zakład sieci i automatyki elektroenergetycznej elektroenergetyka laboratorium
ćwiczenie nr		2	temat	Badanie zakłóceń doziemnych w sieciach o nieskutecznie uziemionym punkcie neutralnym na modelu sieci elektroenergetycznej SN.
stanowisko nr		2
prowadzący					data wykonania ćwicz.	data oddania spraw.	data przyjęcia spraw.
dr inż. Krzysztof Szubert					19.03.2014 r.	26.03.2014 r.
studia / rok ak. / sem. / specj. / grupa					Stacjonarne / 2013/2014 / I mgr / elektrotechnika/ E-1-1		ocena
sprawozdanie wykonali:					Tomasz Kwaśny Tomasz Kaczorkiewicz Dominik Matecki

1. Cel oraz przebieg ćwiczenia

Głównym celem ćwiczenia było nabranie umiejętności dokonywania pomiarów impedancji pętli zwarcia miernikiem MPZ1 oraz sporządzania protokołów pomiarowych.

Zgodnie z poleceniem prowadzącego dokonano pomiarów we wszystkich gniazdach jednofazowych oraz trójfazowych znajdujących się w pomieszczeniu laboratoryjnym. Dodatkowo zmierzono impedancję pętli zwarciowej dla dwóch stanowisk laboratoryjnych. Schemat pomieszczenia wraz z naniesionymi punktami pomiarowymi przedstawiono
w kolejnym punkcie sprawozdania.

W pierwszym kroku dokonano pomiaru impedancji dla gniazd wtykowych jednofazowych. Po zakończeniu pomiarów zmieniono końcówkę mocowaną do miernika
i przystąpiono do pomiarów w gniazdach trójfazowych oraz na stanowiskach laboratoryjnych. Był to ostatni etap wykonywanego ćwiczenia.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami oraz normami w zależności od miejsca zainstalowania i rodzaju urządzeń należy dokonywać odpowiednich pomiarów,
w tym pomiarów impedancji pętli zwarcia co dwa, pięć lub dziesięć lat, a ich wyniki zamieścić w protokołach.

3. Schemat pomieszczenia wraz z punktami pomiarowymi

Legenda:

Gniazdo trójfazowe Gniazdo jednofazowe

4. Podstawowa zasada ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym

          Ochrona w warunkach normalnych jest zapewniona ochroną podstawową, a ochrona w warunkach uszkodzenia jest zapewniona ochroną przy uszkodzeniu.

 

Wyróżnia się następujące trzy stopnie ochrony przeciwporażeniowej:
     - ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpośrednim),

     - ochrona dodatkowa (ochrona przy uszkodzeniu - ochrona przy dotyku pośrednim),
     - ochrona uzupełniająca (ochronę podstawową lub/i ochronę dodatkową).

Zgodnie z PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym - każdy

środek ochrony powinien składać się:

      - z odpowiedniej kombinacji niezależnych środków zapewniających ochronę podstawową i ochronę dodatkową (ochronę przy uszkodzeniu)

lub
      - środka ochrony wzmocnionej, zapewniającej zarówno ochronę podstawową, jak i ochronę przy uszkodzeniu.

Wyróżnia się następujące środki ochrony podstawowej:

- izolacja podstawowa części czynnych,

- przegrody lub obudowy,

- przeszkody, bariery,

- umieszczenie poza zasięgiem ręki.

Środki ochrony przy uszkodzeniu:

- samoczynne wyłączenie zasilania (wymaga użycia przewodu ochronnego PE),
      - izolacja podwójna, izolacja wzmocniona, ochronna osłona izolacyjna,

      - separacja elektryczna obwodu odbiorników,

- napięcie bardzo niskie ze źródła bezpiecznego (SELV oraz PELV),

- izolacja stanowiska.

Ochrona uzupełniająca ochronę podstawową (ochronę uzupełniającą przed dotykiem bezpośrednim) polega na zainstalowaniu w obwodzie chronionym wyłącznika różnicowoprądowego wysokoczułego o prądzie wyzwalającym I_Δn nie większym od 30mA.

 Ochrona uzupełniająca ochronę przy uszkodzeniu (ochronę uzupełniającą przy dotyku pośrednim), polega na wykonaniu ochronnych połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych). Ich rola polega na ograniczeniu długotrwale utrzymującego się napięcia dotykowego do poziomu dopuszczalnego.

5. Wymagane czasy wyłączenia wg PN-HD 60364-4-41:2009

Układ	50V< U≤ 120V [s]		120 V < Uo ≤ 230 V [s]			230 V< Uo ≤ 400 V [s]			Uo>400V [s]
	AC	DC		AC	DC		AC	DC		AC	DC
TN	0,8	10		0,4	5		0,2	0,4		0,1	0,1

1. Maksymalne czasy wyłączenia podane w powyższej tabeli powinny być stosowane

do obwodów odbiorczych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A,

z których zasilane są bezpośrednio lub poprzez gniazda wtyczkowe urządzenia I klasy ochronności łatwo dostępne, ręczne lub/i przenośne, przeznaczone do ręcznego przemieszczania podczas użytkowania.

2. W układach sieci TN czas wyłączenia nieprzekraczający 5 s jest dopuszczony

w obwodach rozdzielczych i w obwodach niewymienionych w pkt. 1.

3. Jeżeli samoczynne wyłączenie zasilania nie może być uzyskane we właściwym czasie, to powinny być zastosowane dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne.

6. Terminy badań okresowych

W normie PN-HD 60364-6:2008 określona jest częstość sprawdzania, badania okresowego jaka powinna być ustalana z uwzględnieniem rodzaju instalacji, jej narażeni środowiskowych oraz trybu użytkowania, w tym częstości i jakości zabiegów konserwacyjnych. Dla budownictwa mieszkaniowego można dopuścić dość długi okres czasu między kolejnymi sprawdzeniami okresowymi – 10 lat. Zaleca się sprawdzanie instalacji przy zmianie użytkownika lokalu, w celu uniknięcia niefachowych przeróbek i napraw przez poprzednika.

Poza budownictwem mieszkaniowym okres czasu między kolejnymi sprawdzeniami okresowymi może wynosić 4 lata, natomiast powinien być krótszy ( co roku ) w następujących przypadkach:

1. Obiekty o zwiększonym zagrożeniu porażeniem, pożarem lub wybuchem,

2. Miejsca, w których występują instalacje niskiego, jak i wysokiego napięcia,

3. Teren budowy

4. Obiekty gromadzące większą liczbę ludzi, publiczność ( budynki gastronomiczne, handlowe, usługowe, komunikacyjne, edukacyjne )

Zalecane czasookresy pomiarów eksploatacyjnych instalacji i urządzeń elektrycznych:

Lp.	Rodzaj pomieszczenia	Okres czasu pomiędzy sprawdzeniami
		Skuteczność ochrony przeciwporażeniowej
1	O wyziewach żrących	Nie rzadziej, niż co 1 rok
2	Zagrożone wybuchem	Nie rzadziej, niż co 1 rok
3	Otwarta przestrzeń	Nie rzadziej, niż co 1 rok
4	Bardzo wilgotne o wilg. Ok. 100%i przejściowo wilgotne (75 do 100%)	Nie rzadziej, niż co 1 rok
5	Gorące (o temperaturze powietrza ponad 35 C)	Nie rzadziej, niż co 1 rok
6	Zagrożone pożarem	Nie rzadziej, niż co 5 rok
7	Stwarzające zagrożenie dla ludzi (ZL I, ZLII i ZL III)	Nie rzadziej, niż co 5 rok
8	Zapylone	Nie rzadziej, niż co 5 rok
9	Pozostałe niewymienione w p.1-8	Nie rzadziej, niż co 5 rok

Lp.7 - bardzo ważny element z punktu widzenia bezpieczeństwa p.poż. Pracownicy odpowiedzialni za zarządzanie budynkami często nie pamiętają o konieczności wykonywania tych badań nie rzadziej, niż co 1 rok. W razie jakiegokolwiek zdarzenia ( np. pożar obiektu) osoby, które nie dopełniły tego obowiązku narażone są na poważne konsekwencje prawne.

ZL I - budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywać ludzie w grupach ponad 50 osób,

ZL II - Budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się,

ZL III - szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele, ośrodki zdrowia, otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale handlowo-usługowe, w których może przebywać do 50 osób, koszary, pomieszczenia ETO, zakłady karne i inne podobne.

7. Wnioski końcowe

Tomasz Kwaśny:

Celem powyższego ćwiczenia było nabycie umiejętności dokonywania pomiarów impedancji pętli zwarcia przy pomocy miernika MPI 511 oraz poprawnego wypełniania protokołu pomiarów.

Zgodnie z poleceniem prowadzącego pomiarów dokonano w gniazdach wtykowych
1 – fazowych, 3 – fazowych oraz na dwóch stanowiskach laboratoryjnych. Miejsca pomiarów zostały naniesione na schemacie zamieszczonym w punkcie 2. Jest on istotnym elementem dla osoby dokonującej pomiary, ponieważ w razie dokonania modernizacji w instalacji elektryczne, po której doszłoby do śmierci użytkownika, dokonujący pomiarów może wykorzystać go do swojej obrony i udowodnić wprowadzenie zmian po dokonaniu pomiarów.

Zgodnie wymogami normy PN-HD 60364-6:2008 rozróżnia się dwa podstawowe rodzaje badań i pomiarów: 

1.Badania i pomiary odbiorcze

2.Badania i pomiary okresowe

Badania i pomiary odbiorcze dotyczą instalacji lub urządzeń elektrycznych nowo instalowanych lub modernizowanych. Mają one potwierdzić ich przydatność i gotowość
do eksploatacji w miejscu zainstalowania. Badania eksploatacyjne okresowe mają na celu sprawdzenie, czy stan techniczny instalacji lub urządzeń elektrycznych w trakcie eksploatacji nie uległ pogorszeniu w stopniu stwarzającym zagrożenie dla ich dalszego bezpiecznego użytkowania. Okresowe sprawdzenie i próby instalacji oraz urządzeń elektrycznych powinny dać odpowiedź na pytanie, czy wymagania stawiane instalacji (urządzeniu) są zachowane
w czasie ich użytkowania.

Pomieszczenie laboratoryjne, w którym przeprowadzano pomiary można zakwalifikować do grupy pomieszczeń w którym występuje zwiększone zagrożenie porażenia prądem oraz może jednocześnie przebywać znaczna ilość osób. W związku z powyższym dokonywanie pomiarów na stanowiskach laboratoryjnych powinno odbywać się nie rzadziej niż raz w roku. Jeśli chodzi o gniazda wtykowe przyjęto czasookresy 5 lat zarówno dla gniazd jedno-, jaki trójfazowych.

Na podstawie informacji zamieszczonych w pierwszej części sprawozdania wynika,
że ochrona przeciwporażeniowa powinna składać się z kombinacji środków ochrony podstawowej oraz ochrony przy uszkodzeniu. W rozpatrywanym przypadku ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową części przewodzących natomiast ochrona przy uszkodzeniu przez szybkie wyłączenie zasilania – zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych oraz nadprądowych o odpowiednich charakterystykach i prądach znamionowych. Możliwe do zastosowania wyłączniki nadprądowe umieszczono
w protokołach. Należy wziąć pod uwagę, że zastosowanie wyłączników o większym prądzie znamionowym niż występujący w zastosowanych obecnie wyłącznikach w tablicy rozdzielczej zapewni nam ochronę przed porażeniem prądem, jednak nie zabezpieczy przewodów przed skutkami przeciążeń. Wstawienie wyłącznika nadpradowego
o charakterystyce B63 umożliwi przepływ prądu ok. 90 A i nie spowoduje to jego zadziałania termicznego. Przy wykorzystaniu przewodu zasilającego 2,5 mm² doprowadzi to do jego uszkodzenia i spowoduje zagrożenie dla użytkowników pomieszczenia i stanowiska. W takiej sytuacji należy jednocześnie dokonać wymiany przewodu zasilającego na przewód
o odpowiedniej grubości, bądź zapewnić brak możliwości zmiany mocy, na większą, pobieranej przez urządzenie.