnalizacyjnych;
e) występowanie i prawidłowe umieszczenie właściwych urządzeń do odłączania
izolacyjnego i Å‚Ä…czenia;
f) dobór urządzeń i środków ochrony, właściwych ze względu na wpływy zewnętrzne;
g) prawidłowe oznaczenie przewodów neutralnych i ochronnych;
h) przyłączenie łączników jednobiegunowych do przewodów fazowych;
i) występowanie schematów, napisów ostrzegawczych lub innych podobnych
informacji (istnienie schematów jest szczególnie niezbędne, gdy instalacja zawiera
kilaka rozdzielnic tablicowych);
j) oznaczenie obwodów, zabezpieczeń nadprądowych, łączników, zacisków itp.;
k) poprawność połączeń przewodów; należy sprawdzić, czy zaciski są odpowiednio
dobrane do przewodów i czy łączenie jest wykonane poprawnie. W razie
wątpliwości zaleca się pomiar rezystancji połączeń. Rezystancja ta nie powinna być
większa niż rezystancja przewodu o długości 1 m i o przekroju równym
najmniejszemu przekrojowi łączonych przewodów ;
l) obecność i poprawność połączeń przewodów ochronnych, w tym przewodów
ochronnych połączeń wyrównawczych głównych i połączeń wyrównawczych
dodatkowych;
m) dostępność urządzeń, umożliwiająca wygodną obsługę, identyfikację i konserwację.
Sprawdzić należy czy zastosowane urządzenia manewrowe są rozmieszczone w
sposób umożliwiający ich łatwą obsługę i konserwację.
Oględziny instalacji i wyposażenia elektrycznego powinny uwzględniać także wszystkie
wymagania szczególne, dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji.
2.3 Sprawdzanie odbiorcze
Zgodnie z PN-HD 60364-6 każda instalacja elektryczna powinna być sprawdzana podczas
montażu, na ile jest to w praktyce możliwe, i po jego ukończeniu, a przed przekazaniem
użytkownikowi do eksploatacji.
Sprawdzenie to powinno obejmować porównanie wyników z odpowiednimi kryteriami w
celu stwierdzenia, czy wymagania PN-HD 60364 zostały spełnione. Osobie dokonującej
sprawdzania odbiorczego należy udostępnić informacje wymagane w 514.5 z Części 5-51 i
inne informacje niezbędne do wykonania tego sprawdzenia.
W zależności od potrzeb należy przeprowadzić, następujące próby, w miarę możliwości w
następującej kolejności:
a) ciągłość przewodów ochronnych i przewodów połączeń wyrównawczych;
b) rezystancja izolacji instalacji elektrycznej;
c) ochrona za pomocÄ… SELV, PELV i separacji elektrycznej;
d) rezystancja/impedancja podłóg i ścian;
e) samoczynne wyłączenie zasilania;
f) ochrona uzupełniająca;
g) sprawdzenie biegunowości;
h) sprawdzenie kolejności faz;
9
 i) próby funkcjonalne i operacyjne;
j) spadek napięcia.
Jeżeli wynik którejkolwiek próby wskazuje na niespełnienie wymagań, próbę tę i każdą
próbę poprzedzającą, na wynik której wykryte uszkodzenie mogło wpłynąć, należy powtórzyć
po usunięciu przyczyny uszkodzenia.
Opisane w normie metody wykonywania prób podano jako metody odniesienia; nie
wyklucza się stosowania innych metod, pod warunkiem że dadzą one wyniki, co najmniej
równie miarodajne.
Przyrządy pomiarowe oraz urządzenia monitorujące i metody badań należy dobrać zgodnie
z odpowiednimi częściami normy PN-EN 61557. Jeżeli zastosowany jest inny sprzęt
pomiarowy, to powinien on zapewnić nie mniejszy stopień sprawności i bezpieczeństwa.
Próby i pomiary elektryczne powinny być wykonane przez osobę wykwalifikowaną,
kompetentnÄ… w zakresie sprawdzania instalacji elektrycznej.
2.4 Sprawdzanie okresowe
Zgodnie z PN-HD 60364-6:2008: okresowe badania instalacji elektrycznych wykonuje
się w celu sprawdzenia, czy parametry instalacji lub ich części nie pogorszyły się w takim
stopniu, że użytkowanie ich jest niebezpieczne.
Szczegółowe badania instalacji powinny być przeprowadzone bez demontażu lub z
częściowym demontażem według wymagań opartych na odpowiednich próbach zawartych w
PN-HD 60364. Badania okresowe wykonuje siÄ™ dla zapewnienia:
a) bezpieczeństwa osób i zwierząt domowych przed porażeniem prądem i poparzeniem;
b) ochrony obiektu przed zniszczeniem i pożarem oraz wydzielaniem się ciepła w wyniku
uszkodzenia instalacji elektrycznej;
c) potwierdzenia, że instalacja nie jest uszkodzona, a ewentualny ubytek nie wpływa na
obniżenie się poziomu bezpieczeństwa;
d) identyfikacji uszkodzeń instalacji i odstępstw od wymagań PN-HD 60364-6, które mogą
spowodować niebezpieczeństwo.
Zakres sprawdzania okresowego powinien w szczególności obejmować:
sprawdzenie dokumentacji eksploatacyjnej obiektu (instrukcje eksploatacji, książki i
raporty urządzeń, dokumenty z oględzin, przeglądów, konserwacji, napraw
bieżących i remontów, protokóły z poprzednich prób i pomiarów okresowych),
oględziny dotyczące ochrony podstawowej (ochrony przed dotykiem
bezpośrednim),
pomiar rezystancji izolacji,
badanie ciągłości przewodów ochronnych,
sprawdzenie ochrony dodatkowej (ochrony przy uszkodzeniu),
próby czasów wyłączania RCD.
Zgodnie z PN-HD 60364-4-41:2009, podczas sprawdzania zgodności z maksymalnymi
czasami wyłączenia, próba powinna być wykonana przy prądzie
różnicowym równym 5 I"n
Osoba wykonująca badania okresowe powinna mieć możliwość zapoznania się z
protokółami poprzednich badań. Jeżeli taka dokumentacja jest niedostępna, należy
przeprowadzić niezbędne dalsze badania.
10
3 Częstość sprawdzania okresowego
Zgodnie z ustawÄ… z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane [Dz.U.06.156.1118], obiekty
powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządcę okresowej
kontroli, co najmniej raz na 5 lat, polegajÄ…cej na sprawdzeniu stanu technicznego i
przydatności do użytkowania obiektu budowlanego, estetyki obiektu budowlanego oraz jego
otoczenia; kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i
piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków
ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów.
Zalecenia 62.2 PN-HD 60364-6-2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 6:
Sprawdzanie; dotyczą również częstości sprawdzania okresowego instalacji użytkowanej w
pomieszczeniu, w którym może wystąpić większe ryzyko uszkodzenia lub zniszczenia.
Częstość sprawdzania okresowego instalacji powinna być ustalana z uwzględnieniem
rodzaju instalacji i wyposażenia, jej zastosowania i działania, częstości i jakości konserwacji
oraz wpływów zewnętrznych, na które jest narażona.
Dla podanych niżej przypadków, w których w zależności od warunków środowiskowych
może wystąpić większe ryzyko eksploatacji urządzeń i instalacji elektrycznych, mogą być
wymagane krótsze okresy. Do nich w szczególności należą:
- miejsca pracy lub pomieszczenia, w których występuje ryzyko porażenia elektrycznego,
pożaru lub wybuchu spowodowanego degradacją;
- miejsca pracy lub pomieszczenia, w których znajdują się instalacje zarówno niskiego jak
i wysokiego napięcia;
- obiekty gromadzące publiczność;
- tereny budowy;
- instalacje bezpieczeństwa (np. oświetlenia awaryjnego).
Według normy PN-HD 60364-6:2008, "dla budownictwa mieszkaniowego można
stosować dłuższe okresy (np. 10 lat). Gdy użytkownicy lokali mieszkalnych zmieniają się,
sprawdzenie instalacji elektrycznej jest bardzo zalecane".
W protokóle sprawdzenia okresowego należy podać informację - dla osoby wykonującej
sprawdzenie okresowe - o ustalonym przedziale czasu do następnego sprawdzenia
okresowego.
Wyniki i zalecenia zawarte w protokółach z poprzedniego sprawdzenia, powinny być
wzięte pod uwagę przez osobę wykonującą sprawdzenie okresowe.
Wytyczne wykonywania okresowych badań sprawności technicznej urządzeń oraz instalacji
elektrycznych i piorunochronnych , opracowane przez COBR  Elektromontaż Warszawa 1999
r. przestawia Tablica 1.
11
Tablica 1 Częstość sprawdzania okresowego
Podane w Tablicy 1 okresy między kolejnymi sprawdzeniami powinny być wykorzystane
jako zasady w instrukcjach eksploatacyjnych instalacji i urządzeń użytkowanych w trudnych
warunkach środowiskowych.
6. Metody pomiarowe
6.1 Metody pomiaru
Metoda pomiarowa określa sposób porównania wielkości mierzonej z wzorcem tej
wielkości zastosowanym w pomiarach, celem wyznaczenia wyniku pomiaru. Stosuje się
różne zasady klasyfikacji metod. Praktycznie tę samą wielkość można mierzyć różnymi
metodami.
Wybór metody pomiarowej wynika przede wszystkim:
- z uwarunkowań wykonania prób i pomiarów (laboratoryjne, przemysłowe,
terenowe& ,),
- znajomości obiektów mierzonych,
- rozpoznania dokumentacji technicznej obiektu,
- rodzaju wielkości mierzonej,
- wymaganej dokładności,
- sposobu opracowania wyników.
Zastosowana metoda powinna być w zasadzie metodą najprostszą, zapewniającą
osiągnięcie wymaganej dokładności pomiarów. Wyróżnia się następujące metody
pomiarowe:
Metoda pomiarowa bezpośrednia  w metodzie bezpośredniej wartość wielkości
12
mierzonej otrzymuje się bezpośrednio bez potrzeby dodatkowych obliczeń , np. pomiar
napięcia woltomierzem, pomiar rezystancji  omomierzem, itd.
Metoda pomiarowa pośrednia  w metodzie pomiarowej pośredniej nie mierzy
bezpośrednio wielkość badaną Y, lecz wielkościA,B,C,& związane z nią zależnością
funkcyjnÄ… Y = f (A,B,C), np. pomiar mocy lub rezystancji, metodÄ… technicznÄ….
Metoda pomiarowa różnicowa  jest metodą porównawczą, przy której w układzie
pomiarowym występuje wzorzec wielkości o wartości zbliżonej do wartości mierzonej.
Pomiar polega na określeniu różnicy "X między wartością wielkości mierzonej Xx a mało
różniącą się od niej znaną wartością tej samej wielkości Xw, określony
zależnością: Xx = Xw + "X. A zatem, im mniejsza jest wyznaczona różnica "X, tym
pomiar jest dokładniejszy.
Ad.1 Błędy związane z urządzeniem pomiarowym
Błędy związane z urządzeniem pomiarowym określa się tzw. metodą odchyleniową zwaną
też metodą bezpośredniego odczytu. Wartość wielkości mierzonej określa się w niej na
podstawie odchylenia wskazówki narzędzia pomiarowego.
Niedokładność pomiaru wykonywanego tą metodą wynika głównie z istnienia
dopuszczalnego błędu systematycznego narzędzia pomiarowego określonego jego klasą
dokładności. Istnienie błędów systematycznych można stwierdzić w wyniku zastosowania
innej metody pomiarowej lub zastosowania innego narzędzia pomiarowego.
Graniczny błąd względny procentowy jest to największy dopuszczalny błąd względny
miernika który jest podstawą do zaliczenia go do odpowiedniej klasy dokładności oraz
określa błąd miernika w normalnych warunkach użytkowania. Błąd względny miernika
umożliwia porównanie dokładności przyrządów pomiarowych różnych typów pracujących
na różnych zakresach pomiarowych, np.
Klasa dokładności przyrządu jest to maksymalny błąd bezwzględny "X popełniany w
dowolnym miejscu skali, obliczony jako błąd procentowy w stosunku do pełnego zakresu
pomiarowego, zaokrąglony do jednej szeregu znormalizowanych klas dokładności, np: 0,1;
0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 i 5:
Błędy związane z urządzeniem pomiarowym powstają:
przy użyciu narzędzi w warunkach różnych od warunków odniesienia,
przy użyciu narzędzia z przesuniętym położeniem zerowym lub
błędnie wykonaną podziałką oraz
przy przepływie mierzonego prądu nagrzewającego sprężyny wytwarzające
moment zwrotny miernika i w konsekwencji wzrost wychylenia wskazówki.
Ad. 2 Błędy związane z dokładnością odczytu:
" pomiary przyrządami analogowymi wymagają starannych odczytów położenia
wskazówki względem podziałki;
" mierniki wielozakresowe wyposażone są w zasadzie w kilka skal o różnych
podziałkach ułatwiających uzyskanie
optymalnej rozdzielczości odczytu i określenie wartości mierzonej
" oprócz podziałek skale wyposażone są w lusterko pozwalające na eliminację tzw.
efektu paralaksy, który prowadzi do różnych, zależnych od kąta obserwacji,
13
odczytów położenia wskazówki względem skali;
" w celu uniknięcia efektu paralaksy w czasie odczytu, należy tak dobrać pozycje
obserwatora, aby obraz wskazówki w lusterku znajdował się na jednej linii
wzroku ze wskazówką.
Ad. 3 Błędy związane z metodą pomiarową wynikają:
" z wyboru niewłaściwej metody pomiarowej, nie odpowiadającej ściśle zależnościom
między występującymi wielkościami,
" z oddziaływania przyrządów pomiarowych na obiekt pomiaru, powodowane
najczęściej poborem energii przez przyrząd ze z
ródła sygnału mierzonego,
" ze stosowania przybliżonych modeli badanych zjawisk lub wyznaczenia wielkości
mierzonej na podstawie wszelkich wzorów przybliżonych (empirycznych).
Błędy metody można na ogół sprowadzić do wartości pomijalnych przez stosowanie
odpowiednich poprawek rachunkowych lub właściwy dobór warunków pomiaru.
Charakterystyczną cechą mierników analogowych jest zdolność rozdzielcza, która
określa najmniejszą część działki możliwą do odczytania. W zależności od odległości
między sąsiednimi wskazami, przyjmuje się, że zdolność rozdzielcza wynosi 0.5, 0.2 lub
0.1 mm (działki). Przyjęcie przez obserwatora zbyt małej zdolności rozdzielczej zwiększa
błąd odczytu.
Wadą przyrządów analogowych jest możliwość niedokładnego odczytu wartości
wskazywanej przez urzÄ…dzenie odczytowe miernika.
Bocznik Posobnik
RpIp = (I  Ip) Rb Up = Rp·I oraz U  Up= Rd· I
Zasady Bezpieczeństwa
7. Bezpieczeństwo przy wykonywaniu prób i pomiarów elektrycznych
7.1 Wymagania norm i przepisów. Kwalifikacje
7.1.1 Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne [Dz.U.06.89.625]
Projektowanie, produkcja, import, budowa oraz eksploatacja urządzeń, instalacji i sieci
powinny zapewniać racjonalne i oszczędne zużycie paliw lub energii przy zachowaniu:
1) niezawodności współdziałania z siecią;
2) bezpieczeństwa obsługi i otoczenia po spełnieniu wymagań ochrony środowiska;
zgodności z wymaganiami odrębnych przepisów.
Osoby zajmujące się eksploatacją sieci oraz urządzeń i instalacji obowiązane są posiadać
kwalifikacje potwierdzone świadectwem wydanym przez komisje kwalifikacyjne. Spełnienia
14
wymogów kwalifikacyjnych powtarza się co 5 lat.
7.1.2.Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane [Dz.U.06.156.1118]
1. Obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub
zarzÄ…dcÄ™ kontroli:
1) okresowej, co najmniej raz w roku, polegajÄ…cej na sprawdzeniu stanu
technicznego:
a) elementów budynku, budowli i instalacji narażonych na szkodliwe wpływy
atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas
użytkowania obiektu,
b) instalacji i urządzeń służących ochronie środowiska,
c) instalacji gazowych oraz przewodów kominowych (dymowych, spalinowych i
wentylacyjnych);
2) okresowej, co najmniej raz na 5 lat, polegajÄ…cej na sprawdzeniu stanu technicznego i
przydatności do użytkowania obiektu budowlanego, estetyki obiektu budowlanego oraz
jego otoczenia ;
kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i
piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i
środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień
instalacji i aparatów;
7.1.3. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w sprawie
bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych.
[Dz.U.99.80.912]
1) Do prac wykonywanych przy urzÄ…dzeniach i instalacjach energetycznych w warunkach
szczególnego zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego zaliczono prace przy
wykonywaniu prób i pomiarów elektrycznych.
2) Prace w warunkach szczególnego zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego, określone w
ogólnych przepisach bezpieczeństwa i higieny pracy jako prace szczególnie
niebezpieczne, powinny być wykonywane co najmniej przez dwie osoby, z wyjątkiem
prac eksploatacyjnych z zakresu prób i pomiarów, konserwacji i napraw urządzeń i
instalacji elektroenergetycznych o napięciu znamionowym do 1 kV, wykonywanych
przez osobę wyznaczoną na stałe do tych prac w obecności pracownika asekurującego,
przeszkolonego w udzielaniu pierwszej pomocy.
7.1.4. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28
kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania
kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci
[Dz.U.03.89.828]
1. Eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci mogą zajmować się osoby, które spełniają
wymagania kwalifikacyjne dla następujących rodzajów prac i stanowisk pracy:
a) eksploatacji - do których zalicza się stanowiska osób wykonujących prace w
zakresie obsługi, konserwacji, remontów, montażu i kontrolno-pomiarowym;
b) dozoru- do których zalicza się stanowiska osób kierujących czynnościami osób
15
wykonujących prace w zakresie określonym w pkt 1 oraz stanowiska
pracowników technicznych sprawujących nadzór nad eksploatacją urządzeń,
instalacji i sieci.
2. Prace, o których mowa w pkt. 1, dotyczą wykonywania czynności:
a) mających wpływ na zmiany parametrów pracy obsługiwanych urządzeń, instalacji
i sieci z zachowaniem zasad bezpieczeństwa i wymagań ochrony środowiska - w
zakresie obsługi;
b) związanych z zabezpieczeniem i utrzymaniem należytego stanu technicznego
urządzeń, instalacji i sieci - w zakresie konserwacji;
c) związanych z usuwaniem usterek, uszkodzeń oraz remontami urządzeń, instalacji
i sieci w celu doprowadzenia ich do wymaganego stanu technicznego - w
zakresie remontów;
d) niezbędnych do instalowania i przyłączania urządzeń, instalacji i sieci - w
zakresie montażu;
e) niezbędnych do dokonania oceny stanu technicznego, parametrów
eksploatacyjnych, jakości regulacji i sprawności energetycznej urządzeń, instalacji
i sieci - w zakresie kontrolno-pomiarowym.
7.1.5. RozporzÄ…dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie
warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
[Dz.U.02.75.690).
Instalacja i urządzenia elektryczne, przy zachowaniu przepisów rozporządzenia, przepisów
odrębnych dotyczących dostarczania energii, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska
oraz bezpieczeństwa i higieny pracy, a także wymagań Polskich Norm odnoszących się do tych
instalacji i urządzeń, powinny zapewniać:
1) dostarczanie energii elektrycznej o odpowiednich parametrach technicznych do
odbiorników, stosownie do potrzeb użytkowych,
2) ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym, przepięciami łączeniowymi i
atmosferycznymi, powstaniem pożaru, wybuchem i innymi szkodami
3) ochronę przed emisją drgań i hałasu powyżej dopuszczalnego poziomu oraz przed
szkodliwym oddziaływaniem pola elektromagnetycznego.
7.1.6. Polskie Normy 60364 związane z ochroną przeciwporażeniową i
przeciwprzepięciową: (patrz. Przepisy/PN związane z ochroną przeciwporażeniową)
7.2. Ogólne zasady bezpieczeństwa przy wykonywaniu prób i pomiarów
elektrycznych
W czasie prób i pomiarów elektrycznych należy stosować niezbędne techniczne i organizacyjne
środki ochrony tak, aby sprawdzenie nie spowodowało niebezpieczeństwa dla osób lub
zwierząt domowych, a także uszkodzenia obiektu i wyposażenia nawet, gdy stwierdzono
niezgodności. Badania powinny być zorganizowane i wykonane według sprawdzonych
bezpiecznych metod pomiarowych oraz zgodnie z wymaganiami norm i przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy.
16
1) Oględziny obiektu badanego
Według PN-HD 60364-6:2008 oględziny instalacji objętej sprawdzeniem należy wykonać
przed próbami, w celu potwierdzenia czy zainstalowane na stałe instalacje i urządzenia
elektryczne:
" spełniają wymagania odpowiednich norm wyrobu i przepisów bezpieczeństwa
ludzi i mienia,
" zostały prawidłowo dobrane i zainstalowane zgodnie z HD 60364 i instrukcjami
producenta,
" nie mają widocznych uszkodzeń, wpływających na pogorszenie stanu
bezpieczeństwa.
Oględziny badanego obiektu powinny obejmować w szczególności:
a) ochronę przeciwporażeniową, zastosowane środków ochrony, klasy ochronności i
stopnie ochrony obudów,
b) dobór przewodów z uwagi na obciążalność prądową długotrwałą, spadek napięcia i
wytrzymałość mechaniczną,
c) poprawność połączeń przewodów; dobór zacisków do przewodów. W razie
wątpliwości zaleca się pomiar rezystancji połączeń.
d) identyfikację zacisków urządzeń i zakończeń przewodów oraz
identyfikację przewodów kolorami albo znakami alfanumerycznymi,
e) opisy identyfikacyjne obwodów zasilających odbiorniki energii elektrycznej i
urządzeń zabezpieczających te obwody, stosowanie schematów, napisów
ostrzegawczych, itp.,
f) występowanie i prawidłowe umieszczenie właściwych urządzeń do odłączania
izolacyjnego i Å‚Ä…czenia,
g) dobór urządzeń i środków ochrony, właściwych ze względu na wpływy zewnętrzne,
h) przyłączenie łączników jednobiegunowych do przewodów fazowych,
i) dostępność urządzeń, umożliwiającą ich identyfikację oraz bezpieczną obsługę.
Oględziny badanego obiektu powinny uwzględniać wszystkie wymagania szczególne,
dotyczÄ…ce specjalnych instalacji lokalizacji.
W czasie oględzin nie wolno zbliżać się na odległość niebezpieczną do części czynnych.
Nie należy również, bez istotnej potrzeby, dotykać części przewodzących dostępnych części
obcych, na których mogą wystąpić napięcia dotykowe.
2) Organizacja stanowiska pomiarowego
Zgodnie z wymaganiami rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w
sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych, prace
przy urzÄ…dzeniach i instalacjach elektroenergetycznych, w tym prace kontrolno-pomiarowe, w
zależności od zastosowanych metod i środków zapewniających bezpieczeństwo pracy, mogą
być wykonywane:
przy całkowicie wyłączonym napięciu,
w pobliżu napięcia,
pod napięciem, przy zachowaniu wymaganych odległości wokół nie osłoniętych
urządzeń i instalacji elektroenergetycznych lub ich części znajdujących się pod
napięciem.
Wszystkie części przewodzące dostępne na stanowisku pomiarowym podlegające ochronie
17
powinny być pewnie połączone z przewodem ochronnym instalacji. Przed przystąpieniem do
montażu układu pomiarowego należy sprawdzić:
brak napięcia na zaciskach wejściowych,
poprawność doboru i stan techniczny zastosowanych środków ochrony, narzędzi,
przewodów pomiarowych i wyposażenia elektrycznego.
Montaż układu pomiarowego należy wykonać starannie i zgodnie z uprzednio
sprawdzonym elektrycznym schematem pomiarowym. Zapewnić należy możliwość
natychmiastowego odłączenia układu od napięcia zasilania.
Po połączeniu układu pomiarowego ze z
ródłem zasilania nie wolno wykonywać żadnych
zmian w układzie pomiarowym, które mogłyby stworzyć zagrożenie.
7.3 Wykonywanie prób i pomiarów
O planowanych pomiarach należy powiadomić osoby, które mogą być w czasie badań
narażone na niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym. Obszar prowadzonych
pomiarów, na którym w czasie prób mogą powstać zagrożenia , należy w sposób przejrzysty i
widoczny oznakować odpowiednimi tablicami i znakami bezpieczeństwa.
Przed przystąpieniem do pomiarów należy:
" zapoznać się z dokumentację techniczną (eksploatacyjną) obiektu w celu ustalenia,
na podstawie aktualnych schematów elektrycznych, stosowanych w obiekcie
układów sieci, środków ochrony oraz obwodów z wyłącznikami
różnicowoprądowymi,
" zapoznania się z protokółami z poprzednich badań,
" dokonać wyboru metody badań,
" określić kryteria oceny wyników pomiarów,
" ocenić dokładność pomiarów i przeanalizować możliwość popełnienia błędów
pomiarowych,
" przeanalizować konieczność zastosowania współczynników poprawkowych do
wartości pomierzonych,
" usunąć ze stanowiska pomiarowego wszystkie zbędne przedmioty, a zwłaszcza
niepotrzebne przewody i narzędzia.
Wykonanie prób i pomiarów instalacji i urządzeń elektrycznych, zaliczonych do prac
wykonywanych w warunkach szczególnego zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego, wymaga
od osób wykonujących pomiary przestrzegania przepisów i zasad bezpieczeństwa i higieny
pracy, a w szczególności:
a) przy załączonym pod napięcie układzie pomiarowym nie należy dokonywać zmian
połączeń,
b) układ pomiarowy należy wyłączać tylko za pomocą łącznika,
c) zwrócić uwagę na sprawdzane urządzenia o dużej pojemności, które nawet po
wyłączeniu napięcia mogą stanowić zagrożenie porażeniowe. W takich przypadkach
badany obiekt należy zarówno przed pomiarem jak i po jego zakończeniu
rozładować,
d) używać odpowiednich i bezpiecznych urządzeń pomiarowych. Urządzenia
18
pomiarowe, monitorujące i metody badań należy dobrać zgodnie z odpowiednimi
częściami normy PN-EN 61557. Przyrządy służące do sprawdzania skuteczności
ochrony przeciwporażeniowej, podlegają okresowej prawnej kontroli
metrologicznej.
Przyrządy należy sprawdzać przed użyciem i w razie potrzeby po wykonaniu pomiarów,
a) w przypadku, gdy istnieje ryzyko dotknięcia nieosłoniętych części pod napięciem,
osoby wykonujące pomiary powinny stosować odpowiedni sprzęt ochronny i sprzęt
ochrony osobistej oraz podjąć niezbędne środki zapobiegające porażeniom
elektrycznym, zwarciom oraz skutkom wyładowań łukowych,
b) demontaż układu pomiarowego należy wykonać jedynie po uprzednim wyłączeniu
napięcia zasilającego.
W czasie pomiarów wykonywanych w pobliżu maszyn wirujących należy zachować szczególna
ostrożność; nie dotykać części wirujących ani zbliżać się do nich na niebezpieczną odległość.
Nie należy wykonywać badań w warunkach, w których wyładowanie atmosferyczne
mogłyby stworzyć zagrożenie dla osób wykonujących badania.
Próby i pomiary elektryczne powinny być wykonywane przez osoby wykwalifikowane,
kompetentne w zakresie sprawdzania parametrów urządzeń i instalacji elektrycznych.
Pomiar rezystancji
8.1 Pomiary rezystancji przewodów i uzwojeń
Istnieje wiele metod pomiarowych służących do określania rezystancji przewodów
instalacji i uzwojeń urządzeń i elektrycznych. Pomiary rezystancji można wykonać:
a) metodą techniczną przy użyciu woltomierza i amperomierza,
b) metodami mostkowymi, np.:
- mostkiem Thomsona
- mostkiem Wheatstone a
Pomiary małych rezystancji wykonuje się przy badaniu:
- uzwojeń urządzeń elektrycznych, takich jak: transformatory lub silniki,
- połączeń: spawanych, szyn wyrównawczych, styków,
- połączeń kabli oraz cewek o niskiej oporności,
- połączeń lutowanych,
- ciągłości przewodów uziemiających.
Do pomiarów małych rezystancji zaleca się stosować układ pomiarowy przedstawiony na
rys. 1a.
19
1.1 Układ z poprawnie mierzonym napięciem
Rys. 1a Schemat układu do pomiaru rezystancji z poprawnie mierzonym napięciem
W układzie na rys. 1a poprawnie mierzoną wielkością jest napięcie. Jeżeli wielkość Rv jest
określona, to amperomierz wskazuje
sumę prądów I = IR + Iv .Wartość prądu Iv przepływającego przez ustrój woltomierza
wynosi:
Rzeczywistą wartość rezystancji mierzonej Rx oblicza się ze wzorów:
, jeżeli Rv e" 1000 Rx
lub
, jeżeli Rv d" 1000 Rx
przy czym:
Ux - napięcie mierzone na zaciskach obiektu,
I - zmierzony prÄ…d w A,
Rv- rezystancja wewnętrzna woltomierza.
1.2. Układ z poprawnie mierzonym prądem
W układzie tym, przez amperomierz płynie ten sam prąd, co przez badany rezystor (stąd
nazwa układu).
Do pomiarów rezystancji rzędu omów i większych zaleca się stosować układ
przedstawiony na rys. 1b.
20
Rys. 1b Schemat układu do pomiaru rezystancji z poprawnym mierzonym prądem
Woltomierz wskazuje napięcie nie na rezystorze badanym, lecz na szeregowym połączeniu
rezystora badanego i amperomierza o rezystancji wewnętrznej Ra.
Wartość mierzonej rezystancji wyniesie:
Ponieważ UA= Ix (Ra,+ Ra), to:
Rzeczywistą wartość mierzonej rezystancji Rx oblicza się ze wzorów:
, jeżeli Ra+ Rp d" 0,001 Rx
lub
, jeżeli Ra+ Rp > 0,001 Rx
gdzie:
Ra- rezystancja wewnętrzna amperomierza w &!,
Rp- rezystancja przewodów pomiarowych w &!.
2.3 Pomiar rezystancji metodami mostkowymi
1) Mostek Wheatstone a
Pomiar rezystancji Rx można dokonać drogą porównania spadku napięcia na tej
rezystancji, pochodzącego od przepływającego przez nią prądu I1, ze spadkiem napięcia na
rezystancji R1 przez którą przepływa prąd I2.
Wpływ rezystancji przewodów łączących mostka Wheatstone;a ogranicza jego dolny
zakres pomiarowy do 1&!. Mostek Wheatstone a nadaje siÄ™ do pomiaru rezystancji w zakresie
od 1 do 106 &!.
21
Rys. 2 Schemat mostka Wheatstone'a
UAC= UAD i UCB= UDB
I1 Rx = I2 R1
I1 R3 = I2 R2
MierzonÄ… rezystancjÄ™ wylicza siÄ™ ze wzoru:
gdzie:
Rx - rezystancja mierzona, R1, R2 i R3 - rezystancje pomocnicze w mostku,
Przy wykonywaniu pomiaru ustalone sÄ… zwykle rezystancje R1 i R2 , a zmienia siÄ™ tylko
rezystancjÄ™ R3,
Zależnie od wartości mierzonej rezystancji Rx, stosunek R1 : R2 nastawia się np. na jedną z
następujących liczb: 100 : l, 10 : l, l : l, l : l 0, l : 100.
2) Mostek Thomsona
Pomiary małych rezystancji, dla których znaczącą rolę odgrywają rezystancje przewodów
doprowadzających oraz rezystancje zestyków w miejscach połączeń, można wykonywać
kilkoma metodami.
Najpopularniejsze, to metoda techniczna przy poprawnym pomiarze napięcia oraz pomiar
mostkiem Thomsona (mostkiem sześcioramiennym)
W konstrukcji mostka Thomsona wyeliminowano wpływ przewodów pomiarowych na
wynik pomiaru, przez zastosowanie osobnych zacisków prądowych i napięciowych przy
rezystorach Rx i R3, natomiast wszystkie pozostałe rezystory mają rezystancję 1000-krotnie
większą niż rezystancja przewodów doprowadzających.
Rezystancja połączenia Rz zostaje w mostku Thomsona zbocznikowana rezystorem R 1 +
R 2 podzielonym w punkcie C w stosunku R 1 : R 2. Rezystancje pozostałych doprowadzeń
zostały usunięte przez wyeliminowanie ich z układu mostka. W związku z wyeliminowaniem
wpływu doprowadzeń na wyniki pomiaru, mostek Thomsona nadaje się do pomiaru małych
22
wartości rezystancji, w zakresie od 10-6 do 6 &!.
Prąd płynący przez ustrój woltomierza (przekątna CD), w chwili równowagi mostka jest
sprowadzony do zera. Działanie mostka Thomsona opiera się na tej samej zasadzie jak mostka
Wheatstone a.
Rys. 3 Schemat mostka Thomsona
Mierzona rezystancjÄ™ wylicza siÄ™ ze wzoru:
gdzie: Rx - rezystancja mierzona, R2, R3,R4 to rezystancje pomocnicze w mostku.
Mostek Thomsona jest budowany w dwóch odmianach: z drutem ślizgowym do pomiarów
o mniejszym stopniu dokładności oraz jako precyzyjny mostek z rezystorami skrzynkowymi do
pomiarów laboratoryjnych.
9. Pomiary rezystancji izolacji
Definicje:
" Izolacja - izolacja może być stała, ciekła lub gazowa (na przykład powietrze) lub
stanowić ich kombinację.
" Izolacja podstawowa - izolacja części czynnych niebezpiecznych, która zapewnia
ochronÄ™ podstawowÄ….
" Izolacja dodatkowa - izolacja niezależna zastosowana jako uzupełnienie izolacji
podstawowej do zapewnienia ochrony w przypadku uszkodzenia.
" Izolacja podwójna - izolacja składająca się z izolacji podstawowej i izolacji
dodatkowej.
" izolacja wzmocniona - izolacja niebezpiecznych części czynnych, która zapewnia
stopień ochrony przed porażeniem elektrycznym równoważny izolacji podwójnej.
9.1 Wstęp
Wykonywanie badań i pomiarów rezystancji izolacji pozwala na określenie stanu
23
izolacji instalacji, urządzeń i sieci elektroenergetycznych. Stan izolacji przewodów i
uzwojeń ma decydujący wpływ zarówno na bezpieczeństwo obsługi jak i prawidłowe
funkcjonowanie urządzeń elektrycznych.
Systematyczne wykonywanie badań i pomiarów rezystancji izolacji przewodów
instalacji i uzwojeń urządzeń elektrycznych oraz ewidencjonowanie uzyskanych wyników
badań, pozwala na:
" wcześniejsze wykrycie pogarszającego się stanu izolacji,
zapobiega awariom i pożarom, które mogą wystąpić wskutek pogorszenia
właściwości izolacji,
" prowadzenie właściwej i bezpiecznej eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci
elektroenergetycznych.
9.2 Czynniki wpływające na stan izolacji
Na eksploatacyjne pogorszenie stanu izolacji mają wpływ: narażenia elektryczne,
mechaniczne, termiczne, chemiczne oraz często zanieczyszczenie środowiska.
Całkowity prąd płynący przez izolację jest sumą trzech prądów składowych:
1. prądu ładowania pojemności obiektu C,
2. prądu upływowego (przewodzenia), składającego się z dwóch składowych:
a) prądu skrośnego, płynącego przez materiał izolacji,
b) prądu powierzchniowego, płynącego po powierzchni materiału izolacji,
3. prądu ładowania pojemności absorpcyjnej.
Prąd upływowy powoduje polaryzację dielektryka zależną od czasu jaki upłynął od chwili
przyłożenia napięcia.
Rezystancja izolacji zależy od następujących czynników:
" wilgotności,
" temperatury,
" wartości napięcia probierczego,
" czasu pomiaru,
" czystości powierzchni materiału izolacyjnego.
9.2.1 Wpływ wilgotności
Wilgotność ma niewątpliwie wpływ na rezystancję izolacji. Jednak stopień
absorbowania wilgoci przez izolację jest różny w zależności od rodzaju i stanu izolacji. W
sytuacji wykonywania pomiaru rezystancji izolacji uzwojeń transformatora suchego, należy
uwzględnić wilgotność względną.
9.2.2 Wpływ temperatury
Zmiany temperatury mogą mieć znaczący wpływ na wyniki pomiarów rezystancji
izolacji. Rezystancja izolacji spada znacząco ze wzrostem temperatury (rys.4). Każdy typ
materiału izolacyjnego ma różny stopień zmiany rezystancji w zależności od temperatury.
Przy pomiarze izolacji w temperaturze innej niż 20 oC wynik pomiaru Rx należy
pomnożyć przez współczynnik korekcyjny Kp, według wzoru:
R20 = Rx · Kp
gdzie:
R20- rezystancja przeliczona (rzeczywista), Rx- rezystancja w temperaturze t,
K20- współczynnik przeliczeniowy (korekcji temperaturowej).
24
 Pomiar rezystancji izolacji powinien być przeprowadzany w odpowiednich warunkach:
temperatura 10 do 25oC, wilgotność 40% do 70%, urządzenie badane powinno być czyste
i niezawilgocone.
Dla urządzeń nagrzewających się podczas pracy, pomiar rezystancji izolacji wykonuje
siÄ™ w stanie nagrzanym.
Tablica 2. Wartość współczynnika przeliczeniowego Kp
Dla kabli z izolacją polietylenową z uwagi na wysoką wartość rezystancji izolacji nie
stosuje się współczynnika przeliczeniowego.
Rys. 4 Zależność rezystancji izolacji od:
a) temperatury, b) wartości napięcia probierczego, c) czasu pomiaru
9.2.3 Wpływ napięcia przy jakim przeprowadzamy pomiar (rys.4)
Prąd upływu przez izolację nie jest proporcjonalny do napięcia w całym zakresie. Ze
wzrostem napięcia rezystancja maleje początkowo szybciej, potem wolniej po czym ustala
się. Po przekroczeniu pewnej granicy następuje przebicie izolacji i rezystancja spada do
małych wartości lub zera. Pomiar należy wykonywać napięciem wyższym od nominalnego
zgodnie z wymaganiami norm.
9.2.4 Wpływ czasu pomiaru (rys.4)
Przy utrzymywaniu przez pewien czas napięcia podczas pomiaru rezystancji izolacji,
jej wartość nie jest stała, lecz stopniowo wzrasta, co spowodowane jest zmianami
fizycznymi lub chemicznymi zachodzącymi w materiale izolacyjnym pod wpływem pola
elektrycznego i przepływającego prądu. Izolowane części metalowe (np. w kablu )
stanowią kondensator i początkowo płynie prąd pojemnościowy - (ładowanie
kondensatora) większy od docelowego prądu upływowego.
25
9.2.5 Wpływ czystości powierzchni materiału izolacyjnego
Rezystancja izolacji kabla elektroenergetycznego to połączona równolegle rezystancja
skrośna - zależna od rodzaju materiału izolacyjnego i powierzchniowa - zależna od
czystości powierzchni. W przypadku materiałów o dużej rezystywności, rezystancja
powierzchniowa może być znacznie mniejsza od skrośnej. Przy pomiarach należy
wyeliminować prąd powierzchniowy jako niemiarodajny dla oceny izolacji.
9.3 Wymagania PN-HD 60364-6:2008
a) Rezystancję izolacji należy zmierzyć pomiędzy przewodami czynnymi a uziemionym
przewodem ochronnym:
L1 - PE (PEN);
L2 - PE (PEN);
L3 - PE (PEN);
N - PE (w układzie sieci TN-S). Do celów pomiarowych przewód neutralny N
odłącza się, na czas pomiaru, od przewodu ochronnego PE). Do tego
pomiaru przewody czynne można zewrzeć.
b) W pomieszczeniach zagrożonych pożarem, pomiar rezystancji izolacji powinien być
wykonany także między przewodami czynnymi.
L1 - L2;
L1 - L3;
L2 - L3;
L1 - N;
L2 - N
L3 - N
W praktyce, pomiary rezystancji izolacji przewodów wykonuje się podczas montażu
instalacji, przed przyłączeniem wyposażenia. Minimalne wartości rezystancji izolacji
podane sÄ… w Tablicy 6A.
Tablica 6A Minimalne wartości rezystancji izolacji
- Rezystancja izolacji jest zadawalająca, jeżeli jej wartość, zmierzona przy napięciu
pomiarowym według Tablicy 6A, w każdym obwodzie z odłączonymi odbiornikami, jest nie
mniejsza niż odpowiednia wartość podana w Tablicy 6A.
Jeżeli zmierzona rezystancja jest mniejsza niż wymieniona w Tablicy 6A, to należy
ustalić drogą kolejnych prób, miejsce i przyczynę niższej od wymaganej rezystancji
izolacji. W tym celu instalację można podzielić na szereg grup obwodów i zmierzyć
rezystancję izolacji każdej grupy. Jeżeli dla pewnej grupy obwodów zmierzona wartość
jest mniejsza niż podana w Tablicy 6A, to należy zmierzyć rezystancję izolacji każdego
26
obwodu tej grupy.
Uwagi:
" Pomiary powinny być wykonywane w instalacji odłączonej od zasilania.
" Pomiar izolacji jest zwykle wykonywany przy złączu instalacji (od strony
zasilania).
" Jeżeli ograniczniki przepięć (SPD) lub inne urządzenia mogą wpływać na wynik
pomiaru albo ulec uszkodzeniu, to przed pomiarem rezystancji izolacji należy je
odłączyć. Po wykonaniu pomiaru odłączone urządzenia należy ponownie
podłączyć.
Jeżeli odłączenie urządzeń przeciwprzepięciowych jest w sposób uzasadniony
niemożliwe, napięcie probiercze dotyczące tego obwodu może być obniżone do 250 V d.c.,
przy zachowaniu wymaganej rezystancji izolacji co najmniej 1 M&!.
Wartości podane w Tablicy 6A należy także stosować do sprawdzania rezystancji
izolacji między nieuziemionymi przewodami ochronnymi a ziemią.
Przy urządzeniach elektrycznych z układami elektronicznymi pomiar rezystancji izolacji
należy wykonać między przewodami czynnymi połączonymi razem a ziemią, celem
uniknięcia uszkodzenia elementów elektronicznych. Bloki (panele) zawierające elementy
elektroniczne, o ile to możliwe, należy na czas pomiarów wyjąć z obudowy urządzenia.
9.4 Wykonywanie pomiarów rezystancji izolacji
1) Stan izolacji ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidłowe
funkcjonowanie wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych
MierzÄ…c rezystancjÄ™ izolacji sprawdzamy stan ochrony podstawowej (ochrony
przed dotykiem bezpośrednim).
2) Pomiar rezystancji izolacji opiera się na pomiarze natężenia prądu płynącego przez
izolację pod wpływem przyłożonego napięcia pomiarowego. Najprostszym
sposobem kontroli stanu izolacji jest pomiar punktowy. Polega on na pomiarze
rezystancji badanej izolacji, raz na określony czas. Pomiar wykonujemy prądem
stałym, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru. Odczyt wyniku
pomiaru następuje po ustaleniu się wskazania (po ok. 0,5 do 1 min). Odczytujemy
wtedy natężenie prądu płynącego przez izolację pod wpływem przyłożonego
napięcia na skali przyrządu wyskalowanej w M&!. Wymagana dokładność pomiaru
rezystancji wynosi do 20%.
3) Pomiary rezystancji izolacji wykonujemy: miernikami rezystancji izolacji o własnym
z
ródle napięcia probierczego d.c. (induktor lub bateria z
przetwornicą elektroniczną) - dla uniknięcia wpływu pojemności. Stosuje się
napięcia 250 V, 500 V, 1000 V i 2500 V, a odpowiednie do tych napięć
zakresy pomiarowe wynoszÄ… 50 M&!, 200 M&!, 1 G&!, 20 G&!.
" napięciem sieciowym za pomocą miliamperomierza (w instalacjach d.c.),
" innymi metodami specjalnymi.
4) Pomiar rezystancji skrośnej lub powierzchniowej układu izolacyjnego wymaga
odpowiednich połączeń tak wykonanych, aby prąd mierzony był prądem płynącym
przez skrośną rezystancję izolacji (rys. 4.4). Przy pomiarach dużych rezystancji
stosuje siÄ™ ekranowanie. W tym celu umieszcza siÄ™ na powierzchni izolacji
dodatkową elektrodę połączoną z tzw. zaciskiem ekranującym miernika. Zacisk ten
jest połączony z biegunem dodatnim z
ródła napięcia pomiarowego. Wysoki
potencjał ekranu powinien uniemożliwiać przepływ prądu na niepożądanej drodze
(np. po zawilgoconej lub uszkodzonej powierzchni przewodu, izolatora). PrzyrzÄ…dy
27
do pomiaru dużej rezystancji mają wyprowadzony zacisk ekranu - oznaczony literą
E.
5) Przewody ochronne PE i PEN należy traktować jako ziemia, a przewód neutralny N
 jako przewód czynny.
Rys. 4.4 Przykład ekranowania i układ połączeń przy pomiarach rezystancji
izolacji skrośnej żył kabla
Oznaczenia: 1,2 - żyły kabla, 3 - ekran pomiarowy
6) Ze względów bezpieczeństwa, pomiary rezystancji izolacji powinny być
wykonywane w instalacji odłączonej od zasilania. Pomiar izolacji wykonywany jest
od strony zasilania (np. przy złączu instalacji).
7) Rezystancję izolacji mierzy się przykładając napięcie stałe między żyły przewodów,
mierząc prąd płynący przez izolację. Mierzoną rezystancję oblicza się z prawa
Ohma:
gdzie:
Rx  rezystancja izolacji, U  napięcie probiercze, I  prąd płynący przez izolację
9.5 Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń transformatorów
9.5.1 Przygotowanie pomiarów
Przed przystąpieniem do pomiarów transformator należy wyłączyć spod napięcia i
odłączyć wszystkie zaciski uzwojeń od sieci. Oczyścić izolatory z brudu i osuszyć. Zmierzyć
temperaturę uzwojeń przez pomiar temperatury oleju. Na czas pomiaru kadz
uziemić.
Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń transformatora (zgodnie z normą PN-E-
04700:1998/Az1:2000 Urządzenia i układy elektryczne w obiektach elektroenergetycznych
-- Wytyczne przeprowadzania pomontażowych badań odbiorczych), należy wykonywać dla
następującej kombinacji połączeń:
uzwojenie GN  uziemiona kadz
połączona z uzwojeniem DN,
uzwojenie DN  uziemiona kadz
połączona z uzwojeniem GN,
uzwojenie GN  uzwojenie DN.
Wartości rezystancji izolacji uzwojeń odczytujemy po 60 s.
28
9.5.2 Sprawdzenie stanu izolacji uzwojeń i oleju transformatorowego
Okresowe badanie stanu izolacji oraz stanu oleju transformatorowego pozwala
uzyskać bieżącą informację o procesie starzenia i wchłaniania wilgoci, wskazujące często
na konieczność renowacji oleju i eksploatacyjnego suszenia uzwojeń. Doświadczenia
eksploatacyjne pozwoliły na ustalenie granicznych dopuszczalnych wartości wskaz
ników
izolacji, w zależności od mocy i napięć znamionowych transformatorów.
Wartość rezystancji izolacji uzwojeń odczytujemy po 15 s - R15 i po 60 s.- R60.
Współczynnik absorpcji::
KA = R60/R15.
Wartość KA nie powinna być mniejsza niż:
1,15 dla transformatorów III grupy, - o mocy 1,6 MVA i mniejszej,
1,2 dla rezystancji uzwojeń w stosunku do ziemi i 1,4 dla rezystancji pomiędzy
uzwojeniami transformatorów II grupy, o mocy większej od 1,6 MVA a nie
należących do grupy I,
1,3 dla rezystancji uzwojeń w stosunku do ziemi i 2,0 dla rezystancji pomiędzy
uzwojeniami transformatorów I grupy, o napięciu znamionowym 220 kV i
mocy 100 MVA i większej.
Po zakończeniu każdego pomiaru transformator należy rozładować w czasie nie
krótszym niż czas trwania pomiaru.
9.5.3 Ocena wyników pomiarów
Wymagane wartości rezystancji izolacji wynoszą:
a) dla transformatorów olejowych o mocy do 315 kVA:
" o napięciu znamionowym do 10 kV - 70 M&!,
" o napięciu znamionowym powyżej 10 kV - 100 M&!
b) dla transformatorów olejowych o mocy od 315 kVA do 1,6 MVA:
" o napięciu znamionowym do 10 kV - 35 M&!,
" o napięciu znamionowym powyżej 10 kV - 50 M&!,
c) dla transformatorów suchych w temp. 20oC przy wilgotności wzgl. 65 %:
" o napięciu znamionowym do 10 kV - 15 M&!,
" o napięciu znamionowym powyżej 10 kV - 25 M&!.
Rezystancje zmierzone w innych temperaturach niż u wytwórcy, ale zawartych w
przedziale od 5 do 35 oC, należy przeliczyć według zasady: obniżenie temperatury o
15 oC. spowoduje dwukrotny wzrost rezystancji, a podwyższenie temperatury o 5 oC.
spowoduje dwukrotne zmniejszenie rezystancji izolacji.
Dla pomontażowych badań odbiorczych rezystancja izolacji uzwojeń transformatora
olejowego o mocy mniejszej niż 1,6 MVA zmierzona po 60 s od chwili przyłożenia napięcia
nie powinna być mniejsza niż 70% wartości zmierzonej w wytwórni przy temperaturze
oleju 20 oC.
9.6 Pomiar rezystancji izolacji kabli
Pomiar rezystancji izolacji linii kablowej wykonuje się po wyłączeniu jej spod
napięcia i rozładowaniu.
9.6.1 Pomiar wykonuje siÄ™:
" miernikiem rezystancji izolacji o napięciu 1000 V - dla linii kablowych o napięciu
29
znam. do 250 V
" miernikiem rezystancji izolacji o napięciu 2500 V- dla linii kablowych do 1 kV
" miernikiem rezystancji izolacji o napięciu co najmniej 2500 V- dla linii kablowych
powyżej 1 kV,
Przed odłączeniem przewodów miernika od żył kabla, kabel należy
rozładować. Wskazanie miernika izolacji należy odczytać po 1 minucie od chwili
rozpoczęcia pomiaru.
9.6.2 Ocena wyników pomiarów
Zgodnie z normÄ… SEP- E- 004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe.
Projektowanie i budowa (zamiast PN-76/E-05125) , rezystancja izolacji każdej żyły kabla
względem pozostałych zwartych i uziemionych, przeliczona na temperaturę 20 oC , w linii
o długości do 1 km", nie powinna być mniejsza niż:
1) w linii kablowej o napięciu znamionowym do 1 kV:
75 M&! - w przypadku kabla o izolacji gumowej,
20 M&! - w przypadku kabla o izolacji papierowej,
20 M&! - w przypadku kabla o izolacji polwinitowej,
100 M&! - w przypadku kabla o izolacji polietylenowej,
2) linii kablowej o napięciu znamionowym powyżej 1 kV:
50 M&! - w przypadku kabla o izolacji papierowej,
40 M&! - w przypadku kabla o izolacji polwinitowej,
100 M&! - w przypadku kabla o izolacji polietlenowej,
1000 M&! - w przypadku kabla o napięciu znamionowym 110 kV.
Jeżeli wymaga się rezystancji izolacji wymienionych w punktach 1) i 2) dla odcinka o
długości 1 km, to wymaga się tej samej wartości również dla odcinków krótszych.
9.6.3 Wymagania pomontażowe:
Rezystancja żył roboczych i powrotnych powinna być zgodna z danymi producenta.
Przy pomiarze rezystancji izolacji w temperaturze innej niż 20 oC wynik pomiaru Rx należy
przeliczyć do temperatury odniesienia 20oC, przez zastosowanie odpowiedniego
współczynnika przeliczeniowego K20 zgodnie ze wzorem:
R20 = K20 · Rx
gdzie:
R20 - rezystancja przeliczona do temperatury odniesienia,
Rx - wynik pomiaru w temperaturze t,
K20 - współczynnik przeliczeniowy (współczynnik korekcji temperaturowej)
Dla kabli z izolacją polietylenową z uwagi na wysoką wartość rezystancji izolacji nie
stosuje się współczynnika przeliczeniowego K20.
9.6.4 Rezystancja izolacji w kablu o długości powyżej 1 km.
Można przyjąć, że rezystancje izolacji poszczególnych odcinków kabla są ze sobą
połączone równolegle. Dla odcinka kabla o długości L wyrażonej w kilometrach, wymaga
się rezystancji izolacji w megaomach nie mniejszej niż:
Riz.1km / L w M&!/km
gdzie: Riz.1km - rezystancja izolacji odcinka kabla o długości do 1 km, L - długość kabla w
km,
30
 9.7 Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń silników
1) Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń silników wykonuje się po odłączeniu od
nich przewodów zasilających i urządzeń pomocniczych.
2) Temperatura izolacji w czasie pomiaru powinna być e" 10 0C.
Dla pomiarów wykonywanych przed rozruchem maszyn zainstalowanych w
pomieszczeniach, po ich postoju dłuższym niż 7 dni, można przyjąć, że temperatura jest
równa temperaturze występującej w pomieszczeniu.
9.7.1 Wykonywanie pomiarów:
1) Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń silników oraz urządzeń pomocniczych wykonuje
się miernikami izolacji o napięciu znamionowym probierczym:
- 500 V - dla uzwojeń maszyn na napięcie znamionowe do 500 V.
- 1000 V - dla uzwojeń maszyn na napięcie znamionowe od 500 do 1000 V.
- 2500 V - dla uzwojeń maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie znamionowe
powyżej 1000 V.
2) Przed przystąpieniem do pomiaru badane uzwojenie na napięcie do 1 kV należy
uziemić na okres 1 minuty, a uzwojenie na napięcie powyżej 1 kV - na okres 5
minut.
3) Pomiar rezystancji izolacji przeprowadza się w następujący sposób; mierzy się:
a) rezystancję miedzy między danym uzwojeniem a zaciskiem ochronnym maszyny, do
którego jednocześnie przyłącza się pozostałe uzwojenia,
b) rezystancje między poszczególnymi uzwojeniami (które maja zaciski wyprowadzone
na zewnÄ…trz).
Uzwojenie trzech faz wirnika silnika pierścieniowego traktuje się jako jedno uzwojenie.
Po wykonaniu pomiaru rezystancji izolacji badane uzwojenie należy rozładować.
9.7.2 Ocena wyników pomiarów:
a) Silniki asynchroniczne o napięciu znamionowym do 1 kV.
Rezystancja izolacji uzwojeń stojana nie powinna być mniejsza niż 5 M&!. W
przypadku niespełnienia wymagania w skutek zawilgocenia uzwojeń silnik należy wysuszyć
(np. na biegu jałowym, jeżeli rezystancja izolacji jest większa niż 1 M&!), a następnie
ponownie sprawdzić spełnienie wymagania.
b) Silniki prądu stałego o napięciu znamionowym do 1 kV
Pomiar wykonać miernikiem rezystancji izolacji o napięciu 1000 V. Rezystancja
izolacji uzwojeń w temperaturze odniesienia 75 oC, wyrażona w kiloomach, nie powinna
być liczbowo mniejsza niż wartość napięcia znamionowego, wyrażona w woltach.
Jeżeli pomiar wykonany był w innej temperaturze niż 75 oC, lecz w zakresie
temperatur od 10 oC do 85oC, rezystancje należy przeliczyć do temperatury odniesienia
według następującej reguły: obniżenie/podwyższenie temperatury o 10 0C powoduje 1,5
 krotne zwiększenie/obniżenie rezystancji.
31
c) Silniki asynchroniczne o napięciu znamionowym powyżej 1 kV
Rezystancja izolacji uzwojeń w temperaturze odniesienia 75 oC, wyrażona w
kiloomach, nie powinna być liczbowo mniejsza niż wartość napięcia znamionowego,
wyrażona w woltach. Rezystancja izolacji zmierzona w temperaturze t nie powinna być
mniejsza niż wartość wyznaczona ze wzoru ze wzorem:
Riz.t = Riz.75 · kt
gdzie: kt  współczynnik zależny od temperatury izolacji podczas pomiaru.
Tablica 4 Współczynniki przeliczeniowe rezystancji izolacji uzwojeń silników
Negatywne wyniki pomiarów świadczyć mogą o zawilgoceniu, zabrudzeniu lub
uszkodzeniu izolacji uzwojeń silnika albo urządzeń pomocniczych.
10. Sprawdzanie środków ochrony
Definicje:
Część czynna - przewód lub część przeznaczona do pracy pod napięciem w
warunkach normalnych, Å‚Ä…cznie z przewodem neutralnym, lecz z wyjÄ…tkiem
przewodu PEN oraz przewodów PEM lub PEL.
Część przewodząca dostępna - część przewodząca urządzenia, której można
dotknąć, nie będąca normalnie pod napięciem, i która może znaleść się pod
napięciem, jeżeli zawiedzie izolacja podstawowa.
Część przewodząca obca - część przewodząca nie będąca częścią instalacji
elektrycznej i mogąca przyjmować potencjał elektryczny, zwykle potencjał
elektryczny lokalnej ziemi.
Napięcie dotykowe rażeniowe - napięcie pomiędzy częściami przewodzącymi,
które są dotykane jednocześnie przez człowieka lub zwierzę.
Napięcie dotykowe spodziewane - napięcie pomiędzy jednocześnie dostępnymi
częściami przewodzącymi, kiedy części te nie są dotykane przez człowieka lub
zwierzÄ™.
Prąd dotykowy, prąd rażeniowy - prąd elektryczny, który przepływa przez ciało
człowieka lub zwierzęcia, w przypadku dotyku jednej części dostępnej lub większej
ich liczby elektrycznej instalacji lub urzÄ…dzenia.
Środowisko nieprzewodzące (izolowane stanowisko) - zespół czynników, dzięki
którym człowiek lub zwierzę dotykając części przewodzącej dostępnej, która może
stać się częścią czynną niebezpieczną, są chronieni dzięki dużej impedancji
środowiska (na przykład izolowanych ścian i izolowanych podłóg), oraz w wyniku
32
nieistnienia uziemionych części przewodzących.
10.1 Sprawdzenie ciągłości przewodów
Próba ta jest wymagana dla sprawdzenia warunków ochrony za pomocą
samoczynnego wyłączenia zasilania. Wynik sprawdzenia jest zadawalający, jeżeli
wskazania użytego miernika są właściwe.
Sprawdzenie ciągłości przewodów wykonuje się dla:
a) przewodów ochronnych oraz przewodów ochronnych w połączeniach
wyrównawczych,
b) przewodów liniowych (czynnych i neutralnych) - w przypadku pomiarów
pętli pierścieniowych obwodów odbiorczych.
Próbę tę wykonuje się przy użyciu z
ródła prądu stałego lub przemiennego o
niskim napięciu od 4 do 24 V oraz prądem pomiarowym co najmniej 0,2 A. Prąd
stosowany podczas próby powinien być dostatecznie mały, aby nie stwarzał ryzyka
pożaru lub wybuchu. Sprawdzenie może być również wykonane przy użyciu mostka
lub omomierza z wbudowanym z
ródłem napięcia pomiarowego lub metodą
technicznÄ….
Pomiar rezystancji przewodów ochronnych w połączeniach wyrównawczych
głównych polega na przeprowadzeniu pomiaru rezystancji R między każdą częścią
przewodzącą dostępną a najbliższym punktem głównego przewodu wyrównawczego,
który ma zachowaną ciągłość z uziomem. Pomierzona rezystancja R powinna
spełniać następujący warunek:
gdzie:
Uc- spodziewane napięcie dotykowe podane w tabeli 5, określone na podstawie
IEC 479 -1, Ia - prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w
wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s.
Tablica 5 Spodziewane napięcie dotykowe
Pomiar rezystancji przewodów ochronnych w połączeniach wyrównawczych
dodatkowych oraz we wszystkich przypadkach budzących wątpliwość co do wartości
napięcia dopuszczalnego długotrwale, należy sprawdzać czy rezystancja R między
równocześnie osiągalnymi częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami
przewodzącymi obcymi spełnia warunek:
33
gdzie:
UL - dopuszczalne długotrwale napięcie dotyku: 50 V-warunki normalne, 25 V-
np. plac budowy, Ia - prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia
ochronnego w wymaganym czasie.
Układ do sprawdzania ciągłości elektrycznej i pomiaru rezystancji przewodów
instalacji elektrycznej zasilany z obcego z
ródła o napięciu przemiennym do 24 V -
metoda techniczna (Rys.5). Pomiar rezystancji przewodów można również wykonać
przy użyciu mostka Wheatstone a lub mostka Thomsona, albo np. z wykorzystaniem
miernika do pomiaru małych rezystancji.
Rys. 5 Układ do pomiaru rezystancji przewodów ochronnych
Oznaczenia: U1- napięcie w stanie bezprądowym; U2- napięcie pod obciążeniem; I -
prąd obciążenia; RL- rezystancja przewodów pomiarowych; T - transformator
zasilajÄ…cy min. 150 VA;
W - wyłącznik, P - potencjometr regulacyjny; GSU  główny zacisk uziemiający
RezystancjÄ™ odcinka przewodu ochronnego obliczamy ze wzoru:
4.2 Samoczynne wyłączenie zasilania
Sprawdzenie skuteczności ochrony przy uszkodzeniu (ochrony przed dotykiem
pośrednim) przez samoczynne wyłączenie zasilania powinno być wykonane w
następujący sposób:
4.2.1 w układzie TN
Wszystkie części przewodzące dostępne instalacji powinny być przyłączone do
34
uziemionego punktu sieci za pomocą przewodów ochronnych PE lub PEN, jak na
rys.6.
Rys. 6 Przykład sieci o układzie mieszanym TN-C-S
W przypadku układu TN, spełnienie wymagań PN-HD 60364-4-41 Instalacje
elektryczne niskiego napięcia--Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa-
-Ochrona przed porażeniem elektrycznym, powinno być wykonane w następujący
sposób:
1) pomiar impedancji pętli zwarciowej (po przeprowadzeniu próby ciągłości
elektrycznej zgodnie z wymaganiami 61.3.6.3 PN-HD 60364-6,
2) sprawdzenie charakterystyki i/lub skuteczności zastosowanych
urządzeń ochronnych.
" Sprawdzenie powinno być wykonane w przypadku urządzeń
nadprądowych przez oględziny.
" Dla wyłączników różnicowoprądowych sprawdzenie powinno być
wykonane przez oględziny i wymagane próby.
Skuteczność ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania za pomocą
urządzeń RCD należy sprawdzić przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń
pomiarowych zgodnie z PN-EN61557-6 potwierdzając, że są spełnione odpowiednie
wymagania punktów normy PN-HD 60364-4-41.
Zalecane jest sprawdzenie czasu wyłączania RCD tylko w przypadku:
" stosowania urządzeń RCD z odzysku,
" rozbudowy lub przebudowy instalacji, jeżeli istniejące urządzenia RCD
mają służyć również do wyłączania obwodów, których dotyczy rozbudowa
lub przebudowa.
PN-HD 60364-4-41 stanowi odpowiednio dla układów TN, TT i IT: "Jeżeli
urządzeniem ochronnym jest wyłącznik różnicowoprądowy, to czasy wyłączenia
zgodnie z Tablicą 41.1 odnoszą się do przewidywanych różnicowych prądów zwarcia
większych niż znamionowy prąd różnicowy RCD I"n (zwykle 5 I"n )".
Jeżeli urządzenia RCD są stosowane również do ochrony przed pożarem, to
35
sprawdzenie warunków ochrony za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania
można uważać za sprawdzenie postanowień zawartych w PN-IEC 60364-4-42:1999
Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych--Ochrona dla zapewnienia
bezpieczeństwa--Ochrona przed skutkami oddziaływania cieplnego.
Jeżeli urządzenie RCD jest użyte do ochrony przy uszkodzeniu i do ochrony
uzupełniającej, to wystarczająca jest próba według odpowiednich wymagań Części
4-41 dotyczÄ…cych ochrony przy uszkodzeniu.
Sprawdzenie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w
układzie TN polega na sprawdzeniu, czy zmierzona impedancja pętli zwarciowej
spełnia wymagania PN-HD 60364-4-41. Powinien być spełniony jest warunek:
Zs x Ia d" Uo
w którym:
Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmującej z
ródło zasilania, przewód czynny
aż do punktu zwarcia, i przewód ochronny między punktem zwarcia a z
ródłem,
Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego, w
określonym czasie, Uo - wartość skuteczna napięcia znamionowego prądu
przemiennego względem ziemi.
Tok postępowania
1) ustala się prąd znamionowy In urządzenia ochronnego (wkładki topikowej,
wyłącznika nadmiarowo-prądowego, oraz prąd znamionowy różnicowy I"n w
przypadku urządzenia różnicowoprądowego)
2) z charakterystyki czasowo - prÄ…dowej (praktycznie z tabeli) wyznaczamy
prąd Ia powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego tak, aby
wyłączenie nastąpiło w wymaganym czasie 0,2; 0,4; lub 5 s;
3) oblicza siÄ™ impedancjÄ™ dopuszczalnÄ… w badanym obwodzie:
4) wykonuje się pomiar impedancji pętli zwarciowej; Zpom.
5) spełnienie warunku potwierdza jednocześnie, że impedancja pętli
zwarciowej L- PE ma wartość nie większą niż największa dopuszczalna dla
danego obwodu:
Zpom.d" Zdop.
Skuteczność ochrony przed porażeniem elektrycznym będzie spełniona (
oczywiście po uwzględnieniu pozytywnych wyników innych prób, np.: sprawdzenie
ciągłości elektrycznej przewodów ochronnych i przewodów ochronnych połączeń
wyrównawczych, oględziny i przeglądy wyłączników ochronnych różnicowoprądowych
itp.).
Maksymalne czasy wyłączenia dla układów TN i TT podane są w tablicy 41.1
(patrz artykuł: "Ochrona przeciwporażeniowa/środki ochrony dodatkowej").
W układzie TN mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne:
-urządzenia ochronne przetężeniowe;
- urządzenia ochronne różnicowoprądowe (poza TN-C od strony obciążenia).
36
Pomiar impedancji pętli zwarciowej
Przed pomiarem impedancji pętli zwarciowej należy przeprowadzić próbę ciągłości
elektrycznej.
1) Pomiar metodÄ… technicznÄ…
Pomiar ten wykonuje się przy użyciu woltomierza i amperomierza (praktycznie
metody tej obecnie nie stosuje siÄ™). Przy tej metodzie osobno mierzymy i obliczymy:
rezystancję Rx a następnie reaktancję Xx badanej pętli zwarcia. Impedancja pętli
zwarcia Zs jest sumÄ… geometrycznÄ… rezystancji i reaktancji i wynosi:
Stosowanie tej metody grozi pojawieniem się niebezpiecznego napięcia
dotykowego na chronionych odbiornikach, które może wystąpić przy przerwie w
przewodzie ochronnym. Dlatego przed właściwym pomiarem należy włączyć w
badaną pętlę rezystor kontrolny R rzędu 6 k&!.
2) Pomiar metodą spadku napięcia.
Rys. 7 Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą spadku napięcia
Impedancję pętli zwarcia sprawdzanego obwodu należy zmierzyć załączając na
krótki okres obciążenie o znanej rezystancji. Impedancja pętli zwarcia obliczana jest
ze wzoru:
gdzie:
- ZS - impedancja pętli zwarciowej;
- U1 - napięcie pomierzone bez włączonej rezystancji obciążenia;
- U2 - napięcie pomierzone z włączoną rezystancją obciążenia;
- IR - prąd płynący przez rezystancję obciążenia.
Uwaga: różnica pomiędzy U1 i U2 powinna być znaczna. Na tej metodzie oparta jest
37
zasada działania prawie wszystkich mierników impedancji pętli zwarciowej.
Zaleca się, ażeby przed wykonaniem pomiaru impedancji pętli zwarciowej wykonać
próbę ciągłości między głównym zaciskiem uziemiającym a dostępnymi częściami
przewodzÄ…cymi.
Jeżeli pomiary impedancji pętli zwarciowej wykonuje się w temperaturze
pokojowej małym prądem, to należy uwzględnić zwiększenie rezystancji przewodów
ze wzrostem temperatury na skutek zwarcia, aby potwierdzić w przypadku układu TN
zgodność zmierzonej wartości impedancji pętli zwarciowej z wymaganiami PN-HD
60364-4-41. Wymagania te będą spełnione jeżeli zmierzona impedancja pętli
zwarciowej spełnia następującą zależność:
w której:
Zs(m) - jest zmierzoną wartością impedancji pętli zwarciowej przy zwarciu w
rozpatrywanym miejscu, w &!: Uo- jest napięciem przewodu fazowego względem
uziemionego przewodu neutralnego, w V: Ia - jest prÄ…dem powodujÄ…cym samoczynne
zadziałanie zabezpieczenia w czasie określonym w Tablicy 41.1 (patrz art. "Ochrona
przeciwporażeniowa"/środki ochrony dodatkowej), lub w ciągu 5 s, zgodnie z
warunkami określonymi w PN-HD 60364-4-41, w A.
Jeżeli zmierzona wartość impedancji pętli zwarciowej przekracza wartość 2Uo /
3Ia, to zgodność z HD 60364-4-41 można dokładniej ocenić, określając wartość pętli
zwarciowej w następujący sposób:
a) najpierw mierzy się impedancję pętli zwarciowej Ze przy złączu instalacji,
obejmującej przewód fazowy i uziemiony punkt neutralny;
b) następnie mierzy się rezystancję przewodu fazowego i przewodu
ochronnego w obwodzie rozdzielczym;
c) następnie mierzy się rezystancję przewodu fazowego i przewodu
ochronnego w obwodzie odbiorczym;
d) wartości rezystancji zmierzonych według a), b) i c) zwiększa się stosownie
do przyrostu temperatury, przyjmujÄ…c za podstawÄ™ w przypadku zwarcia
całkę Joule'a wyłączania urządzenia zabezpieczającego*,
e) te zwiększone wartości rezystancji według d) dodaje się odpowiednio do
impedancji pętli zwarciowej Ze, otrzymując realną wartość Zs w
rzeczywistych warunkach zwarcia.
*Z charakterystyk czasowo  prądowych bezpieczników wynika, że czym większy
prąd, tym czas przerywania obwodu jest krótszy. Do zadziałania bezpiecznika
potrzebna jest odpowiednia ilość energii cieplnej. Ciepło to powstaje podczas
przepływu prądu przez rezystancję bezpiecznika  jest to tak zwane ciepło Joule a.
2
Powstającą ilość ciepła określa wzór: E = (I R) t
Czas od momentu powstania zwarcia do wyłączenia prądu zwarciowego powinien
być na tyle krótki, aby temperatura żył przewodów nie przekroczyła wartości
granicznej dopuszczalnej przy zwarciu dla danego typu przewodów. Czas ten nie
powinien przekroczyć wartości dopuszczalnej wyznaczonej wg. wzoru:
t = k 2·s2/ I2
gdzie :
38
 I  wartość prądu zwarciowego w, w amperach
s  przekrój przewodu w milimetrach kwadratowych,
t  czas zadziałania urządzenia zabezpieczającego, w sekundach
k  współczynnik, którego wartość zależy od rodzaju materiału i warunków
użytkowania, jeżeli czas ten będzie krótszy od 0,1 s to należy sprawdzić, czy
wyznaczona całka Joul a dla zabezpieczenia jest mniejsza od dopuszczalnej
obciążalności cieplnej zwarciowej dla przewodów. czyli:
I 2t d" k2 s2
gdzie :
I 2t - *Całka Joule a wyłączania urządzenia zabezpieczającego, wyznaczona z
katalogu producenta.
WytrzymaÅ‚ość zwarciowa przewodu jest wystarczajÄ…ca, gdy: k2·· s2 e" I 2··t.
3) Pomiar przy zastosowaniu oddzielnego zasilania
Pomiar impedancji pętli zwarciowej w układzie jak na rys. 8 przy zastosowaniu
oddzielnego z
ródła zasilania, należy wykonać: po wyłączeniu zasilania podstawowego
i zwarciu uzwojenia pierwotnego transformatora.
Rys. 8 Pomiar impedancji pętli zwarciowej przy zastosowaniu oddzielnego
zasilania
Impedancja pętli zwarcia obliczana jest ze wzoru:
gdzie:
Z - impedancja pętli zwarcia; U - napięcie zmierzone podczas próby,
I - prąd zmierzony podczas próby.
4.2.2 w układzie TT
Wszystkie części przewodzące dostępne instalacji w układzie TT, powinny być
przyłączone z uziomem i przewodem ochronnym RA, jak na rys. 9.
39
 W przypadku układu TT, spełnienie wymagań PN-HD 60364-4-41 powinno
zostać sprawdzone przez:
1) pomiar rezystancji uziemienia RA części przewodzących
dostępnych instalacji. Jeżeli pomiar rezystancji uziemienia nie jest
możliwy, można zastapić go pomiarem rezystancji pętli zwarcia,
2) sprawdzenie charakterystyki i/lub skuteczności zastosowanych
urządzeń ochronnych.
" Sprawdzenie powinno być wykonane w przypadku urządzeń
nadprądowych przez oględziny (np. krótki czas lub natychmiastowe
zadziałanie wyłączników samoczynnych obwodu, lub wartość prądu i
typ bezpieczników),
" Dla wyłączników różnicowoprądowych sprawdzenie powinno być
wykonane przez oględziny i wymagane próby.
Skuteczność samoczynnego wyłączenia zasilania dla wyłączników RCD powinna być
sprawdzana przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń pomiarowych zgodnie z PN-
EN 61557-6 (6.1.3.1) potwierdzając, że są spełnione wymagania PN-HD 60364-4-41.
Zalecane jest sprawdzenie czasu wyłączenia zgodnie z Tablicą 4.41 (patrz art.
"Ochrona przeciwporażeniowa/środki ochrony dodatkowej"), jednakże wymagania
powinny być sprawdzone tylko w przypadku:
- sprawdzania ponownie używanych wyłączników RCD,
- rozbudowy lub zmian w eksploatowanych instalacjach elektrycznych, w
których stosowane uprzednio wyłączniki różnicowoprądowe mają być użyte również
do wyłączania obwodów w tej rozbudowanej lub zmienionej instalacji.
Rys. 9 Przykład sieci o układzie TT.
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie TT, gdy
urządzeniem samoczynnego wyłączenia zasilania jest zabezpieczenie nadmiarowo-
prądowe, może polegać na sprawdzeniu czy spełniony jest następujący warunek:
Zs x Ia d" Uo
w którym:
Zs - impedancja pętli zwarciowej, Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie
urządzenia wyłączającego w określonym czasie , Uo- wartość skutecznego napięcia
znamionowego prądu przemiennego względem ziemi.
40
 Jeżeli urządzeniem ochronnym jest urządzenie ochronne różnicowoprądowe, to
należy sprawdzić, czy spełniony jest warunek obniżenia napięcia dotykowego poniżej
wartości dopuszczalnej długotrwale:
RA x Ia d" UL
w którym:
RA - jest sumą rezystancji uziomu i przewodu ochronnego części przewodzących
dostępnych,
UL - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, Ia - jest prądem powodującym
samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w określonym czasie.
Przeprowadzamy pomiar rezystancji uziomu i przewodu ochronnego RA, aby
sprawdzić czy rezystancja zastosowanego uziomu jest dostatecznie mała i czy
spełniony jest warunek skuteczności ochrony przez obniżenie napięcia dotyku poniżej
wartości dopuszczalnej długotrwale. Jeżeli pomiar rezystancji uziomu i przewodu
ochronnego jest niemożliwy, to można go zastąpić pomiarem impedancji pętli
zwarciowej.
Jeżeli urządzeniem ochronnym jest zabezpieczenie przetężeniowe powinno być ono:
urządzeniem o zależnej charakterystyce czasowo-prądowej, a prąd Ia powinien
być prądem zapewniającym samoczynne zadziałanie w czasie nie dłuższym
niż 5 s, lub
urządzeniem z działaniem natychmiastowym, a prąd Ia powinien być
minimalnym prądem zapewniającym natychmiastowe wyłączenie zasilania.
Wymagania:
Wszystkie części przewodzące dostępne chronione wspólnie przez to samo
urządzenie ochronne powinny być połączone ze sobą przewodami ochronnymi i
przyłączone do tego samego uziomu.
1) Jeżeli stosuje się kilka urządzeń ochronnych połączonych szeregowo,
wymaganie to odnosi się oddzielnie do wszystkich części przewodzących
dostępnych, chronionych przez każde z tych urządzeń.
2) Punkt neutralny lub, w razie jego braku, jeden z przewodów liniowych
powinien być uziemiony w każdej
prÄ…dnicy lub stacji transformatorowej.
3) W układach TT mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne:
- urządzenia ochronne różnicowoprądowe;
- urządzenia ochronne przetężeniowe,
- urządzenia przeciwprzepięciowe.
4.2.3 w układzie IT
W układach IT części czynne powinny być odizolowane od ziemi lub połączone z
ziemią za pośrednictwem dużej impedancji. Takie połączenie może być wykonane
albo w punkcie neutralnym układu, albo w sztucznym punkcie neutralnym. Wszystkie
części przewodzące dostępne instalacji powinny być przyłączone do uziomu
ochronnego RA, jak na rys.10.
41
Rys. 10 Przykład sieci o układzie IT
Sprawdzenie zgodności z wymaganiami PN-HD 60364-4-41 w układzie IT,
wykonuje siÄ™ poprzez obliczenie lub wykonanie pomiaru prÄ…du Id w przypadku
pierwszego doziemienia przewodu czynnego lub neutralnego.
Przy pojedynczym zwarciu z ziemią w układzie IT prąd uszkodzeniowy jest mały
i ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania nie jest bezwzględnie wymagana
pod warunkiem, że spełniony jest następujący warunek:
RA x Id d" UL
gdzie:
RA - jest całkowitą rezystancją uziemienia części przewodzących dostępnych;
Id - jest prądem pierwszego doziemienia przy pomijalnej impedancji między
przewodem liniowym i częścią przewodzącą dostępną.
UL- napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale: 50 V prądu przemiennego i
120 V prądu stałego  dla warunków środowiskowych normalnych oraz 25 V i 12 V
prądu przemiennego i odpowiednio 60 V i 30 V prądu stałego - dla warunków o
zwiększonym niebezpieczeństwie.
Przy wyznaczaniu prądu Id należy uwzględnić:
- prądy upływowe,
- całkowitą impedancję uziemień w układzie,
- rezystancje między przewodami liniowymi a ziemią oraz impedancję między
punktem neutralnym transformatora a ziemią ( jeżeli istnieje).
Zaleca się, aby pojedyncze zwarcie z ziemią było usuwane możliwie szybko, przy
zachowaniu szczególnej ostrożności. Zwarcie takie powoduje wzrost napięcia w
pozostaÅ‚ych fazach w stosunku do ziemi o "3 i stwarza zagrożenie porażeniem, w
przypadku zwarcia z ziemią drugiej fazy. Przy zwarciu z ziemią drugiej fazy, które
może wystąpić w zupełnie innym miejscu układu, zwarcie przekształca się w
podwójne zwarcie z ziemią, podczas którego przepływający prąd osiąga dużą
wartość.
Warunki wyłączenia podwójnego zwarcia z ziemią zależą od sposobu uziemienia
części przewodzących dostępnych, podanego na rysunku:
42
Rys.11 Sposoby uziemienia
Przy podwójnym zwarciu z ziemią w układzie IT muszą być spełnione
następujące warunki samoczynnego wyłączenia zasilania:
1) przy uziemieniu zbiorowym części przewodzących dostępnych, warunki ochrony są
analogiczne jak dla układu TN. Powinny być spełnione następujące warunki:
" jeżeli nie jest stosowany przewód neutralny:
2Ia · Zs d" U
" jeżeli jest stosowany przewód neutralny:
2Ia · Zs' d" Uo
gdzie:
Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmująca przewód liniowy i przewód
ochronny obwodu,
Z 's - impedancja pętli zwarciowej obejmująca przewód neutralny i przewód
ochronny obwodu,
Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w
określonym czasie,
Uo - nominalne napięcie przewodu liniowego względem przewodu neutralnego.
U - nominalne napięcie między przewodami liniowymi.
2) przy uziemieniu indywidualnym lub grupowym, warunki ochrony sÄ… analogiczne
jak dla układu TT.
Powinien być spełniony następujący warunek:
RA x Ia d" UL
gdzie:
RA - jest całkowitą rezystancją uziemienia części przewodzących dostępnych;
Ia - jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia
wyłączającego w wymaganym czasie.
UL- napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale.
W układach IT mogą być stosowane następujące urządzenia kontrolne i
ochronne:
- urządzenia do stałej kontroli stanu izolacji, powodujące wyłączenie układu w
przypadku pojedynczego zwarcia z ziemiÄ…,
43
 - urządzenia ochronne przetężeniowe (nadprądowe),
- urządzenia ochronne różnicowoprądowe.
4.3 Badanie ochrony uzupełniającej
Sprawdzenie skuteczności środków zastosowanych dla ochrony uzupełniającej
wykonuje się przez oględziny i odpowiednie próby.
Tam, gdzie wymagane jest stosowanie dla ochrony uzupełniającej wyłącznika
różnicowoprądowego, skuteczność samoczynnego wyłączenia zasilania przez
wyłącznik powinna być sprawdzona przy użyciu odpowiednich urządzeń pomiarowych
zgodnie z normą PN-EN 61557-6 dla potwierdzenia spełnienia odpowiednich
wymagań PN-HD 60364-4-41.
W przypadku gdy wyłącznik różnicowoprądowy jest przewidziany do ochrony
uzupełniającej i do ochrony przy uszkodzeniu, to wystarczającym jest sprawdzenie go
jako urządzenia wyłączającego w ochronie przez samoczynne wyłączenie zasilania.
4.4 Ochrona za pomocÄ… SELV, PELV lub separacji elektrycznej
1) Ochrona za pomocÄ… SELV
Rys. 12 Separacja części czynnych SELV
W obwodach SELV ochrona powinna być badana przez pomiar rezystancji izolacji
pomiędzy częściami czynnymi badanego obwodu SELV a częściami czynnymi innych
obwodów i od ziemi. Uzyskane wartości rezystancji izolacji powinny być zgodne z
podanymi w Tablicy 6A. (patrz art. "Pomiary elektryczne/pomiary rezystancji
izolacji").
2) Ochrona za pomocÄ… PELV
Rys. 13 Separacja części czynnych PELV
44
 W obwodach PELV ochrona powinna być badana przez pomiar rezystancji izolacji
pomiędzy częściami czynnymi badanego obwodu PELV a częściami czynnymi innych
obwodów. Uzyskane wartości rezystancji izolacji powinny być zgodne z podanymi w
Tablicy 6A j.w.
W każdym z wyżej omówionych przypadków zmierzona wartość rezystancji
izolacji powinna być zgodna z wymaganiami stawianymi dla obwodu o najwyższym z
występujących napięć.
3) Ochrona za pomocÄ… separacji elektrycznej
Separacja elektryczna polega zwykle na zasilaniu pojedynczego odbiornika przez
transformator separacyjny o przekładni 1:1, wykonany w drugiej klasie ochronności,
lub z przetwornicy separacyjnej.
Separacja elektryczna pojedynczego obwodu ma na celu zabezpieczenie przed
prądem rażeniowym przy dotyku do części przewodzących dostępnych, które mogą
znalez
ć się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej obwodu.
Zaleca się, aby w obwodzie separowanym, iloczyn napięcia znamionowego U (
nie przekraczającego 500 V) i łącznej długości przewodów łączących L (nie
przekraczajÄ…cej 500 m), speÅ‚niaÅ‚ warunek: U · L d" 100 000
Jeżeli z obwodu separowanego jest zasilanych kilka urządzeń, to ich dostępne
części przewodzące powinny być połączone ze sobą nieuziemionymi połączeniami
wyrównawczymi (środek ochrony przy dotyku pośrednim), a zasilające je gniazda
wtyczkowe muszą być wyposażone do tego celu w styki ochronne.
Rys. 14. Schemat separacji elektrycznej
Oznaczenia: PBU - przewód ochronny wyrównawczy nieuziemiony,
Separację części czynnych jednego obwodu od części czynnych innych obwodów i
od ziemi, należy sprawdzić, mierząc rezystancję izolacji. Uzyskane wartości
rezystancji izolacji powinny być zgodne z podanymi w Tablicy 6A (patrz art. "Pomiary
elektryczne"/pomiar rezystancji izolacji), dla obwodu o najwyższym z występujących
napięć.
W celu dokonania badań i pomiarów ochrony przez zastosowanie separacji
elektrycznej należy:
45
a) sprawdzić, czy iloczyn napięcia znamionowego obwodu separowanego i
łącznej długości przewodów tego obwodu, nie przekracza 100 000
Vm;
b) sprawdzić ciągłość i rezystancję nieuziemionych połączeń
wyrównawczych;
c) sprawdzić stan przewodów oraz gniazd wtyczkowych;
d) jeżeli separacja elektryczna obejmuje więcej niż jeden odbiornik, to za
pomocą pomiaru lub obliczeń należy sprawdzić, czy w przypadku
dwóch jednoczesnych zwarć o pomijalnej impedancji różnych
przewodów czynnych z ochronnym przewodem wyrównawczym albo
połączoną z nim częścią przewodzącą dostępną, co najmniej jeden z
obwodów dotkniętych zwarciem zostanie wyłączony.
e) jeżeli urządzenie zawiera zarówno obwód separowany, jak i inne
obwody, to wymaganÄ… rezystancjÄ™ izolacji zapewnia siÄ™ przez
konstrukcję urządzenia zgodną z wymaganiami bezpieczeństwa
stosowanych norm,
f) dokonać oceny wyników prób i pomiarów skuteczności ochrony przez
zastosowanie środków ochrony dodatkowej.
4.5. Pomiar rezystancji / impedancji izolacji podłóg i ścian
Pomiar impedancji lub rezystancji podłóg i ścian izolacyjnych należy
przeprowadzić przy napięciu sieci względem ziemi i nominalnej częstotliwości lub przy
niższym napięciu takiej samej częstotliwości, w powiązaniu z pomiarem rezystancji
izolacji. Pomiar impedancji lub rezystancji izolacji podłóg i ścian można wykonać
zarówno przy napięciu przemiennym jak i przy napięciu stałym, następującymi
metodami:
1) Pomiar przy napięciu przemiennym a.c.
a) pomiar przy znamionowym napięciu,
b) pomiar przy niższych napięciach (minimum 25 V) i dodatkowo próba
izolacji przy napięciu pomiarowym o wartości minimum:
" 500 V  dla napięć znamionowych instalacji nie przekraczających
500 V oraz
" przy napięciu pomiarowym 1 000 V  dla napięć znamionowych
układu powyżej 500 V.
Mogą być stosowane zamienne następujące z
ródła napięcia:
a) napięcie układu uziemionego (napięcie względem ziemi), występujące w
miejscu pomiaru;
b) napięcie wtórne transformatora dwu uzwojeniowego;
c) niezależne z
ródło napięcia o nominalnej częstotliwości układu.
W przypadkach wyszczególnionych w b) i c) z
ródło napięcia pomiarowego należy
uziemić na czas pomiaru. Jeżeli napięcia pomiarowe przekraczają 50 V, to ze
względów bezpieczeństwa należy ograniczyć maksymalny prąd wyjściowy do 3,5 mA.
2) Pomiar przy napięciu stałym d.c:
a) próba izolacji z użyciem napięcia probierczego minimum 500 V, w
przypadku układu o napięciu znamionowym nie przekraczającym 500
V;
b) próba izolacji z użyciem napięcia probierczego minimum 1 000 V, w
46
przypadku układu o napięciu znamionowym większym niż 500 V.
4.5.1 Metoda probiercza pomiaru impedancji podłóg i ścian przy napięciu
przemiennym
Prąd I z zewnętrznego z
ródła napięcia lub z przewodu liniowego L płynie przez
amperomierz do elektrody probierczej. Napięcie Uxna elektrodzie względem przewodu
PE mierzy się woltomierzem o wewnętrznej rezystancji równej co najmniej 1 M&!.
Impedancja izolacji podłogi wyniesie wówczas:
Można zastosować dowolny z niżej podanych typów elektrod probierczych. W
przypadkach spornych zalecana jest metoda wykorzystujÄ…ca elektrodÄ™ probierczÄ… 1.
1) Pomiar przy użyciu elektrody probierczej 1
Elektroda probiercza 1 jest metalowym trójnogiem, którego wsporniki stykające
się z podłogą, tworzą trójkąt równoboczny. Każdy wspornik ma elastyczną podeszwę,
która po obciążeniu zapewnia z badaną powierzchnią dobrą styczność o powierzchni
około 900 mm2 i wprowadza rezystancję mniejszą niż 5 000 &!.
Przed pomiarami badaną powierzchnię czyści się przy użyciu płynu czyszczącego.
W przypadku wykonywania pomiarów podłóg do trójnogu przykłada się siłę 750 N, a
w przypadku ścian 250 N.
Rys. 15 Metoda probiercza przy napięciu przemiennym
47
(z
ródło PN-HD 60364-6:2008)
2) Pomiar przy użyciu elektrody probierczej 2
Prąd I z zewnętrznego z
ródła napięcia lub z przewodu liniowego L płynie przez
amperomierz do elektrody probierczej. Napięcie Ux na elektrodzie względem
przewodu PE mierzy się woltomierzem o wewnętrznej rezystancji co najmniej 1 M&!.
Rys. 16 Metoda probiercza przy napięciu przemiennym
Impedancja izolacji podłogi wyniesie:
Zx= Ux / I
4.5.2 Metoda probiercza pomiaru impedancji podłóg i ścian przy napięciu
stałym
Jako z
ródło prądu stałego stosuje się omomierz induktorowy lub próbnik izolacji
z zasilaniem bateryjnym, wytwarzające w stanie bez obciążenia napięcie o wartości
około 500 V (lub 1 000 V przy napięciu znamionowym instalacji przekraczającym 500
V). Rezystancję mierzy się między elektrodą probierczą a przewodem ochronnym
instalacji.
Rys. 17 Metoda probiercza przy napięciu stałym
Wartość rezystancji izolacji stanowiska odczytujemy ze wskazania induktora IMI,
po 60 s od chwili przyłożenia napięcia probierczego.
Aby wyniki były wiarygodne, pomiar impedancji należy wykonać w tak licznych
miejscach wybranych losowo, jak to siÄ™ wydaje konieczne, jednak co najmniej w
trzech.
Przy pomiarze rezystancji stanowiska prÄ…dem przemiennym uzyskujemy jako wynik
48
nieco większą wartość, gdyż wynikiem jest wartość impedancji mierzonego obwodu
a interesuje nas wartość rezystancji izolacji stanowiska.
Wyniki badań należy uznać za pozytywne, jeżeli spełnione są wszystkie
wymagania dotyczące skuteczności ochrony przez stosowanie izolowania stanowiska
oraz jeżeli uzyskane wyniki mieszczą się w granicach dopuszczalnych:
" 50 k&!, jeżeli napięcie znamionowe instalacji nie przekracza 500 V,
" 100 k&!, jeżeli napięcie znamionowe instalacji przekracza 500 V.
Po zakończeniu badań należy sporządzić wymaganą dokumentację.
4.6 Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe
Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe mają na celu zapobieżenie
pojawieniu się na częściach przewodzących dostępnych niebezpiecznych napięć
dotykowych. Istota tej ochrony polega na łączeniu między sobą wszystkich części
przewodzących jednocześnie dostępnych oraz części przewodzących obcych za
pomocą nieuziemionych miejscowych połączeń wyrównawczych.
W czasie przeglądu należy sprawdzić: ciągłość nieuziemionego przewodu
wyrównawczego oraz rezystancję przewodu wyrównawczego nieuziemionego.
Rezystancja połączeń wyrównawczych powinna być tak dobrana, aby największy
spodziewany prąd nie powodujący samoczynnego wyłączenia zasilania, wywoływał
na niej spadek napięcia nie przekraczający dopuszczalnej w danych warunkach
środowiskowych wartości napięcia dotykowego bezpiecznego. Powinien być spełniony
warunek:
gdzie:
I  największy spodziewany prąd nie powodujący samoczynnego wyłączenia,
R  rezystancja połączenia wyrównawczego,
UL napięcie bezpieczne dopuszczalne długotrwale, np. 50 V, 25 V w zależności od
warunków środowiskowych.
Należy przewidzieć środki ostrożności zapobiegające narażeniu na niebezpieczną
różnicę potencjałów osób wchodzących do przestrzeni z połączeniami
wyrównawczymi miejscowymi, szczególnie w przypadku, gdy przewodząca podłoga
izolowana od ziemi jest połączona z nieuziemionym systemem połączeń
wyrównawczych.
4.7 Pozostałe sprawdzenia odbiorcze i okresowe
1) Ochrona uzupełniająca
Skuteczność środków zastosowanych do ochrony uzupełniającej należy sprawdzić
poprzez oględziny i wykonanie prób. Jeżeli do ochrony uzupełniającej zastosowano
wymagane urządzenia różnicowoprądowe, to skuteczność samoczynnego wyłączania
zasilania zasilania przez RCD należy sprawdzić zgodnie z wymaganiami Części 4-41.
2) Sprawdzenie biegunowości
Jeżeli przepisy zabraniają instalowania łączników jednobiegunowych w
przewodzie neutralnym, należy sprawdzić czy wszystkie te łączniki są włączone
49
jedynie w przewody liniowe.
3) Próby funkcjonalne
Zespoły, takie jak rozdzielnice i sterownice, napędy, urządzenia sterownicze i
blokady, powinny być poddane próbie działania w celu stwierdzenia, czy są one
właściwie zamontowane, nastawione i zainstalowane zgodnie z odpowiednimi
wymaganiami normy PN-HD 60364-6:2008.
4) Sprawdzenie kolejności faz
W przypadku obwodów wielofazowych należy sprawdzić czy kolejność faz jest
zachowana.
5) Spadek napięcia
W razie potrzeby należy sprawdzić zgodność z Rozdziałem 525 Części 5-52.
Spadek napięcia może być określony:
- na podstawie pomiaru impedancji obwodu;
- na podstawie diagramu, którego przykład podano w Załączniku D normy PN-HD
60364-6:2008..
Pomiary rezystancji uziomu
11. Pomiary rezystancji uziomu
Pomiar rezystancji uziomu powinien być wykonany odpowiednią metodą techniczną lub
kompensacyjną. Rezystancję uziomu mierzy się prądem przemiennym, ze względu na
elektrolityczny charakter przewodności gruntu. Prąd dopływający do uziomu rozpływa się w
gruncie promieniście na wszystkie strony. Gęstość prądu jest największa koło uziomu,
powodująca powstanie lejowatej krzywej potencjału, której kształt jest zależny od
rezystywności gruntu.
11.1 Pomiar metodÄ… technicznÄ…
Pomiar rezystancji uziomu metodą techniczną należy wykonać z użyciem dwóch
uziomów pomocniczych. Układ do pomiaru rezystancji uziomu metodą techniczną ( rys.24)
tworzÄ…:
Obwód prądowy układu pomiarowego składa się z amperomierza o większym zakresie
od spodziewanego prądu i wysokiej klasy dokładności., uziomu badanego T i uziomu
pomocniczego T1.
Obwód napięciowy układu pomiarowego składa się z woltomierza o dużej rezystancji
wewnętrznej, magnetoelektryczny lub lampowy wysokiej klasy dokładności do 0,5 i uziomu
pomocniczego T2.
Przygotowanie układu uziomów pomocniczych względem badanego uziomu:
pogrążenie w gruncie uziomów pomocniczych T1 i T2 na głębokość co najmniej
0,5 m, zachowując odległości e" 20 m między uziomem badanym T a uziomem
pomocniczym T2 oraz między uziomami pomocniczymi T1 i T2, niezależnie od
konfiguracji ich rozmieszczenia względem uziomu badanego T;
zapewnienie, aby rezystancja uziomu pomocniczego po jego pogrążeniu nie
przekraczała 30 &!;
pogrążenie uziomu pomocniczego T2 w przestrzeni o potencjale zerowym ( V
= 0).
50
Rys. 24 Pomiar rezystancji uziomu metodÄ… technicznÄ…
Oznaczenia: T- uziom badany, T2 - uziom pomocniczy (sonda napięciowa), T1 - uziom
pomocniczy (sonda prądowa, Tr - transformator, V - przebieg potencjału między uziomem
badanym i uziomem pomocniczym prÄ…dowym.
W czasie pomiaru prąd przemienny o stałej wartości przepływa między uziomem
badanym T a uziomem pomocniczym T1 umieszczonym w takiej odległości od uziomu
badanego, że oba uziomu nie oddziaływają na siebie.
Wartość rezystancji uziomu jest równa napięciu między uziomem badanym T a uziomem
pomocniczym T2, podzielonemu przez prąd przepływający między uziomem badanym T a
sondÄ… pomocnicza T1:
Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziomu nadaje się do pomiaru małych
rezystancji w granicach od 0,01-1&!.
Wadami metody technicznej sÄ…:
a) konieczność stosowania pomocniczych z
ródeł zasilania;
b) na wynik pomiaru mogą mieć wpływ prądy błądzące;
c) niemożliwość bezpośredniego odczytu mierzonej rezystancji.
Sprawdzenie pomiaru rezystancji uziomu (rys. 25).
Aby sprawdzić, że zmierzona rezystancja uziomu jest wartością prawidłową, należy
wykonać dwa dodatkowe pomiary z przesuniętą sondą pomocniczą T2 - raz o 6 metrów
dalej od uziomu T - a drugi raz o 6 metrów w kierunku uziomu T.
Jeżeli wyniki trzech wykonanych pomiarów są w przybliżeniu zgodne, to średnią z tych
trzech pomiarów przyjmuje się jako rezystancję uziomu T. Jeżeli nie ma takiej zgodności
, pomiary należy powtórzyć zwiększając odległość pomiędzy uziomem T a uziomem
pomocniczym T1.
51
Rys. 25 Schemat sprawdzenia pomiaru rezystancji uziomu
Oznaczenia: T: uziom badany, odłączony od wszystkich innych z
ródeł zasilania;
T1 T2:uziomy pomocnicze, X - usytuowanie T2 zmienione do sprawdzenia pomiaru,
Y - kolejne usytuowanie T2 zmienione do drugiego sprawdzenia pomiaru
11.2 Pomiar metodÄ… kompensacyjnÄ…
Rys. 26 Czołowa płyta miernika IMU
52
Rys. 27. Układ do pomiaru rezystancji uziomu metodą kompensacyjną
Do pomiaru rezystancji uziomu używany jest induktorowy miernik IMU oparty na
metodzie kompensacyjnej. Metoda ta stosowana jest do pomiarów rezystancji uziomów od
kilku do kilkuset &!.
y
ródłem pomiarowym jest prądnica (induktor korbkowy z napędem ręcznym)
generująca napięcie o częstotliwości 65 Hz przy 160 obr./min. Napięcie znamionowe
wynosi kilkadziesiąt woltów i nie musi być regulowane. Napięcie uziomu T względem
elektrody napięciowej kompensuje się spadkiem napięcia na potencjometrze Rr.
Wskazania odczytuje się na podziałce potencjometru Rr wycechowanej w &! , po
skompensowaniu napięcia na rezystancji uziomu T napięciem na potencjometrze i
uzyskania zerowego wskazania galwanometru. Ze względu na małą moc z
ródła prądu
miernika IMU wymuszony prÄ…d jest niewielki i miernik ma ograniczony zakres
zastosowania.
Znamionowe wartości zakresów pomiarowych miernika IMU wynoszą: 5 - 50 -
500 &! lub 10 - 100 - 1000 &! przy znamionowym napięciu pomiarowym wynoszącym 300 V.
Tok postępowania:
przygotowanie układu uziomów pomocniczych względem badanego uziomu -
jak przy metodzie technicznej;
sprawdzić poprawność działania miernika zgodnie z instrukcją producenta;
ustawić przełącznik zakresów w pozycji odpowiadającej przewidywanej wartości
pomiaru;
obracając korbką przyrządu (160 obr./min.) regulować potencjometrem do
czasu uzyskania zerowego wskazania galwanometru;
odczytać wartość wskazaną na podziałce potencjometru w omach, pomnożyć
przez ustawiony mnożnik przełącznika zakresów.
wartość zmierzoną Rx należy pomnożyć przez współczynnik
korekcyjny Kp (współczynnik sezonowych zmian rezystywności gruntu).
Wartości współczynnika korekcyjnego Kp podane są w Tablicy 8.
53
Tablica 8 Współczynniki korekcyjne Kp
Rezystancja uziemienia uziomu zależy od sposobu jego wykonania, głównie od
głębokości pogrążenia. Przez zwiększenie głębokości pogrążenia uziomu uzyskuje się
zmniejszenie jego rezystancji. Głębokość pogrążenia uziomu wpływa również na
niezmienność rezystancji w czasie. Rezystancja uziomu głębokiego jest stabilna, gdyż nie
wpływa na nią wysychanie ani zamarzanie gruntu.
11.3 Pomiar rezystancji pętli zwarcia doziemnego metodą cęgową
Przedstawiona metoda pomiarowa ma zastosowanie do istniejących pętli uziemienia w
obrębie kratowego układu uziemiającego jak przedstawiono na rys. 28.
Rys. 28 Pomiar rezystancji pętli uziemienia z użyciem zacisków prądowych
Oznaczenia: RT- uziemienie transformatora, Rx- nieznana rezystancja uziomu, którą należy
zmierzyć,
R1...Rn- równoległe uziemienia połączone połączeniem wyrównawczym lub przewodem PEN
W metodzie tej pierwsze cęgi indukują w pętli napięcie pomiarowe U, drugie cęgi
mierzą prąd I w pętli. Rezystancję pętli można obliczyć dzieląc napięcie U przez prąd I.
Każde z cęgów mogą być osobno połączone z miernikiem albo mogą być wykonane jako
cęgi zespolone.
Wypadkowa rezystancja połączonych równolegle rezystancji R1...Rn jest zazwyczaj
wartością małą i nie wpływa praktycznie na wynik pomiarów. Zmierzona rezystancja pętli
54
uziemienia jest równa rezystancji zmierzonej lub nieznacznie niższa.
W praktycznych rozwiązaniach każdy zacisk może być indywidualnie podłączony do
miernika cęgowego lub zespolony w jeden specjalny zacisk.
Ten sposób pomiarów rezystancji pętli uziemienia t.j. z użyciem zacisków prądowych
stosuje się bezpośrednio do układów TN oraz w obwodach pętli zwarciowej układów TT.
W układzie TT, w którym jest dostęp tylko do uziemienia objętego pomiarem, pętlę
można zamknąć łącząc krótkotrwale, na czas pomiaru, to uziemienie z przewodem
neutralnym (układ quasi TN).
Dla zapewnienia bezpieczeństwa w czasie wykonywania pomiarów, a w szczególności
uniknięcia ryzyka wystąpienia prądu spowodowanego różnicą potencjałów pomiędzy
przewodem neutralnym a ziemią, wspomniane wyżej przyłączanie zaleca się wykonać i
rozłączać po wyłączeniu zasilania instalacji.
11.4 Pomiar rezystywności gruntu
Mierniki rezystancji uziomów realizują także funkcję pomiaru rezystywności. Pomiar
rezystywności gruntu np. metodą Wennera może być wykonany induktorowym miernikiem
IMU. Przy wyznaczaniu rezystywności gruntu miernikiem IMU należy:
zdjąć płytkę zwierająca zaciski Rd i Rx miernika,
pogrążyć w gruncie sondy w linii prostej, z zachowaniem jednakowych
odstępów  a (odstępy między sondami wynoszą zwykle kilka metrów);
rozmieszczone sondy połączyć z zaciskami miernika, jak na rys. 29.
Zmierzona wartość jest wartością średnią rezystywności gruntu w obszarze półkuli o
średnicy równej 3a.
Rys. 29 Układ do pomiaru rezystywności gruntu
Pomiary wykonujemy, jak przy pomiarze rezystancji uziomu, a odczytanÄ…
wartość Rx mnożymy przez 2 Ą a. Szukana rezystywność gruntu wynosi:
Á = 2 Ä„ a Rx , w &!m
5.6 Przeglądy wyłączników RCD
Podstawowe wymagania dotyczące budowy i działania wyłączników
różnicowoprądowych podane są w normach:
" PN-EN 61008-1:2007/ISI:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe bez
55
wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i
podobnego (RCCB)--Część 1: Postanowienia ogólne.
" PN-EN 61009-1:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe z wbudowanym
zabezpieczeniem nadprądowym do użytku domowego i podobnego (RCBO)--
Część 1: Postanowienia ogólne,
" PN-IEC 755+A1+A2:1996 Wymagania ogólne dotyczące urządzeń
ochronnych różnicowoprądowych.
Przedmiotowe normy określają wymagania dotyczące budowy i działania wyłączników
różnicowoprądowych oraz przeprowadzania prób i pomiarów wyłączników o wyzwalaniu
typu AC, A oraz B. Badania wyłączników typu AC przeprowadza się przy prądzie
różnicowym sinusoidalnie zmiennym, typu A przy prądzie różnicowym sinusoidalnie
zmiennym, a także przy prądach różnicowych jednokierunkowych o różnym kącie
opóz
nienia zapłonu. Wyłączniki o wyzwalaniu typu B przeprowadza się podobnie jak
wyłączniki dla typu A oraz przy prądzie stałym o niedużym tętnieniu.
Skuteczność funkcjonowania systemu ochrony przeciwporażeniowej w instalacji
elektrycznej zależy w znacznej mierze od poprawności działania wyłączników ochronnych
różnicowoprądowych (RCD). Przeglądy RCD przeprowadza się w trakcie okresowego
przeglądu stanu ochrony przeciwporażeniowej instalacji elektrycznej.
W zakresie przeglądu należy uwzględnić:
1) badanie stanu ochrony przeciwporażeniowej, w tym prawidłowości połączeń
przewodów L, N, PE;
2) kontrolne sprawdzenie działania wyłącznika przyciskiem  T ;
3) sprawdzenie rzeczywistej wartości różnicowego prądu zadziałania RCD;
4) pomiar czasu wyłączania RCD (nie jest wymagany);
5) sprawdzenie napięcia dotykowego dla wartości prądu wyzwalającego.
5.6.1 Sprawdzanie ochrony przeciwporażeniowej w układzie TN
Pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodzie z wyłącznikiem RCD
Sprawdzenie stanu ochrony przeciwporażeniowej w instalacji TN z wyłącznikiem RCD
należy wykonać po zbocznikowaniu wyłącznika (rys. 20).
W szczególności należy sprawdzić:
czy działanie wyłącznika jest prawidłowe;
czy impedancja pętli zwarciowej L-PE ma wartość nie większą niż największa
dopuszczalna dla badanego obwodu;
czy wszystkie części przewodzące dostępne podlegające ochronie są w sposób
pewny przyłączone do przewodu PE.
56
Rys. 20 Pomiar impedancji pętli zwarciowej w układzie TN-S
Niektóre mierniki wielofunkcyjne, przystosowane są do pomiaru impedancji pętli
zwarciowej prądem co najmniej równym lub mniejszym niż połowa znamionowego
różnicowego prądu zadziałania, bez potrzeby bocznikowania wyłączników
różnicowoprądowych w badanym obwodzie. Taki pomiar może być obarczony znaczącym
błędem i w konsekwencji nie uzyska się pewnego potwierdzenia spełnienia warunków
skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.
Pomiar różnicowego prądu zadziałania RCD
Pomiar różnicowego prądu zadziałania może dotyczyć:
prądu różnicowego sinusoidalnego dla wyłączników o wyzwalaniu typu AC,
prądu różnicowego jednokierunkowego pulsującego (wyzwalanie A).
prądu wyprostowanego o małym tętnieniu (wyzwalanie B).
Kontrolne sprawdzenie działania wyłącznika przyciskiem  T
Badanie wyłącznika rozpoczyna się w zasadzie od sprawdzenia jego działania
przyciskiem kontrolnym  T (TEST). Natychmiastowe zadziałanie wyłącznika potwierdza
jego sprawność. W sytuacji, gdy po naciśnięciu przycisku  T wyłącznik nie zadziała,
wskazane jest zaprzestanie dalszych prób. Wyłącznik należy uznać za niesprawny, nie
nadający się do dalszej eksploatacji. Sprawdzenie zadziałania wyłącznika po naciśnięciu
przyciskiem  T ogranicza się wyłącznie do spowodowania przepływu przez wyłącznik
zmodelowanego prądu zwarcia, który w rzeczywistości może być kilkakrotnie większy od
znamionowego różnicowego prądu zadziałania wyłącznika I"n. Tego rodzaju próby należy
wykonywać okresowo, zgodnie z instrukcją eksploatacji lub zgodnie ze wskazaniem
producenta.
Sprawdzenie rzeczywistej wartości różnicowego prądu zadziałania:
Dopuszcza się, aby rzeczywisty prąd różnicowy zadziałania wyłącznika mieścił się w
granicach powyżej 0,5 I"n do I"n.
gdzie: I"n  jest znamionowym prądem różnicowym.
1) Badanie próbnikiem
Jest to najprostszy ale nie wystarczający sposób badania poprawności działania
wyłącznika. Pomiar próbnikiem (testerem) pozwala sprawdzić, czy prąd przy którym
wyłącznik zadziałał, nie przekracza wartości znamionowego różnicowego prądu I"n.
57
 Wartość różnicowego prądu zadziałania oraz prądu niezadziałania wyłącznika sprawdza
się próbnikiem w sposób następujący:
a) zwiększa się narastająco, w czasie ok. 5 s, prąd od wartości 0,3I"n do
wartości 1,0 I"n sprawdzając, czy wyłącznik zadziała, oraz
b) przykłada się nagle, w czasie ok. 0,2 s, prąd o wartości
0,5I"n sprawdzając, czy wyłącznik nie zadziała.
2) Pomiary miernikiem
Pomiar rzeczywistego różnicowego prądu zadziałania miernikiem należy wykonać
podobnie jak w pkt. 1) lecz przy odłączonym obciążeniu, zwiększając płynnie wartość
prądu od 0,3I"n do 1,3I"n. Wartość różnicowego prądu niezadziałania wyłącznika
sprawdzamy przykładając nagle, prąd o wartości 0,5I"n.
Rys. 21 Pomiar rzeczywistego różnicowego prądu zadziałania
oraz badanie niezadziałania wyłącznika przy 0,5 I"n
5.6.2. Badanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie TT
Celem badania jest pomiar uziemienia ochronnego i napięcia dotykowego UL w
układzie TT. Pomiar taki może być wykonany z uziomem lub bez uziomu pomocniczego
(rys. 22 i 23)
1) Badanie skuteczności ochrony z użyciem uziomu pomocniczego
58
Rys. 22 Zasada badania skuteczności ochrony z użyciem uziomu
pomocniczego Ru (sondy napięciowej).
Układ pomiarowy z uziomem pomocniczym Ru jest dokładniejszy lecz trudniejszy do
wykonania, ze względu na potrzebę pogrążenia sondy w ziemi. Uziom
pomocniczy Ru powinien znajdować się poza zasięgiem leja potencjału uziomu
ochronnego RA.OdlegÅ‚ość miÄ™dzy uziomami powinna być nie mniejsza niż 10÷20 m.
Wykonanie pomiaru:
Zaleca się płynnie zmniejszać wartość rezystancji Rp do zadziałania wyłącznika.
" Mierzony jest prąd Ip = I" przy którym wyłącznik zadziała. Prąd ten nie powinien
być większy niż I"n.
" W tym czasie mierzone jest napięcie uziomowe UE między dostępną częścią
przewodzącą dostępną a niezależną elektrodą pomocniczą, woltomierzem o
rezystancji wewnętrznej Rv e" 40 k&!,
Na podstawie uzyskanych wyników wyznacza się:
rezystancjÄ™ uziemienia:
napięcie dotykowe:
2) Badanie skuteczności ochrony bez uziomu pomocniczego
59
Rys. 23 Zasada badania skuteczności ochrony bez użycia sondy pomiarowej
napięciowej
Wykonanie pomiaru:
Przy otwartym wyłączniku W odczytać napięcie fazowe U1.
Zamknąć wyłącznik W.
Płynnie zmniejszać wartość rezystancji RP do zadziałania wyłącznika.
Prąd Ip przy którym wyłącznik zadziała nie powinien być większy niż I"n.
W tym czasie, przy zamkniętym wyłączniku W, odczytać mierzone napięcie U2.
Na podstawie uzyskanych wyników wyznacza się:
rezystancjÄ™ uziemienia:
napięcie dotykowe:
Uwaga: zbyt mała różnica wartości napięć U1  U2 może spowodować, że wynik pomiaru
może być obarczony dużym błędem.
Badanie skuteczności ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym w układzie IT
przeprowadza się podobnie jak w układzie TT pod warunkiem, że pętla zwarcia posiada
odpowiednio małą impedancję.
60
Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN (dawne zerowanie)
Polega na bezpośrednim połączeniu części metalowych urządzenia podlegającego ochronie z
uziemionym przewodem ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN sieci. Przy przebiciu
izolacji na urządzeniu w pętli zwarcia przepływa prąd zwarciowy, który powinien spowodować
zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych (np. przepalenie wkładek bezpiecznikowych).
Zerowanie jest skuteczne, jeśli prąd zwarciowy Iz jest większy od prądu zapewniającego
samoczynne zadziałanie urządzenia odłączającego zasilanie Ia.
Iz e" Ia = k × In
gdzie: In - prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej lub wyłącznika nadmiarowego, ew. prąd
nastawczy wyzwalaczy zwarciowych
k - współczynnik liczbowy równy:
2,5 - 7 - dla bezpieczników przy tw d" 5 s
6 - 12 - dla bezpieczników przy tw d" 0,2 s (zależnie od rodzaju i prądu
znamionowego wkładki)
1,2 dla wyłączników z wyzwalaczami elektromagnetycznymi bezzwłocznymi i
wyłączników różnicowo-prądowych
5 do 20 dla wyłączników instalacyjnych nadmiarowych typu B, C lub D.
Schemat ilustrujący zasadę działania samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci
TN-C (zerowania). Zgodnie z przepisami przy określaniu prądu wyłączalnego zabezpieczenia
należy posługiwać się charakterystykami czasowo-prądowymi podawanymi przez producentów
urządzeń zabezpieczających.
61
Przepisy określają max. czas odłączenia napięcia na:
" d" 5 s dla urządzeń stałych i stacjonarnych oraz dla linii zasilających (w tym w.l.z.)
" od 0,1 s do 0,8 s dla urządzeń przemieszczalnych (ręcznych, ruchomych i przenośnych),
" od 0,02 s do 0,35 s dla urządzeń przemieszczalnych użytkowych w warunkach
zwiększonego zagrożenia.
Wymagany czas odłączenia poniżej 1 s uzależniony jest od napięcia fazowego oraz od
warunków środowiskowych. Przykładowo dla Uf = 230 V czasy te wynoszą:
dla warunków normalnych - d" 0,4 s,
dla warunków zwiększonego zagrożenia - d" 0,2 s.
Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TT lub IT (dawne uziemienie ochronne).
Uziemienie ochronne polega na metalicznym połączeniu części metalowych urządzeń
podlegających ochronie z częściami metalowymi zakopanymi w ziemi tzw. uziomami
(naturalnymi lub sztucznymi). Uziemienie ochronne można stosować w sieciach do 1 kV i
powyżej 1 kV zarówno z uziemionym punktem gwiazdowym (typuTT), jak i z izolowanym
punktem gwiazdowym (typu IT).
W sieciach z uziemionym punktem gwiazdowym przepływający prąd zwarciowy przy przebiciu
izolacji na chronionym urządzeniu powinien spowodować:
1) dostateczne szybkie zadziałanie zabezpieczeń (warunek Iz e" Ia) lub
2) skuteczne obniżenie napięcia uszkodzenia do wartości napięcia bezpiecznego (tzn. np.
poniżej 50 V~). W sieciach z izolowanym punktem gwiazdowym przy przebiciu izolacji
na chronionym urządzeniu następuje doziemienie związane z przepływem prądu
pojemnościowego. Prąd ten z reguły nie powoduje zadziałania zabezpieczeń
nadpradowych, ale skutecznie obniża napięcie uszkodzenia do UL d" 50 V~. Dla
wyeliminowania możliwości "podwójnych" doziemień w sieciach tych instaluje się układy
do ciągłej kontroli stanu izolacji
a)
62
b)
Schematy ilustrujące zasadę działania samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci TT i IT
(uziemienia ochronnego).
a ) w sieci z uziemionym punktem gwiazdowym - typu TT
b ) w sieci z izolowanym punktem gwiazdowym - typu IT.
63
Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN, TT lub IT przy zastosowaniu
wyłączników różnicowoprądowych.
Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego polega na kontrolowaniu sumy
prądów płynących w obwodzie roboczym. Podstawowym elementem wyłącznika jest
przekładnik Ferrantiego, który obejmuje wszystkie przewody zasilające łącznie z
przewodem neutralnym. Jeżeli na chronionym odbiorniku nie ma doziemienia, to suma prądów
i strumieni magnetycznych jest równa zeru lub bliska zera i wyłącznik nie działa.
Natomiast przy zwarciu doziemnym występuje różnica prądów w przewodach objętych
rdzeniem i następuje zadziałanie wyłącznika, powodując szybkie wyłączenie (w czasie poniżej
0,1 s).
Produkowane są wyłączniki różnicowoprądowe jednofazowe i trójfazowe o prądzie
różnicowym wyzwalającym: 10, 30, 100, 300 i 500 mA.
Wyłączniki te są szczególnie zalecane dla mieszkań, gospodarstw rolnych, placów
budowy, laboratoriów, obiektów usługowych i obiektów służby zdrowia.
Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego 1  fazowego
64
Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe
Zasada działania połączeń wyrównawczych sprowadza się do ograniczenia wartości napięcia
dotykowego między dwoma elementami dostępnymi do dotyku do wartości bezpiecznej
(ekwipotencjalizacja).
Zasada działania połączeń wyrównawczych
Oznaczenia: A  część przewodząca dostępna z uszkodzoną izolacją, B  część
przewodząca obca, T  transformator separacyjny, I  największy spodziewany prąd nie
powodujący samoczynnego wyłączenia, R  rezystancja połączenia wyrównawczego, CC 
połączenie wyrównawcze
65
66