EGZAMIN KWALIFIKACYJNY
ELEKTRYKÓW (D i E)
W PYTANIACH I ODPOWIEDZIACH
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
Centralny Ośrodek Szkolenia i Wydawnictw
Warszawa 2018
1
EGZAMIN KWALIFIKACYJNY
ELEKTRYKÓW (D i E)
W PYTANIACH I ODPOWIEDZIACH
Zeszyt
9
BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE
W INSTALACJACH I URZĄDZENIACH ELEKTRYCZNYCH DO 1 KV*
Publikacja zatwierdzona
przez
Centralną Komisję Uprawnień Zawodowych SEP
* Tematyka pytań i odpowiedzi zeszytu dziewiątego dotyczy osób zarówno na stanowisku
dozoru jak i na stanowisku eksploatacji.
Nowelizacja listopad 2011 r.
1
EGZAMIN KWALIFIKACYJNY
ELEKTRYKÓW (D i E)
W PYTANIACH I ODPOWIEDZIACH
Zeszyt
9
BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE
W INSTALACJACH I URZĄDZENIACH ELEKTRYCZNYCH DO 1 KV*
Publikacja zatwierdzona
przez
Centralną Komisję Uprawnień Zawodowych SEP
* Tematyka pytań i odpowiedzi zeszytu dziewiątego dotyczy osób zarówno na stanowisku
dozoru jak i na stanowisku eksploatacji.
Nowelizacja listopad 2011 r.
Opracował: mgr inż. Fryderyk Łasak
Recenzent: dr inż. Jan Strzałka
Utwór w całości ani we fragmentach nie może być powielany
ani rozpowszechniany za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych,
kopiujących, nagrywających i innych, w tym również nie może być umieszczany
ani rozpowszechniany w postaci cyfrowej zarówno w Internecie,
jak i w sieciach lokalnych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich.
© Copyright by
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
Centralny Ośrodek Szkolenia i Wydawnictw
ul. Świętokrzyska 14
00-050 Warszawa
tel./fax: 22 336 14 25
www.cosiw.pl
e-mail: handlowy@cosiw.pl
Wydanie III poprawione, uzupełnione
Warszawa 2018, dodruk
ISBN 978-83-89008-68-8
3
SPIS TREŚCI
I.
PRZEPISY OCHRONY PRZECIPORAŻENIOWEJ .......................
5
Zmiany wynikające z wymagań normy PN-HD 60364-4-41:2009
– pytania I-14 .......................................................................................
5
II. POMIARY W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH ................... 10
Uprawnienia do wykonywania pomiarów ochronnych
– pytania 15-19 .................................................................................... 10
Zasady, zakres i dokumentowanie wykonywania pomiarów
odbiorczych i okresowych oraz częstość wykonywania
pomiarów okresowych
– pytania 20-30 .................................................................................... 12
Sprawdzanie ciągłości przewodów ochronnych i pomiar
ich rezystancji
– pytania 31-32 .................................................................................... 21
Wykonywanie pomiarów rezystancji izolacji
– pytania 33-40 .................................................................................... 23
Sprawdzenie oddzielenia obwodów, pomiar rezystancji podłogi
i ścian oraz próba wytrzymałości elektrycznej
– pytania 41-43 .................................................................................... 28
Sprawdzanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
– pytania 44-65 .................................................................................... 30
Pomiary rezystancji uziomów
– pytania 66-84 .................................................................................... 46
4
III POMIARY EKSPLOATACYJNE URZĄDZEŃ
ELEKTROENERGETYCZNYCH DO 1 KV .................................... 58
Zasady wykonywania pomiarów podstawowych wielkości
elektrycznych
– pytania 85-98 .................................................................................... 58
Badania, spawarek, zgrzewarek, agregatów prądotwórczych,
elektronarzędzi i elektrycznych urządzeń napędowych
– pytania 99-114 .................................................................................... 64
Badanie instalacji i urządzeń na terenach budowy
– pytania 115-117 ................................................................................. 70
Badania elektrycznych linii napowietrznych i kablowych do 1 kV
– pytania 118-121 ................................................................................. 71
Badania elektrycznych instalacji oświetleniowych
– pytania 122-124 ................................................................................. 73
Badania instalacji i urządzeń elektrycznych w pomieszczeniach
zagrożonych wybuchem
– pytania 125-129 ................................................................................. 74
Badania rozdzielnic elektroenergetycznych, transformatorów
i baterii kondensatorów o napięciu do 1 kV
– pytania 130-145 ................................................................................. 77
Literatura ............................................................................................. 84
Wykaz norm związanych z tematyką zeszytu ...................................... 84
Wykaz aktów prawnych związanych z tematyką zeszytu .................... 85
5
I.
PRZEPISY OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ
1.
Która norma określa aktualnie zasady ochrony przeciwporażeniowej
w instalacjach elektrycznych do 1 kV ?
Aktualne przepisy ochrony przeciwporażeniowej zawarte są w normie
PN HD 60364-4-41:2009. Norma PN IEC-60364-4-41 została nowelizo-
wana jako PN-HD 60364-4-41 [8] i została zatwierdzona. Wcześniej uka-
zała się norma PN-EN 61140 [7], która rozszerzała i uściślała niektóre
postanowienia normy PN IEC-60364-4-41 oraz podaje zalecenia dla kra-
jowych komitetów technicznych do ustalenia dodatkowych wymagań.
Postanowienia tej normy zostały uwzględnione w normie PN-HD 60364-
4-41:2009 [8].
2.
Jakie środki ochrony obecnie obowiązują ?
Norma PN-HD 60364 przewiduje następujące rodzaje ochrony:
u
równoczesna ochrona podstawowa i przy uszkodzeniu przez stosowa-
nie bardzo niskich napięć bezpiecznych,
u
ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpośrednim),
u
ochrona przy uszkodzeniu (ochrona przed dotykiem pośrednim),
u
Do roli samodzielnych środków ochrony oprócz zabezpieczeń i ochro-
ny przed porażeniami dochodzą:
• ochrona przed skutkami termicznymi,
• ochrona przeciwpożarowa
• ochrona przed prądem przetężeniowym,
• ochrona przed spadkiem napięcia
• ochrona przed prądem zakłóceniowym,
• ochrona przed przepięciami,
• ochrona przed obniżeniem napięcia.
3.
Jaka jest nowa terminologia w ochronie przeciwporażeniowej ?
Norma PN-HD 60364-4-41:2009 [8] stosuje nową terminologię w miej-
sce poprzednio stosowanej:
u
przewód zerowy izolowany to obecnie przewód neutralny N,
6
u
przewód zerowy uziemiony dodatkowo i wykorzystywany do celów
ochrony to obecnie przewód ochronno-neutralny PEN,
u
punkt zerowy to obecnie punkt neutralny,
u
ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpośrednim) to obec-
nie ochrona podstawowa,
u
ochrona dodatkowa (ochrona przy dotyku pośrednim) to obecnie ochro-
na przy uszkodzeniu,
u
część pod napięciem to obecnie część czynna,
u
metalowe obudowy i elementy konstrukcji urządzeń elektrycznych to
obecnie części przewodzące dostępne,
u
metalowe konstrukcje obiektów budowlanych oraz metalowe instala-
cje gazowe, wodne, centralnego ogrzewania itp. to obecnie części prze-
wodzące obce.
u
zerowanie to obecnie samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN,
u
uziemienie ochronne to obecnie obniżenie napięcia dotykowego w ukła-
dzie sieci TT,
u
uziemienie ochronne w sieci z izolowanym punktem zerowym to obec-
nie obniżenie napięcia dotykowego w układzie sieci IT.
4.
Jakie są aktualne wymagania dotyczące ochrony przeciwporaże-
niowej
Z uwagi na długie czasy wyłączeń i rozrzut charakterystyk prądowo-cza-
sowych bezpieczników topikowych ogranicza się ich rolę jako elementu
zabezpieczającego na rzecz wyłączników instalacyjnych nadmiarowoprą-
dowych lub wyłączników z wyzwalaczami.
W ochronie przeciwporażeniowej wprowadzono bardzo krótkie czasy
wyłączania rzędu 0,1 s, co powoduje konieczność doboru elementów szyb-
kiego wyłączania na podstawie charakterystyk czasowo-prądowych.
Zasadą jest powszechne stosowanie wyłączników ochronnych różnico-
woprądowych jako środka ochrony przy uszkodzeniu (ochrona dodatko-
wa), oraz jako uzupełniającego środka ochrony podstawowej, we wszyst-
kich układach sieciowych za wyjątkiem układu TN-C za wyłącznikiem
różnicowoprądowym.
Zasadą jest ochrona obiektów budowlanych przed pożarami przez zasto-
sowanie wyłączników różnicowoprądowych o znamionowym prądzie róż-
nicowym do 500 mA.
7
Koniecznością jest rozdzielenie funkcji przewodu PEN na neutralny N
i ochronny PE, ponieważ przewodów o przekrojach poniżej 10 mm
2
Cu
i 16 mm
2
Al nie wolno stosować jako przewodu PEN.
5.
Jakie są środki równoczesnej ochrony podstawowej i ochrony przy
uszkodzeniu
1. Ochrona polegająca na zastosowaniu bardzo niskiego napięcia SELV
i PELV,
2. Ochrona za pomocą ograniczenia energii rozładowania,
3. Obwody FELV.
6.
Jakie są środki ochrony podstawowej
1. Ochrona polegająca na izolowaniu części czynnych,
2. Ochrona przy użyciu ogrodzeń lub obudów,
3. Ochrona przy użyciu barier,
4. Ochrona polegająca na umieszczeniu urządzenia poza zasięgiem ręki,
5. Ochrona uzupełniająca za pomocą urządzeń różnicowo-prądowych.
Jest to ochrona podstawowa przez stosowanie urządzeń różnicowo-
prądowych o znamionowym różnicowym prądzie zadziałania nie prze-
kraczającym 30 mA. Jest ona uzupełnieniem ochrony w przypadku
nieskutecznego działania zastosowanych środków ochrony podsta-
wowej lub w przypadku nieostrożności użytkowników.
7.
Jakie są środki ochrony przy uszkodzeniu
1. Ochrona za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania,
2. Ochrona polegająca na zastosowaniu urządzeń II klasy ochronności
lub o równoważnej izolacji wzmocnionej,
3. Ochrona polegająca na izolowaniu stanowiska,
4. Ochrona za pomocą nieuziemionych połączeń wyrównawczych miej-
scowych,
5. Ochrona za pomocą separacji elektrycznej.
8
8.
Jaki jest nowy podział środków ochrony ?
Norma PN-HD 60364-4-41 wprowadziła nowy podział środków ochrony na:
Środki ochrony powszechnie dopuszczalne czyli środki ochrony stosowane
w pomieszczeniach użytkowanych przez osoby niewykwalifikowane i nie-
poinstruowane (laików).
Środki ochrony pod nadzorem czyli środki ochrony, które mogą być stoso-
wane tylko, gdy instalacja jest pod nadzorem osób wykwalifikowanych
lub poinstruowanych tak, że nieautoryzowane zmiany nie mogą być doko-
nywane.
9.
Jakie są środki ochrony powszechnie dopuszczalne ?
Następujące środki ochrony podstawowej są obecnie powszechnie do-
puszczalne:
u
napięcie bardzo niskie (SELV i PELV),
u
izolowanie części czynnych,
u
ogrodzenia lub obudowy
u
separacja elektryczna do zasilania jednego odbiornika,
Następujące środki ochrony przy uszkodzeniu są obecnie powszechnie
dopuszczalne:
u
samoczynne wyłączenie zasilania,
u
izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona,
Środki ochrony zastosowane w instalacji powinny być rozważane pod-
czas doboru i montażu urządzeń.
Dla specjalnych instalacji lub lokalizacji, powinny być stosowane szcze-
gólne środki ochrony zgodne z Częścią 7 PN-HD 60364.
10. Jakie są środki ochrony pod nadozorem ?
Środki ochrony podstawowej takie jak:
u
przeszkody i
u
umieszczenie poza zasięgiem rąk,
oraz Środki ochrony przy uszkodzeniu takie jak:
u
izolowanie stanowiska,
u
nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe,
9
u
elektryczna separacja do zasilania więcej niż jednego odbiornika,
mogą być stosowane tylko, gdy instalacja jest pod dozorem osób wykwa-
lifikowanych lub poinstruowanych tak, że nieautoryzowane zmiany nie
mogą być dokonywane.
11.
Jakie są obecnie zakresy napięć w ochronie przeciwporażeniowej ?
12. Jak brzmi podstawowa zasada ochrony przed porażeniem ?
Podstawowa zasada ochrony przed porażeniem brzmi: części niebezpiecz-
ne nie mogą być dostępne, a dostępne części przewodzące nie mogą być
niebezpieczne, zarówno w normalnych warunkach jak i w warunkach
pojedynczego uszkodzenia.
13. Jakie są klasy ochronności urządzeń ?
Są 4 klasy ochronności urządzeń:
u
0 – brak zacisku do połączenia przewodu ochronnego i oznaczenia -
należy eliminować z użycia.
u
I – zacisk ochronny – połączony z przewodem ochronnym.
u
II – izolacja dodatkowa lub podwójna, brak zacisku ochronnego.
u
III – zasilanie bardzo niskim napięciem bezpiecznym.
14. Jak oznaczane są klasy ochronności
OZNACZENIE KLAS OCHRONNOŚCI
I –
II –
III –
Prąd przemienny
Prąd stały
Zakres I (zakres
£ 50 V
£ 120 V
napięć bezpiecznych)
50V, 25V, 12V, 6V
120V, 60V, 30V, 15V
Zakres II
50V < U
£ 1000V
120V < U
£ 1500V
10
II.
POMIARY W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH
UPRAWNIENIA DO WYKONYWANIA POMIARÓW
OCHRONNYCH
15. Kto jest upoważniony do wykonywania pomiarów ochronnych ?
Pomiary elektryczne z racji swojego charakteru i sposobu wykonywania
(urządzenia pod napięciem) niosą zagrożenia dla osób wykonujących po-
miary oraz dla osób postronnych i są zaliczane do prac w warunkach
szczególnego zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego, dlatego powinny
być wykonywane przez dwie osoby. Osoba wykonująca pomiary powin-
na posiadać odpowiednie wykształcenie techniczne, doświadczenie eks-
ploatacyjne oraz posiadać aktualne świadectwa kwalifikacyjne, upoważ-
niające do wykonywania pomiarów jako uprawnienia w zakresie kontro-
lno-pomiarowym do wykonywania pomiarów ochronnych a druga aseku-
rująca osobę wykonującą pomiary, powinna być co najmniej przeszkolona
w udzielaniu pierwszej pomocy lub posiadać aktualne świadectwo kwali-
fikacyjne. Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. [27] w sprawie zmiany ustawy
Prawo budowlane określa, że kontrolę stanu technicznego instalacji elek-
trycznych, piorunochronnych i gazowych powinny przeprowadzać osoby
posiadające kwalifikacje wymagane przy wykonywaniu dozoru nad
eksploatacją urządzeń, instalacji oraz sieci energetycznych i gazo-
wych. Zatem osoba wykonująca pomiary ochronne i podpisująca proto-
koły z tych pomiarów powinna mieć świadectwa kwalifikacyjne D
i E z uprawnieniami do wykonywania pomiarów ochronnych. Jeżeli po-
miary wykonuję osoba ze świadectwem kwalifikacyjnym E, protokół musi
być sprawdzony i podpisany przez osobę ze świadectwem kwalifikacyj-
nym D.
16. Jakiej kontroli podlegają przyrządy pomiarowe ?
Całokształt spraw związanych z metrologią i wymaganiami dotyczącymi
przyrządów pomiarowych reguluje ustawa z 2001 r. p.t. „Prawo o mia-
rach” [24], stanowiąca, że przyrządy pomiarowe podlegają kontroli me-
trologicznej GUM, w formie:
11
1. – zatwierdzenia typu,
2. – legalizacji pierwotnej
3. – legalizacji ponownej (dawniej uwierzytelnienie, obecnie wzorcowanie).
Obowiązkowi zatwierdzenia typu podlegają przyrządy do pomiaru wiel-
kości elektrycznych i magnetycznych produkowane w kraju lub sprowa-
dzane z zagranicy, wyszczególnione w Zarządzeniu nr 30 Prezesa Głów-
nego Urzędu Miar z 29 czerwca 1999 r.
Legalizacja jest sprawdzeniem, stwierdzeniem i poświadczeniem przez
organ administracji miar, że przyrząd pomiarowy spełnia wymagania w
przepisów metrologicznych i może być stosowany w obrocie publicznym
do wyznaczania ilości albo jakości rzeczy lub usług w celu uzyskania pra-
widłowej postawy do rozliczeń.
Legalizacja ponowna (uwierzytelnienie, wzorcowanie) przyrządu jest
sprawdzeniem, stwierdzeniem i poświadczeniem, że przyrząd pomiarowy
spełnia wymagania ustalone w przepisach, normach, zaleceniach między-
narodowych lub innych właściwych dokumentach, a jego wskazania zo-
stały odniesione do wzorców państwowych i są z nimi zgodne w grani-
cach określonych błędów pomiarowych.
Wymagania i kryteria GUM przeprowadzania kontroli metrologicznej przy-
rządów pomiarowych zawarte są w Zarządzeniach Prezesa Głównego
Urzędu Miar nr 158 z 1996 r oraz nr 12 z 1999 r. [38] i 18 z 2000 r. [39].
17. Jak często należy poddawać kontroli przyrządy do sprawdzania stanu
ochrony przeciwporażeniowej ?
Przyrządy używane do sprawdzania stanu ochrony przeciwporażeniowej
dla zachowania wiarygodności wyników badań powinny być poddawane
okresowej kontroli metrologicznej – co najmniej raz na rok. Zgodnie
z Zarządzeniem nr 12 Prezesa Głównego Urzędu Miar z 30 03 1999 r.
[37] w sprawie wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach
oporu pętli zwarcia, okres ważności dowodów kontroli metrologicznej mier-
ników tego typu wynosi 13 miesięcy, licząc od pierwszego dnia miesiąca,
w którym dokonano uwierzytelnienia (legalizacji ponownej).
Przyrządy używane do pomiaru rezystancji izolacji powinny być podda-
wane okresowej kontroli metrologicznej uwierzytelnienia w razie uszko-
dzenia lub stwierdzenia, że błędy wskazań przekraczają błąd graniczny
dopuszczalny wynoszący 20%. Takie wymagania wynikają z Zarządzenia
12
nr 18 Prezesa Głównego Urzędu Miar z 11 lipca 2000 r.[38] w sprawie
wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu izolacji.
18. Gdzie określone są zasady wykonywania pomiarów odbiorczych
i okresowych pomiarów ochronnych ?
Zasady wykonywania pomiarów odbiorczych i okresowych pomiarów
ochronnych są określone w Prawie Budowlanym oraz w normach
PN-HD 60364-6:2008 [10] i PN-E 04700:2000 [13]. Zgodnie z rozpo-
rządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w spra-
wie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich
usytuowanie [30], Instalacje i urządzenia elektryczne muszą spełniać
także wymagania Polskich Norm. Zatem wymagania tych norm są obec-
nie obligatoryjne.
19. Jakie są efekty z wykonywanych elektrycznych pomiarów ochron-
nych?
Wykonując pomiary elektryczne uzyskujemy informacje o stanie tech-
nicznym badanych urządzeń. Ich dobry stan techniczny, jest gwarancją
bezawaryjnej i bezpiecznej pracy. W przypadku stwierdzenia zagrożenia
porażeniowego lub pożarowego należy niezwłocznie usunąć stwierdzone
usterki.
ZASADY, ZAKRES I DOKUMENTOWANIE ODBIORCZYCH
I OKRESOWYCH SPRAWDZAŃ INSTALACJI, ORAZ CZĘSTOŚĆ
WYKONYWANIA POMIARÓW OKRESOWYCH
20. Jakich zasad należy przestrzegać przy wykonywaniu pomiarów
ochronnych ?
Przy wykonywaniu wszystkich pomiarów należy przestrzegać następują-
cych zasad:
a. pomiary wykonywać w warunkach identycznych lub zbliżonych do wa-
runków normalnej pracy podczas eksploatacji urządzeń czy instalacji,
b. przed przystąpieniem do pomiarów należy sprawdzić prawidłowość
funkcjonowania przyrządów (kontrola, próba itp.),
13
c. przed rozpoczęciem pomiarów przeprowadzamy oględziny badanego
obiektu dla stwierdzenia jego kompletności, braku usterek i prawidło-
wości wykonania, sprawdzenia stanu ochrony podstawowej, stanu urzą-
dzeń ochronnych oraz prawidłowości połączeń.
d. przed przystąpieniem do pomiarów należy zapoznać się z dokumen-
tacją techniczną celem ustalenia poprawnego sposobu wykonania
badań,
e. przed przystąpieniem do pomiarów należy dokonać niezbędnych usta-
leń i obliczeń warunkujących:
• wybór poprawnej metody pomiaru,
• jednoznaczność kryteriów oceny wyników,
• konieczność zastosowania współczynników poprawkowych do uzy-
skanych wyników.
f. nie należy bez potrzeby dotykać części czynnych i części przewodzą-
cych oraz części obcych, pamiętając, że ochrona przeciwporażeniowa
może być niesprawna.
g. należy pamiętać, że urządzenia charakteryzujące się dużą pojemno-
ścią, jak kable i kondensatory po wyłączeniu napięcia zagrażają jesz-
cze porażeniem.
21. Na ile grup dzielimy pomiary urządzeń i instalacji elektrycznych
Ogólnie pomiary dzielimy na trzy grupy:
1. pomiary wykonywane u wytwórcy urządzeń dla sprawdzenia, czy wy-
konane urządzenie spełnia wymagania określonych norm lub aprobat
technicznych. Karta kontroli technicznej jest podstawą udzielenia gwa-
rancji na dane urządzenie.
2. pomiary urządzeń zamontowanych w obiekcie przed przekazaniem do
eksploatacji, dla sprawdzenia czy:
• urządzenia zostały prawidłowo dobrane, zamontowane zgodnie z do-
kumentacją, są nie uszkodzone, właściwie wykonano nastawy za-
bezpieczeń, sprawdzona została funkcjonalność działania, sygnali-
zacja działa poprawnie i spełniono wszystkie warunki aby obwody
elektryczne w całości mogły spełniać stawiane im dokumentacją
techniczną wymagania i zapewniały bezpieczną eksploatację.
Efektem tych sprawdzeń powinny być protokoły z pomiarów
pomontażowych.
14
3. pomiary w okresie eksploatacji, wykonuje się dla oceny aktualnego
stanu technicznego urządzeń, pod względem niezawodności i bezpie-
czeństwa pracy. Wyniki pomiarów będą podstawą decyzji o dalszej
eksploatacji lub dokonaniu odpowiednich napraw, wymian czy remon-
tów generalnych.
22. Od czego zależy dokładność wykonywanych pomiarów
Dokładność wykonywania pomiarów zależy od klasy dokładności uży-
tych przyrządów, doboru właściwej metody wykonywania pomiarów
i uwzględnienia uwarunkowań wynikających ze specyfiki badanego obiektu
i jego parametrów. Należy dążyć do wykonywania pomiarów z możliwie
dużą dokładnością, z uchybem pomiaru poniżej 20%.
Dokładność pomiaru znacznie zależy od zakresu użytego przyrządu po-
miarowego i aby była jak największa odczytu należy dokonywać na takim
zakresie, aby wskazanie przyrządu analogowego wynosiło co najmniej
3/4 zakresu pomiarowego.
Przy pomiarze napięcia 10 V woltomierzem o klasie dokładności 2,5%:
• na zakresie 100 V popełniany błąd może wynieść 2,5 V co powoduje
uchyb 25%
• na zakresie 50 V popełniany błąd może wynieść 1,25 V co powoduje
uchyb 12,5%
• na zakresie 10 V popełniany błąd może wynieść 0,25 V co powoduje
uchyb 2,5%.
Powyższe dotyczy wskazówkowych przyrządów analogowych. Obecnie
głównie używane są przyrządy cyfrowe mające zaletę, iż zakres pomiaro-
wy jest dobierany automatycznie.
Przy pomiarze przyrządem cyfrowym dokładność pomiaru zależy od
jego rozdzielczości
(np. 0,01) związanej z zakresem pomiarowym (np.: 0,00...200) i jego
błędem podstawowym.
Na błąd podstawowy przyrządu składa się:
• – błąd części analogowej np. ± 2% w.w.,
• – błąd części cyfrowej np. ± 4 cyfry.
Sposób określenia błędu pomiaru dla przyrządu cyfrowego podaje
tabela 2.1.
15
Przyrząd MIE-500 zapewnia rozdzielczość 0,01
W, a jego błąd podstawo-
wy to ± 2% w. w. ± 4 cyfry. Zakres wyświetlania: 0,00...200
W, popraw-
ny zakres pomiarowy 0,15...200
W.
Pomiar bardzo małych impedancji pętli zwarcia przyrządem cyfrowym
Do pomiaru bardzo małych impedancji pętli zwarcia należy stosować
mierniki z większą rozdzielczością np. MZC-310S, który ma rozdziel-
czość 0,1 m
W i wykonuje pomiar prądem rzędu 150 A przy 230 V, a jego
błąd podstawowy to ± 2% w. w. i + 2 m
W. Przy pomiarze pętli o impedan-
cji 7,2 m
W ten przyrząd daje błąd 29,8%. Czyli 7,2 mW to minimalna
wartość pętli mierzona z dopuszczalnym błędem < 30%. Dla MIE 500 jest
to wartość 150 m
W.
W tabeli 2.2. podano wymagania normy PN-EN 61557 i niemieckiej normy
DIN VDE 0413 określającej graniczne błędy pomiarów.
Tabela 2.1. Określenie błędu pomiaru wykonanego przyrządem cyfrowym
Wartość
Błąd
Błąd
Łączny błąd
Łączny błąd
wyświetlana
„±2% w.w”
„± 4 cyfry”
jako
% wartości
zmierzonej
1,00
W
0,02
W
0,04
W
0,06
W
6%
0,50
W
0,01
W
0,04
W
0,05
W
10%
0,20
W
0,004
W
0,04
W
0,044
W
22%
0,15
W
0,003
W
0,04
W
0,043
W
28,6%
0,13
W
0,0026
W
0,04
W
0,0426
W
32,7%
0,10
W
0,002
W
0,04
W
0,042
W
42%
0,05
W
0,001
W
0,04
W
0,041
W
82%
16
23. Jakie rodzaje pomiarów i badań przewiduje norma PN-HD 60364-
6:2008
Norma PN-HD-60364-6:2008 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia.
Sprawdzanie.” podaje wymagany zakres prób odbiorczych. Norma wy-
maga, aby każda instalacja przed przekazaniem do eksploatacji była pod-
dana oględzinom i próbom celem sprawdzenia, czy zostały spełnione
wymagania normy. Przed przystąpieniem do prób należy udostępnić wy-
konującym sprawdzenie instalacji, dokumentację techniczną wraz z pro-
tokołami oględzin i prób cząstkowych wykonanych podczas montażu.
Norma zawiera zakres prób odbiorczych, które w zależności od potrzeb
są następujące:
u
próba ciągłości przewodów ochronnych, w tym połączeń wyrównaw-
czych głównych i dodatkowych, oraz przewodów czynnych, w przy-
padku pierścieniowych obwodów odbiorczych;
u
pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej;
u
sprawdzenie ochrony za pomocą SELV, PELV lub separacji elektrycznej;
u
pomiar rezystancji podłogi i ścian;
u
sprawdzenie samoczynnego wyłączenia zasilania;
u
pomiar rezystancji uziemienia uziomów;
u
sprawdzenie biegunowości;
Tabela 2.2. Graniczne błędy pomiarów przy badaniach instalacji elektrycznych
wg PN-EN 61557 i DIN VDE 0413
Rodzaje pomiarów
Błąd graniczny
Pomiar rezystancji izolacji
± 30 %
Kontrola stanu izolacji sieci
± 15 %
Pomiar impedancji pętli zwarciowej
± 30 %
Pomiar rezystancji przewodów ochronnych i połączeń
wyrównawczych
± 30 %
Pomiar rezystancji uziemienia
± 30 %
Badania ochrony przeciwporażeniowej z wyłącznikami
różnicowoprądowymi:
a) pomiar napięcia uszkodzenia
± 20 %
b) pomiar prądu różnicowego
± 10 %
17
u
sprawdzenie kolejności faz
u
próba wytrzymałości elektrycznej;
u
próba działania;
u
sprawdzenie skutków cieplnych;
u
pomiar spadku napięcia.
24
Jakie czynności należy wykonać w ramach oględzin ?
Oględziny należy wykonać przed przystąpieniem do prób przy odłączo-
nym zasilaniu, z zachowaniem ostrożności, celem zapewnienia bezpie-
czeństwa ludziom i uniknięcia uszkodzeń obiektu lub zainstalowanego
wyposażenia.
Oględziny mają potwierdzić, że zainstalowane urządzenia:
u
spełniają wymagania bezpieczeństwa podane w odpowiednich normach;
u
zostały prawidłowo dobrane i zainstalowane zgodnie z wymaganiami
normy i nie mają
u
uszkodzeń pogarszających bezpieczeństwo;
u
mają właściwy sposób ochrony przed porażeniami;
u
właściwie dobrano przekroje i oznaczono przewody neutralne, ochronne
i fazowe, oraz właściwie dobrano zabezpieczenia i aparaturę;
u
zapewniony jest dostęp do urządzeń dla wygodnej obsługi, konserwacji
i napraw.
25. Kiedy należy wykonywać oględziny i próby instalacji i urządzeń
elektroenergetycznych ?
Oględziny i próby instalacji i urządzeń elektroenergetycznych należy wy-
konywać po ich zmontowaniu, przed oddaniem do eksploatacji, po każdej
rozbudowie, modernizacji lub naprawie instalacji, która mogła pogorszyć
stan bezpieczeństwa istniejącej instalacji. Również w okresach ustalo-
nych w Instrukcji Ruchu i Eksploatacji.
26. Jak należy zachować bezpieczeństwo podczas wykonywania badań ?
Podczas oględzin i wykonywania prób instalacji należy stosować szczegól-
ne zasady organizacji pracy i podjąć dodatkowe zabezpieczenia technicz-
ne i środki ostrożności. Montaż układu pomiarowego należy wykonać
18
starannie zgodnie ze sprawdzonym schematem elektrycznym i po włą-
czeniu go pod napięcie nie wykonywać żadnych zmian w połączeniach.
27. Kogo należy powiadomić o wykonywaniu pomiarów ?
O wykonywaniu pomiarów należy powiadomić użytkownika instalacji
i osoby postronne, dla których prace pomiarowe mogą stworzyć zagroże-
nie i w razie potrzeby należy zastosować odpowiednie środki zapobiega-
jące negatywnym skutkom takich zagrożeń.
28. Co należy wykonać po zakończeniu prac pomiarowo-kontrolnych ?
Po zakończeniu prac pomiarowo-kontrolnych należy uporządkować miejsce
gdzie wykonywano pomiary i usunąć wszystkie stosowane do pomiarów
przewody, przyrządy i przybory. Należy również przywrócić wszystkie
zabezpieczenia i oznakowanie usunięte podczas badań i pomiarów.
29. Jaka powinna być częstość wykonywania okresowych pomiarów
i badań ?
Norma PN-HD 60364-6:2008 wymaga, aby częstość okresowego spraw-
dzania instalacji elektrycznych była ustalana, oraz aby, okresowe spraw-
dzania i próby instalacji elektrycznych były wykonywane w ciągu najkrót-
szego okresu po sprawdzeniu odbiorczym, który wynika z charakteru in-
stalacji i eksploatacji oraz warunków środowiskowych w jakich eksplo-
atowane są urządzenia. Najdłuższy okres między badaniami okreso-
wymi ustalony przez Ustawę Prawo Budowlane wynosi 5 lat.
W załączniku normy podano przypadki, w których występuje wyższe
ryzyko i jest zalecany krótszy czasokres badań i przeglądów. Należą
do nich:
u
miejsca pracy lub lokalizacje, gdzie występuje niebezpieczeństwo znisz-
czenia, pożaru lub wybuchu;
u
miejsca pracy lub lokalizacje, gdzie występują instalacje zarówno
niskiego jak i wysokiego napięcia;
u
obiekty komunalne;
u
place budowy;
u
miejsca, w których używany jest sprzęt przenośny.
19
W zależności od warunków środowiskowych w jakich eksploatowane są
urządzenia elektroenergetyczne, należy stosować różne okresy badań
i przeglądów. Częstość badań wynika z wymagań Ustawy Prawo Bu-
dowlane, Ustawy Prawo Energetyczne, z przepisów o ochronie przeciw-
porażeniowej i przeciwpożarowej oraz z zasad wiedzy technicznej.
Ponieważ nie ma obecnie aktu normatywnego określającego czasokresy
okresowego wykonywania pomiarów i badań instalacji i urządzeń elek-
trycznych, zgodnie z wymaganiem Rozporządzenia Ministra Gospodar-
ki z 25 września 2000 r. w sprawie szczegółowych warunków przyłącze-
nia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, podmioty zaliczane do grup
przyłączeniowych I-III i VI opracowują instrukcję ruchu i eksploatacji,
a podmioty zaliczane do grup przyłączeniowych IV i V opracowują in-
strukcję eksploatacji. Instrukcje te powinny określać zakres, procedury
i czynności związane z ruchem i eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci
elektroenergetycznych. Powinny w instrukcjach być podane czasokresy
badań okresowych dostosowane do warunków środowiskowych panują-
cych w danym zakładzie. Omawiane instrukcje powinny być zatwierdzone
przez Dyrektora Zakładu, co znacznie ułatwia prawidłową eksploatacje
urządzeń w danym zakładzie.
Wszystkie urządzenia i instalacje elektryczne w zależności od warunków
środowiskowych w jakich są eksploatowane, można podzielić na cztery
grupy, o różnej wymaganej częstości badań, których czasokresy podano
w tabeli 1:
– 1 grupa – urządzenia i instalacje badane w pełnym zakresie nie rzadziej
niż co rok,
– 2 grupa – urządzenia i instalacje badane pod względem bezpieczeń-
stwa przeciwporażenio-
wego nie rzadziej niż co rok i pod względem bezpieczeństwa przeciw-
pożarowego, przez pomiar rezystancji izolacji nie rzadziej niż co 5 lat,
– 3 grupa – urządzenia i instalacje badane pod względem bezpieczeń-
stwa przeciwporażenio-
wego nie rzadziej niż co 5 lat i pod względem bezpieczeństwa prze-
ciwpożarowego, nie rzadziej niż co rok
– 4 grupa – urządzenia badane w pełnym zakresie, nie rzadziej niż
co 5 lat.
20
30. Jak należy dokumentować prace pomiarowo-kontrolne ?
Każda praca pomiarowo-kontrolna i badanie instalacji elektrycznych po-
winny być udokumen-towane wystawieniem protokołu z przeprowadzo-
nych pomontażowych lub okresowych badań i pomiarów.
Protokół z prac pomiarowo-kontolnych powinien zawierać:
1. nazwę firmy wykonującej pomiary i numer protokołu;
2. nazwę badanego urządzenia, jego dane znamionowe i typ układu
sieciowego;
3. miejsce pracy badanego urządzenia;
4. rodzaj i zakres wykonanych pomiarów;
5. datę ich wykonania;
6. nazwisko osoby wykonującej pomiary i rodzaj posiadanych uprawnień;
7. dane o warunkach przeprowadzania pomiarów;
8. spis użytych przyrządów i ich numery;
Tabela 2.3. Zalecane czasokresy pomiarów eksploatacyjnych urządzeń i insta-
lacji elektrycznych
Rodzaj pomieszczenia
Okres pomiędzy kolejnymi
sprawdzaniami
skuteczności ochrony
rezystancji izolacji
przeciwporażeniowej
instalacji
1. O wyziewach żrących
nie rzadziej niż co 1 rok
nie rzadziej niż co 1 rok
2. Zagrożone wybuchem
nie rzadziej niż co 1 rok
nie rzadziej niż co 1 rok
3. Otwarta przestrzeń
nie rzadziej niż co 1 rok
nie rzadziej niż co 5 lat
4. Bardzo wilgotne o wilg.
nie rzadziej niż co 1 rok
nie rzadziej niż co 5 lat
ok. 100% i wilgotne
przejściowo 75 do 100%
5. Gorące o temperaturze
nie rzadziej niż co 1 rok
nie rzadziej niż co 5 lat
powietrza ponad 35°C
6. Zagrożone pożarem
nie rzadziej niż co 5 lat
nie rzadziej niż co 1 rok
7. Stwarzające zagrożenie
nie rzadziej niż co 5 lat
nie rzadziej niż co 1 rok
dla ludzi (ZL I, ZL II, ZL III)
8. Zapylone
nie rzadziej niż co 5 lat
nie rzadziej niż co 5 lat
9. Pozostałe nie wymienione
nie rzadziej niż co 5 lat
nie rzadziej niż co 5 lat
21
9. szkice rozmieszczenia badanych urządzeń, uziomów i obwodów, lub
inny sposób jednoznacznej identyfikacji elementów badanej instalacji;
10. liczbowe wyniki pomiarów;
11. uwagi, wnioski i zalecenia wynikające z oględzin wykonanych
zgodnie z zaleceniami normy PN-HD 60364-6:2008, oraz pomia-
rów i badań;
12. wniosek końcowy.
SPRAWDZANIE CIĄGŁOŚCI PRZEWODÓW OCHRONNYCH
I POMIAR ICH REZYSTANCJI
31. Jak należy sprawdzać ciągłość połączeń ochronnych i przewodów
wyrównawczych ?
Norma PN-IEC 60364-6-61:2000 wymaga, aby próbę ciągłości prze-
wodów wykonywać przy użyciu źródła prądu stałego lub przemiennego
o niskim napięciu 4 do 24 V, w stanie bezobciążeniowym (U
1
) i prądem
co najmniej 0,2 A (U
2
).
Norma PN-HD 60364-6:2008 wymaga, aby wykonywać próbę ciągłości
elektrycznej bez pomiarów rezystancji:
u
przewodów ochronnych, w tym przewodów wyrównawczych głów-
nych i dodatkowych,
u
przewodów czynnych – w przypadku pierścieniowych obwodów
odbiorczych.
32. Jak mierzymy rezystancję połączeń ochronnych i wyrównawczych ?
Pomiar rezystancji przewodów ochronnych polega na przeprowadzeniu
pomiaru rezystancji R między każdą częścią przewodzącą dostępną a głów-
nym przewodem wyrównawczym.
Według PN-IEC 60364-6-61 [10] pomierzona rezystancja R powinna speł-
niać następujący warunek 1:
R
£ U
C
/ I
a
(3.1)
gdzie: U
C
– spodziewane napięcie dotykowe podane w tabeli 2, w zależ-
ności od zapewnionego czasu wyłączenia,
22
I
a
– prąd zapewniający zadziałanie urządzenia ochronnego w wy-
maganym czasie od 0,1do 5 s.
Warunek ten nie dotyczy połączeń wyrównawczych dodatkowych (miej-
scowych).
Dla połączeń wyrównawczych dodatkowych oraz we wszystkich przy-
padkach budzących wątpliwości co do skuteczności połączeń wyrównaw-
czych, należy sprawdzać czy zmierzona rezystancja R między częściami
przewodzącymi dostępnymi jednocześnie, spełnia warunek 2
(3.2)
gdzie: U
L
– dopuszczalne długotrwale napięcie dotyku 50 V – warunki
normalne, 25 V – warunki o zwiększonym niebezpieczeństwie
porażenia np. plac budowy
I
a
– prąd zapewniający zadziałanie urządzenia zabezpieczającego
w wymaganym czasie
R
£
U
L
I
a
Pomiar rezystancji połączeń ochronnych i przewodów wyrównawczych
można wykonać metodą techniczną, jak pokazano na rys 3.1, obliczając
ich wartość ze wzoru 3. Pomiar ten można również wykonać przyrządem
do pomiaru małych rezystancji, albo przy użyciu mostka Thomsona.
Tabela 3.1. Spodziewane napięcie dotykowe U
C
w zależności od czasu
wyłączenia
23
Rys. 3.1. Układ do pomiaru rezystancji przewodów ochronnych
R =
U
1
– U
2
I
= R
L
(3.3)
U
1
– napięcie w stanie bezprądowym
U
2
– napięcie pod obciążeniem
I – prąd obciążenia
R
L
– rezystancja przewodów pomiarowych
T – transformator zasilający 150 VA
P – potencjometr regulacyjny
SPW – szyna połączeń wyrównawczych
WYKONYWANIE POMIARÓW REZYSTANCJI IZOLACJI
33. Od czego zależy rezystancja izolacji urządzeń elektrycznych ?
Rezystancja izolacji zależy od następujących czynników:
1 – wilgotności powietrza otaczającego,
2 – temperatury.
Przy pomiarze rezystancji izolacji w temperaturze innej niż 20
o
C należy
wyniki przeliczyć do temperatury odniesienia 20
o
C. Wartości współczyn-
nika przeliczeniowego K
20
podaje tabela 4.1.
24
Tabela 4.1. Wartości współczynnika przeliczeniowego K
20
Dla kabli z izolacją polietylenową z uwagi na wysoką wartość rezystancji
izolacji nie stosuje się współczynnika przeliczeniowego K
20
.
3 – napięcia przy jakim przeprowadzono pomiar.
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 na-
pięcia probierczego następuje przebicie izolacji i rezystancja spada do
małych wartości lub zera. Pomiar należy wykonywać napięciem wyższym
od nominalnego zgodnie z wymaganiami przepisów. Pomiar rezystancji
izolacji wykonujemy prądem stałym.
4 – czasu pomiaru.
Przy utrzymywaniu przez pewien czas napięcia podczas pomiaru rezy-
stancji izolacji, jej wartość nie jest stała, lecz stopniowo wzrasta, co spo-
wodowane jest zmianami fizycznymi lub chemicz-nymi zachodzącymi w
materiale izolacyjnym pod wpływem pola elektrycznego i przepływają-
cego prądu. Izolowane części metalowe (kabel) stanowią kondensator i
początkowo płynie prąd pojemnościowy-(ładowanie kondensatora) znacz-
nie większy od prądu upływowego. Wynik pomiaru odczytujemy po usta-
leniu się wskazania ( ok. 1 min) przyrządu pomiarowego.
5 – czystości powierzchni materiału izolacyjnego.
Rezystancja izolacji to połączona równolegle rezystancja skrośna-zależna
od rodzaju materiału izolacyjnego i powierzchniowa-zależna od czystości
powierzchni.
Pomiar rezystancji izolacji powinien być przeprowadzany w odpowied-
nich warunkach: temperatura 10 do 25
o
C, wilgotność 40% do 70%, urzą-
dzenie badane powinno być czyste i nie zawilgocone.
25
34. Jakie napięcia probiercze i minimalne wartości rezystancji izolacji
są obecnie wymagane ?
Napięcia probiercze i minimalne wartości rezystancji izolacji wymagane
obecnie przy badaniu instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych
podano w tabeli 4.2.
Rezystancja izolacji uzwojeń silników niskiego napięcia zmierzona napię-
ciem 500 V zgodnie z wymaganiem normy [14] powinna wynosić nie
mniej niż 5 M
W,
Rezystancja izolacji zmierzona napięciem probierczym podanym w tabeli
4.2. jest zadowalająca, jeżeli jej wartość nie jest mniejsza od wartości
minimalnych podanych w tej tabeli. Jeżeli zmierzona rezystancja jest mniejsza
od podanej w tabeli 4.2. to instalacja powinna być podzielona na szereg
grup obwodów i zmierzona rezystancja izolacji dla każdej grupy, celem
ustalenia obwodu o obniżonej wartości rezystancji izolacji.
35. Jak mierzymy rezystancję izolacji instalacji ?
Stan izolacji ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidło-
we funkcjonowanie wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych. Dobry
stan izolacji to obok innych środków ochrony, również gwarancja ochrony
przed dotykiem bezpośrednim, czyli przed porażeniem prądem elektrycz-
nym, jakim grożą urządzenia elektryczne.
Mierząc rezystancję izolacji sprawdzamy stan ochrony przed dotykiem
bezpośrednim.
Pomiary rezystancji powinny być wykonane w instalacji odłączonej od zasi-
lania. Rezystancję izolacji należy mierzyć pomiędzy kolejnymi parami prze-
wodów czynnych oraz pomiędzy każdym przewodem czynnym i ziemią.
Tabela 4.2. Napięcia probiercze i minimalne wartości rezystancji izolacji
26
Przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN traktować należy jako
ziemię, a przewód neutralny N jako przewód czynny.
Norma PN-HD 60364-6:2008 podaje, iż rezystancję izolacji należy zmie-
rzyć między przewodami czynnymi a przewodem ochronnym, przyłączo-
nym do układu uziemiającego. Do tego pomiaru przewody czynne można
połączyć razem.
Dla urządzeń nagrzewających się podczas pracy, pomiar rezystancji izo-
lacji wykonujemy w stanie nagrzanym.
Przy urządzeniach z układami elektronicznymi pomiar rezystancji izolacji
należy wykonywać pomiędzy przewodami czynnymi połączonymi razem
a ziemią, celem uniknięcia uszkodzenia elementów elektroniki. Bloki za-
wierające elementy elektroniczne, o ile to możliwe należy na czas pomia-
ru wyjąć z obudowy.
Jeżeli ograniczniki przepięć znajdują się w obwodzie mierzonym, to nale-
ży je przed pomiarem odłączyć a po pomiarze z powrotem przyłączyć.
Jeżeli ich odłączenie jest niewykonalne to napięcie probiercze może być
obniżone do 250 V, ale rezystancja powinna wynosić co najmniej 1 M
W.
36. Jak mierzymy rezystancję izolacji obwodów oświetleniowych ?
Instalację oświetleniową należy odpowiednio przygotować do pomiaru rezy-
stancji izolacji. Przygotowanie badanych obwodów oświetleniowych do po-
miaru polega na złączeniu wszystkich wyłączników oświetleniowych i wyłą-
czeniu zabezpieczenia obwodu, aby pomiar obejmował całą instalację łącznie
z częścią sufitową obwodu oświetleniowego. W układzie sieciowym TN-S
jeżeli zabezpieczenie występuje tylko w przewodzie fazowym, należy wyko-
nać przerwę również w przewodzie neutralnym N. W układzie sieciowym
TN-C należy wykonać przerwę w przewodzie ochronno-neutralnym PEN,
aby przerwać połączenie obwodu przez źródła światła z ziemią. Taki sposób
wykonania pomiaru rezystancji izolacji powoduje sprawdzenie całej instalacji
oświetleniowej łącznie z jej bardzo ważną częścią sufitową.
37. Jak mierzymy rezystancję izolacji kabla zasilającego silnik przez
urządzenie energoelektroniczne ?
Aby zmierzyć rezystancję izolacji kabla zasilającego silnik przez urządze-
nie energoelektroniczne należy kabel odłączyć od urządzenia energoelek-
tronicznego i zmierzyć oddzielnie odcinek kabla z rozdzielnicy do urządze-
27
nia energoelektronicznego a następnie odcinek od urządzenia energoelek-
tronicznego do silnika. Nie można podać wysokiego napięcia pomiarowe-
go na układ elektroniczny, bo spowoduje jego uszkodzenie.
38. Jak mierzymy rezystancję izolacji silnika pierścieniowego ?
Aby zmierzyć rezystancję izolacji silnika pierścieniowego należy zmie-
rzyć rezystancję izolacji uzwojenia stojana i rezystancję izolacji uzwojenia
wirnika. Silniki pierścieniowe pracują zwykle jako napędy zasilane po-
przez styczniki z regulacją rozruchu rezystorami w obwodzie wirnika.
Rezystancję izolacji uzwojenia stojana łącznie z kablem zasilającym moż-
na zmierzyć z zacisków stycznika zasilającego, natomiast rezystancję izo-
lacji uzwojenia wirnika należy zmierzyć na pierścieniach ślizgowych po
podniesieniu szczotek, aby odłączyć bocznikujące rezystory rozruchowe.
39. Jakimi przyrządami wykonujemy pomiary rezystancji izolacji ?
Do pomiaru rezystancji izolacji stosuje się różne odmiany mierników.
Wyróżnia się tu dwie zasadnicze grupy: induktorowe i bateryjne mierniki
izolacji. W miernikach bateryjnych wymagane napięcie pomiarowe uzy-
skuje się z przetwornicy elektronicznej małej mocy. Natomiast w mierni-
kach induktorowych, w których źródłem energii jest prądnica napędzana
ręcznie, moc dostarczana do obwodu pomiarowego może być duża. Ma
to istotne znaczenie przy pomiarze rezystancji izolacji długich linii kablo-
wych o znacznej pojemności elektrycznej. W czasie pomiaru linia ładuje
się prądem stałym kosztem energii źródła zasilania. Wynik pomiaru mier-
nikiem induktorowym może ustalić się w ciągu kilkudziesięciu sekund,
natomiast używając miernika bateryjnego, czas ustalania wyniku jest znacz-
nie dłuższy i zależy od stanu naładowania baterii zasilającej. Z praktyki
wynika, iż pewniejsze w użyciu są mierniki induktorowe, ponieważ nie
wymagają dodatkowych źródeł energii, nie są wrażliwe na napięcie w
mierzonym obwodzie i są zawsze gotowe do pomiaru, a wskazania mier-
nika nie zależą praktycznie od prędkości obrotowej korbki prądnicy.
40. Co powinien zawierać protokół z pomiarów rezystancji izolacji ?
Protokół z pomiarów rezystancji izolacji oprócz danych dotyczących wy-
konawcy badań, danych badanego obiektu, warunków wykonania pomia-
28
rów (pytanie 30), powinien zawierać wartość napięcia probierczego i ta-
belę wyników, w której będą podane odczytane podczas pomiaru warto-
ści rezystancji izolacji. W trójfazowych obwodach sieci TN-S, TT i IT z
przewodem N należy zmierzyć rezystancję każdej fazy do ziemi i do po-
zostałych faz, czyli L1-PE, L2-PE, L3-PE, N-PE, L1-L2, L1- L3, L2- L3,
L1-N, L2-N, L3-N i porównać ją z wartością wymaganą podaną w tabeli
4.2. (pytanie 20). W układzie sieciowym TN-C i IT bez przewodu N,
będzie mniejsza ilość pomiarów (L1-PEN/PE, L2-PEN/PE, L3-PEN/PE,
L1-L2, L1- L3, L2- L3). Pozycje z wynikami negatywnymi należy wy-
szczególnić w uwagach i podać wniosek końcowy czy izolacja badanego
obiektu spełnia, lub pod jakimi warunkami będzie spełniać wymagania prze-
pisów i czy obiekt nadaje się do eksploatacji.
SPRAWDZANIE ODDZIELENIA OBWODÓW, POMIAR
REZYSTANCJI PODŁOGI I ŚCIAN, ORAZ PRÓBA
WYTRZYMAŁOŚCI ELEKTRYCZNEJ
41. Jak wykonujemy sprawdzenie ochrony przez oddzielenie obwodów ?
Sprawdzenie ochrony przez oddzielenie obwodów części czynnych jed-
nego obwodu od części czynnych innych obwodów i od ziemi wykonuje-
my przez pomiar rezystancji izolacji oddzielającej. Wymagania dla tej izo-
lacji są takie same jak podano w tabeli 4.2.
42. Jak wykonujemy pomiar rezystancji podłogi i ścian ?
W przypadku konieczności sprawdzenia rezystancji podłogi i ścian należy
wykonać przynajmniej 3 pomiary w tym samym pomieszczeniu - pierw-
szy w odległości ok. 1 m od dostępnych obcych części przewodzących,
pozostałe dwa w odległościach większych.
Norma PN-IEC 60364-6-61:2000 zaleca aby wykonywać pomiarów re-
zystancji podłóg i ścian prądem stałym. Jako źródło prądu stosować omo-
mierz induktorowy lub próbnik izolacji z zasilaniem bateryjnym, wytwa-
rzające w stanie bez obciążenia napięcie o wartości 500 V (lub 1000 V
przy napięciu znamionowym instalacji przekraczającym 500 V).
W załączniku A3 do normy PN-HD 60364-6:2008 przedstawiono nową
konstrukcję elektrody probierczej (3), o kształcie trójkątnym jako 1 typ
29
elektrody do pomiaru rezystancji podłóg i ścian. W przypadkach spornych
zalecana jest próba z użyciem elektrody probierczej (3) wg rys 5.1. Układ
połączeń zalecany przez normę PN-IEC 60364-6-61:2000 przedstawia
rysunek nr 5.1.
Rys. 5.1. Układ połączeń przy pomiarze rezystancji izolacji stanowiska
prądem stałym
1 – obciążenie 750 N dociskające elektrodę, 2 – płytka izolacyjna dociskowa,
3 – metalowa elektroda pomiarowa o wymiarach 250 x 250 mm (elektroda
probiercza 1), 4 – element ułatwiający połączenie.
Norma PN-HD 60364-6:2008 zaleca wykonywanie pomiaru rezystancji,
a właściwie impedancji stanowiska prądem przemiennym
Układ zalecany przez normę PN-HD 60364-6:2008 przedstawia rysunek
nr 5.2.
Rys. 5.2. Układ połączeń przy pomiarze rezystancji izolacji stanowiska
prądem przemiennym wg. PN-HD 60364-6:2008
(*) Ochrona przed niezamierzonym dotykiem za pomocą rezystancji ograniczającej prąd
do wartości 3,5 mA.
30
Przy pomiarze rezystancji stanowiska w układzie podanym w normie PN-HD
impedancję stanowiska obliczamy ze wzoru:
(5.1)
Przy pomiarze rezystancji stanowiska prądem przemiennym uzyskuje się
jako wynik nieco większą wartość, gdyż wynikiem jest wartość impedancji
mierzonego obwodu a zmierzyć należało rezystancję stanowiska.
43. Kiedy wykonujemy próbę wytrzymałości elektrycznej ?
Podczas badań odbiorczych dla izolacji wykonanych podczas montażu
instalacji oraz na urządzeniach w miejscu ich zainstalowania należy wy-
konać próbę wytrzymałości izolacji. Okresowe badania eksploatacyjne
wymagają tylko wykonania pomiaru rezystancji izolacji.
SPRAWDZANIE SKUTECZNOŚCI OCHRONY
PRZECIWPORAŻENIOWEJ
44. Jakie mamy układy sieci TN ?
Układ sieci TN-C to układ 4-ro przewodowy a układ TN-S to układ 5-cio
przewodowy są to układy z uziemionym punktem gwiazdowym transfor-
matora. Ochrona przeciwporażeniowa realizowana jest przez połączenie
obudowy odbiorników I klasy ochronności z przewodem ochronnym lub
ochronno-neutralnym.
Schematy układów sieci przedstawiono na rys. nr 6.1.
Z
X
=
U
x
I
31
Rys. 6.1. Schematy stosowanych układów sieci TN (TN-C; TN-S i TN-C-S)
Oznaczenia: L1; L2; L3 - przewody fazowe
prądu przemiennego; N - przewód neutralny;
PE - przewód ochronny; PEN - przewód
ochronno-neutralny; E - przewód uziemiający.
45. Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w sieci
TN z zabezpieczeniami nadrądowymi ?
Sprawdzenie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasila-
nia w układzie TN polega na sprawdzeniu czy spełniony jest warunek:
Z
S
x
I
a
£££££ U
O
(6.1)
gdzie:
Z
S
– impedancja pętli zwarcia w [
W],
I
a
– prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia
ochronnego w wymaganym czasie [A],
U
o
– napięcie fazowe sieci w [V].
Przyrządem pomiarowym przeprowadza się pomiar impedancji pętli zwar-
ciowej Z
S
, a prąd I
a
określa się na postawie charakterystyk czasowo-
prądowych urządzenia ochronnego. Prąd I
a
dobieramy z charakterystyki
zastosowanego urządzenia zabezpieczającego tak, aby wyłączenie nastę-
powało w wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s zgodnie z wymaganiami p.
411.4.4. normy PN-HD 60364-4-41 [8]. Zmierzona impedancja pętli zwar-
ciowej ZS musi być mniejsza od wartości obliczonej, aby spełniony był
warunek skutecznej ochrony przeciwporażeniowej, czyli:
(6.2)
Impedancja pętli zwarcia wynika z sumy rezystancji przewodów doprowa-
dzających, impedancji uzwojeń transformatora, impedancji wszystkich urzą-
dzeń i przewodów tworzących pętlę zwarcia w mierzonym obwodzie.
Norma zaleca, aby pomiar impedancji pętli zwarcia wykonywać przy czę-
stotliwości znamionowej napięcia zasilającego.
Z
s zmierz
£
U
o
I
a
32
46. Jakie mogą być zabezpieczenia nadprądowe ?
Zabezpieczeniami nadprądowymi są bezpieczniki topikowe z pasmowymi
charakterystykami szybkimi lub zwłocznymi, oraz wyłączniki instalacyjne
nadprądowe z charakterystykami typu B, C, D, lub inne wyłączniki z za-
bezpieczeniami zwarciowymi.
47. Jak ustalamy wartość prądu I
a
w zależności od zastosowanego za-
bezpieczenia ?
Wartość prądu I
a
jest to prąd powodujący wyłączenie uszkodzonego od-
biornika w wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s. Wartość ta zależy od
rodzaju zastosowanego zabezpieczenia. Wartość tą ustalamy na postawie
charakterystyk czasowo-prądowych urządzenia zabezpieczającego. Dla
bezpieczników topikowych o charakterystyce pasmowej prąd I
a
określa-
my w oparciu o ich charakterystykę, której przykład jest przedstawiony
na rys.6.2., a dla wyłączników nadmiarowo-prądowych typu B, C, D prąd
ten wynika z charakterystyk przedstawionych na rys. 6.3..
Z rys 6.2. odczytujemy wartości prądu wyłączenia I
a
w wymaganym czasie, dla
bezpiecznika topikowego. Uwzględniamy górną krzywą charakterystyki, czyli
prąd, przy którym bezpiecznik niezawodnie wyłączy w wymaganym czasie.
Rys 6.2. Charakterystyka pasmowa bezpiecznika topikowego BiWts 20 A
33
Dla wyłączników nadmiarowoprądowych typu B prąd wyłączenia I
a
to
5xI
n
, dla wyłączników typu C prąd wyłączenia I
a
to 10xI
n
a dla wyłączni-
ków typu D prąd wyłączenia I
a
to 20xI
n
.
Dla innych typów wyłączników nadmiarowoprądowych prąd wyłączenia
należy dobierać z katalogów o ile nie jest podany w dokumentacji lub na
wyłączniku.
Rys. 6.3. Charakterystyki wyłączników nadmiarowoprądowych B, C, D
48. Czym cechuje się układ sieci TT ?
Układ sieci TT to układ 4-ro przewodowy z uziemionym punktem gwiaz-
dowym transformatora. Ochrona przeciwporażeniowa realizowana jest
przez indywidualne uziemienie obudowy odbiorników I klasy ochronno-
ści. Przewód neutralny jest na całej długości izolowany od ziemi i pozo-
stałych przewodów czynnych.
34
Rys. 6.4. Schemat układu sieci TT
49.
Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w sieci TT?
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie TT
może polegać na sprawdzeniu czy spełniony jest warunek samoczynnego
wyłączenia zasilania gdy zastosowane zabezpieczenie cechuje się małą
wartością prądu I
a
: zgodnie z wzorem Z
S
x I
a
£ U
O
(6.2) lub zgodnie z
zaleceniami normy sprawdza się czy spełniony jest warunek obniżenia
napięcia dotykowego poniżej wartości dopuszczalnej długotrwale:
R
A
x I
a
£ U
L
(6.3)
gdzie:
R
A
– suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego łączącego części
przewodzące dostępne z uziomem;
I
a
– prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego;
U
L
– napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale 50 [V] – warunki
środowiskowe normalne oraz 25 [V] – warunki środowiskowe
o zwiększonym niebezpieczeństwie porażenia.
50. Jak należy sprawdzać skuteczność ochrony przeciwporażeniowej
w sieci TN ?
Podczas sprawdzania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej należy
skrupulatnie kontrolować i ustalać rodzaj i parametry elementów zabez-
pieczających badane urządzenie, celem ustalenia poprawnej wartości prą-
du I
a
. Tym sposobem obliczamy właściwe kryterium skuteczności ochro-
ny przeciwporażeniowej badanego urządzenia i porównujemy je z warto-
ścią zmierzoną w badanym obwodzie.
35
51. Czym cechuje się układ sieci IT ?
Układ sieci IT to układ 3-rój przewodowy gdy w układzie brak przewodu
neutralnego lub 4-ro przewodowy z przewodem neutralnym. Transforma-
tor nie posiada bezpośredniego uziemienia punktu gwiazdowego. Punkt
gwiazdowy transformatora może być połączony z uziomem przez bez-
piecznik iskiernikowy. Ochrona przeciwporażeniowa realizowana jest przez
indywidualne uziemienie obudowy odbiorników I klasy ochronności jak w
układzie TT lub przez uziemienie grupowe.
52. Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w sie-
ci IT przy pojedynczym zwarciu ?
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie IT
polega na sprawdzeniu czy przy pojedynczym zwarciu z ziemią spełniony
jest warunek:
R
A
x I
d
£ U
L
(6.4)
gdzie I
d
– prąd pojemnościowy zwarcia z ziemią, pozostałe oznaczenia
jak w układzie TT.
W tym celu mierzymy rezystancję połączenia ochronnego R
A
i obliczamy,
czy spełniony jest warunek (6.4). Prąd pojemnościowy przy pojedynczym
zwarciu z ziemią danej sieci powinien być podany w dokumentacji, lub
możemy go zmierzyć symulując pojedyncze zwarcie z ziemią z zastoso-
waniem rezystora ograniczającego wartość tego prądu i zmierzony prąd
przeliczamy do warunków rzeczywistego zwarcia z ziemią.
Rys. 6.5. Schemat układu sieci IT
36
53. Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w sieci
IT przy podwójnym zwarciu ?
Przy podwójnym zwarciu z ziemią w układzie IT muszą być spełnione
następujące warunki:
gdzie:
Z
S
– impedancja pętli zwarcia obejmująca przewód fazowy i przewód
ochronny [
W],
Z`
S
– impedancja pętli zwarcia obejmująca przewód neutralny i przewód
ochronny w [
W],
I
a
–
prąd [A] zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego
w wymaganym czasie zależnym od napięcia znamionowego instalacji
i od rodzaju chronionych urządzeń.
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie IT,
dla przypadku podwójnego zwarcia z ziemią polega na sprawdzeniu czy
spełnione są podane powyżej warunki. Pomiar wykonujemy po uziemie-
niu punktu gwiazdowego transformatora lub innego punktu sieci na czas
pomiaru, wykonywanego jak w układzie TN.
54. Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w obwo-
dach z elementami energoelektronicznymi ?
W wielu napędowych układach elektrycznych stosowane są urządzenia
energoelektroniczne takie jak sterowniki mikroprocesorowe, przetwornice
częstotliwości i falowniki.
Urządzenia energoelektroniczne charakteryzują się wieloma specyficz-
nymi właściwościami, które to czynniki utrudniają dobór środków ochro-
ny przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej zapewniającej bezpieczną
pracę obsługi oraz bezpieczne funkcjonowanie instalacji elektrycznej, układu
energoelektronicznego i zasilanego urządzenia roboczego.
(6.5)
(6.6)
37
Przy doziemieniu na wyjściu prostownika w przemienniku częstotliwości
połączonego w układzie trójfazowego mostka, skuteczna wartość prądu
w przewodzie ochronnym może osiągnąć wartość
3
razy większą niż w
przewodzie fazowym. Wartość maksymalna prądu fazowego i prądu w
przewodzie ochronnym jest taka sama, co znacznie utrudnia ochronę prze-
ciwporażeniową. Utrudnia to dobór zabezpieczeń nadprądowych prze-
miennika i jego instalacji zasilającej.
Wynika stąd konieczność stosowania połączeń ochronnych o odpowied-
nio dużym przekroju oraz stosowania zacisków gwarantujących dużą pew-
ność połączeń tych przewodów. Przy doziemieniach wewnątrz układu
energoelektronicznego o napięciu dotykowym decyduje rezystancja lub
impedancja połączeń ochronnych. Zwykle wymaga się, aby rezystancja
połączeń wyrównawczych nie była większa niż 0,1
W.
W przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej przemiennika częstotli-
wości, w przewodzie ochronnym PE obwodu głównego może płynąć, prąd
stały lub przemienny o wartości zależnej od miejsca doziemienia. Prąd
doziemienia może mieć różną wartość w zależności od kąta wysterowa-
nia prostownika. W związku z tym pojęcie pętli zwarcia w układach
przekształtnikowych nie ma zastosowania.
Istotnym elementem ochrony przed dotykiem pośrednim jest szyna ochron-
na PE, instalowana wewnątrz obudowy przemiennika, która powinna być
połączona przewodem ochronnym z zaciskiem ochronnym rozdzielnicy
zasilającej. Z szyną tą powinny być połączone przewodami wyrównaw-
czymi, mocowanymi w sposób pewny, wszystkie części składowe układu
i części przewodzące obce, celem ograniczenia napięcia dotykowego
względem sąsiednich uziemionych części przewodzących w przypadku
uszkodzenia izolacji do obudowy.
Skuteczność ochrony urządzenia zasilanego przez urządzenie energoelektro-
niczne sprawdza-my przez pomiar rezystancji przewodu PE od rozdzielnicy
zasilającej do chronionego urządze-nia i przemnożenie jej przez I
a
urządzenia
zabezpieczającego. Obliczone napięcie dotyku powinno być mniejsze od
napięcia dopuszczalnego długotrwale U
L
, czyli R
PE
x I
a
£ U
L
. (6.7)
55. Jakie błędy mogą być popełnione przy pomiarze impedancji pętli
zwarcia ?
Mierząc impedancję pętli zwarcia można popełnić błędy, dające w wyniku
zawsze niższą wartość impedancji mierzonej pętli niż jej rzeczywista war-
38
tość. Gdy popełnione błędy sumarycznie będą większe niż 30% wartości
rzeczywistej, zmierzone wartości doprowadzą do wydania mylnego orze-
czenia o skuteczności ochrony. W przypadkach gdy błędy mogą przekra-
czać dopuszczalne dla nich wartości, należy stosować współczynnik ko-
rekcyjny większy od jedności, zależny od wartości kąta
j, który może też
być określony stosunkiem rezystancji R do reaktancji X.
Na rysunku 6.6. przedstawiono zależność współczynnika korekcyjnego k,
w zależności od stosunku R do X
L
obwodu pętli zwarciowej w przypadku
pomiaru rezystancji pętli zwarcia.
Wykres został sporządzony przy założeniu, że:
u
przy pomiarze napięcia U
1
w pętli nie płyną żadne prądy obciążeniowe,
u
prąd pomiarowy I
R
w pętli jest równy 10 A,
u
impedancja pętli Z jest stała, a zmieniają się wartości R i X
L
tak, aby
zawsze Z =1,41
W.
Z przedstawionego wykresu na rys. 6.5. wynika, że:
u
przy stosunku R do X
L
większym od 3 nie potrzeba używać współczyn-
nika korekcyjnego, w obwodach odbiorczych o małych przekrojach,
zlokalizowanych daleko od źródła zasilania i wtedy możemy stosować
mierniki mierzące rezystancję pętli zwarcia.
u
w zakresie R do X
L
= 1 do 3, jeżeli korzystamy z miernika mierzącego
rezystancję pętli zwarcia to należy używać współczynnika korekcyjne-
go k, który wynika z wykresu, lub korzystać z miernika, który mierzy
impedancję pętli zwarcia,
u
w zakresie gdy stosunek R do X
L
jest mniejszy niż 1 czyli w układach
rozdzielczych, na podstacjach, w pobliżu transformatora zasilającego
dla poprawnego wykonania pomiaru musimy używać miernika, który
mierzy impedancję pętli zwarcia.
Błędy popełniane przy pomiarze impedancji pętli zwarcia mogą być po-
wodowane:
1) niewłaściwym zakresem użytych przyrządów pomiarowych;
2) zbyt małą wartością prądu ir płynącego przez impedancję zwarciową
podczas pomiaru. Aby spadek napięcia U
1
- U
2
był rzędu 5% napięcia,
prąd ten powinien być zbliżony do obliczeniowego prądu roboczego
mierzonej pętli.
3) wahaniami napięcia. Błąd wynikający z wahań napięcia nie stanowi
obecnie większego problemu, gdy korzystamy z mierników wykonują-
cych pomiary w krótkim czasie 10 do 20 ms, gdyż wtedy wahania na-
pięcia nie mają większego wpływu na wynik pomiaru.
39
Rys. 6.6. Współczynnik korekcyjny k jako funkcja stosunku R do X
L
w mierzonej pętli zwarcia.
4) charakterem pętli zwarciowej, zależnym od stosunku rezystancji R do
reaktancji X
l
pętli zwarciowej.
5) wartością cos
j (tg j), prądu obciążenia płynącego przed i w czasie
pomiaru w mierzonej pętli zwarciowej.
6) tłumiącym wpływem stalowych obudów.
56. Jakie mogą być skutki błędnej decyzji lub niedopatrzenia podczas
sprawdzania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej?
Skutkiem błędnej decyzji lub niedopatrzenia podczas sprawdzania sku-
teczności ochrony przeciwporażeniowej może być dopuszczenie do eks-
ploatacji urządzenia z nieskuteczną ochroną przeciwporażeniową. Sytu-
acja taka może doprowadzić do wypadku porażenia, nawet ze skutkiem
śmiertelnym.
57. Na czym polega pomiar impedancji pętli zwarcia metodą spadku
napięcia ?
Impedancję pętli zwarcia sprawdzanego obwodu należy zmierzyć załączając
na krótki okres obciążenie o znanej rezystancji R – rys. 6.7.
Impedancja pętli zwarcia obliczana jest ze wzoru:
ZS =
(6.8)
U
1
– U
2
I
R
40
gdzie: Z
S
- impedancja pętli zwarcia; U
1
- napięcie zmierzone bez włączo-
nej rezystancji obciążenia R, U
2
- napięcie zmierzone z włączoną rezy-
stancją obciążenia, IR
- prąd płynący przez rezystancję obciążenia. Róż-
nica pomiędzy U
1
i U
2
powinna być znacząco duża.
Na tej metodzie oparta jest zasada działania prawie wszystkich mierni-
ków impedancji pętli zwarcia. Parametry zarejestrowane podczas pomia-
ru są przeliczane przez mikroprocesor i cyfrowa wartość zmierzonej pętli
w
W wyświetlona zostaje na wyświetlaczu miernika.
Rys. 6.7. Metoda pomiaru impedancji pętli zwarcia
58.
Czym sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej urządzeń
z zabezpieczeniami nadprądowymi ?
Do pomiarów impedancji pętli zwarcia Z
S
przy ocenie skuteczności ochro-
ny przeciwporaże-niowej w nowych i użytkowanych instalacjach elek-
trycznych z zabezpieczeniami nadprądowymi używanych może być wiele
mierników takich jak: MW 3, MZK-2, MPZ-1, MIZ, MZW-5, MR-2, MOZ,
MZC-2, OMER-1, MZC-300, MZC-301, MZC-302, MZC-303 i MZC-
310S oraz wiele przyrządów produkcji zagranicznej.
Miernikami nowej generacji polskiej produkcji do pomiarów impedancji pętli
zwarcia są mierniki skuteczności zerowania serii MZC-200, MZC-300 i MIE
500 produkcji Firmy Sonel SA. Są to lekkie przenośne przyrządy z odczytem
cyfrowym, służące do pomiaru rezystancji w obwodach samoczynnego wy-
41
łączenia zasilania i rezystancji uziemień ochronnych oraz napięć przemien-
nych. Nadają się do szybkiego i wygodnego sprawdzania skuteczności ochrony
przeciwporażeniowej w obwodach o napięciu 100 do 500 V.
59. Co powinien zawierać protokół z pomiarów skuteczności ochrony
przeciwporażeniowej ?
Protokół z pomiarów skuteczności ochrony oprócz danych dotyczących
wykonawcy badań, badanego obiektu, warunków wykonania pomiarów
(pytanie 30), powinien zawierać tabelę wyników, w której należy podać
oprócz symbolu i nazwy badanego urządzenia typ zabezpieczeń (np. BiWts,
WT/T, S193) wartość prądu znamionowego zabezpieczenia, wartość prą-
du I
a
zapewniającego wyłączenie w wymaganym czasie, Z
S pom
– odczyta-
ne podczas pomiaru i Z
S dop
– wynikające z zastosowanego zabezpiecze-
nia. W uwagach należy podać stwierdzone przypadki nieskuteczności
ochrony i wniosek końcowy czy skuteczność ochrony badanego obiektu
spełnia wymagania przepisów, lub warunki jej spełnienia i czy obiekt na-
daje się do eksploatacji.
60. Jak sprawdzamy skuteczność ochrony przeciwporażeniowej urzą-
dzeń zabezpieczonych wyłącznikami różnicowoprądowymi ?
Skuteczność ochrony przeciwporażeniowej urządzeń zabezpieczonych
wyłącznikami różnico-woprądowymi sprawdzamy przez badanie wyłącz-
nika różnicowoprądowego i sprawdzenie ciągłości połączeń ochronnych.
Badanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych powinno
obejmować:
1. sprawdzenie działania wyłącznika przyciskiem „TEST”;
2. sprawdzenie prawidłowości połączeń przewodów L, N, PE;
3. sprawdzenie napięcia dotykowego dla wartości prądu wyzwalającego
I
D
(nie jest wymagane przez przepisy);
4. pomiar czasu wyłączania wyłącznika t
DFI
(nie jest wymagany przez
przepisy);
5. pomiar prądu wyłączania I
D
.
61. Jak przeprowadzamy badanie wyłącznika różnicowoprądowego ?
Załącznik B do normy PN-IEC 60364 -6-61:2000 zawiera 3 metody spraw-
dzania działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych (u.o.r.). Norma
42
PN-HD 60364-6:2008 nie zawiera procedury sprawdzania wyłączników
różnicowoprądowych.
Metoda 1 – układ bez sondy. Zasada tej metody pokazana jest na rys.6.8.
Zmienna rezystancja jest włączona między przewodem fazowym, za urzą-
dzeniem ochronnym a częścią przewodzącą dostępną chronionego odbio-
ru. Przez zmianę rezystancji R
P
regulowany jest prąd I
D
aż do zadziałania
urządzenia ochronnego różnicowoprądowego. Nie może on być większy
od I
Dn
. W tej metodzie nie stosuje się sondy pomocniczej umieszczonej
w „strefie ziemi odniesienia”.
Metoda 2
Na rysunku 6.9. pokazana jest zasada metody, w której zmienny opór jest
włączony między przewodem fazowym od strony zasilania a innym prze-
wodem czynnym po stronie odbioru-(zasada testera). Prąd zadziałania I
D
nie powinien być większy od I
Dn
. Obciążenie zasilanego obwodu powinno
być odłączone podczas próby.
Rys. 6.8. Metoda 1 sprawdzania urządzeń różnicowoprądowych, układ do
pomiaru prądu zadziałania i napięcia dotyku bez użycia sondy pomiarowej
43
Rys.6.9. Metoda 2, układ do pomiaru prądu zadziałania wyłącznika
ochronnego różnicowoprądowego
Metoda 3
Na rysunku 6.10. pokazana jest zasada metody, w której stosowana jest
elektroda pomocnicza (sonda) umieszczona w ziemi odniesienia. Prąd jest
zwiększany przez zmniejszanie wartości rezystancji R
P
. W tym czasie
mierzone jest napięcie U między dostępną częścią przewodzącą a nieza-
leżną elektrodą pomocniczą. Mierzony jest również prąd I
D
, przy którym
urządzenie zadziała, który nie powinien być większy niż I
Dn
.
Rys. 6.10. Metoda 3 sprawdzania urządzeń różnicowoprądowych, układ do
pomiaru prądu zadziałania i napięcia dotyku z wykorzystaniem sondy pomiarowej.
44
Powinien być spełniony następujący warunek:
U
£ U
L
x I
D
/I
Dn
(6.9)
gdzie: U
L
jest napięciem dotykowym dopuszczalnym długotrwale w danych
warunkach środowiskowych.
62. Czym można sprawdzać wyłączniki różnicowoprądowe ?
Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe można sprawdzać testerami lub
przyrządami mikroprocesorowymi.
Wielu producentów oferuje różnego rodzaju testery wyłączników ochron-
nych różnicowo-prądowych. Używa się ich do sprawdzania poprawności
działania wyłączników o działaniu bezpośrednim w instalacjach elektrycz-
nych. Przy ich pomocy można ustalić wartość prądu powodującego wyłą-
czenie wyłącznika różnicowoprądowego oraz w przybliżeniu ustalić prze-
dział czasowy w którym następuje to wyłączenie.
Najłatwiejsze sprawdzanie poprawności działania wyłączników różnico-
woprądowych oraz sprawdzanie skuteczności ochrony przeciwporaże-
niowej w obwodach zabezpieczonych wyłącznikami ochronnymi różnico-
woprądowymi odbywa się przy użyciu przyrządów mikroprocesorowych.
63. Jak powinna wyglądać charakterystyka wyłącznika różnicowoprą-
dowego bezzwłocznego ?
Czasy zadziałania wyłącznika ochronnego różnicowoprądowego bez-
zwłocznego powinny być zgodne z wymaganiami normy. Zmierzone cza-
sy jego zadziałania powinny być nie większe niż wynika to z charaktery-
styki przedstawionej na rys. 6.11.
Wymagane czasy zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego selektyw-
nego podane są w nawiasach.
64. Jakie pomiary można wykonać przy użyciu przyrządów mikropro-
cesorowych ?
Mikroprocesorowe mierniki zabezpieczeń różnicowoprądowych są prze-
znaczone do pomiaru parametrów instalacji zabezpieczonych wyłączni-
kami ochronnymi różnicowoprądowymi zwykłymi i selektywnymi o zna-
mionowym prądzie różnicowym 10 mA do 500 mA. Umożliwiają one szyb-
kie sprawdzanie poprawności połączeń przewodów L, N i PE w gniazd-
kach sieciowych i w obwodach bez gniazd wtyczkowych, pomiar wszyst-
45
Rys. 6.11. Charakterystyka pasmowa wyłącznika bezzwłocznego 30 mA
kich istotnych parametrów, w szczególności napięcia przemiennego sieci,
rzeczywistego prądu wyzwalania wyłącznika prądem narastającym, po-
miar czasu zadziałania badanego wyłącznika, oraz pomiar rezystancji uzie-
mienia zabezpieczonego obiektu i napięcia dotykowego bez wyzwalania
wyłącznika. Produkowane są mierniki do przeprowadzania badań wy-
łączników różnicowoprądowych typu AC prądem sinusoidalnym bez moż-
liwości testowania prądem pulsującym i prądem stałym. Są również mier-
niki do przeprowadzania badań wyłączników różnicowoprądowych wszyst-
kich typów AC, A i B.
46
65. Co powinien zawierać protokół ze sprawdzenia skuteczności ochro-
ny przeciwporażeniowej urządzeń zabezpieczonych wyłącznikami
różnicowoprądowymi?
Protokół z pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej urzą-
dzeń zabezpieczonych wyłącznikami różnicowoprądowymi oprócz danych
dotyczących wykonawcy badań, badanego obiektu, warunków wykona-
nia pomiarów, powinien zawierać wyniki badań poszczególnych wyłącz-
ników różnicowoprądowych. Należy podać wymagania dotyczące bada-
nych urządzeń czyli U
B dop
i R
E dop
oraz tabelę wyników, zawierającą war-
tości zmierzonego napięcia dotyku i rezystancji uziemienia każdego spraw-
dzanego urządzenia, świadczącego o ciągłości połączeń ochronnych. W
uwagach należy podać stwierdzone przypadki nieskuteczności ochrony
(brak ciągłości przewodów ochronnych) i wniosek końcowy czy skutecz-
ności ochrony badanego obiektu spełnia wymagania przepisów, i czy obiekt
nadaje się do eksploatacji.
POMIARY REZYSTANCJI UZIOMÓW
66. Na czym polega pomiar rezystancji uziomu ?
Pomiar rezystancji uziemienia uziomu powinien być wykonany odpowied-
nią metodą techniczną lub kompensacyjną. Rezystancję uziemień mierzy
się prądem przemiennym.
Nie można wykonywać pomiarów rezystancji uziemień prądem stałym,
gdyż siły elektromoto-ryczne powstające na stykach metal-elektrolit po-
wodują błędy pomiarów, oraz ze względu na elektrolityczny charakter prze-
wodności gruntu.
Najczęściej do pomiaru rezystancji uziomu używany jest induktorowy mier-
nik do pomiaru uziemień IMU oparty na metodzie kompensacyjnej.
Prąd dopływający do uziomu rozpływa się w gruncie promieniście na
wszystkie strony. Gęstość prądu jest największa koło uziomu, powodują-
ca powstanie lejowatej krzywej potencjału, której kształt jest zależny od
rezystywności gruntu.
67. Jak wykonujemy pomiar rezystancji uziomu metodą techniczną.
W metodzie technicznej pomiaru rezystancji uziomu:
47
Obwód prądowy układu pomiarowego tworzą: obwód wtórny transfor-
matora, amperomierz, uziom badany X, ziemia i uziom pomocniczy (prą-
dowy) P.
Obwód napięciowy układu pomiarowego tworzą: woltomierz i napięcio-
wa sonda pomiarowa S.
Do poprawnego wykonania pomiaru rezystancji uziomu wymagane są:
woltomierz o dużej rezystancji wewnętrznej ok. 1000
W/V, magnetoelek-
tryczny lub lampowy wysokiej klasy dokładności do - 0,5, amperomierz o
większym zakresie od spodziewanego prądu i wysokiej klasy dokładności.
Rezystancja sond pomiarowych nie powinna przekraczać 300
W.
Odległości między uziomem X a sondą pomiarową S i uziomem pomocni-
czym P muszą być takie, aby sonda była w przestrzeni o potencjale zero-
wym (ziemia odniesienia).
Wartość rezystancji uziomu oblicza się ze wzoru:
R
x
= U
v
/I
A
[
W]
(7.1)
Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziemienia nadaje się do pomiaru
małych rezystancji w granicach 0,01–1
W.
Iu
X
P
I
I
68. Jakie są wady technicznej metody pomiaru rezystancji uziomu ?
Wadami metody technicznej są:
a) konieczność stosowania pomocniczych źródeł zasilania;
Rys. 7.1. Układ do pomiaru rezystancji uziemień metodą techniczną:
X-badany uziom, S- napięciowa sonda pomiarowa, P- uziom pomocniczy
prądowy, Tr - transformator izolujący, V - przebieg potencjału między
uziomem badanym i uziomem pomocniczym prądowym.
48
b) na wynik pomiaru mogą mieć wpływ prądy błądzące;
c) niemożliwość bezpośredniego odczytu mierzonej rezystancji.
Praktycznie do metody tej możemy wykorzystać miernik rezystancji pętli
zwarcia, unikając wymienionych wad, przy pomiarze w sieci TN lub TT
jak przedstawiono na rys. 7.2. W tym przypadku musimy mieć pewność,
iż badany uziom nie jest połączony z uziemieniem lub przewodami ochron-
nymi PE układu sieciowego, z którego zasilany jest miernik rezystancji
pętli zwarcia.
Rys. 7.2. Układ do pomiaru rezystancji uziemień metodą techniczną
z wykorzystaniem miernika rezystancji pętli zwarcia
69. Jak wykonujemy pomiar rezystancji uziomu metodą kompensacyjną?
Pomiar rezystancji uziomu metodą kompensacyjną wykonujemy indukto-
rowym miernikiem uziemień IMU, którego schemat na rys. 7.3. jest po-
kazany w prostokącie oznaczonym linią przerywaną.
Źródłem prądu przemiennego jest induktor korbkowy z napędem ręcz-
nym. Częstotliwość wytwarzanego napięcia wynosi 65 Hz przy 160 obro-
tach korbki/min. Napięcie znamionowe wynosi kilkadziesiąt woltów i nie
musi być regulowane.
Odległości rozmieszczenia sond są takie same, jak przy metodzie tech-
nicznej pomiaru uziemień. Wartość zmierzonej rezystancji uziemienia usta-
lamy w oparciu o wskazania i nastawy przyrządu.
Metoda kompensacyjna stosowana jest do pomiarów rezystancji uziemień
o wartości od kilku do kilkuset
W.
49
Rys. 7.3. Schemat połączeń do pomiaru rezystancji uziemień metodą
kompensacyjną
70. Jak sprawdzamy poprawność wykonania pomiaru rezystancji uziomu?
Załączniki do norm PN-IEC 60364-6-61:2000 i PN-HD 60364-6:2008 podają
opis sposobu sprawdzenia poprawności przeprowadzania pomiaru rezystan-
cji uziomu przy użyciu dwu dodatkowych położeń uziomu pomocniczego S,
oraz warunki, które powinny być spełnione (jak przedstawia rys. 7.4).
Prąd przemienny o stałej wartości przepływa między uziomem T i uzio-
mem pomocniczym T
1
(sonda prądowa) umieszczonym w takiej odległo-
ści (2d) od T, że uziomy nie oddziaływują na siebie. Drugi uziom pomocni-
czy T
2
, (sonda napięciowa) którym może być metalowy pręt wbity w
grunt, jest umieszczony w połowie odległości między T i T
1
i umożliwia on
pomiar spadku napięcia między T i T
2
.
Rezystancja uziomu to iloraz napięcia między T i T
2
i prądu przepływają-
cego między T i T
1
, pod warunkiem, że uziomy nie oddziaływują na siebie.
Dla sprawdzenia, że zmierzona rezystancja jest prawidłowa należy wyko-
nać dwa dalsze odczyty z przesuniętym uziomem pomocniczym T
2
, z po-
łożenia początkowego, o 6 m w kierunku uziomu T, a następnie o 6 m do
uziomu T
1
. Jeżeli rezultaty tych trzech pomiarów są zgodne w granicach
błędu pomiaru, to średnią z trzech odczytów przyjmuje się jako rezystan-
cję uziomu T. Jeżeli nie ma takiej zgodności, pomiary należy powtórzyć
przy zwiększeniu odległości między T i T
1
lub zmianie kierunku rozsta-
wienia elektrod. Przy pomiarze prądem o częstotliwości sieciowej, zasto-
50
sowany woltomierz powinien być o dużej rezystancji wewnętrznej ok.
1000
W/V. Źródło prądu używane do próby powinno być oddzielone od
sieci energetycznej (np. przez transformator dwuuzwojeniowy).
Ten sposób sprawdzenia poprawności przeprowadzenia pomiaru rezystancji
uziomu można stosować również przy pomiarze metodą kompensacyjną.
Rys. 7.4. Sposób sprawdzenia poprawności przeprowadzenia pomiaru
rezystancji uziomu
71. Jaki wpływ na dokładność pomiaru ma rezystancja uziomów po-
mocniczych ?
Dokładność pomiaru badanego uziemienia nie zależy praktycznie od rezy-
stancji uziomów pomocniczych, wpływa ona jedynie na czułość układu
pomiarowego; im większa rezystancja tym mniejsza czułość układu po-
miarowego. Sprawdzenie tego przy pomiarze metodą kompensacyjną
polega na zmianie ustawienia potencjometru o 10%, gdy wskazówka
wychyli się o 1,5 działki to czułość jest wystarczająca. Gdy wskazówka
bardzo wolno wychyli się mniej należy zmniejszyć rezystancję uziemienia przez
wbicie kilku dodatkowych prętów uziemiających, lub zwilżenie gruntu.
Badany uziom powinien być połączony z zaciskiem miernika możliwie krót-
kim przewodem pomiarowym, gdyż miernik mierzy łączną rezystancję uzie-
mienia i przewodu. W przypadku długiego przewodu pomiarowego, od wy-
niku pomiaru należy odjąć rezystancję tego przewodu, którą należy zmie-
rzyć oddzielnie. Okresowo należy sprawdzać stan tego przewodu przez
pomiar jego rezystancji, która powinna mieć wartość około 1
W.
51
72. Jakie odległości wymagane są między badanym uziomem a sonda-
mi pomiarowymi napięciową S i prądową P, przy pomiarach rezy-
stancji uziomów ?
Odległości między badanym uziomem X a sondami pomiarowymi muszą
być takie aby sonda napięciowa S znajdowała się w ziemi o potencjale
zerowym czyli w tzw. „ziemi odniesienia”. Odległości te w znacznym stop-
niu zależą od wymiarów badanego uziomu.
W przypadku pomiaru pojedynczego uziomu pionowego, o długości l poni-
żej 3 m, odległość sondy S od badanego uziomu i od sondy prądowej po-
winna wynosić powyżej 20 m.
W przypadku pomiaru uziomu poziomego, o długości l powyżej 10 m, od-
ległość sondy S od badanego uziomu powinna wynosić powyżej 4 l a do
sondy prądowej powinna wynosić powyżej 20 m.
W przypadku pomiaru uziomu wielokrotnego pionowego tworzącego np.
kwadrat, o przekątnej P, odległość sondy S od badanego uziomu powinna
wynosić powyżej 5P a do sondy prądowej powinna wynosić powyżej 40 m.
73. Co ma decydujący wpływ na rezystancję uziomu ?
Rezystancja uziomu zależy od wielkości i kształtu uziomu oraz rezystyw-
ności gruntu i podlega zmianom sezonowym w zależności od opadów at-
mosferycznych, zmiany te są tym mniejsze im uziom jest głębszy. Rezy-
stywność gruntu ma decydujący wpływ na rezystancję uziomu. Rezy-
stywność ta waha się od 2 do 8000
Wm, zależy ona od składu fizycznego
gleby i jej wilgotności (rys. 7.5) Ze wzrostem wilgotności rezystywność
maleje, do pewnej granicy. Dla gruntu skalistego rezystywność wynosi
nawet do 8000
Wm.
Rys. 7.5. Wykres zależności rezystywności gleby r od wilgotności
r w %
52
Rezystywność różnych rodzajów gruntu kształtuje się następująco:
gleba bagnista
2 - 5
Wm
gliny i piasek gliniasty
4 - 150
Wm
kreda
2 - 400
Wm
torf
powyżej 200
Wm
piasek, żwir
300 - 3000
Wm
grunt skalisty
2000 - 8000
Wm
Najlepszymi uziomami są uziomy głębokie, około 10 m, sięgające warstw
ziemi nie wysychających w lecie i nie zamarzających w zimie.
74. Kiedy i jakie współczynniki korekcyjne należy stosować przy po-
miarze rezystancji uziomów ?
Wyniki pomiaru rezystancji uziomu należy pomnożyć przez podany w tabeli
7.1. współczynnik
K
p
= 1,1 do 3, uwzględniający aktualne nawilgocenie gruntu oraz rodzaj
uziomu. Współczynniki podane w tablicy umożliwiają eliminowanie sezo-
nowych zmian rezystancji uziemień.
Tabela 7.1. Wartości współczynnika korekcyjnego poprawkowego K
g
1)
W okresie od czerwca do września (włącznie) z wyjątkiem trzech dni po długotrwałych opadach
2)
poza okresem zaliczonym do
1)
, z wyjątkiem 3 dni po długotrwałych opadach lub stopieniu się śniegu
3)
W ciągu trzech dni po długotrwałych opadach lub stopieniu się śniegu
4)
Głębokość ułożenia uziomu od 0,6 do 1 m.
Uziomy wykonywane są jako; pionowe - rurowe lub prętowe i poziome -
otokowe lub promieniste.
Można przyjąć zasadę że o ile nie wykonujemy pomiarów w okresie 2 do
3 dni po opadach, i jeżeli wykonujemy je w okresie od września do paź-
53
dziernika (największe rezystancje uziomów w ciągu roku) to możemy nie
stosować współczynników korekcyjnych.
75. Jakie czynniki wpływają na jakość uziomu ?
O jakości uziomu decydują:
u
niska wartość jego rezystancji,
u
niezmienność rezystancji w czasie,
u
odporność elementów uziomu na korozję.
Rezystancja uziomu zależy od sposobu jego wykonania, głównie od głębo-
kości pogrążenia. Przez zwiększenie głębokości pogrążenia uziomu uzysku-
je się zmniejszenie jego rezystancji. Głębokość pogrążenia uziomu wpływa
również na niezmienność rezystancji w czasie. Rezystancja uziomu głębo-
kiego jest stabilna, gdyż nie wpływa na nią wysychanie ani zamarzanie gruntu.
Pojedynczy uziom pogrążony do 12 m ma rezystancję ok. 2
W, zbliżoną do
rezystancji 15 uziomów pogrążonych do głębokości 3 m i połączonych
równolegle bednarką.
76. Jak często i w jakim zakresie wykonuje się badania instalacji pio-
runochronnych ?
Badanie instalacji piorunochronnej budynków wykonuje się co 5 lat, a dla
pomieszczeń zagrożonych wybuchem, co rok. Zakres badań wykonywa-
nych obejmuje:
u
oględziny części naziemnej (zwody, przewody odprowadzające, złącza
kontrolne),
u
sprawdzenie ciągłości przewodów odprowadzających,
u
pomiar rezystancji uziomów oraz zwodów i przewodów odprowadzających.
77. Jak wykonujemy pomiar rezystancji uziomów odgromowych ?
Instalacje piorunochronne obiektów budowlanych to zwykle kilka do kil-
kunastu uziomów połączonych ze zwodami oraz między sobą przewoda-
mi odprowadzającymi. Aby poprawnie wykonać pomiar rezystancji po-
szczególnych uziomów należy rozłączyć złącza kontrolne za wyjątkiem
jednego i mierzyć kolejno rezystancję każdego uziomu oraz odpowiadają-
cego mu przewodu odprowadzającego. Pomiar przewodu odprowadzają-
cego jest pomiarem nie odłączonego uziomu i umożliwia sprawdzenie cią-
głości zwodów i przewodów odprowadzających.
54
78. Jakie normy obecnie dotyczą urządzeń piorunochronnych ?
Obecnie wymagania dotyczące instalacji piorunochronnych zawarte są w
znowelizowanej normie regulującej ochronę odgromową obiektów. Prze-
tłumaczone i ustanowione są wszystkie cztery części normy.
1) PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa – część 1 Zasady ogólne.
2) PN-EN 62305-2 Ochrona odgromowa – część 2: Zarządzanie ryzykiem.
3) PN-EN 62305-3 Ochrona odgromowa – część 3: Uszkodzenia fizycz-
ne obiektu i zagrożenia życia.
4) PN-EN 62305-4 Ochrona odgromowa – część 4: Urządzenia elektryczne
i elektroniczne w obiektach.
W normie podane są nie tylko wymagania ale również zalecenia i przykła-
dy rozwiązań. W zakresie zmian w terminologii przyjęto termin „urządze-
nia piorunochronne” w miejsce „instalacja odgromowa”
79. Jakie wymagania dla urządzeń piorunochronnych stawia norma
PN-EN 62305-3
W normie PN-EN 62305-3 Ochrona odgromowa – część 3: Uszkodzenia
fizyczne obiektu i zagrożenia życia omawiane jest sprawdzanie i badania LPS
(LPS = urządzenie piorunochronne) obejmujące oględziny uzupełnione :
u
sprawdzeniem ciągłości, szczególnie tych części LPS, które nie były wi-
doczne podczas instalacji i które nie są dostępne do oględzin obecnie;
u
przeprowadzeniem pomiaru rezystancji uziemienia układu uziomów. Każ-
dy lokalny uziom powinien być poddany pomiarom oddzielnie przy roz-
łączonym zacisku kontrolnym. Jeżeli rezystancja względem ziemi ukła-
du uziomów, jako całości przekracza 10
W to należy skontrolować czy
uziom spełnia wymaganie minimalnej długości określone na rysunku 2
w normie, przedstawionego jako rys. 24 poniżej.
u
Jeżeli występuje znaczny wzrost rezystancji uziemienia, to należy prze-
prowadzić dodatkowe badania, aby znaleźć przyczynę tego wzrostu i
podjąć środki dla poprawy sytuacji.
Norma wymaga aby celem uniknięcia zakłóceń, pomiar rezystancji uzie-
mienia był mierzony przy częstotliwości różnej od częstotliwości elek-
troenergetycznej i jej wielokrotności.
W przypadku uziomów w gruncie skalistym wymaganie 10
W nie ma
zastosowania.
55
80. Jakie są wymagania normy PN-EN 62305-3 dla dokumentacji ?
Norma PN-EN 62305-3 zawiera wymagania dla dokumentacji badań.
Aby ułatwić przeprowadzenie badan LPS, należy przygotować ich wska-
zówki. Powinny one zawierać informacje niezbędne do przeprowadzenia
inspektora przez proces badań, tak aby mógł on udokumentować wszyst-
kie ważne obszary, odnoszące się do: metod instalacji LPS, rodzaju i stanu
jego elementów, metod probierczych i właściwego zapisu uzyskanych
danych probierczych.
Inspektor powinien sporządzić z badań LPS raport, który powinien być
przechowywany razem z raportem projektowym LPS i z poprzednio spo-
rządzonymi raportami z konserwacji i z badań LPS.
Raport z badań LPS powinien zawierać informacje dotyczące:
u
ogólnego stanu zwodów w postaci przewodów i innych ich elementów;
u
ogólnego poziomu korozji i stanu ochrony przed korozją;
u
pewności mocowania przewodów i elementów LPS;
u
pomiarów rezystancji uziemienia układu uziomów;
u
jakiegokolwiek odstępstwa od wymagań niniejszej normy;
u
dokumentacji wszystkich zmian i rozbudowy LPS i jakichkolwiek zmian
obiektu. Dodatkowo powinny być sprawdzone rysunki konstrukcyjne
LPS i opis jego projektu.
u
wyników przeprowadzonych prób.
W załączniku do nowelizacji rozporządzenia ministra infrastruktury z 12 kwiet-
nia 2002 r. z grudnia 2010r. w sprawie warunków technicznych jakim po-
winny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, ujęto znowelizowaną normę
PN-EN 62305 dlatego stosowanie jej jest obecnie obowiązkowe.
81. Jak wykonujemy pomiar rezystywności gruntu ?
Pomiar rezystywności gruntu może być wykonany induktorowym mierni-
kiem typu IMU, jak przedstawiono na rys. 7.6. Przy pomiarze rezystyw-
ności gruntu zaciski miernika należy połączyć z sondami rozmieszczonymi
w linii prostej z zachowaniem jednakowych odstępów “a” między sonda-
mi. Odstępy “a” między sondami wynoszą zwykle kilkanaście do 20 me-
trów. Zmierzona wartość jest wartością średnią rezystywności gruntu w
obszarze półkuli o średnicy równej 3a.
Pomiary wykonujemy, jak przy pomiarze rezystancji uziemienia, a odczy-
taną wartość R
x
mnożymy przez 2
p a. Szukana rezystywność gruntu
wynosi:
r = 2 p a R
x
[
Wm]
(7.2)
56
82. Co powinien zawierać protokół z pomiarów rezystancji uziomów ?
Protokół z pomiarów rezystancji uziomów oprócz danych dotyczących
wykonawcy badań, danych badanego obiektu, warunków pogodowych
dotyczących wykonania pomiarów (pytanie 30), powinien zawierać tabe-
lę wyników, w której należy podać oprócz symbolu badanego uziomu
wartość zmierzonej i dopuszczalnej rezystancji uziomu oraz informację o
ciągłości połączeń przewodów uziemiających.
W uwagach należy podać stwierdzenia pokontrolne i wniosek końcowy
czy badane uziomy spełniają wymagania przepisów i czy nadają się do
eksploatacji.
83. Kiedy wymagany jest pomiar rezystancji uziomów miernikiem uda-
rowym ?
W przypadku badań instalacji piorunochronnej obiektów budowlanych
zagrożonych wybuchem i obiektów zabytkowych, czyli obiektów wyma-
gających obostrzonej ochrony odgromowej, wymagane jest wykonanie
pomiaru rezystancji uziemienia mostkiem udarowym. Mostek udarowy
jako kryterium oceny stanu uziemienia podaje jego impedancję zmierzoną
przy przepływie prądu o dużej stromości narastania, o kształcie zbliżonym
do kształtu prądu pioruna. Rezystancja uziomu zmierzona prądem o takim
kształcie jest znacznie większa niż wartość uzyskana podczas pomiaru
prądem o przebiegu sinusoidalnym.
Rys. 7.6. Układ połączeń miernika IMU do pomiaru rezystywności gruntu
57
84. Jak działa miernik udarowy do pomiaru rezystancji uziemienia ?
W Politechnice Gdańskiej opracowano metodę pomiaru impedancji uzio-
mu jako stosunku chwilowej wartości spadku napięcia i wywołującego go
prądu o odpowiednio krótkim czasie narastania impulsu. Cyfrowy miernik
WG-407 produkowany przez firmę ATMOR z Gdańska, którego schemat
przedstawiono na rys. 7.7., realizuje pomiar w pełni automatycznie i wy-
kazuje dużą odporność na zakłócenia.
Do pomiaru wykorzystuje się dwie sondy : prądową Si i napięciową Su.
Po uruchomieniu przetwornica P zasila generator udarów G napięciem 1
kV. Generator emituje do obwodu pomiarowego paczkę udarów prądo-
wych o amplitudzie 1 A, czasie narastania ok. 4
ms i czasie do półszczytu
10
ms. Woltomierz V porównuje sygnał z sondy pomiarowej, przekształ-
cony w dzielniku D, z sygnałami wzorcowymi z generatora udarów i przez
kilkanaście sekund wyświetla uśredniony wynik pomiaru. Blok automaty-
ki steruje pracą miernika, wybierając automatycznie zakres pomiarowy
20/200
W, testuje wyświetlacz i akumulatory zasilania i wyłącza je po
wyświetleniu wyniku.
Omawiany miernik bada właściwości uziemienia instalacji piorunochron-
nej w warunkach zbliżonych do występujących w chwili uderzenia pioru-
na oraz umożliwia pomiary uziemień poszczególnych słupów linii elektro-
energetycznych. Błąd metody oceniany jest na 4 %.
Rys. 7.7. Schemat funkcjonalny i sposób podłączenia miernika WG-307
58
III POMIARY EKSPLOATACYJNE URZĄDZEŃ
ELEKTROENERGETYCZNYCH DO 1 KV
ZASADY WYKONYWANIA POMIARÓW PODSTAWOWYCH
WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH
85. Co nazywamy miernikiem elektrycznym ?
Miernikiem elektrycznym nazywamy przyrząd pomiarowy przeznaczony
do wskazywania z określoną dokładnością, wartości mierzonej wielkości
elektrycznej, za pomocą wskazówki materialnej lub świetlnej albo wy-
świetlacza cyfrowego.
86. Jak dzielimy mierniki elektryczne ?
Elektryczne mierniki dzielimy na dwie zasadnicze grupy: – analogowe i
cyfrowe.
Rozwój produkcji sprzętu elektronicznego w ostatnim okresie doprowadził
do powstania bardzo licznej grupy mierników elektronicznych z odczytem
cyfrowym. Są to multimetry cyfrowe produkowane w dwóch grupach:
u
małe, przenośne mierniki o średniej dokładności, zasilane bateryjnie, o
wskaźniku 3 i 1/2 cyfry lub 3 i 3/4 cyfry,
u
laboratoryjne multimetry cyfrowe to mierniki zwykle zasilane z sieci, o
wskaźniku 4 i 1/2 cyfry lub 5 i 1/2 cyfry,
Oprócz mierników cyfrowych produkowane są mierniki analogowe, na-
stępujących typów:
u
magnetoelektryczne,
u
termoelektryczne
u
elektromagnetyczne,
u
elektrodynamiczne,
u
indukcyjne,
u
cieplne,
u
elektrostatyczne.
87. Jak i czym przeprowadzamy pomiary napięcia ?
Pomiar napięcia wykonujemy woltomierzem, przyrządem o dużej rezy-
stancji wewnętrznej, gdyż od wartości rezystancji zależy natężenie prądu
59
płynącego w gałęzi pomiarowej. Przy pomiarze napięcia fazowego wolto-
mierz podłączamy między przewód fazowy i przewód neutralny lub ochron-
no-neutralny albo ochronny. Przy pomiarze napięcia międzyprzewodowe-
go, woltomierz podłączamy między dwa przewody fazowe. Przed podłą-
czeniem woltomierza należy zwracać uwagę na zakres pomiarowy uży-
tego przyrządu. Powinien on być większy, lub co najmniej równy wartości
spodziewanego napięcia.
88. Jak i czym przeprowadzamy pomiary prądu ?
Do pomiaru prądu płynącego w obwodzie stosujemy amperomierze. Są to
przyrządy o małej rezystancji wewnętrznej i włączamy je szeregowo w
mierzonym obwodzie. Zakres pomiarowy użytego amperomierza powi-
nien być większy lub co najmniej równy spodziewanej wartości prądu w
sprawdzanym obwodzie.
89. Jak przeprowadzamy pomiary prądu przemiennego o wartości więk-
szej od zakresu posiadanego przyrządu ?
W przypadku, gdy wartość prądu przemiennego płynącego w obwodzie
jest większa od zakresu posiadanego przyrządu, do jego pomiaru stosuje-
my przekładniki prądowe. Uzwojenie pierwotne przekładnika włączamy
szeregowo w mierzonym obwodzie a do uzwojenia wtórnego podłącza-
my amperomierz. Jego wskazania mnożymy przez przekładnię przekład-
nika prądowego.
90. O czym należy pamiętać przy wykonywaniu pomiaru prądu prze-
miennego z użyciem przekładnika prądowego ?
Podczas pomiaru prądu z użyciem przekładnika prądowego należy pamiętać,
aby nie przerwać obwodu wtórnego przekładnika, gdy w obwodzie pierwot-
nym płynie prąd. Po przerwaniu obwodu wtórnego przekładnika prądowego
następuje znaczny wzrost napięcia na otwartych zaciskach, co grozi poraże-
niem prądem i uszkodzeniem cieplnym przekładnika prądowego.
W razie potrzeby odłączenia amperomierza od zacisków przekładnika
prądowego bez wyłączania obwodu, należy wcześniej zewrzeć jego za-
ciski wtórne.
60
91. Jak przeprowadzamy pomiary prądu stałego o wartości większej
od zakresu posiadanego przyrządu ?
W przypadku, gdy wartość prądu stałego płynącego w obwodzie jest więk-
sza od zakresu posiadanego przyrządu, do jego pomiaru stosujemy bocz-
niki. Bocznik łączymy szeregowo w mierzonym obwodzie i mierzymy spa-
dek napięcia na boczniku, który jest proporcjonalny do wartości mierzo-
nego prądu płynącego w obwodzie.
92. Jak i czym przeprowadzamy pomiary rezystancji ?
Pomiary rezystancji przeprowadzamy omomierzem lub metodą technicz-
ną. Zgodnie z prawem Ohma wartość rezystancji mierzonego opornika
lub obwodu
R =
(8.1)
gdzie:
U – napięcie zasilania obwodu pomiarowego,
I – prąd płynący w obwodzie pomiarowym.
Przy pomiarze rezystancji opornika metodą techniczną możemy stoso-
wać dwa sposoby połączenia. Mierząc rezystor o małej wartości rezy-
stancji stosujemy tzw. „łącznię napięciową” – rys. 8.1a (poprawny po-
miar napięcia, prąd płynący w gałęzi woltomierza jest wielokrotnie mniej-
szy niż w gałęzi mierzonego rezystora), a amperomierz mierzy sumę prą-
du płynącego przez opornik i woltomierz.
Przy pomiarze opornika o dużej wartości rezystancji (wielokrotnie więk-
szej od rezystancji amperomierza) stosujemy tzw. „łącznię prądową” rys.
8.1 b (poprawny pomiar prądu), a woltomierz mierzy łączny spadek na-
pięcia na oporniku połączonym szeregowo z amperomierzem.
U
I
Rys. 8.1. Układy do pomiaru rezystancji metodą techniczną
61
Rys. 8.2. Układy do pomiaru mocy prądu stałego metodą techniczną
Rys. 8.3. Układy do pomiaru mocy prądu stałego watomierzem
93. Jak i czym przeprowadzamy pomiary mocy prądu stałego?
Pomiar mocy prądu stałego można wykonać metodą techniczną woltomie-
rzem i amperomie-rzem (rys. 8.2) lub przy użyciu watomierza (rys. 8.3).
94. Jak przeprowadzamy pomiary mocy w sieci trójfazowej prądu prze-
miennego ?
W trójfazowej, czteroprzewodowej sieci prądu przemiennego przy syme-
trycznym obciążeniu do pomiaru mocy wystarczy jeden watomierz. Może
on być podłączony bezpośrednio rys. 8.4a, lub przez przekładniki rys. 8.4b.
62
Rys. 8.4. Układy do pomiaru mocy czynnej w symetrycznej sieci 4-przewodowej
a) z watomierzem włączonym bezpośrednio, b) z watomierzem z przekładnikami
W trójfazowej, czteroprzewodowej sieci prądu przemiennego przy niesy-
metrycznym obciążeniu do pomiaru mocy można użyć trzech watomierzy,
najczęściej pomiar ten jest dokonywany za pomocą dwu watomierzy w
tak zwanym układzie Arona (rys. 8.5)
Rys. 8.5. Układy do pomiaru mocy czynnej w niesymetrycznej sieci
3-przewodowej z dwoma watomierzami w układzie Arona
95. Jak i czym przeprowadzamy pomiary zużytej energii elektrycznej ?
Pomiary energii elektrycznej dokonywane są za pomocą liczników energii
prądu przemiennego. Licznikiem energii elektrycznej prądu przemienne-
go jest tarczowy watomierz indukcyjny zaopatrzony w mechanizm zlicza-
jący. Na tarczę aluminiową licznika działa moment napędowy proporcjo-
nalny do mierzonej mocy. Obracająca się tarcza jest hamowana, wskutek
działania prądów indukowanych w tarczy przez pole obejmującego ją
magnesu trwałego. Liczniki indukcyjne produkowane są jako jednofazo-
we i trójfazowe. Obecnie coraz częściej stosowane są liczniki elektro-
niczne do pomiaru zużycia energii elektrycznej.
63
96. Jak i czym przeprowadzamy pomiary współczynnika cos
j
jj
jj ?
Do pomiaru współczynnika mocy w sieci trójfazowej stosowane są mier-
niki elektromagnetyczne tzw. Logometry, z ustrojem o rdzeniu w kształcie
litery Z, o 3 skrzyżowanych cewkach podłączanych na napięcia fazowe.
Cewki są przesunięte w przestrzeni o 120
o
, a wskazanie ich zależy od
kąta przesunięcia fazowego
j.
Logometry tego typu nadają się do pomiaru kąta fazowego lub współ-
czynnika mocy w sieciach trójfazowych, trójprzewodowych o symetrycz-
nych prądach i napięciach.
97. Jak i czym przeprowadzamy pomiary częstotliwości sieci ?
Do pomiaru częstotliwości sieci stosowane są elektromagnetyczne czę-
stościomierze ilorazowe, wskazówkowe lub elektromagnetyczne często-
ściomierze wibracyjne.
Elektromagnetyczne częstościomierze ilorazowe, wskazówkowe są do-
kładniejsze i nie zmieniają wskazań z upływem czasu. Elektromagnetycz-
ne częstościomierze wibracyjne są znacznie tańsze lecz są stosunkowo
mało dokładne, ich wskazania są wrażliwe na wpływ obcych wibracji
mechanicznych i następuje zmiana wskazań po dłuższym użytkowaniu
wskutek zmęczenia materiału języczków.
Częstościomierze ilorazowe i wibracyjne włącza się do obwodu kontrolo-
wanego, tak jak woltomierze.
98. Jak wykonujemy pomiar prądów upływu ?
Pomiar prądu upływu powinien być poprzedzony pomiarem rezystancji
izolacji. Pomiar ten wykonujemy w przypadku doboru wyłączników różni-
cowoprądowych lub dla wykrycia przyczyny ich nieuzasadnionego dzia-
łania w układzie, którego schemat przedstawiono na rys.8.6.
Aby zmierzyć prąd upływu w instalacji należy ją odpowiednio przygoto-
wać. Instalacje w układzie sieci TN-S i TT należy wyłączyć wykonując
przerwę w przewodach L i N, załączyć wszystkie odbiorniki i podać na-
pięcie na przewód fazowy poprzez wielozakresowy miliamperomierz o
zakresie do 20 mA, który zmierzy występujący prąd upływu.
W przypadku pomiaru prądu upływu instalacji w układzie sieci TN-C, na
okres pomiaru należy zrobić przerwę w przewodzie PEN.
64
Rys. 8.6. Układ do pomiaru prądów upływu
BADANIA SPAWAREK, ZGRZEWAREK, AGREGATÓW
PRĄDOTWÓRCZYCH, ELEKTRONARZĘDZI
I ELEKTRYCZNYCH URZĄDZEŃ NAPĘDOWYCH
99. Jak często należy przeprowadzać oględziny i badania spawarek ?
Wg. nieobowiązującego Zarządzenia Ministra Gospodarki Materiałowej
i Paliwowej (MP z 1987 r. nr 8 poz 70, traktowanego jako zasady wie-
dzy technicznej):
Oględziny - należy wykonywać raz na kwartał, w czasie ruchu i postoju.
Przeglądy i badania - należy wykonywać 1 raz w roku. (par. 18) Rezy-
stancja badanych transformatorów i spawarek powinna wynosić co naj-
mniej 2 M
W, a dla silników spawarek wirujących o napięciu do 500 V co
najmniej 0,5M
W.
Rezystancja urządzeń spawalniczych w pomieszczeniach o dużej wilgot-
ności powinna wynosić co najmniej 0,5 M
W.
100. Co należy sprawdzić podczas oględzin spawarek ?
Podczas oględzin spawarek należy sprawdzać:
u
stan i kompletność obudowy,
u
czy wtyczka i przewód zasilający nie są uszkodzone (nie wypalone
styki wtyczki, nie uszkodzona izolacja przewodu).
101. Co należy sprawdzać podczas oględzin zgrzewarek ?
Oględziny zgrzewarek należy wykonywać w terminach ustalonych instruk-
cji eksploatacji, lecz nie rzadziej niż co 3 miesiące. Należy sprawdzać stan:
65
u
zabezpieczeń, regulatorów i łączników,
u
połączeń elektrycznych i mechanicznych,
u
ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej,
u
poprawności działania i wskazań przyrządów pomiarowych oraz urzą-
dzeń sterowania i sygnalizacji,
u
układów chłodzenia i sprężonego powietrza,
u
czystości urządzeń.
102. Co należy sprawdzać w czasie próby ruchu zgrzewarek ?
Próbę ruchu zgrzewarek należy wykonywać w terminach ustalonych in-
strukcji eksploatacji, a zaleca się nie rzadziej niż co 12 miesięcy. Należy
sprawdzać w szczególności:
u
prawidłowość działania zaworów i regulacji układu chłodzenia,
u
prawidłowość działania automatycznego sterowania pracą zgrzewarki,
u
czas poszczególnych faz zgrzewania, docisku i przerwy,
u
działanie przełącznika do ustawiania zgrzewania pojedynczego lub ciągłego.
103. Jak często sprawdza się napięcie biegu jałowego zgrzewarek ?
Pomiar napięcia biegu jałowego zgrzewarek przeprowadza się w termi-
nach ustalonych w instrukcji ruchu i eksploatacji i, lecz nie rzadziej niż co
12 miesięcy. Należy sprawdzić czy napięcie biegu jałowego nie jest wy-
ższe od wartości podanej w instrukcji zgrzewarki.
104. Jaka jest minimalna wartość rezystancji izolacji instalacji zgrzewarek ?
Pomiar rezystancji izolacji zgrzewarek przeprowadza się w terminach
ustalonych instrukcji eksploatacji, a zaleca się nie rzadziej niż co 12 mie-
sięcy. Pomiar należy wykonać między uzwojeniem wtórnym a pierwot-
nym transformatora oraz między uzwojeniem pierwotnym a obudową.
Zmierzona rezystancja nie powinna być mniejsza niż 2 M
W.
105. Jak często sprawdza się skuteczność ochrony przeciwporażeniowej
zgrzewarek ?
Pomiar impedancji pętli zwarcia zgrzewarek należy wykonywać w terminach
ustalonych instrukcji eksploatacji, a zaleca się nie rzadziej niż co 12 miesięcy.
Zmierzona wartość impedancji pętli zwarcia powinna być mniejsza lub równa
wartości wynikającej z zastosowanego zabezpieczenia nadprądowego.
66
106. Jak często sprawdza się zakres regulacji i nastawień prądu zgrze-
wania zgrzewarek ?
Sprawdzanie zakresu regulacji i nastawień prądu zgrzewania zgrzewarek
przeprowadza się w terminach ustalonych instrukcji eksploatacji, lecz nie
rzadziej niż co 12 miesięcy. Należy sprawdzić poprawne działanie regula-
tora zgodnie z wymaganiami dokumentacji fabrycznej.
106. Jakie pomiary należy wykonać przed uruchomieniem agregatu prą-
dotwórczego ?
Przed uruchomieniem agregatu prądotwórczego należy:
u
zmierzyć napięcie i gęstość elektrolitu akumulatora, napięcie powinno wy-
nosić co najmniej 2,1 V na ogniwo, przy gęstości elektrolitu 1,24 g/cm
3
,
jeżeli zmierzone wartości są niższe należy akumulator doładować,
u
sprawdzić raz w miesiącu wartość rezystancji izolacji uzwojeń prądnicy
induktorem o napięciu 1000 V
107. Jakie pomiary należy wykonać podczas przeglądu okresowego agre-
gatu prądotwórczego?
Podczas przeglądu okresowego należy wykonać:
u
pomiary rezystancji izolacji uzwojeń prądnicy induktorem o napięciu 1000 V.
Rezystancja powinna wynosić nie mniej niż 0,5 M
W, dla całego obwo-
du instalacji elektrycznej przy temperaturze w pomieszczeniu 20
o
C.
u
pomiary skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. Pomiary kontro-
lne uziemienia zespołu i skuteczności samoczynnego wyłączenia nale-
ży wykonywać co 2 lata.
u
pomiar napięcia akumulatora. Akumulator należy doładować, gdy na-
pięcie jest niższe niż 2,1 V na ogniwo.
u
pomiar gęstości elektrolitu areometrem. Jeżeli gęstość elektrolitu jest
mniejsza od 1,24 g/cm
3
, ubytki elektrolitu należy uzupełnić elektrolitem,
a przy większej gęstości wodą destylowaną.
108. Jak często i w jaki sposób wykonujemy okresowe badania elek-
tronarzędzi ?
Użytkowane na terenach budowy elektronarzędzia powinny być podda-
wane okresowej kontroli co 6, 4, lub co 2 miesiące w zależności od kate-
gorii użytkowania.
67
Norma PN-88/E-08400/10 ustala terminy okresowych badań kontrolnych elek-
tronarzędzi podczas eksploatacji w zależności od ich kategorii użytkowania:
kat 1 - eksploatacja dorywcza kilkakrotnie w ciągu zmiany i zwrot do
magazynu,
3 badania co 6 mieś.
kat 2 - eksploatacja częsta-nie zwracane (u prac)
3 badania co 4 mieś.
kat 3 - eksploatacja ciągła na kilku zmianach
3 badania co 2 mieś.
Badania należy przeprowadzać także po każdej zaistniałej sytuacji mogą-
cej mieć wpływ na bezpieczeństwo użytkowania.
Zakres prób bieżących: - oględziny zewnętrzne i próba ruchu.
Zakres prób okresowych:
u
oględziny zewnętrzne
u
demontaż i oględziny wewnętrzne,
u
pomiar rezystancji izolacji wykonywany przez 1 min. induktorem 500 V
Wymagana rezystancja izolacji dla urządzeń II klasy ochronności wy-
nosi co najmniej 7 M
W, a dla urządzeń I i III klasy ochronności wynosi
co najmniej 2 M
W,
u
sprawdzanie obwodu ochronnego przez pomiar spadku napięcia po-
między stykiem ochronnym a częściami metalowymi narzędzia wyko-
nywane napięciem U
£12 V i prądem I = 1,5 I
N
lecz nie mniejszym niż
25 A. Wymagana rezystancja R nie może przekraczać 0,1
W,
u
sprawdzenie biegu jałowego przez 5-10 s.
Próbę ruchu należy wykonywać przed każdym użytkowaniem.
109. Jak dzielimy elektryczne urządzenia napędowe ?
Elektryczne urządzenia napędowe dzielą się na następujące grupy:
1. I grupa – urządzenia o mocy większej niż 250 kW oraz urządzenia
o napięciu znamionowym powyżej 1 kV bez względu
na wielkość mocy,
2. II grupa – urządzenia o mocy od 50 kW do 250 kW o napięciu
znamionowym 1 kV i niższym,
3. III grupa – urządzenia o mocy poniżej 50 kW, ale nie mniejszej niż
5,5 kW,
4. IV grupa – urządzenia o mocy poniżej 5,5 kW.
68
110. Jakie są warunki wykonywania pomiarów rezystancji uzwojeń ma-
szyn elektrycznych ?
Pomiary rezystancji uzwojeń maszyn elektrycznych wykonuje się pod-
czas postoju maszyn po ostygnięciu uzwojeń i po odłączeniu od nich prze-
wodów zasilających urządzeń pomocniczych.
Przyjmuje się, że stan zimny maszyny jest osiągnięty, gdy temperatura jej
uzwojeń nie różni się od temperatury otoczenia więcej niż 3
o
C.
111. Jak należy wykonywać pomiary rezystancji uzwojeń maszyn elek-
trycznych ?
Rezystancję uzwojeń maszyn i silników elektrycznych należy mierzyć
bezpośrednio na zaciskach lub pierścieniach ślizgowych, oddzielnie dla
każdego uzwojenia. Pomiar wykonuje się metodą techniczną przyrządami
co najmniej klasy 0,5 lub laboratoryjnym mostkiem Thomsona. Przewody
doprowadzające prąd do pierścieni ślizgowych powinny być połączone z
pierścieniami za pomocą specjalnych obręczy nakładanych na pierście-
nie. Wartość prądu w badanym uzwojeniu ustala się po upływie pewnego
czasu od chwili włączenia napięcia, ponieważ badane uzwojenie posiada
pewną indukcyjność. Przed wyłączeniem prądu w badanym uzwojeniu
należy odłączyć woltomierz (w mostku zewrzeć galwanometr), aby przy-
rządy nie uległy uszkodzeniu wskutek zjawisk indukcyjnych.
112. Jak należy ocenić wyniki pomiaru rezystancji uzwojeń maszyn elek-
trycznych ?
Zmierzone wartości rezystancji uzwojeń maszyn elektrycznych powinny
być jednakowe dla wszystkich faz i zgodne z danymi wytwórcy w grani-
cach dokładności pomiaru, po przeliczeniu na odpowiednią temperaturę.
Negatywny wynik może świadczyć o zwarciach międzyzwojowych lub o
złym stanie złącz w badanym uzwojeniu.
113. Sposób wykonywania pomiarów rezystancji izolacji uzwojeń silników
i maszyn elektrycznych ?
Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń silników i maszyn elektrycznych
wykonuje się mega-omomierzem o napięciu probierczym:
69
u
0,5 kV - dla maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie do 500 V,
u
1,0 kV - dla uzwojeń maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie
powyżej 500 do 1000 V.
Przed pomiarem badane urządzenie należy uziemić na 1 min.
Przy pomiarze rezystancji izolacji uzwojeń silników, maszyn elektrycz-
nych i urządzeń pomocniczych odczytu dokonuje się po upływie 1 min. od
chwili przyłożenia napięcia. Po wykonaniu pomiaru badane uzwojenie
należy rozładować.
114. Ocena wyników pomiaru rezystancji izolacji uzwojeń silników elek-
trycznych
Zmierzone wartości rezystancji izolacji należy przeliczyć do temperatury
20
o
C, jeżeli pomiar był wykonywany przy innej temperaturze uzwojeń.
Przeliczenia nie wymagają zmierzone wartości rezystancji urządzeń po-
mocniczych. Przeliczenia dokonujemy mnożąc otrzymane wartości przez
współczynnik K
20
zgodnie z tabelą 6.
Wyniki pomiaru należy uznać za pozytywne, jeżeli:
1) dla silników o mocy większej niż 250 kW
a) rezystancja izolacji uzwojenia w temperaturze 20
o
C i wyższej po
60 s od chwili rozpoczęcia pomiaru jest nie mniejsza niż 1 M
W na
1 kV napięcia znamionowego uzwojenia,
b) rezystancja izolacji uzwojenia wirnika w temperaturze 20
o
C jest
nie mniejsza niż 0,5 M
W
2) dla silników o mocy 250 kW i mniejszej rezystancja izolacji uzwojeń
silników oraz współpracujących z nimi maszyn elektrycznych w tem-
peraturze 20
o
C i wyższej, jest nie mniejsza niż 0,5 M
W.
3) rezystancja izolacji innych elementów urządzeń jest zgodna z danymi
wytwórcy, a przy ich braku nie mniejsza niż 0,5 M
W.
Tabela 9.1. Współczynnik przeliczeniowy K
20
dla uzwojeń silników
Negatywne wyniki pomiarów mogą świadczyć o zawilgoceniu, zabrudzeniu lub
uszkodzeniu izolacji uzwojeń maszyn albo urządzeń pomocniczych.
70
BADANIA INSTALACJI I URZĄDZEŃ NA TERENACH BUDOWY
115. Co należy sprawdzać podczas oględzin instalacji i urządzeń elek-
trycznych na terenach budowy ?
Podczas oględzin instalacji i urządzeń elektrycznych na placach budowy
należy sprawdzać, czy:
u
zainstalowane urządzenia spełniają wymagania bezpieczeństwa, czy
zostały prawidłowo dobrane i zainstalowane, nie mają uszkodzeń po-
garszających bezpieczeństwo, mają właściwy sposób ochrony przed
porażeniem i pożarem,
u
właściwie oznaczono przewody neutralne, ochronne oraz fazowe i apa-
raturę,
u
właściwie wykonano połączenia przewodów,
u
umieszczono konieczne schematy, tablice ostrzegawcze i inne podobne
informacje,
u
został zapewniony łatwy dostęp do urządzeń dla wygodnej obsługi i
konserwacji.
116. Co należy wykonać podczas pomiarów i badań instalacji oraz urzą-
dzeń elektrycznych na terenach budowy ?
Podczas pomiarów i badan instalacji oraz urządzeń elektrycznych na te-
renach budowy należy wykonać:
u
sprawdzenie ciągłości przewodów ochronnych,
u
pomiar rezystancji przewodów ochronnych,
u
pomiar rezystancji izolacji urządzeń,
u
pomiar impedancji pętli zwarcia,
u
sprawdzenie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych przyci-
skiem test, jeżeli producent nie wymaga inaczej, raz w miesiącu.
Podczas badań instalacji i urządzeń na terenach budowy należy również
sprawdzić czy:
1. zainstalowane urządzenia spełniają wymagania bezpieczeństwa, zostały pra-
widłowo zainstalowane, nie mają uszkodzeń pogarszających bezpieczeństwo,
mają właściwy stopień ochrony i zabezpieczenie przed pożarem,
2. właściwie oznaczono przewody ochronne, neutralne, fazowe i aparaturę,
3. właściwie wykonano połączenia przewodów,
4. jest zapewniony dostęp do urządzeń dla wygodnej obsługi i konserwacji.
71
117. Jaka wymagana jest częstość wykonywania badań okresowych na
terenach budowy ?
Terminy wykonywania badań okresowych na terenach budowy zawarte
są w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003r. w
sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy wykonywaniu robót budow-
lanych [30], które stanowi:
W §58
Okresowa kontrola stanu stacjonarnych urządzeń elektrycznych pod wzglę-
dem bezpieczeństwa odbywa się co najmniej jeden raz w miesiącu, nato-
miast kontrola stanu i oporności izolacji tych urządzeń, co najmniej dwa
razy w roku, w okresach najmniej korzystnych dla stanu izolacji tych urzą-
dzeń i ich oporności a ponadto:
1) przed uruchomieniem urządzenia po dokonaniu zmian, przeróbek i na-
praw części elektrycznych i mechanicznych,
2) przed uruchomieniem urządzenia, jeżeli urządzenie było nieczynne ponad
miesiąc,
3) przed uruchomieniem urządzenia po jego przemieszczeniu.
W §59
1) W przypadku zastosowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych
w instalacji, należy sprawdzić ich działanie przed przystąpieniem do pracy.
2) Kopie zapisu pomiarów skuteczności zabezpieczenia przed porażeniem
prądem elektrycznym powinny znajdować się u kierownika budowy.
3) Dokonywane naprawy i przeglądy urządzeń elektrycznych powinny być
odnotowane w książce konserwacji urządzeń.
BADANIA ELEKTRYCZNYCH LINII NAPOWIETRZNYCH
I KABLOWYCH DO 1 KV
118. Jakie są kategorie linii elektroenergetycznych i warunki przyjęcia
ich do eksploatacji ?
Linie elektroenergetyczne dzielą się na następujące kategorie:
Kategoria I – linie napowietrzne o napięciu znamionowym 220 kV i wy-
ższym i linie kablowe o napięciu znamionowym 60 kV i wyższym
72
Kategoria II – linie napowietrzne i kablowe o napięciu znamionowym
wyższym niż 1 kV nie zaliczone do kategorii I
Kategoria III – linie napowietrzne i kablowe o napięciu znamionowym
1 kV i niższym.
Przyjęcie do eksploatacji sieci elektroenergetycznych nowych, przebudo-
wanych lub po remoncie może nastąpić po stwierdzeniu, że zostały speł-
nione wymagania określone we właściwych normach w warunkach tech-
nicznych budowy urządzeń elektroenergetycznych oraz w zasadach wie-
dzy technicznej.
119. Jaka jest częstość wykonywania oględzin i pomiarów obciążeń linii
napowietrznych i kablowych do 1 kV ?
Oględziny linii napowietrznych i kablowych do 1 kV przeprowadzamy raz
na trzy lata. Pomiary obciążeń linii napowietrznych i kablowych do 1 kV
wykonujemy raz na trzy lata w godzinach ich największego obciążenia .
120. Jak sprawdzamy ciągłość żył kabli i jak identyfikujemy jego żyły?
Poszczególne żyły nie powinny mieć przerw. Oznaczenia każdej żyły na
obydwu końcach powinny być identyczne. Ciągłość żył kabla i ich identy-
fikacja odbywa się w stanie beznapię-ciowym po rozładowaniu pojemno-
ści kabla. Ciągłość żył można sprawdzać megaomomierzem lub przy uży-
ciu źródła prądu stałego o niskim napięciu poniżej 24 V. Aby sprawdzić
ciągłość żył kabla należy je zewrzeć na jednym końcu a na drugim spraw-
dzać ciągłość połączenia. Podczas identyfikacji żył kabla należy zwierać
żyły pojedynczo do pancerza (źródło prądu niskiego napięcia) lub do ziemi
(induktor). Sprawdzanie ciągłości żył może też odbywać się przy użyciu
mostka Wheatstone’a lub miernika do pomiaru małych rezystancji.
121. Jak wykonujemy pomiar rezystancji izolacji kabli energetycznych ?
Pomiar rezystancji izolacji kabli sterowniczych o napięciu znamionowym
izolacji 250 V wykonuje się induktorem o napięciu 500 V, kabli sterowni-
czych o napięciu znamionowym izolacji 750 V wykonuje się induktorem o
napięciu 1000 V, a kabli energetycznych niezależnie od napięcia znamio-
nowego badanego kabla, wykonuje się induktorem o napięciu 2500 V.
73
Pomiarowi podlega rezystancja izolacji każdej żyły kabla względem pozo-
stałych żył zwartych i uziemionych. Rezystancja izolacji kabla w linii o
długości do 1 km przeliczona na temperaturę 20
o
C nie powinna być mniejsza
od wartości podanych poniżej. W kablu o długości powyżej 1 km wartość
rezystancji przeliczona na 1km długości w temperaturze 20
o
C nie powin-
na być mniejsza od wartości podanych poniżej.
Zgodnie z PN-E-04700:2000r. rezystancja izolacji kabli do 1 kV powinna
wynosić co najmniej:
u
75 M
W/km - dla kabli z izolacją gumową,
u
20 M
W/km - dla kabli z izolacją papierową
u
20 M
W/km - dla kabli z izolacją polwinitową
u
100 M
W/km - dla kabli z izolacją polietylenową,
Aby przeliczyć rezystancję kabla na długość 1 km w temperaturze 20
o
C:
to rezystancję zmierzoną R
zm
mnożymy przez długość kabla w km, np.
kabel o długości 2,7 km ma rezystancję 100 M
W, stąd 2,7x100 = 270
M
W/km i przez współczynnik K
20
dla temperatury pomiaru z tabeli 3.1
(pyt 33), czyli R
iz 20/km
= R
zm
x L x K
20
gdzie L jest długością kabla w km.
BADANIA ELEKTRYCZNYCH INSTALACJI
OŚWIETLENIOWYCH
122. Jakim badaniom podlegają elektryczne instalacje oświetleniowe ?
Podczas badań elektrycznych instalacji oświetleniowych sprawdzamy
rezystancję izolacji instalacji, skuteczność ochrony przeciwporażeniowej
opraw oświetleniowych
I klasy ochronności (zgodnie z wcześniej podanymi zasadami) oraz zgod-
ność natężenia oświetlenia z wymaganiami normy.
123. Podać warunki i sposób wykonania pomiaru natężenia oświetlenia
Natężenie oświetlenia mierzymy luksomierzem w poszczególnych punk-
tach pomieszczenia na wysokości powierzchni pracy. Dla ułatwienia po-
miarów czujnik luksomierza można umieścić na wózku. Odczyt powinien
być wykonywany w taki sposób aby nie zasłaniać źródeł światła oraz
powierzchni odbijającej światło. Celem ustalenia średniego natężenia oświe-
tlenia należy badane pomieszczenie podzielić na „n” równych pól (prosto-
74
kątów lub kwadratów) i wykonać pomiary natężenia oświetlenia w środ-
kach wyznaczonych pól. Średnie natężenie oświetlenia w pomieszczeniu
oblicza się ze wzoru:
E
śr
=
(12.1)
gdzie:
E
n
- natężenie oświetlenia w środku jednego pola,
n - ilość zmierzonych pól.
Pomiary natężenia oświetlenia należy wykonywać w pomieszczeniach z
docelowym wykończeniem.
124. Jakie są wymagania dotyczące równomierności natężenia oświetlenia ?
Równomierność oświetlenia na płaszczyźnie roboczej przy pracy ciągłej
powinna wynosić co najmniej 0,65, a przy pracy krótkotrwałej oraz w
strefach komunikacyjnych - co najmniej 0,4.
Wartości średnie natężenia oświetlenia na sąsiadujących płaszczyznach
roboczych, o różnych funkcjach, lub na płaszczyźnie roboczej w, stosunku
do pozostałej nie roboczej części pomieszczenia, lub w sąsiadujących po-
mieszczeniach, nie powinny przekraczać stosunku 5:1. jeżeli natężenie
oświetlenia na płaszczyznach roboczych wynosi 1500 lx, natężenie oświe-
tlenia w pozostałej części pomieszczenia nie powinno być mniejsze niż
300 lx, a natężenie oświetlenia w korytarzu bezpośrednio przyległym do
pomieszczenia nie powinno być mniejsze niż 60 lx.
BADANIA INSTALACJI I URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH
W POMIESZCZENIACH ZAGROŻONYCH WYBUCHEM
125. Co należy sprawdzić podczas oględzin instalacji w pomieszczeniach
zagrożonych wybuchem ?
Podczas oględzin instalacji i urządzeń elektrycznych w pomieszczeniach
zagrożonych wybuchem należy sprawdzić w szczególności:
u
wskazania aparatury kontrolno-pomiarowej oraz automatyki,
u
stan zabezpieczeń elektrycznych i mechanicznych,
u
stan zewnętrzny płaszczyzn i powłok ochronnych przewodów i kabli
oraz obudowy dławików i mocowań,
å
E
n
n
75
u
temperaturę osłon, obudów, łożysk i połączeń przewodów, działanie kli-
matyzacji, chłodnic, nagrzewnic i sprzęgieł,
u
prawidłowość przesyłu sygnałów i ich rejestrację,
u
prawidłowość pracy łożysk i układów smarowania,
u
stan automatyki zabezpieczeniowej,
u
wielkość ciśnienia i nastawień blokad,
u
stan połączeń śrubowych, tabliczek znamionowych i opisowych oraz
napisów ostrzegawczych.
Ponadto oględziny powinny obejmować sprawdzenie:
u
w urządzeniach z osłoną ognioszczelną - stanu osłon i złącz ogniosz-
czelnych,
u
w urządzeniach budowy wzmocnionej - stanu widoczności połączeń
prądowych,
u
w urządzeniach z osłoną powietrzną lub gazową z nadciśnieniem - dzia-
łania i stanu systemu przewietrzania lub nadciśnienia,
u
w urządzeniach budowy wzmocnionej - stanu widoczności połączeń w
torach prądowych,
u
w urządzeniach z osłoną powietrzną lub gazową z nadciśnieniem - dzia-
łania i stanu systemu przewietrzania lub nadciśnienia,
u
w urządzeniach budowy iskrobezpiecznej - działanie obwodów zewnętrz-
nych i urządzeń w nich zainstalowanych, prawidłowości usytuowania
aparatury w obwodzie iskrobezpiecznym, stanu przewodów wyrów-
nawczych, boczników ochronnych i ich mocowania,
u
w urządzeniach z osłoną cieczową - prawidłowości pozycji zainstalo-
wania urządzenia, poziomu cieczy oraz szczelności kadzi obudowy,
u
w urządzeniach z osłoną piaskową - poziomu piasku, stanu wyposaże-
nia dodatkowego,
u
w urządzeniach budowy specjalnej - stanu technicznego masy zalewo-
wej, stanu ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi i chemicznymi,
stanu zabezpieczeń elektrycznych, sposobu wprowadzenia lub wypro-
wadzenia przewodów,
u
w urządzeniach innych niż przeciwwybuchowe - stanu obudowy, sta-
nu technicznego wentylatora zewnętrznego, stanu zabezpieczeń elek-
trycznych.
Oględziny powinny zostać wykonane w terminach określonych w instrukcji
eksploatacji. Oględziny zalecane są nie rzadziej niż raz w miesiącu.
76
126. Jak często należy wykonywać pomiary i badania rezystancji izolacji
kabli, przewodów i urządzeń elektrycznych w pomieszczeniach za-
grożonych wybuchem ?
Pomiar rezystancji izolacji kabli, przewodów i urządzeń elektrycznych w
pomieszczeniach zagrożonych wybuchem należy wykonywać w termi-
nach określonych w instrukcji eksploatacji. Pomiary zalecane są nie rza-
dziej niż raz w roku. Sprawdzanie wyłączników różnicowoprądowych przy-
ciskiem TEST – jeżeli producent nie zaleci inaczej raz w miesiącu.
127. Co należy wykonać podczas sprawdzania instalacji piorunochron-
nej obiektów zagrożonych wybuchem ?
Sprawdzanie instalacji piorunochronnej obiektów zagrożonych wybuchem
należy przeprowadzić w zakresie:
u
oględzin części naziemnej (zwody, przewody odprowadzające),
u
sprawdzenia ciągłości przewodów odprowadzających,
u
pomiaru rezystancji uziomów - zmierzone rezystancje nie mogą być
wyższe niż 5
W.
Należy przeprowadzać je w terminach określonych w instrukcji eksplo-
atacji (pomiary zalecane są nie rzadziej niż raz na rok).
128. Jak często należy wykonywać sprawdzanie skuteczności ochrony
przeciwporaże-niowej w obiektach zagrożonych wybuchem ?
Sprawdzanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w obiektach
zagrożonych wybuchem należy wykonywać dla instalacji elektrycznej
gniazd wtyczkowych, opraw oświetleniowych oraz odbiorników I klasy
ochronności. Dopuszczalne wartości impedancji pętli zwarcia zależą od
rodzaju zastosowanych zabezpieczeń i warunków środowiskowych w
badanym obiekcie. Sprawdzenie należy przeprowadzać terminach okre-
ślonych w instrukcji eksploatacji (pomiary zalecane są nie rzadziej niż raz
na rok). Sprawdzanie wyłączników różnicowoprądowych przyciskiem
TEST – jeżeli producent nie zaleci inaczej raz w miesiącu.
129. Jak często i czym należy wykonywać sprawdzanie obecności prą-
dów błądzących w obiektach zagrożonych wybuchem ?
Sprawdzanie obecności prądów błądzących w obiektach zagrożonych wy-
buchem należy wykonywać miernikiem do pomiaru prądów błądzących lub
77
przy użyciu elektrod do pomiaru różnicy potencjałów wskazującej na obec-
ność prądów błądzących. Zmierzone wartości nie mogą przekraczać war-
tości dopuszczalnych podanych w odpowiednich przepisach.
Sprawdzenie to należy przeprowadzać terminach określonych w instruk-
cji eksploatacji (pomiary zalecane są nie rzadziej niż raz na rok).
BADANIA ROZDZIELNIC ELEKTROENERGETYCZNYCH,
TRANSFORMATORÓW I BATERII KONDENSATORÓW
O NAPIĘCIU DO 1 KV,
130. Co należy wykonać podczas oględzin rozdzielnic elektroenerge-
tycznych ?
Podczas skróconych oględzin stacji elektroenergetycznych o napięciu do
1 kV należy sprawdzić:
u
stan napisów i oznaczeń informacyjno-ostrzegawczych,
u
stan zewnętrzny aparatury, napędów, łączników, izolatorów oraz połą-
czeń śrubowych szyn i przewodów,
u
stan sprzętu ochronnego i przeciwpożarowego,
u
działanie instalacji oświetleniowej w pomieszczeniu rozdzielnicy,
u
stan ogrodzeń i zamknięć przy wejściach do pomieszczeń rozdzielnicy,
Należy je wykonywać co 5 lat lub w terminach określonych w instrukcji
eksploatacji.
131. Jak często należy sprawdzać działanie przyrządów pomiarowo-kontrol-
nych w rozdzielnicach ?
Działanie przyrządów pomiarowo-kontrolnych w rozdzielnicach należy
sprawdzać - co 5 lat lub w terminach określonych w instrukcji eksploata-
cji i ruchu. Sprawdzeniu podlega:
u
działanie przyrządów pomiarowych takich jak: amperomierze, wolto-
mierze, watomierze, liczniki energii elektrycznej.
u
przekładnia przekładników prądowych,
u
prawidłowość działania aparatów wyposażonych w wyzwalacze nad-
miarowoprądowe i zwarciowe,
u
baterie kondensatorów - jeżeli są zabudowane w rozdzielnicy.
78
132. Co należy sprawdzać i jak często w zakresie ciągłości i rezystancji
obwodów ochronnych rozdzielnic ?
Sprawdzenie ciągłości i rezystancji obwodów ochronnych należy prze-
prowadzać - co 5 lat lub w terminach określonych w instrukcji eksploata-
cji. Należy sprawdzać poprawność połączeń elementów konstrukcji i osłon
z główną szyną uziemiającą.
133. Na czym polegają oględziny transformatora ?
Podczas oględzin transformatora należy sprawdzić czy:
u
nie ma wycieków oleju z kadzi i izolatorów,
u
poziom oleju w olejowskazie jest prawidłowy,
u
zaciski przyłączeniowe nie są uszkodzone lub opalone,
u
powierzchnie izolatorów nie są uszkodzone.
Oględziny należy wykonywać - co 5 lat, a także przed uruchomieniem
transformatora, jeżeli przerwa w ruchu trwała ponad 1 miesiąc. Oględzi-
ny zalecane są po pierwszym roku eksploatacji.
134. Jak często i czym należy wykonywać pomiar rezystancji izolacji
uzwojeń transformatora ?
Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń transformatora wykonywać - co 5 lat, dla
transformatorów hermetyzowanych co 10 lat, a także przed uruchomieniem
transformatora, jeżeli przerwa w ruchu trwała ponad 1 miesiąc. Pomiar rezy-
stancji izolacji uzwojeń zalecany jest po pierwszym roku eksploatacji.
Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń wykonujemy miernikiem 2500 V i dla
transformatora olejowego odczytujemy wartość rezystancji R
15
po 15 s i
R
60
po upływie 60 s, obliczając następnie współczynnik absorpcji R
60
/R
15
,
który jest wskaźnikiem zmiany rezystancji izolacji uzwojeń transformato-
ra olejowego. W zakresie średnich temperatur oleju wskaźnik ten nie po-
winien być mniejszy niż:
u
1,3 – w przypadku izolacji doziemnej,
u
1,5 – w przypadku izolacji międzyuzwojeniowej.
Zgodnie z wymaganiem normy PN-E-04700: czerwiec 2000, „pomiar re-
zystancji uzwojeń transformatora należy wykonać miernikiem izolacji o
napięciu - co najmniej 2,5 kV, przy czystych i suchych izolatorach w tem-
peraturze od 5 do 35
o
C. Uzyskane wyniki należy przeliczyć do tempera-
tury w jakiej wykonano pomiar u wytwórcy według zasady: obniżenie
79
temperatury o 15
o
C powoduje dwukrotny wzrost rezystancji i przeciwnie
podwyższenie temperatury o 15
o
C powoduje dwukrotne zmniejszenie re-
zystancji izolacji.”
Wymaganie dotyczące obliczania wskaźnika zmiany rezystancji dla trans-
formatorów nowych tzw. współczynnika absorbcji K = R
60
/R
15
, zostało
usunięte z normy z 2000 r.
Rezystancja izolacji uzwojeń transformatora olejowego nie powinna być mniej-
sza niż 70% wartości zmierzonej w wytwórni przy temperaturze oleju 20
o
C.
135. Jakie wymagania stawiane są dla izolacji transformatorów suchych ?
Rezystancja izolacji uzwojeń transformatora suchego zmierzona w tem-
peraturze 20
oC
C, po 60 s od chwili przyłożenia napięcia, nie powinna być
mniejsza niż 25 M
W w przypadku napięć zna-mionowych powyżej 10 kV
oraz 15 M
W w przypadku napięć znamionowych 10 kV i niższych, przy
wilgotności względnej do 65%.
136. Jakimi przyrządami wykonujemy pomiary rezystancji uzwojeń transfor-
matora ?
Pomiar rezystancji uzwojeń transformatora należy wykonywać - co 5 lat,
a dla transformatorów hermetyzowanych co 10 lat, a także przed urucho-
mieniem transformatora, jeżeli przerwa w ruchu trwała ponad 1 miesiąc
oraz zalecany jest po pierwszym roku eksploatacji.
Pomiar rezystancji uzwojeń GN, połączonych przeważnie w trójkąt, wy-
konujemy mostkiem Wheatstone’a między wyprowadzeniami faz A-B,
A-C, B-C, a uzwojeń DN połączonych w gwiazdę, wykonujemy most-
kiem Thomsona między punktem gwiazdowym a wyprowadzeniami faz a;
b i c. Wartość rezystancji uzwojeń powinna być zgodna z danymi produ-
centa i taka sama dla wszystkich faz, z dopuszczalną różnicą do 3 %.
137. Jak często należy wykonywać pomiary rezystancji uziemień roboczych
transformatora ?
Pomiar rezystancji uziemień roboczych transformatora należy wykony-
wać - co 5 lat, a także przed uruchomieniem transformatora, jeżeli prze-
rwa w ruchu trwała ponad 1 miesiąc oraz zalecany jest po pierwszym
roku eksploatacji. Dopuszczalna wartość rezystancji uziemień roboczych
powinna być określona w dokumentacji lub obliczona ze wzoru:
80
(17)
gdzie I
Z
– prąd zwarciowy doziemny w sieci wyższego napięcia
(zwykle określony przez Zakład Energetyczny).
138. Co sprawdzamy podczas badania oleju transformatorowego ?
Skrócone badania oleju transformatorowego wykonuje się - co 5 lat, dla
transformatorów hermetyzowanych co 10 lat, a także przed uruchomie-
niem transformatora, jeżeli przerwa w ruchu trwała ponad 1 miesiąc.
Badanie oleju zalecane jest po pierwszym roku eksploatacji.
Skrócone badania oleju obejmuje:
u
oznaczanie zawartości ciał stałych w oleju,
u
oznaczanie zawartości wody w oleju
u
wyznaczenie napięcia przebicia oleju
Napięcie przebicia oleju U
p
w temperaturze 20
o
C w iskierniku kulowym
F 36 mm, między elektrodami w odległości 2,5 mm nie powinno być mniej-
sze niż 40 kV dla transformatorów o mocy 1,6 MVA lub mniejszej.
Należy wyznaczyć średnie odchylenie standardowe S i względne odchy-
lenie standardowe V w % według wzorów:
(18)
gdzie
U
pi
–wartości napięcia przebicia otrzymane przy kolejnych pomiarach w kV,
U
p
– wartość średnia napięcia przebicia, z 6 kolejnych pomiarów,
n
– liczba 6 pomiarów,
S
– średnie odchylenie standardowe,
V – względne odchylenie standardowe.
Względne odchylenie standardowe nie może być większe niż 20 %.
139. Co należy wykonać podczas oględzin baterii kondensatorów ?
Oględziny baterii kondensatorów obejmują:
u
sprawdzenie wskazań przyrządów pomiarowych,
u
oględziny stanu kondensatorów (wybrzuszenia, wycieki oleju, czystość
izolatorów),
R
£
50
I
z
£ 5 W
81
u
sprawdzenie stanu połączeń roboczych,
u
sprawdzenie stanu obwodów rozładowczych,
u
sprawdzenie stanu ochrony przeciwporażeniowej,
u
sprawdzenie stanu urządzeń zabezpieczających, regulacyjnych i łączników,
u
sprawdzenie stanu ogrodzeń i osłon ochronnych.
Oględziny należy przeprowadzić w terminach ustalonych w instrukcji eks-
ploatacji.
140. Jakie są minimalne wartości rezystancji izolacji baterii kondensa-
torów i jak często należy je sprawdzać ?
Rezystancję izolacji kondensatorów między zwartymi zaciskami roboczy-
mi a obudową mierzy się miernikiem izolacji o napięciu 1000 V - wartość
tej rezystancji nie powinna być mniejsza niż 200 M
W, Rezystancja izolacji
obwodów i urządzeń pomocniczych baterii mierzona induktorem 500 V
nie powinna być mniejsza niż 20 M
W.
Pomiar rezystancji izolacji baterii kondensatorów wykonuje się co 5 lat.
141. Jaką metodą i jak często należy wykonywać pomiar pojemności
kondensatorów ?
Pomiar pojemności kondensatorów wykonuje się co 5 lat, miernikiem do
pomiaru pojemności lub metodą techniczną przy użyciu woltomierza i
amperomierza.
Aby osiągnąć odpowiednią dokładność, należy użyć przyrządów pomia-
rowych o klasie dokładności nie mniejszej niż 0,5 oraz zasilać układ po-
miarowy napięciem sinusoidalnym.
Aparatura pomiarowa powinna zapewniać wykonanie pomiaru z błędem
nie większym niż 1,0%.
Wyniki pomiarów pojemności kondensatorów są pozytywne, jeżeli:
– różnica pojemności jednostki kondensatorowej w stosunku do wartości
pojemności zmierzonej przy przyjmowaniu do eksploatacji nie przekracza
3% dla kondensatorów o napięciu znamionowym wyższym od 1 kV i 15 %
dla kondensatorów o napięciu znamionowym do 1 kV,
Układy do pomiarów pojemności kondensatorów jednofazowych przed-
stawiono na rys. 26, a kondensatorów trójfazowych na rys. 27.
82
Do pomiarów należy stosować napięcie przemienne o wartości 24 – 100 V.
Pojemność dla poszczególnych układów z rys. 27 oblicza się ze wzoru:
Rys. 26. Układ do pomiaru
pojemności kondensatora
jednofazowego
Rys. 27. Układy do pojemności
kondensatora trójfazowego
142. Co i kiedy sprawdza się w obwodach rozładowczych baterii kon-
densatorów ?
Sprawdzenie obwodów rozładowczych wykonuje się co 5 lat. Polega ono
na sprawdzeniu czy:
u
w obwodzie rozładowczym nie występuje przerwa,
u
rezystancja obwodów rozładowczych baterii jest zgodna z danymi pro-
ducenta,
u
po odłączeniu kondensatora od zasilania napięcie na jego zaciskach
obniży się do wartości poniżej 50 v w czasie krótszym od 60 sekund.
83
143. Jakie różnice pojemności poszczególnych faz baterii są dopusz-
czalne ?
Wyniki pomiarów równomiernego rozkładu pojemności kondensatorów na
poszczególne fazy uznajemy za pozytywne, jeżeli:
1. różnica pojemności poszczególnych faz baterii w odniesieniu do fazy o
największej pojemności nie powinna przekraczać:
a) 10% – dla baterii połączonych w trójkąt,
b) 5% – dla baterii połączonych w gwiazdę.
3. różnica pojemności dla grup łączonych szeregowo w fazie baterii nie
powinna przekraczać 4% w odniesieniu do grupy o największej pojem-
ności. W przypadku stwierdzenia nierównomiernego rozkładu pojem-
ności na poszczególne fazy lub grupy baterii, należy odpowiednio prze-
stawić kondensatory tak, aby uzyskać możliwie równomierne obciąże-
nie wszystkich faz.
Napięcie na zaciskach kondensatora nie może przekraczać długotrwale
110 % jego napięcia znamionowego.
144. Jaki może być maksymalny prąd obciążenia, i jakie jest dopusz-
czalne długotrwale przekroczenie napięcia zasilania baterii kon-
densatorów ?
Maksymalny prąd obciążenia baterii kondensatorów nie może przekra-
czać 130 % jego prądu znamionowego i nie może ulegać zmianom w
czasie, z innych przyczyn niż zmiana napięcia zasilania.
Napięcie na zaciskach kondensatora nie może przekraczać długotrwale
110 % jego napięcia znamionowego.
145. Jak często należy sprawdzać skuteczność ochrony przeciwporaże-
niowej baterii kondensatorów ?
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej baterii konden-
satorów wykonuje się co 5 lat, przez pomiar impedancji pętli zwarcia i
porównanie uzyskanego wyniku z wartością dopuszczalną dla zastoso-
wanego zabezpieczenia ochronnego.
84
Literatura
1.
Z. Gryżewski: Prace pomiarowo-kontrolne przy urządzeniach elektroener-
getycznych o napięciu znamionowym do 1 kV. COSiW SEP, Warszawa
2002.
2.
F. Łasak: Wykonywanie pomiarów odbiorczych i okresowych pomiarów
ochronnych w instalacjach elektrycznych o napięciu znamionowym do 1
kV. Materiały konferencyjne ETW 2004. COSiW SEP, Warszawa 2004.
3.
Zespól autorów pod redakcją J. Strzałki: Instalacje elektryczne i teletech-
niczne. Poradnik montera i inżyniera elektryka. Wydawnictwo Verlag
Dashofer Sp. z o. o. Warszawa, aktualizacja sierpień 2011 r.
4.
Praca zbiorowa pod redakcją Krystyna Kuprasa. Wytyczne. Pomiary w
elektrotechnice. Wydanie VIII Warszawa 2007 r.
5.
H. Markiewicz: Instalacje elektryczne. WNT Warszawa 2000.
6.
S. Lebson: Podstawy miernictwa elektrycznego. WNT Warszawa 1972.
Wykaz norm związanych z tematyką zeszytu
7.
PN-EN 61140:2005 Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym.
Wspólne aspekty instalacji i urządzeń
8.
PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 41:
Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem
elektrycznym.
9.
PN-HD 60364-5-54:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia Część 5-54:
Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego Uziemienia, przewody ochron-
ne i przewody połączeń ochronnych Instalacje elektryczne w obiektach
budowlanych.
10.
PN-IEC 60364-6-61 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Sprawdzanie. Sprawdzanie odbiorcze.
11.
PN-HD 60364-6:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Spraw-
dzanie.
12.
PN-HD 60364-7-704:2010 Instalacje elektryczne w obiektach budowla-
nych. Instalacje placów budowy i robót rozbiórkowych.
13.
PN-88/E-08400/10 Narzędzia ręczne o napędzie elektrycznym. Badania
kontrolne w czasie eksploatacji.
14.
PN-E-04700:2000 Urządzenia i układy elektryczne w obiektach elektro-
energetycznych. Wytyczne przeprowadzania pomontażowych badań od-
biorczych.
85
15.
PN-83/E-06040 Transformatory. Ogólne wymagania i badania.
16.
N SEP-E004. Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Pro-
jektowanie i budowa.
17.
PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie Oświetlenie miejsc pracy
Część20. 1: Miejsca pracy we wnętrzach.
18.
PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa – część 1: Zasady ogólne.
19.
PN-EN 62305-2 Ochrona odgromowa – część 2: Zarządzanie ryzykiem.
20.
PN-EN 62305-3 Ochrona odgromowa – część 3: Uszkodzenia fizyczne
obiektu i zagrożenia życia.
21.
PN-EN 62305-4 Ochrona odgromowa – część 4: Urządzenia elektryczne
i elektroniczne w obiektach.
22.
PN-EN 50014 :2002U Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożo-
nych wybuchem. Wymagania ogólne i metody badań.
Wykaz aktów prawnych związanych z tematyką zeszytu
23.
Ustawa z dnia 7 lipca 1994r. Prawo Budowlane (tekst jednolity Dz. U. z
2006 r. nr 156, poz. 1118, z późniejszymi zmianami)
24.
Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo Energetyczne (Dz. U. z 1997r.
nr 54, poz. 348 (z późniejszymi zmianami)
25.
Ustawa z 11 maja 2001 r. Prawo o Miarach (Dz. U. nr 63 z 2001r. - poz
636
26.
Ustawa o Normalizacji z 12 września 2002r. (Dz. U. nr 169 z 2002r. poz.
1386)
27.
Zarządzenie Ministra Gospodarki Materiałowej i Paliwowej z dnia 28 lu-
tego 1987r. (MP nr 8 z 1987r., poz. 70)
28.
Zarządzenia nr 198 z 1996 r. oraz nr 29 i 30 z 1999 r. Prezesa Głównego
Urzędu Miar (Dz. Urz. Miar i Probiernictwa nr 27/96 i 4/99)
29.
Ustawa z dnia 27 marca 2003r. o zmianie ustawy Prawo Budowlane (Dz.
U. z 2003r. nr 80, poz. 718)
30.
Ustawa z dnia 4 marca 2005r. o zmianie ustawy Prawo Energetyczne
oraz ustawy Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2005r. nr 62, poz. 552)
31.
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. w spra-
wie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich
usytuowanie (Dz. U. z 2002r. nr 75, poz. 690)
32.
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003r. w sprawie
bezpieczeństwa i higieny pracy przy wykonywaniu robót budowlanych,
(Dz. U. z 1972r. nr 13, poz. 93).
86
33.
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21
kwietnia 2006r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych
obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. z 2006r. nr 80, poz.563).
34.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia
28 kwietnia 2003r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania kwali-
fikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci
(Dz. U. z 2003r. nr 89, poz. 828).
35.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 września 2000r. w spra-
wie szczegółowych warunków przyłączania podmiotów do sieci elektro-
energetycznych, obrotu energią elektryczną, świadczenia usług przesyło-
wych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardów jakościo-
wych obsługi odbiorców. (Dz. U. z 2000r. nr 85, poz. 957).
36.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 roku w sprawie
szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego
37.
Rozporządzenie ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w spra-
wie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach ener-
getycznych. (Dz. U. z 1999r. nr 80, poz. 912)
38.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 22 grudnia 2005 r. w sprawie
zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przezna-
czonych do użytku w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem (Dz. U. z
2005 r. nr 263, poz. 2203)
39.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 stycznia 2008 r. w sprawie
prawnej kontroli metrologicznej (Dz. U. z 2008r. nr 5, poz. 29)
40.
Zarządzenie Prezesa Głównego Urzędu Miar nr 12 z dnia 30 marca 1999r.
w sprawie wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu
pętli zwarcia. (Dz. U. Miar i Probiernictwa z 1999r. nr 3, poz. 14)
41.
Zarządzenie Prezesa Głównego Urzędu Miar nr 18 z dnia 11 lipca 2000 r.
w sprawie wprowadzenia przepisów metrologicznych o miernikach oporu
izolacji. Dz. U. Miar i Probiernictwa z 2000r. nr 4, poz. 20)
87
88