Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach elektrycznych 2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Andrzej Wadas

Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach
elektrycznych 724[05].Z2.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

dr inż. Gerard Lipiński
dr hab. inż. Krzysztof Pacholski

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Barbara Kapruziak

Konsultacja:

dr inż. Bożena Zając

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 724[05].Z2.02
„Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach elektrycznych” zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu elektromechanik 724[05].

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Badania odbiorcze i eksploatacyjne instalacji elektrycznych i ich zakres

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Mierniki do pomiarów sprawdzających w instalacjach – rodzaje,
przeznaczenie i obsługa

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Badanie ciągłości przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Pomiary rezystancji izolacji instalacji elektrycznych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Pomiary impedancji pętli zwarcia

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Badanie wyłączników różnicowoprądowych

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Pomiary rezystancji uziemienia

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik, który Ci przekazujemy, będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy

o wykonywaniu pomiarów sprawdzających w instalacjach elektrycznych oraz kształtowaniu
umiejętności

oceniania

stanu

technicznego

instalacji

skuteczności

ochrony

przeciwporażeniowej.

W Poradniku będziesz mógł znaleźć następujące informacje ogólne:

−

wymagania wstępne określające umiejętności, jakie powinieneś posiadać, abyś mógł bez
problemów rozpocząć pracę z poradnikiem,

−

cele kształcenia, czyli wykaz umiejętności, jakie opanujesz w wyniku kształcenia w ramach
tej jednostki modułowej,

−

materiał nauczania, czyli wiadomości teoretyczne konieczne do opanowania treści
jednostki modułowej,

−

zestaw pytań sprawdzających, czy opanowałeś już podane treści,

−

ćwiczenia, zawierające polecenia, sposób wykonania oraz wyposażenie stanowiska pracy,
które pozwolą Ci ukształtować określone umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów pozwalający sprawdzić Twój poziom wiedzy po wykonaniu
ćwiczeń,

−

sprawdzian osiągnięć opracowany w postaci testu, który umożliwi Ci sprawdzenie Twoich
wiadomości i umiejętności opanowanych podczas realizacji programu jednostki
modułowej,

−

literaturę związaną z programem jednostki modułowej umożliwiającą pogłębienie Twej
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.
W poradniku został zamieszczony wybrany materiał nauczania, ćwiczenia z zakresu

pomiarów w instalacjach elektrycznych, pytania sprawdzające.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania

nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

724[05].Z2

Instalacja maszyn

i urządzeń elektrycznych

724[05].Z2.01

Wykonywanie

instalacji elektrycznych

724[05].Z2.03

Montaż i uruchamianie układów

sterowania

724[05].Z2.02

Wykonywanie pomiarów

sprawdzających w instalacjach

elektrycznych

724[05].Z2.04

Montaż tablic rozdzielczych

i rozdzielnic

724[05].Z2.05

Instalowanie maszyn i urządzeń

wraz z układem zasilania i zabezpieczeń

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozpoznawać osprzęt instalacyjny na podstawie wyglądu zewnętrznego oraz oznaczeń
stosowanych na schematach,

−

rozróżniać funkcje osprzętu instalacyjnego w układach instalacji elektrycznych,

−

charakteryzować podstawowe parametry osprzętu instalacyjnego,

−

rozpoznawać przewody instalacyjne na podstawie wyglądu zewnętrznego,

−

opisywać budowę przewodu na podstawie symbolu,

−

czytać schematy ideowe instalacji elektrycznej,

−

wykonywać instalację elektryczną na podstawie schematów ideowych i montażowych,

−

charakteryzować układy sieciowe typu TN, TT, IT,

−

posługiwać się przyrządami pomiarowymi przeznaczonymi do badań instalacji
elektrycznych,

−

dobierać rodzaj i zakres mierników do wykonywanych pomiarów,

−

korzystać z fachowej literatury i kart katalogowych osprzętu instalacyjnego, przewodów,

−

korzystać z norm dotyczących instalacji elektrycznych,

−

stosować podstawowe prawa i zależności dotyczące obwodów prądu stałego
i przemiennego,

−

stosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

określić zakres czynności wykonywanych podczas oględzin instalacji elektrycznej,

−

przeprowadzić oględziny instalacji w ramach badań okresowych,

−

sprawdzić ciągłość przewodów w instalacji elektrycznej,

−

dobrać właściwy miernik do pomiaru rezystancji izolacji, rezystancji uziemienia oraz
impedancji pętli zwarcia,

−

skorzystać z instrukcji obsługi mierników stosowanych w pomiarach sprawdzających
w instalacjach,

−

posłużyć się miernikami przy pomiarach sprawdzających w instalacjach,

−

przygotować poszczególne obwody instalacji elektrycznej do pomiaru rezystancji izolacji,

−

zmierzyć rezystancję izolacji w instalacji jednofazowej i trójfazowej,

−

ocenić stan techniczny izolacji na podstawie wyników pomiarów, zgodnie
z wymaganiami przepisów,

−

zmierzyć impedancję pętli zwarcia,

−

zmierzyć rezystancję uziemienia ochronnego,

−

ocenić skuteczność ochrony przeciwporażeniowej dla określonego zabezpieczenia,
zgodnie z wymaganiami przepisów,

−

skorzystać z norm oraz przepisów ochrony przeciwporażeniowej,

−

zastosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Badania odbiorcze i eksploatacyjne instalacji elektrycznych

i ich zakres

4.1.1. Materiał nauczania

Zakres oraz okresy przeglądów roboczych, oględzin, badań i pomiarów odbiorczych
i eksploatacyjnych

Badania instalacji elektrycznych niskiego napięcia i ich wyniki decydują o:

−

przyjęciu instalacji (i urządzeń elektrycznych) do eksploatacji,

−

przedłużeniu okresu eksploatacji,

−

konieczności dokonania odpowiednich napraw i remontów,

−

wycofaniu z eksploatacji.

Wymagania odnośnie oględzin, prób i pomiarów określają między innymi następujące

normy:

Nr normy

Zakres stosowania

PN-IEC 60364-6-61

instalacje elektryczne,

PN-86-92/E-05003
PN-IEC 61024-1:2001

instalacje piorunochronne,

PN-T-45000-2
PN-T-45000-3
ZN-96 TPSA-037

systemy uziemiające i uziemienia obiektów telekomunikacji
norma zakładowa,

PN-E-04700

urządzenia elektryczne.

Wyżej wymienione normy określają zakres i okresy przeglądów i kontroli, a także zakres

i sposób przeprowadzania tych badań.

Podstawowe rodzaje badań i pomiarów:

−

badania i pomiary odbiorcze,

−

badania i pomiary eksploatacyjne okresowe (ochronne).

W budynkach mieszkalnych okresowej kontroli podlegają elementy instalacji w takich

pomieszczeniach jak:

−

mieszkania,

−

klatki schodowe,

−

wspólne korytarze,

−

piwnice,

−

pomieszczenia pomocnicze (pralnie, suszarnie),

−

inne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zakres przeglądów roboczych, oględzin i pomiarów

Przeglądy robocze

Cel przeglądów to określenie bieżącego stanu technicznego budynku, urządzeń i instalacji.
Zakres przeglądów roboczych instalacji i urządzeń elektrycznych obejmuje wizualne

oględziny:

−

zwodów pionowych instalacji odgromowej i złącz kontrolnych,

−

zabezpieczeń (kłódki, zamki) złącz i tablic elektrycznych,

−

wewnętrznego stanu tablic elektrycznych,

−

zabezpieczeń i wkładek topikowych,

−

puszek rozgałęźnych,

−

gniazd wtykowych i wtyczek, łączników ściennych i przy urządzeniach,

−

połączeń wyrównawczych,

−

itp.

Badania i pomiary (sprawdzenia) odbiorcze

Badania odbiorcze instalacji wykonuje się podczas przyjmowania do eksploatacji instalacji

elektrycznej:

−

nowo zmontowanej,

−

po modernizacji,

−

po remoncie.
Cel tych badań to sprawdzenie, czy instalacje odpowiadają wymaganiom określonym

we właściwych przepisach.

Zakres badań odbiorczych jest zwykle szerszy niż badań eksploatacyjnych okresowych

i obejmuje wykonanie co najmniej następujących prób i sprawdzeń:

−

sprawdzenie dokumentacji,

−

oględziny instalacji i urządzeń rozdzielczych i innych na stałe przyłączonych do instalacji,

−

próby i pomiary parametrów elektrycznych określonych odpowiednimi normami,

−

sprawdzenie funkcjonalne działania urządzenia i/lub układu.

Sprawdzenie dokumentacji

Dokumentacja powinna zawierać:

−

schematy ideowe i wykonawcze,

−

podpisy osób z odpowiednimi uprawnieniami:

−

projektanta,

−

sprawdzającego,

−

przez inwestora – zatwierdzającego dokumentację,

−

naniesione i opisane zmiany w dokumentacji powykonawczej, potwierdzone przez
wykonawcę robót (po zakończenia montażu instalacji i urządzeń).
Na podstawie dokumentacji powykonawczej przeprowadzane są ponowne oględziny

instalacji i urządzeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Oględziny instalacji i urządzeń

Oględziny należy wykonywać przed przystąpieniem do prób.
Pierwszym etapem oględzin jest sprawdzenie, czy zainstalowane na stałe urządzenia

elektryczne:

−

spełniają wymagania dotyczące bezpieczeństwa, podane w odpowiednich normach
dotyczących wyrobu (należy sprawdzić oznaczenia lub świadectwa danego wyrobu),

−

zostały prawidłowo zainstalowane zgodnie z wymaganiami obowiązujących przepisów,

−

nie mają widocznych uszkodzeń wpływających na pogorszenie bezpieczeństwa.
Następnie należy sprawdzić:

−

ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym, łącznie z pomiarami odstępów,
np. w przypadku stosowania ochrony z użyciem przegród lub obudów, barier lub
umieszczenia instalacji poza zasięgiem ręki,

−

obecność przegród ogniowych i innych środków zapobiegających rozprzestrzenianiu się
pożaru i ochrony przed skutkami działania ciepła,

−

dobór przewodów do obciążalności prądowej i spadku napięcia,

−

dobór i nastawienia urządzeń zabezpieczających i sygnalizacyjnych,

−

istnienie i prawidłowość umieszczenia odpowiednich urządzeń odłączających i łączących,

−

dobór urządzeń i środków ochrony w zależności od wpływów zewnętrznych,

−

oznaczenie przewodów neutralnych i ochronnych,

−

umieszczenie schematów, tablic ostrzegawczych lub innych podobnych informacji,

−

oznaczenie obwodów, bezpieczników, łączników, zacisków itp.,

−

poprawność połączeń przewodów,

−

dostęp do urządzeń, umożliwiających wygodną ich obsługę, identyfikację i konserwację.
Z oględzin i badań należy sporządzić protokół. Powinien on zawierać:

−

ocenę końcową stanu technicznego,

−

wnioski pokontrolne stwierdzające, czy instalacja nadaje się do eksploatacji,

−

określenie

przyczyny

istotnych rozbieżności wyników pomiarów parametrów

elektrycznych określonych odpowiednimi normami.

Próby i pomiary parametrów elektrycznych instalacji

Należy przeprowadzić następujące próby dotyczące:

−

ciągłości przewodów ochronnych, wyrównawczych, głównych i dodatkowych,

−

rezystancji izolacji instalacji elektrycznej,

−

urządzeń różnicowoprądowych,

−

spadku napięcia.
W przypadku przeprowadzonej przebudowy, modernizacji lub naprawy instalacji

elektrycznej należy przeprowadzić również próby:

−

ochrony przez separację obwodów,

−

rezystancji podłóg i ścian,

−

samoczynnego wyłączenia zasilania,

−

sprawdzenia biegunowości napięcia zasilającego,

−

wytrzymałości elektrycznej izolacji instalacji,

−

skutków działania ciepła.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sprawdzenie funkcjonalne działania układów i urządzeń

W zależności od potrzeb należy sprawdzić działanie urządzeń, układów załączanych

łącznikami, wyłączników bezpieczeństwa, kierunek wirowania urządzeń itp.

Zespoły, takie jak rozdzielnice i sterownice, napędy, urządzenia sterownicze, blokady,

powinny być poddane próbie działania w celu stwierdzenia, czy są one właściwie zmontowane,
nastawione i zainstalowane, zgodnie z odpowiednimi wymaganiami normy.

Urządzenia ochronne powinny być poddane próbie działania w celu stwierdzenia,

że są prawidłowo zainstalowane i nastawione.

Badania eksploatacyjne okresowe

Celem badań eksploatacyjnych okresowych jest:

−

sprawdzenie, czy rezystancja instalacji w całości lub części nie pogorszyła się,

−

stwierdzenie, czy dalsze wykorzystywanie jej jest bezpieczne,

−

sprawdzenie, czy wszelkie modernizacje i naprawy instalacji nie pogorszyły wymagań
dotyczących ochrony przeciwporażeniowej.
Zakres okresowego sprawdzania i prób:

−

oględziny ochrony przed dotykiem bezpośrednim i ochrony przeciwpożarowej,

−

pomiary rezystancji izolacji,

−

badania ciągłości przewodów ochronnych,

−

badania ochrony przeciwporażeniowej,

−

badania działania wyłączników różnicowoprądowych.
Z każdych sprawdzeń i badań należy sporządzić protokół, który zawierać powinien:

−

informacje dotyczących oględzin,

−

informacje o wykonanych badań,

−

zestawienie wyników pomiarów,

−

informacje dotyczące przeprowadzonych zmian i rozbudowy instalacji,

−

informacje o występujących odchyleniach od norm i przepisów, wymieniając odpowiednie
części instalacji, których to dotyczy.

Częstość okresowych przeglądów roboczych

Terminy przeglądów roboczych uzależnione są od warunków środowiskowych, w jakich

instalacja jest eksploatowana.

Tabela 1. Terminy (zalecane) przeglądów [3]

Lp.

Rodzaj pomieszczenia

Maksymalny czas

pomiędzy przeglądami

Bardzo wilgotne o wilgotności. ok. 100%
Przejściowo wilgotne 75÷100%

6 miesięcy

Gorące o temperaturze powietrza ponad 35°C

6 miesięcy

Otwarta przestrzeń

6 miesięcy

Stwarzające zagrożenie dla ludzi (ZL I, ZL II i ZL III)

6 miesięcy

Z wyziewami żrącymi

6 miesięcy

Zagrożone pożarem

6 miesięcy

Zagrożone wybuchem

6 miesięcy

Zapylone

12 miesięcy

Pozostałe nie wymienione w p. 1÷8

12 miesięcy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W przypadku stwierdzenia nieprawidłowego działania instalacji elektrycznej przeglądy

robocze należy wykonać również podczas codziennej eksploatacji.

Częstotliwość wykonywania badań instalacji i urządzeń z nią współpracujących

Ustawa „Prawo budowlane” (Dz. U. z 2003 r., nr 207, poz. 2016, z późniejszymi

zmianami) wprowadza wymóg przeprowadzania badań okresowych w odstępach nie dłuższych
niż 5 letnich.

Zalecenia dotyczące częstości badań eksploatacyjnych urządzeń i instalacji elektrycznych

określają „Wytyczne wykonywania badań okresowych” opracowane przez COBR
Elektromontaż.

Tabela 2. Częstość badań eksploatacyjnych urządzeń i instalacji elektrycznych [3]

Maksymalny okres czasu pomiędzy pomiarami

Lp.

Rodzaj pomieszczenia

rezystancji izolacji

skuteczności ochrony

przeciwporażeniowej

Bardzo wilgotne o wilg. ok. 100%
Przejściowo wilgotne 75÷100%

5 lat

1 rok

Gorące o temperaturze powietrza
ponad 35°C

5 lat

1 rok

Otwarta przestrzeń

5 lat

1 rok

Stwarzające zagrożenie dla ludzi
(ZL I, ZL II i ZL III)

1 rok

5 lat

Z wyziewami żrącymi

1 rok

Zagrożone pożarem

1 rok

5 lat

Zagrożone wybuchem

1 rok

Zapylone

5 lat

Pozostałe nie wymienione
w p. 1÷8

5 lat

Kwalifikacja pomieszczeń i obiektów budowlanych

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 3.11.1992 r. w sprawie ochrony

przeciwpożarowej budynków, ich części lub pomieszczeń określa ze względu na ich funkcję
kategorie zagrożenia ludzi: ZLI - ZLV.

Tabela 3. Kwalifikacja pomieszczeń i obiektów [3]

Lp.

Rodzaj pomieszczenia lub

obiektu

Przykładowe pomieszczenie lub obiekt

Bardzo wilgotne o wilg.
ok. 100%
Przejściowo wilgotne
75÷100%

Ciągi kanalizacji wodnej i ścieków, hydrofornie wodne, zaplecza
gastronomii, pomieszczenia w elektrociepłowni, pralnie, myjnie
samochodowe

2. Otwarta przestrzeń

Urządzenia transportowe zasilane z sieci (dźwigi, suwnice,
podnośniki), stałe rozdzielnice, parkingi i campingi

3. Z wyziewami żrącymi

Zakłady produkcji chemikaliów żrących oraz ich magazyny,
zakłady produkcji akumulatorów, akumulatornie i zakłady
regeneracji akumulatorów, laboratoria i pracownie chemiczne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 3 (cd.). Kwalifikacja pomieszczeń i obiektów [3]

Lp.

Rodzaj pomieszczenia lub

obiektu

Przykładowe pomieszczenie lub obiekt

4. Zagrożone pożarem

Zakłady produkcji i przetwórstwa materiałów łatwopalnych,
spawalnie gazowe i elektryczne i inne podobne

5. Zagrożone wybuchem

Zakłady produkcji materiałów wybuchowych oraz ich magazyny,
stacje benzynowe, stałe parkingi dla cystern przewożących paliwa
łatwopalne, obiekty magazynowania butli gazowych, zakłady
napełniania butli gazowych, kotłownie węglowe i gazowe,
magazyny materiałów łatwopalnych

ZL I
Stwarzające zagrożenie dla
ludzi

Budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą
przebywać ludzie w grupach ponad 50 osób

ZL II
Stwarzające zagrożenie dla
ludzi

Budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi
o ograniczonej zdolności poruszania się

ZL III
Stwarzające zagrożenie dla
ludzi

Szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele,
ośrodki zdrowia, otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale
handlowo-usługowe, w których może przebywać do 50 osób,
koszary,

pomieszczenia

ETO

(Elektroniczna

Technika

Obliczeniowa), zakłady karne i inne podobne

9. ZL IV jw.

Budynki mieszkalne

10. ZL V jw.

Archiwa, muzea i biblioteki

11.

Gorące o temperaturze
powietrza ponad 35 °C

Kotłownie, pomieszczenia z wymiennikami ciepła, huty
przetwarzania stali i inne podobne

Określenie terminu następnych pomiarów na podstawie wyników pomiarów okresowych

Wykonywane okresowe kontrole polegające na szczegółowych oględzinach wraz

z pomiarami parametrów instalacji i urządzeń elektrycznych umożliwiają stwierdzenie,
czy spełnione są wymagane warunki ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej.
Porównanie aktualnych wyników pomiarów z poprzednimi wynikami umożliwia analizę
i stwierdzenie, czy w instalacji nie zachodzą niepożądane zmiany.

W przypadku pozytywnych wyników pomiarów termin następnych badań można ustalić,

posługując się wytycznymi z umieszczonymi w tabelach 1, 2, 3.

Jeżeli wyniki pomiarów budzą pewne zastrzeżenia w stosunku do wyników z poprzednich

pomiarów, to zalecany termin następnych badań kontrolnych może być skrócony. Ten
skrócony termin pozwoli na upewnienia się, czy w instalacji nie zachodzą zmiany w kierunku
pogarszających się wymagań ochrony przeciwporażeniowej.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są podstawowe rodzaje badań i pomiarów instalacji elektrycznych?
2. Kiedy należy przeprowadzać przeglądy instalacji elektrycznych?
3. Jaki jest cel wykonywanych badań instalacji elektrycznych niskiego napięcia?
4. Jaki jest cel i zakres przeglądów roboczych instalacji?
5. Na czym polegają oględziny instalacji elektrycznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Jakie są cele i zakresy badań eksploatacyjnych instalacji elektrycznych?
7. Jakie są terminy przeglądów oraz badań eksploatacyjnych instalacji elektrycznych?
8. Co wpływa na terminy kolejnych badań?
9. Jakie powinny być po przeglądzie instalacji elektrycznych najważniejsze zapisy

w protokole?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź przegląd instalacji elektrycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić zasady przeprowadzania oględzin instalacji,
2) zapoznać się z dokumentacją instalacji elektrycznej pomieszczenia/pomieszczeń,

w których przeprowadzony ma być przegląd instalacji elektrycznej,

3) sprawdzić, czy instalacja wykonana jest zgodnie z dokumentacją (szczególną uwagę

zwróć na dobór przewodów, zainstalowanego osprzętu, właściwe oznaczenia),

4) ocenić stan wykonania instalacji (prowadzenie i sposób mocowania przewodów),
5) ocenić jakość wykonania połączeń,
6) wypełnić protokół pokontrolny.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

teksty przewodnie,

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

plany i schematy instalacji,

−

przepisy budowy i eksploatacji urządzeń elektrycznych,

−

instalacja elektryczna rzeczywista lub model,

−

formularz protokołu z przeglądu (załącznik nr 1),

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Załącznik nr 1

PROTOKÓŁ Z PRZEGLĄDU

NR ….. / …… r.

Wykonawca: …………………………………………..…..………………………………………………………

Miejsce wykonania przeglądu: …………………………….…………………..………………………………….

Przedmiot przeglądu: …………………….……………………………….……………………………………….

……………………………………………………………….………….....……………………………………...

Data wykonania przeglądu ……………………………………..…………………………………………………

Termin następnego przeglądu…………………………….…………………………………………………..…...

Przegląd wykonał:

Pieczątka i podpis:

Strona

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wymienić podstawowe akty prawne i normy dotyczące oględzin i pomiarów

instalacji elektrycznych?

 

2) zidentyfikować poszczególne elementy znajdujące na schemacie instalacji

i wskazać je na rzeczywistej instalacji?

 

3) objaśnić, na czym polegają oględziny instalacji elektrycznej?

 

4) ocenić jakość wykonania instalacji?

 

5) ocenić zgodność elementów użytych do budowy instalacji elektrycznej

z dokumentacją techniczną instalacji?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Mierniki do pomiarów sprawdzających w instalacjach

elektrycznych – rodzaje, przeznaczenie i obsługa

4.2.1. Materiał nauczania

Każdy przyrząd pomiarowy powinien posiadać następujące dokumenty:

−

instrukcję obsługi (DTR – Dokumentację Techniczno-Ruchową),

−

instrukcję eksploatacji,

−

świadectwo wzorcowania,

−

dokumentację użytkowania przyrządu, która powinna zawierać zapisy dotyczące:

−

wprowadzenia do użytkowania,

−

wykonywania kontroli okresowych (wzorcowania),

−

wykonywania kontroli bieżących.

Przyrząd pomiarowy powinien być wycofany z użycia w przypadkach, gdy:

−

jest uszkodzony,

−

wadliwie działa,

−

ma naruszone plomby,

−

był przeciążony.
W protokole z pomiarów powinny być zapisane następujące dane mierników stosowanych

do pomiarów w instalacjach elektrycznych:

−

typ,

−

numer fabryczny,

−

rok produkcji,

−

data ważności ostatniego badania metrologicznego przyrządu.

Przyrządy do pomiarów i badań rezystancji izolacji

Wymagania stawiane miernikom do pomiarów izolacji:

−

napięcie pomiarowe nie powinno być mniejsze od 100 V,

−

prostota w obsłudze,

−

funkcjonalność,

−

wynik pomiaru rezystancji nie powinien być obarczony niepewnością większą od 30%.
Podział mierników ze względu na zasadę działania:

−

analogowe,

−

cyfrowe.
Rezystancja izolacji wyznaczana jest z zależności:

Ponieważ mierzone rezystancje izolacji są bardzo duże, do zasilania obwodu

pomiarowego wymagane jest duże napięcie. Źródłem tego napięcia są:

−

w analogowych omomierzach najczęściej prądniczka prądu przemiennego (induktor)
współpracująca z układem prostowniczym z regulacją (lub stabilizacją) napięcia; napięcia
prądnic są znormalizowane i ich wartości znamionowe wynoszą: 100, 250, 500, 1000,
2500, 5000 i 10000 V; do napięcia 1000 V napęd prądniczek jest ręczny, powyżej 1000 V
prądniczki napędzane są silnikami jednofazowymi,

−

w miernikach cyfrowych elektroniczna przetwornica napięcia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.1.1. Dokładność i zasady wykonywania pomiarów

Czynniki wpływające na dokładność pomiarów:

−

klasa dokładności i zakres użytych przyrządów pomiarowych,

−

dokładność odczytu wyników pomiarów,

−

niezmienność w czasie wartości parametrów elektrycznych elementów obwodu
pomiarowego,

−

wybór właściwej metody pomiarowej (np. do pomiaru rezystancji można wybrać mostek
Thomsona lub Wheatstone'a albo wybrać metodę techniczną z dokładnym pomiarem
prądu lub z dokładnym pomiarem napięcia),
Pomiary wielkości elektrycznych można wykonać metodą bezpośrednią lub pośrednią

różnymi przyrządami pomiarowymi. Każdy pomiar obarczony jest błędem – błąd pomiaru
zależy od jakości wykonania przyrządu.

Dla określenia wartości błędu przyrządu, przyrządy podzielone są na klasy dokładności.
Klasa przyrządu pomiarowego jest to maksymalna wartość dopuszczalnego błędu

względnego wyrażonego w procentach maksymalnej wartości zakresu pomiarowego.

100

max

⋅

−

⋅

(1)

gdzie:

– błąd względny przyrządu,

∆

– błąd bezwzględny,

– wartość mierzona,

– wartość rzeczywista,

max

– zakres pomiarowy.

Klasy przyrządów są znormalizowane i oznaczone liczbami 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 5.

Dla amperomierza o zakresie I

max

= 10 A i klasie 0,5, dopuszczalny błąd bezwzględny

∆

przyrządu pomiarowego wynosi:

∆

100

max

⋅

(2)

Oznacza to, że w dowolnym miejscu podziałki amperomierz może wskazać mniej (–) lub

więcej (+) o 0,05 A niż wynosi rzeczywista wartość mierzonego prądu.

Z tego wynika, że względny błąd pomiaru jest tym większy, im mniejsze jest odchylenie

wskazówki. Zakres przyrządu należy tak dobierać, aby wychylenie wskazówki było możliwie
duże (co najmniej

podziałki).

Dla wszystkich cyfrowych przyrządów pomiarowych poza błędem bezwzględnym istnieje

jeszcze błąd, zwany błędem dyskretyzacji, wynoszący ±1 najniższego rzędu na cyfrowym polu
odczytowym miernika, (np.: jeżeli woltomierz cyfrowy ma zakres 1,999 V, to błąd ten wynosi
0,001 V, czyli 1 mV).

Błąd przyrządów cyfrowych określa się dwoma składnikami:

∆ = ± α∆

± b

(3)

gdzie:

∆ – błąd bezwzględny (podstawowy)

α – składowa błędu proporcjonalna do wskazań ∆

(zwana też błędem

analogowym lub klasą przyrządu cyfrowego),

– składowa stała błędu, wynikająca z dyskretyzacji wyniku pomiaru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dla cyfrowego woltomierza o zakresie pomiarowym 199,9 mV i klasie 0,1 błąd

bezwzględny wynosi:

∆ = (±0,001U

±0,l) mV

(4)

Dobór właściwej metody pomiarowej wynika ze znajomości obiektów mierzonych.

Dobrana metoda wykonywania pomiarów powinna być najprostsza i powinna zapewniać
osiągnięcie wymaganej dokładności pomiarów.

Zasady wykonywania pomiarów.

Wykonując pomiary odbiorcze i eksploatacyjne należy przestrzegać następujących zasad:

−

przed przystąpieniem do pomiarów należy:

−

sprawdzić sprawność przyrządów (próba, kontrola),

−

dokonać oględzin przyrządów dla stwierdzenia kompletności, braku usterek
i prawidłowości wykonania badanego obiektu,

−

zapoznać się z dokumentacją techniczną przyrządów w celu ustalenia sposobu
wykonania badań,

−

dokonać niezbędnych ustaleń i obliczeń warunkujących: wybór poprawnej metody
pomiaru, jednoznaczność kryteriów oceny wyników, konieczność zastosowania
współczynników poprawkowych do wartości pomierzonych.

−

pomiary powinny być wykonywane w warunkach identycznych lub zbliżonych do
warunków normalnej pracy podczas eksploatacji urządzeń czy instalacji.
Wykonawca pomiarów ponosi odpowiedzialność za:

−

zgodność przeprowadzonych pomiarów i badań z metodą zapewniającą ich wiarygodność,

−

prawidłowość wskazań przyrządów pomiarowych (sprawdzanie okresowe),

−

używanie przyrządów zgodnie z wymaganiami dokumentacji technicznej tych przyrządów,

−

używanie właściwych jednostek miar.

4.2.1.2. Parametry wybranych mierników

Tabela 4. Parametry wybranych mierników do pomiaru rezystancji izolacji produkcji Zakładów ERA [4]

Typ

Zakres

wskazań

Zakres

pomiarowy

Napięcie

pomiarowe

Błąd pomiaru

rezystancji

Rodzaj układu

pomiarowego

Masa

Ω

]

Ω

]

[V]

[%]

–

[kg]

IMI-11

0–100

0,5–5

500

10/1,5

ilorazowy

1,5

IMI-31

0–200

0,5–8

1000

10/1,5

ilorazowy

1,5

IMI-33

0–25
0–50

0–100

0,1–1,25

0,2–2,5

0,4–5

250
500

1000

10/1,5
10/1,5
10/1,5

ilorazowy

1,5

IMI-341

0–100
0–200
0–500

0,5–10

1–20

0,5–10

500

1000

10/1,5
10/1,5
10/1,5

ilorazowy

0,9

IMI-413

0–300

180–20000

−

2500

10/1,5

szeregowy

2,0

Wybrane mierniki do pomiarów sprawdzających w instalacjach – ich parametry
i właściwości
IMU – miernik do pomiaru rezystancji uziemienia metodą kompensacyjną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zastosowanie miernika IMU:

−

pomiar rezystancji uziemień,

−

pomiar rezystywności gruntu.
Zasadnicze elementy miernika:

−

prądnica (induktor),

−

transformator,

−

zespół rezystorów,

−

potencjometr z podziałką,

−

wskaźnik zerowy (galwanometr).

Rys. 1. Schemat miernika kompensacyjnego IMU [5]

Rys. 2. Układ sond pomiarowych przy mierniku IMU dla odległości d ≥ 20 m [5].

Zasada działania mostka IMU:

Prąd przemienny z induktora przepływa przez uzwojenie pierwotne transformatora oraz

przez uziom badany R

, ziemię i sondę pomocniczą P.

Podczas pomiaru porównuje się spadek napięcia na rezystancji badanego uziomu R

ze spadkiem napięcia na rezystancji r

. Styk ruchomy rezystora R

przesuwa się do uzyskania

minimum prądu płynącego przez wskaźnik zerowy W.

Prąd przemienny z induktora przepływa przez uzwojenie pierwotne transformatora oraz

przez uziom badany R

, ziemię i sondę pomocniczą P.

Podczas pomiaru porównuje się spadek napięcia na rezystancji badanego uziomu R

ze spadkiem napięcia na rezystancji r

. Styk ruchomy rezystora R

przesuwa się do uzyskania

minimum prądu płynącego przez wskaźnik zerowy W.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 3. Zasada działania mostka IMU[5].

Oznaczenia na rysunku:

T – transformator, najczęściej o przekładni 1 stosowany dla wyeliminowania błędów powstałych od

prądów błądzących,

– uziom badany,

– rezystor,

– rezystancja po skompensowaniu (część rezystora R

)

∆

– spadek napięcia na rezystorze r

∆

– spadek napięcia na uziomie badanym

W – wskaźnik zerowy (galwanometr) z prostownikiem.

– induktor zasilający obwód pierwotny (znamionowa prędkość obrotowa korbki około 160 obr/min)

W stanie równowagi zachodzą zależności:

∆

(5)

czyli:

= I

(6)

w przypadku gdy przekładnia transformatora

υ = 1

to:

= I

(7)

oraz

= r

(8)

Wartość mierzonej rezystancji odczytuje się wprost na skali potencjometru (stosując

odpowiedni mnożnik).

Dane techniczne miernika IMU:

−

zakresy pomiarowe: 0–5

Ω

, 5–50

Ω

, 50–500

Ω

−

dokładność: ± 3% w zakresie od 5 do 500

Ω

± 0,05

Ω

w zakresie od 0 do 0,5

Ω

−

znamionowa prędkość obrotowa korbki: 160 obr./min;

−

znamionowe napięcie pomiarowe: 300 V.
Praktycznie przyrząd ten nie nadaje się do pomiarów rezystancji uziemień o wartości

mniejszej od 1

Ω

Dokładność wskazań miernika jest niezależna od rezystancji uziomów pomocniczych

(S i P). Rezystancja uziomów pomocniczych ma wpływ na czułość pomiarów i należy dążyć,
aby przy pomiarze rezystancji uziemień do 5

Ω

, rezystancja każdego z uziomów pomocniczych

nie przekraczała 100

Ω

, a w przypadku, gdyby miernik wykazywał zbyt małą czułość, należy

zwilżyć grunt wokół uziomów pomocniczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.1.3. Karty katalogowe wybranych mierników cyfrowych [5 CD]

MIERNIK MIC-1000

DO POMIARÓW REZYSTANCJI IZOLACJI

Cyfrowy miernik rezystancji izolacji MIC-1000 przeznaczony jest do bezpośrednich pomiarów
rezystancji

izolacji

linii

kablowych,

transformatorów,

silników

innych

urządzeń

elektroenergetycznych, może być stosowany również w telekomunikacji. Miernik umożliwia także
pomiar napięć starych i przemiennych oraz niskonapięciowy pomiar małych rezystancji. Wszystkie
wejścia pomiarowe wyposażone są w układy zabezpieczające miernik przed uszkodzeniem na skutek
przypadkowego pojawienia się napięć sieciowych.

Dane techniczne:

−

napięcia pomiarowe wybierane w zakresie 50...1000 V,
co 10 V,

−

pomiar rezystancji izolacji do 110 GΩ (110 000 MΩ),

−

wskazywanie prądu upływu,

−

automatyczne dobieranie zakresów pomiarowych,

−

samoczynne rozładowywanie pojemności mierzonego
obiektu po zakończeniu pomiaru rezystancji izolacji,

−

bezpośredni pomiar jednego lub dwóch współczynników
absorpcji,

−

akustyczne wyznaczanie pięciosekundowych odcinków
czasu ułatwiające zdjęcie charakterystyk czasowych przy
pomiarze rezystancji izolacji,

−

zapamiętywanie ustawionych wartości napięcia
pomiarowego
i czasów T

, T

i T

−

pomiar napięć stałych i przemiennych (dostępny także
w pozycji R

15O/L

przed pomiarem rezystancji izolacji),

−

pomiar rezystancji niskim napięciem,

−

pomiar ciągłości obwodu prądem o wartości do 200 mA,

−

szybka sygnalizacja akustyczna dla obwodu o rezystancji
mniejszej od 50 Ω,

−

pamięć 999 wyników pomiarów i możliwość przesłania
zapamiętanych danych do komputera PC,

−

zasilanie pakietem akumulatorów (niskie koszty
eksploatacji),

−

sygnalizacja stopnia naładowania akumulatorów,

−

wbudowany układ automatycznego ładowania
wewnętrznych akumulatorów z zasilacza zewnętrznego
(w komplecie
z przyrządem), zapewniający optymalne ich wykorzystanie
i przedłużoną żywotność,

−

samoczynne wyłączanie się nieużywanego przyrządu
(AUTO-OFF),

−

ergonomiczna obsługa,

−

podświetlany wyświetlacz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie standardowe:

– pakiet akumulatorów,
– zasilacz do ładowania akumulatorów,
– komplet przewodów pomiarowych:

– przewody specjalne z wtykiem poczwórnym 1 kV,
– przewód zakończony wtykami bananowymi,

– krokodylek żółty,
– krokodylek czarny,
– instrukcja obsługi,
– futerał na miernik i jego wyposażenie.

Wyposażenie dodatkowe:

– przewód do transmisji szeregowej
OPTO-RS,
– program komputerowy do tworzenia
protokołów.

DANE TECHNICZNE MIERNIKA MIC-1000

Nominalne warunki użytkowania:

•

napięcia pomiarowe programowane co 10V w zakresie: ………… 50...1000V

•

dokładność zadawania napięcia: ……………………….…….... ± 2,5% od ustawionej wartości

± 5V

•

prąd wyjściowy przetwornicy: ……………………………… max 1,4 mA

•

dokładność pomiaru czasu: …………..…………………………. ± 1 s

•

odmierzane czasy pomiaru T

, T

i T

dla pomiaru współczynników absorpcji: trzy wybrane

z zakresu 1÷600 sekund

Bezpieczeństwo elektryczne:

•

klasa ochronności: ……………… II wg PN-EN 61010-1

•

kategoria bezpieczeństwa: ……… II 600V wg PN-EN 61010-1

Inne:

•

zasilanie miernika: ………………. pakiet akumulatorów NiCd typu SONEL 8ECF1800CS

•

wymiary: ……………..………….. 230 × 67 × 68 mm

•

masa miernika:
– z akumulatorami ok. 850 g

•

temperatura pracy: –10 C..+40 C

•

czas do samowyłączenia:

•

funkcja pomiarowa R

|SO

……..zależny od zaprogramowanego czasu T

lub T

(T/T

+ 300

sekund)

– pozostałe funkcje pomiarowe ……... 300 sekund

•

częstotliwość pomiarów: ……………. ok. 1 pomiar/sekundę

•

wyświetlacz: …………….…………... ciekłokrystaliczny, 4 cyfry o wysokości 14mm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pomiar rezystancji izolacji

Zakres

Rozdzielczość

Błąd

podstawo

50,00...99,99 kΩ

0,01 kΩ

100,0...999,9 kΩ

0,1 kΩ

1,000...9,999 kΩ

0,001 MΩ

10,00...99,99MΩ

0,01 MΩ

100,0...999,9MΩ

0,1 MΩ

1,000...9,999 GΩ

0,001 GΩ

10,00...99,99GΩ

0,01 GΩ

1 00,0...i 10,0 GΩ

0,1 GΩ

±(

fr)

Pomiar napięć:

• napięcia stałe

Zakres

Rozdzielczość

Błąd podstawowy

0...600 V

1 V

±(3% m.w. + 2 cyfry)

• napięcia przemienne 50–60 Hz

Zakres

Rozdzielczość

Błąd podstawowy

0...600 V

1 V

±(3% m.w. + 2 cyfry)

Niskonapięciowy pomiar rezystancji

Zakres

Rozdzielcz
ość

Błąd podstawowy

0,0...99,9 Ω

0,1 Ω ±(2% m.w. + 3 cyfry)

100,0...399,9Ω

0,1 Ω ±(4% m.w. + 3 cyfry)

• sygnał dźwiękowy dla rezystancji mniejszych

od 50 GΩ

• maksymalne napięcie na rozwartych zaciskach

–11 V

• maksymalny prąd przy zwartych zaciskach –

200 mA

=> Skrót „m.w.” w określeniu błędu podstawowego oznacza mierzoną wartość

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MIERNIKI SERII MZC-300

DO POMIARÓW IMPEDANCJI PĘTLI ZWARCIA

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jakie dokumenty powinny być wyposażone przyrządy pomiarowe?
2. Jakie wymagania stawiane są miernikom do pomiaru rezystancji izolacji?
3. Jaka odpowiedzialność spoczywa na osobie przeprowadzającej pomiary?
4. Jakie są zasady wykonywania pomiarów?
5. Co to jest klasa przyrządu pomiarowego?
6. Jak określa się błąd przyrządów cyfrowych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź analizę instrukcji obsługi mierników do pomiarów sprawdzających

w instalacjach elektrycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcjami obsługi mierników do pomiarów w instalacjach elektrycznych,
2) określić zastosowanie danego miernika,
3) wskazać miernik/mierniki do pomiaru konkretnego parametru,
4) przedstawić zasadę działania wybranych mierników stosowanych w pomiarach instalacji,
5) sprawdzić stan miernika przed pomiarem,
6) dobrać zakresy pomiarowe mierników.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestaw mierników stosowanych do pomiarów różnych parametrów w instalacji
elektrycznych,

–

instrukcje obsługi mierników,

–

zeszyt do ćwiczeń,

–

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wymienić wymagania stawiane miernikom stosowanym do pomiarów

w instalacjach elektrycznych?

 

2) objaśnić zasadę działania mierników stosowanych do pomiarów

w instalacjach elektrycznych?

 

3) określić zastosowanie mierników na podstawie instrukcji obsługi?

 

4) określić parametry mierników na podstawie instrukcji obsługi?

 

5) zastosować właściwe mierniki do pomiaru konkretnego parametru?

 

6) dobrać zakresy pomiarowe mierników?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Badanie ciągłości przewodów ochronnych i połączeń

wyrównawczych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.1.1. Połączenia wyrównawcze

Podstawa prawna

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002r. (Dz. U. 02.75.690) w sprawie

warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie w § 183.1.7.
ze zmianą: Dz. U. 03.33.270 oraz Dz. U. Nr 109. poz. 1156) mówi, że w instalacjach
elektrycznych należy stosować połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące
przewody ochronne z częściami przewodzącymi innych instalacji i konstrukcji budynku.

Szczegółowe dane zawiera norma PN-IEC 60364-4-41 Instalacje elektryczne

w obiektach budowlanych – Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa oraz arkusze normy
PN-IEC 60364-7 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych – wymagania dotyczące
specjalnych instalacji lub lokalizacji.

Postanowienia ogólne

Połączenia wyrównawcze stosuje się dla zmniejszenia występujących napięć dotykowych.
Rodzaje połączeń wyrównawczych:

−

główne,

−

dodatkowe (miejscowe).
Stosując połączenia wyrównawcze nie jesteśmy narażeni na przepływ prądu na drodze

ręka – ręka, ręka – noga. Na wszystkich dostępnych elementach metalowych wykorzystanych
do budowy połączeń wyrównawczych występują takie same napięcia.

Połączeń wyrównawczych nie stosuje się:

−

w obwodach prądu stałego, gdyż spowodować to mogłoby korozję elektrolityczną
rurociągów lub konstrukcji stalowych znajdujących się w ziemi,

−

dla elementów metalowych objętych ochroną przed dotykiem pośrednim przez
zastosowanie:

−

urządzeń II klasy ochronności,

−

separacji elektrycznej,

−

izolacji stanowiska.

Mogłoby to zlikwidować skuteczność działania tych ochron.

Połączenia wyrównawcze powinny być wykonane w sposób pewny, trwały

i zabezpieczone przed korozją. Wielkość zacisków powinna być dobrana do wielkości
i przekrojów przewodów a zaciski oznaczone symbolem przedstawionym na rys. 4.

Rys. 4. Symbol oznaczający zacisk przewodu wyrównawczego

[1].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 5. Schemat połączeń wyrównawczych i ochronnych [1]:

1 – przewód ochronny PE, 2 – przewód ochronno-neutralny PEN, 3 – główny przewód uziemiający,
4 – przewód wyrównawczy główny, 5 – przewód wyrównawczy dodatkowy (miejscowy) łączący z sobą dwie
części przewodzące dostępne, 6 – przewód wyrównawczy dodatkowy (miejscowy), łączący z sobą część
przewodzącą dostępną oraz część przewodzącą obcą, 7 – przewód wyrównawczy nie uziemiony, 8 – główna
szyna (zacisk) uziemiająca, Z – złącze, T – transformator separacyjny, Odb – odbiornik w obudowie
przewodzącej I klasy ochronności, C – część przewodząca obca, Uzbr – zbrojenie (konstrukcje metalowe
budynku).

Połączenia wyrównawcze główne

Połączenie wszystkich części przewodzących z uziemioną główną szyną uziemiającą

(poz. 8 na rys. 5) tworzy strefę ekwipotencjalną dla całego obiektu.

Wyrównawcze połączenia główne w każdym obiekcie budowlanym tworzą połączone

ze sobą części przewodzące:

−

główna szyna (zacisk) uziemiającą (poz. 8 na rys. 5),

−

przewód ochronny PE (poz. 1 na rys. 5) lub ochronno-neutralny PEN (poz. 2 na rys. 5)
obwodu rozdzielczego (zasilającego),

−

przewody uziemiające (poz. 3 na rys. 5),

−

metalowe rury oraz metalowe urządzenia wewnętrznych instalacji wody zimnej, wody
gorącej, ścieków, centralnego ogrzewania, klimatyzacji,

−

powłoki metalowe oraz pancerze kabli itp.,

−

metalowe elementy konstrukcyjne, np. zbrojenia.
Przekroje przewodów połączeń wyrównawczych głównych powinny być:

−

nie mniejsze niż 6 mm

a jednocześnie nie mniejsze niż połowa największego przekroju

przewodu ochronnego w danej instalacji,

−

nie większe niż 25 mm

dla wyrównawczych przewodów miedzianych.

Dopuszcza się wykonanie połączeń wyrównawczych z instalacjami gazowymi

wchodzącymi do obiektu po spełnieniu pewnych warunków.

Połączenia wyrównawcze miejscowe (dodatkowe)

Dodatkowe (miejscowe) połączenia wyrównawcze stosuje się tam, gdzie w instalacji lub

jej części nie mogą być spełnione warunki samoczynnego wyłączenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dodatkowe połączenia wyrównawcze mogą dotyczyć:

−

całej instalacji,

−

części instalacji,

−

jednego urządzenia,

−

określonego miejsca,

−

wszystkich części przewodzących jednocześnie dostępnych urządzeń stałych i części
przewodzących obcych,

−

metalowego zbrojenia konstrukcji żelbetowej.
System połączeń wyrównawczych powinien być połączony z przewodami ochronnymi

wszystkich urządzeń, w tym również gniazd wtyczkowych.

4.3.1.2. Sprawdzenie ciągłości przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych

Przed wykonaniem pomiarów ciągłości połączeń wyrównawczych konieczne jest

sprawdzenie stanu technicznego:

−

łączy,

−

styków,

−

obejm na instalacjach przewodzących,

−

przewodów.
Jeżeli odbiorniki są metalicznie połączone z innymi instalacjami przewodzącymi, należy

odłączyć te przewody od urządzeń elektrycznych. Takimi odbiornikami są na przykład pompy
wodne, piece gazowe (połączone są z przewodzącą instalacją wodną, gazową).

Ciągłość przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych sprawdza się w stanie

beznapięciowym.

Do sprawdzenia można użyć:

−

megaomomierza induktorowego,

−

źródła prądu stałego o napięciu 4÷24 V o wydajności prądowej nie mniejszej niż 200 mA
oraz wskaźnika przepływu prądu,

−

mostka Wheatstone'a.

Rys. 6. Układ do sprawdzania ciągłości przewodów ochronnych [1].

W celu sprawdzenia ciągłości żył megaomomierzem należy zewrzeć żyły linii L1, L2, L3,

N z PEN (na rysunku 6 nie naniesione zostało oznaczenie przewódu N) na jednym końcu
wewnętrznej linii zasilającej, a na drugim mierzyć rezystancję między poszczególnymi żyłami a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przewodem ochronnym. Jeżeli nie ma przerwy, to rezystancje wszystkich żył wskazane przez
megaomomierz będą miały jednakową wartość bliską zeru.

W przypadku istnienia przerwy w żyle rezystancja jej jest duża, a wartość jej zależy od

rodzaju uszkodzenia.

Przed sprawdzeniem ciągłości żył należy sprawdzić działanie wskaźnika przepływu prądu.
Jeżeli w czasie sprawdzania ciągłości żył wskaźnik nie wykazuje przepływu prądu,

oznacza to, że co najmniej w jednej z badanych żył jest przerwa.
Ciągłość przewodów można sprawdzić megaomomierzem, stosując przykładowy układ
przedstawiony na rys. 6.

Sprawdzenie ciągłości żył można wykonać również za pomocą mostka Wheatstone'a.

W tym przypadku należy uznać, że żyły są ciągłe, gdy mierzona rezystancja pętli żył nie jest
większa niż dwukrotna wartość rezystancji pętli żył obliczonej dla danej linii.
Wyniki sprawdzania ciągłości żył są pozytywne, jeżeli nie stwierdzono w badanych
przewodach przerw.

W przypadkach wątpliwych co do jakości połączeń, należy sprawdzić, czy rezystancja

między częściami przewodzącymi jednocześnie dostępnymi spełnia warunek:

≤

(9)

gdzie I

– prąd zadziałania wyłącznika ochronnego w wymaganym czasie.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są rodzaje połączeń wyrównawczych?
2. Do czego służą połączenia wyrównawcze główne i co łączą?
3. kiedy stosujemy połączenia wyrównawcze dodatkowe i co one łączą?
4. Jakie muszą być przekroje przewodów połączeń wyrównawczych?
5. W jakim stanie pracy instalacji sprawdza się ciągłość przewodów połączeń wyrównawczych?
6. Jakimi miernikami można sprawdzić ciągłość przewodów połączeń wyrównawczych?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź ciągłość żył przewodów roboczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
2) zaproponować harmonogram badań,
3) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
4) wykonać czynności przygotowawcze przed sprawdzaniem ciągłości,
5) sprawdzić ciągłość żył przewodów roboczych,
6) dokonać analizy wyników badań,
7) zaproponować treść protokołu z przeprowadzonych badań,
8) sporządzić protokół z przeprowadzonych badań.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja badanej instalacji,

−

zestaw mierników stosowanych do pomiaru różnych parametrów instalacji elektrycznych,

−

instrukcje obsługi mierników,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

Ćwiczenie 2

Sprawdź ciągłość żył przewodów ochronnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
2) zaproponować harmonogram badań,
3) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
4) wykonać czynności przygotowawcze przed sprawdzaniem ciągłości,
5) sprawdzić ciągłość żył przewodów ochronnych,
6) dokonać analizy wyników badań,
7) zaproponować protokół do przeprowadzonych badań,
8) sporządzić protokół z przeprowadzonych badań,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja badanej instalacji,

−

zestaw mierników stosowanych do różnych pomiarów w instalacjach elektrycznych,

−

instrukcje obsługi mierników,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) scharakteryzować połączenia wyrównawcze?

 

2) zaproponować harmonogram sprawdzania ciągłości połączeń?

 

3) określić zastosowanie mierników na podstawie instrukcji obsługi?

 

4) zastosować właściwe mierniki do pomiarów?

 

5) dobrać właściwie zakresy pomiarowe?

 

6) określić parametry mierników na podstawie instrukcji obsługi?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Pomiary rezystancji izolacji instalacji elektrycznych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.1.1. Właściwości materiałów izolacyjnych

Jednym z najważniejszych elementów ochrony przeciwporażeniowej jest izolacja

elektryczna. Niewłaściwa izolacja może spowodować:

−

nadmierne straty energii,

−

powstawanie prądów błądzących,

−

wzrost zagrożenia pożarowego,

−

wzrost zagrożenia porażeniowego.
Podstawę oceny instalacji i urządzeń elektrycznych pod względem ochrony

przeciwporażeniowej przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa), jak również pod
względem prawidłowej pracy i bezpieczeństwa pożarowego, stanowi pomiar rezystancji
izolacji.

Czynniki wpływające na wartość rezystancji izolacji:

−

naprężenia mechaniczne,

−

temperatura,

−

wilgotność,

−

czas pracy,

−

napięcie pomiarowe,

−

zanieczyszczenie środowiska,

−

pole elektryczne.
Regularne wykonywanie pomiarów rezystancji izolacji pozwala na właściwą ocenę stanu

ochrony przeciwporażeniowej i ewentualnej tendencji zmian. Z tego też powodu wyniki
pomiarów należy przechowywać w celach porównawczych.

Wartość rezystancji zmniejsza się w miarę zwiększania napięcia i ustala się na określonym

poziomie od wartości napięcia powyżej 100 V, dlatego też pomiaru rezystancji nie należy
przeprowadzać przy napięciu miernika niższym od 100 V (rys. 7).

Rys. 7. Wpływ napięcia na rezystancję izolacji [5]

Prąd płynący przez izolację pod wpływem przyłożonego do niej napięcia zmienia się

z upływem czasu (rys. 8). Jednym z czynników wpływających na tę zmianę jest pojemność
(a tym samym prąd pojemnościowy) żył przewodów i kabli. Dlatego też pomiar izolacji
powinien odbywać się w czasie 60 sekund (dla pewnego rodzaju przypadków czas ten jest
znacznie dłuższy – wynosi nawet 30 minut).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Zmiana wartości prądu upływu w miarę upływu czasu [5]

4.4.1.2. Pomiary rezystancji izolacji instalacji i urządzeń elektrycznych niskiego

napięcia

Pomiary rezystancji instalacji elektrycznej 3-fazowej

Przez pomiar rezystancji izolacji sprawdza się ochronę przed dotykiem bezpośrednim

i dlatego pomiar ten należy do pomiarów normatywnych przy sprawdzaniu skuteczności
ochrony przeciwporażeniowej.

Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznych wykonuje się między:

−

przewodami fazowymi a neutralnym L1-N, L2-N, L3-N,

−

każdym przewodem fazowym i neutralnym L1, L2, L3, N a ziemią.
Na czas pomiarów należy:

−

odłączyć od napięcia zasilającego badany obwód w rozdzielnicy na przykład przez wyjęcie
bezpieczników,

−

ustawić wszystkie łączniki w badanym obwodzie w pozycji „załączony”,

−

wyłączyć wszystkie inne odbiorniki zasilane z badanego obwodu,

−

odłączyć wszystkie żarówki i lampki sygnalizacyjne.

Pomiary rezystancji instalacji elektrycznej jednofazowej

Ogólne zasady postępowania przy pomiarze rezystancji instalacji:

−

ustawić łączniki w obwodzie zasilania badanego obwodu w pozycji „załączony” tak,
aby wszystkie odbiorniki były włączone,

−

wyłączyć zasilanie instalacji przez usuniecie wkładki bezpiecznikowej lub wyłączenie
wyłącznika nadmiarowo-prądowego i odpowiednio zabezpieczyć przed przypadkowym
włączeniem,

−

odłączyć wszystkie odbiorniki zainstalowane na stałe, a także inne, które są zasilane
z badanego obwodu,

−

zaciski miernika (megaomomierza) należy dołączyć do odpowiednich przewodów sieci
(jeżeli wykonuje się pomiar izolacji względem ziemi, to należy do zacisku „–” miernika
dołączyć badany przewód linii, a zacisk „+” miernika połączyć z zaciskiem pomiarowym
uziemionym, umieszczonym w tablicy zabezpieczeniowej).
Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznych wykonuje się między:

−

przewodem fazowym a ochronnym L1-PE,

−

przewodem neutralnym a ochronnym N-PE
W celu wyeliminowania wpływu pojemności instalacji pomiary rezystancji izolacji należy

wykonać przy zasilaniu układu pomiarowego prądem stałym.

Wartość napięcia pomiarowego powinna być odpowiednio dobrana do napięcia

znamionowego badanego obwodu. Wartość tego napięcia powinna być stała przy prądzie
obciążenia równym 1 mA.

Pomiary należy przeprowadzać oddzielnie dla przewodów instalacji i oddzielnie dla

odbiorników.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Warunki, w jakich powinny być wykonane pomiary, muszą być zbliżone do warunków

normalnej pracy, to jest w temperaturze od 10°C do 25°C oraz wilgotności względnej od 40%
do 70%.

Wyniki pomiarów należy zanotować w protokole i dokonać ich oceny.
Za pozytywne można uznać te wyniki badań instalacji elektrycznej, w których zmierzone

rezystancje izolacji są nie mniejsze od wartości podanych w tabeli 6. Podane w tabeli wartości
rezystancji dotyczą pomiarów wykonanych w temperaturze 20

C. W przypadku pomiarów

w innej temperaturze otrzymane wyniki należy przeliczyć na temperaturę odniesienia 20

Tabela 5. Minimalne wartości rezystancji izolacji [7]

Napięcie znamionowe obwodu Napięcie pomiarowe Wymagana rezystancja izolacji

Lp.

[V]

Ω

]

SELF i PELV

≤ 50

≤ 120

250

≥ 0,25

≤ 500

500

≥ 0,50

> 500

1000

≥ 1,0

Ze względu na złożony schemat zastępczy układu izolacji, uzyskane wyniki pomiarów

mają wartość zawsze mniejszą od rzeczywistej. Na podstawie wyników pomiaru oraz
znajomości schematu zastępczego można obliczyć wartość poprawną rezystancji, jest to jednak
czasochłonne i w zasadzie zbędne, gdyż jeżeli wynik pomiaru spełnia warunki, to tym bardziej i
wynik obliczenia będzie je spełniać.

Rys. 9. Schemat zastępczy układu izolacji. Na rezystancję mierzoną pomiędzy fazą
L1 i ziemią składają się również pozostałe rezystancje przedstawione na rysunku [1]:
R

, R

– rezystancje izolacji żył przewodów fazowych w stosunku do ziemi,

, R

– rezystancje izolacji pomiędzy poszczególnymi żyłami fazowymi.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są skutki zastosowania niewłaściwej izolacji instalacji elektrycznej?
2. Jakie czynniki wpływają na stan izolacji?
3. Jak należy przygotować instalację jednofazową a jak trójfazową do pomiarów rezystancji?
4. Jakie są minimalne wartości rezystancji izolacji w różnych instalacjach?
5. Czym będziesz się kierował dokonując wyboru mierników do badań?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiary rezystancji izolacji instalacji elektrycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy pomiarach rezystancji izolacji,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
3) zaproponować harmonogram badań,
4) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
5) wykonać czynności przygotowawcze przed pomiarami rezystancji izolacji,
6) wykonać pomiary rezystancji izolacji instalacji,
7) dokonać analizy przeprowadzonych badań,
8) sporządzić protokół z przeprowadzonych badań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

norma PN-IEC 60364-6-61,

−

dokumentacja techniczna instalacji,

−

mierniki do pomiaru rezystancji izolacji wraz z instrukcjami obsługi,

−

protokół badania stanu izolacji (załącznik nr 2),

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Załącznik nr 2

PROTOKÓŁ NR …....

PRZEWODÓW *

BADANIA STANU IZOLACJI - ---------------------- ELEKTRYCZNYCH

UZWOJEŃ

1. Instytucja ..………………………………………….………………………………….……………
2. Miejsce badań (zakład, obiekt, pomieszczenie) ……………………....……………….……………

…..……………………....……………………………………………………………………………

3. Rodzaj sieci i napięcie ..………………….………………………………………………………….
4. Metody badania …………………….…….….………………………………..……….……………
5. Do badania użyto przyrządów pomiarowych (nazwa, typ i nr) ……….…………………………….
6. Temperatura, przy której wykonano pomiar ..……………….….……..……………………………
7. Data pomiaru ..…………………………………….…….………..…………………………………
8. Wyniki pomiaru:

Oznaczenie i nazwa

obwodu uzwojeń*

Pomierzona rezystancja izolacji w M

Lp.

nazwa

obwodu

uzw.(*)

L1-L2

L1-L3 L2-L3

L1-N

L2-N

L3-N

Ocena, uwagi

9. Szkice obwodów (uzwojeń)* elektrycznych .…….….……..…..………..…..…….………………..

10. Ocena wyników badań: .………………………………………………….….………………………

−

oględzin .………………………….………….….………………….….………………………..

−

ciągłości przewodów ochronnych .……….………………………….….………………………

11. Wnioski, zalecenia ..…………………………….….………………….….…………………………
12. Orzeczenie .………………………………………….………………...……………………………..
13. Data następnego badania ..……………………………….………..….………………..…………….

Badanie wykonali:

Tytuł

Imię i nazwisko

Seria

i numer

uprawnień

Podpis

KIEROWNIK

………...……..………………………..

(Podpis)

…….…....……………………………..

(Imię i nazwisko)

*) niepotrzebne skreślić

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić wymaganą wartość rezystancji badanej instalacji?

 

2) wymienić czynniki wpływające na pogorszenie izolacji?

 

3) przygotować instalację jedno- i trójfazową do pomiarów rezystancji

izolacji?

 

4) dobrać mierniki do pomiaru rezystancji izolacji?

 

5) zmierzyć rezystancję izolacji instalacji elektrycznej

 

6) dokonać analizy wyników przeprowadzonych pomiarów?

 

7) sporządzić protokół z przeprowadzonych badań?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Pomiary impedancji pętli zwarcia

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.1.1. Metoda techniczna pomiaru impedancji pętli zwarciowej

Metoda techniczna jest jedną z kilku metod pomiaru impedancji pętli zwarciowej. Metodę

tę stosuje się do sprawdzenia skuteczności ochrony od porażeń przy stosowaniu zerowania lub
uziemienia ochronnego.

Do układu pomiarowego używa się najczęściej napięcia zasilającego odbiornik w czasie

jego normalnej pracy według schematu przedstawionego na rys. 10.

Rys. 10. Schemat ideowy – metoda techniczna pomiaru impedancji pętli zwarciowej [5]:
R

– rezystancja czynna dodatkowa, X

– reaktancja dodatkowa, P – przełącznik,

N – lampka neonowa.

Metoda techniczna polega na celowym połączeniu jednej z faz badanego czynnego

urządzenia z częścią chronioną za pośrednictwem odpowiednio dobranego rezystora R

ograniczającego prąd zwarcia do wartości nie powodującej zakłóceń w pracy urządzenia.
W trakcie pomiaru ustala się wartość napięcia U

, pomiędzy jedną fazą układu a obudową

chronionego odbiornika przy otwartym przełączniku P oraz wartość napięcia U

po włączeniu

rezystora zwierającego R

i prąd I płynący przez amperomierz. Różnica tych dwóch napięć jest

spowodowana rezystancją pętli zwarciowej przy zerowaniu lub uziemianiu ochronnym R

zgodnie ze wzorem:

−

(10)

Następnie identyczne czynności wykonuje się, zastępując opór czynny dodatkowy R

oporem indukcyjnym X

. Szukaną reaktancję pętli zwarciowej oblicza się ze wzoru:

−

(11)

Impedancję pętli zwarciowej określa wzór:

(12)

W czasie zwarcia (brak oporów ograniczających prąd zwarciowy) rzeczywisty prąd

zwarciowy ma wartość skuteczną:

(13)

gdzie: U

– napięcie fazowe sieci.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Duże znaczenie w tych pomiarach ma natężenie prądu pomiarowego. Jego górna wartość

jest ograniczona obciążalnością bezpieczników i względami bezpieczeństwa (przy przerwie
w przewodzie ochronnym na chronionych częściach przewodzących może pojawić się
niebezpieczne napięcie). Przy zerowaniu świecenie lampki neonowej (rys. 10) wskazuje na
ciągłość przewodu ochronnego.

Zalety pomiaru prądem przemiennym o dużej wartości:

−

stwarza warunki pomiaru zbliżone do rzeczywistego zwarcia,

−

umożliwia wykrycie złych połączeń na stykach (objawem złych połączeń są wahania
wskazówki przyrządu pomiarowego).
Rezystory dodatkowe powinny być tak dobrane, aby przez amperomierz płynął prąd

o wartości 5÷10 A.

Stosując te metody należy liczyć się z błędem spowodowanym wahaniami napięcia sieci

w czasie pomiarów. Wymagana dokładność pomiarów nie jest zbyt duża. Zwykle przyjmuje się
błąd pomiaru o wartości 20% za dopuszczalny.

Uwaga:

−

przy zerowaniu na impedancję pętli zwarciowej (Z

= Z

) składają się:

−

impedancja przewodu fazowego i ochronnego,

−

impedancja uzwojenia transformatora,

−

inne opory, np. rezystancja styków itp.

−

przy uziemieniu ochronnym pętlę zwarcia stanowią:

−

przewód fazowy,

−

przewód ochronny,

−

uziemienie ochronne,

−

uziemienie robocze,

−

uzwojenie transformatora,

4.5.1.2. Pomiar impedancji pętli zwarciowej miernikami fabrycznymi

Ze względu na dużą różnorodność mierników do pomiaru impedancji pętli, ogólny sposób

pomiaru ograniczony został do miernika MZC-300.

Pomiary należy przeprowadzić zgodnie z instrukcją obsługi posiadanego miernika.

Wykonywanie pomiarów przyrządem MZC-300

W przyrządzie MZC-300 zastosowano pomiar impedancji pętli zwarcia metodą spadku

napięcia. Napięcie na zaciskach przyrządu mierzone jest tuż przed przepływem prądu
pomiarowego i w czasie jego przepływu. Następnie procesor przyrządu wylicza impedancję
pętli zwarcia, poszczególne jej składowe i kąt przesunięcia fazowego jaki wystąpi w badanym
obwodzie w przypadku zwarcia.

Znajdujący się w przyrządzie rezystor ograniczający prąd ma wartość 10 Ω. Czas

przepływu prądu pomiarowego wynosi 30 ms. Miernik samoczynnie wybiera jeden z dwóch
zakresów pomiarowych impedancji.

Przyłączanie miernika MZC-300 do badanej instalacji przedstawiono na rysunkach 11, 12,

13 i 14.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 11. Pomiar w obwodzie roboczym (L-N) [3].

Rys. 12. Pomiar w obwodzie ochronnym (L-PE) [3].

Rys. 13. Sprawdzanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej obudowy urządzenia w przypadku [3]:

a) zerowania i b) uziemienia ochronnego.

Pomiar jest wykonywany z rozdzielczością 1Ω i błędem ±(3% + 3Ω) mierzonej wartości.

W sieciach, w których impedancja pętli zwarcia wynosi ułamki oma lub pojedyncze omy, błąd
pomiaru jest porównywalny z mierzoną wartością. Ze względu na wielkość błędu wyświetlane
wartości są takie same przy każdym pomiarze, pomimo że w rzeczywistości są różne, ale
mieszczą się w granicach wyznaczonych dokładnością przyrządu. W większości przypadków
wynik pomiaru uzyskany na zakresie 2 kΩ wystarcza do sprawdzenia bezpieczeństwa badanej
instalacji.

Miernik MZC-300 wyposażony jest w funkcję Autokalibracji umożliwiającą

użytkownikowi przyrządu korzystanie z przewodów pomiarowych o różnych długościach bez
konieczności przeliczania poprawek wynikających z różnicy ich rezystancji – przyrząd
uwzględnia je automatycznie. Autokalibracja polega na określeniu sumy rezystancji obu
przewodów pomiarowych (rys. 14).

Rys. 14. Autokalibracja przewodów pomiarowych w mierniku MZC-300 [3].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń:

1. Jakie elementy instalacji składają się na pętlę zwarcia przy zerowaniu?
2. Jakie elementy instalacji składają się na pętlę zwarcia przy uziemieniu ochronnym?
3. Czy jesteś w stanie zaproponować układ do pomiaru rezystancji pętli zwarcia?
4. Na czym polega wyznaczenie rezystancji pętli zwarcia metodą techniczną?
5. Jak wyznaczysz reaktancję pętli zwarcia metodą techniczną?
6. Wyjaśnić, jak obliczysz impedancję pętli zwarcia, mając rezystancję i impedancję pętli?
7. Miedzy jakie punkty instalacji elektrycznej włączysz miernik MZC-300 dokonując

pomiaru pętli zwarcia w obwodzie roboczym (L-N)

8. Na czym polega autokalibracja przewodów w przyrządzie MZC-300?
9. Czym będziesz się kierował dobierając mierniki do pomiaru impedancji zwarcia?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiary impedancji pętli zwarcia metodą techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy wykonywaniu pomiarów impedancji pętli zwarcia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
3) zaproponować harmonogram działań,
4) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
5) zestawić układ do pomiaru impedancji pętli zwarcia metodą techniczną,
6) wykonać czynności przygotowawcze przed pomiarami impedancji pętli zwarcia,
7) wykonać pomiary impedancji pętli zwarcia metodą techniczną,
8) zaproponować formularz protokołu z przeprowadzonych badań,
9) wypełnić protokół z przeprowadzonych badań,

10) dokonać analizy przeprowadzonych badań,
11) przeprowadzić analizę wyników badań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

model lub rzeczywista instalacja elektryczna,

−

dokumentacja techniczna badanej instalacji,

−

zestaw mierników i elementów koniecznych do montażu układu technicznego pomiaru
rezystancji,

−

formularz protokołu z badań stanu izolacji,

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj pomiary impedancji pętli zwarcia miernikiem fabrycznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy wykonywaniu pomiarów impedancji pętli zwarcia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
3) dokonać wyboru miernika fabrycznego,
4) zapoznać się z instrukcją obsługi miernika fabrycznego,
5) zaproponować harmonogram działań,
6) wykonać czynności przygotowawcze przed pomiarami impedancji pętli zwarcia,
7) wykonać pomiary impedancji pętli zwarcia miernikiem fabrycznym,
8) zaproponować formularz protokołu z przeprowadzonych badań,
9) wypełnić protokół z przeprowadzonych badań,

10) dokonać analizy przeprowadzonych badań,
11) przeprowadzić analizę wyników badań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

model lub rzeczywista instalacja elektryczna,

−

dokumentacja techniczna badanej instalacji,

−

zestaw mierników stosowanych do pomiarów w instalacjach elektrycznych wraz
z instrukcjami obsługi,

−

formularz protokołu z badań stanu izolacji,

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, jak wyznaczysz rezystancję pętli zwarcia metodą techniczną?

 

2) wyjaśnić, jak wyznaczysz reaktancję pętli zwarcia metodą techniczną?

 

3) wyjaśnić, jak obliczysz impedancję pętli zwarcia, mając rezystancję

i impedancję pętli?

 

4) dobrać mierniki do pomiaru impedancji zwarcia?

 

5) zmierzyć impedancję zwarcia metodą techniczną?

 

6) zmierzyć impedancję zwarcia miernikiem fabrycznym?

 

7) dokonać analizy z przeprowadzonych pomiarów?

 

8) sporządzić protokół z przeprowadzonych pomiarów?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Badanie wyłączników różnicowoprądowych

4.6.1. Materiał nauczania

Ochronne wyłączniki różnicowoprądowe należą do najbardziej skutecznych środków

ochrony przeciwporażeniowej.

Funkcje, jakie pełnią urządzenia ochronne różnicowoprądowe to:

−

ochrona przed dotykiem pośrednim,

−

uzupełnienie ochrony przed dotykiem bezpośrednim (przy znamionowym prądzie
różnicowym I

∆N

< 30 mA),

−

ochrona budynku przed pożarami wywołanymi prądami doziemnymi (przy znamionowym
prądzie różnicowym I

∆N

< 500 mA).

Zakres stosowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych to wszystkie układy sieci

z pewnymi ograniczeniami dla układu TN-C po stronie obciążenia (za urządzeniem ochronnym
różnicowoprądowym).

4.6.1.1. Budowa i zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego

Podstawowym elementem wyłącznika różnicowoprądowego jest przekładnik sumujący.

Przewody fazowe i neutralny przechodzą przez okno przekładnika lub poprzez uzwojenia
nawinięte na jego rdzeniu. Uzwojenia posiadają jednakową liczbę zwojów.

Suma geometryczna prądów oraz przepływ i strumień magnetyczny

Φ, wytworzony przez

prądy, są równe zeru.

+ i

= 0,

= 0;

(14)

W przypadku, gdy wystąpi w zasilanym obwodzie osłabienie lub uszkodzenie izolacji

doziemnej, powodujące przepływ prądu upływowego I

∆

do ziemi lub przewodu ochronnego

PE, to suma prądów w przewodach przekładnika sumującego nie będzie już równa zeru.
W rdzeniu przekładnika sumującego powstanie wtedy strumień magnetyczny, który w cewce
napięciowej przekaźnika różnicowoprądowego indukuje napięcie o wartości zależnej od prądu
I

∆

. Gdy prąd ten jest większy niż określona wartość, zwana prądem wyzwalającym, wówczas

nastąpi zadziałanie przekaźnika wywołujące wyłączenie wyłącznika.

W przypadku, gdy wystąpi uszkodzenie izolacji, powstaną upływowe prądy – wtedy może

okazać się, że nie jest możliwe załączenie takiego obwodu (urządzenia), nawet w pełni
sprawnego technicznie. W przypadkach powstania upływowych prądów stosuje się mniej czułe
wyłączniki różnicowoprądowe.

Wyłączniki różnicowoprądowe wykorzystane są do ochrony przeciwporażeniowej.

Uszkodzenia wywołujące przepływ doziemnych prądów upływowych o wartościach większych
niż prądy wyzwalania wyłączników powodują przeważnie (lub mogą powodować) zagrożenie
porażeniem prądem elektrycznym. Wyłączniki wykrywają je, a obwody i urządzenia są
wyłączane.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 15. Wyłącznik różnicowoprądowy trójfazowy o działaniu bezpośrednim i sposób instalowania [5]:
1 – przekładnik sumujący, 2 – przekaźnik różnicowoprądowy, 3 – zamek wyłącznika, R

– rezystor

ograniczający, PK – przycisk kontrolny.

Podział konstrukcji wyłączników różnicowoprądowych ze względu na działanie:

1. O działaniu pośrednim

W wyłącznikach tych stosuje się wzmacniacze elektroniczne. Pozwala to na wykorzystanie
materiałów magnetycznych o przeciętnych właściwościach oraz dowolne, bardzo proste
kształtowanie charakterystyk czasowo-prądowych, przede wszystkim przez nastawienie
wartości prądów wyzwalających I

∆

i czasów działania. Wadą tego rozwiązania jest brak

działania w przypadku przerwy lub zaniku napięcia w obwodzie zasilającym układ
elektroniczny. Jest to poważne ograniczenie możliwości stosowania tych wyłączników
jako zabezpieczeń przeciwporażeniowych.

2. O działaniu bezpośrednim

W wyłącznikach o działaniu bezpośrednim stosuje się przekaźniki spolaryzowane małym
magnesem trwałym, dzięki czemu wyłączniki odznaczają się wysoką czułością działania
bez zwiększenia masy i wymiarów przekładników sumujących. W warunkach pracy
normalnej zwora przekaźnika jest przytrzymywana przez magnes trwały w pozycji
umożliwiającej załączenie wyłącznika. Przy przepływie prądu różnicowego na strumień
magnetyczny pochodzący od magnesu trwałego nakłada się strumień pochodzący od
prądu różnicowego. Wskutek tego droga przepływu strumienia magnetycznego magnesu
trwałego zostaje zaburzona, co prowadzi do odpadnięcia zwory przekaźnika
różnicowoprądowego.

Zakresy znamionowych prądów różnicowych wyzwalających:

−

10, 30 mA – wysokoczułe,

−

100, 300 mA,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

500 i 1000 mA – nie są w zasadzie przeznaczone do stosowania jako zabezpieczenia
przeciwporażeniowe, lecz mogą stanowić dobre zabezpieczenie przeciwpożarowe,
ograniczające możliwość wybuchu pożaru instalacji, powodowanego uszkodzeniem
izolacji i przepływem prądów upływowych doziemnych.
Typy wyłączników różnicowoprądowych ze względu na kształt prądu różnicowego i czas

działania:
AC

−

wyłączniki działające pod wpływem prądów różnicowych sinusoidalnych.

−

wyłączniki reagujące na prądy wyprostowane jedno- lub dwupołówkowo, a także na

prądy pulsujące. Dla wyłączników tego typu, oprócz znamionowego prądu różnicowego,
podaje się również pewien zakres wartości prądów o przebiegu odkształconym, pod
których wpływem powinno nastąpić działanie wyłącznika.

−

wyłączniki zawierające dwa przekładniki sumujące oraz dwa człony, z których jeden

reaguje na prądy sinusoidalne i pulsujące, a drugi na prądy różnicowe stałe i o niewielkiej
częstotliwości. Stosowane są w układach z urządzeniami takimi jak prostowniki lub
przetwornice częstotliwości. W przypadku niektórych uszkodzeń w obwodach takich
mogą płynąć prądy różnicowe doziemne praktycznie stałe lub o bardzo małej
częstotliwości, na które nie reagują wyłączniki typu AC ani typu A.

−

wyłączniki spełniające wymagania dotyczące selektywności działania, tzw. selektywne.

Charakteryzują się mniejszą czułością, przeważnie 100 lub 300 mA, i nieco dłuższymi
czasami działania. Przy prądzie różnicowym większym niż dwukrotna wartość
znamionowego prądu różnicowego czas działania wyłączników selektywnych nie
powinien być dłuższy niż 0,2 s. Czas działania wyłączników różnicowoprądowych nie
selektywnych (zwykłych) przy prądzie różnicowym ok. 5 I

∆N

wynosi 10÷30 ms.

4.6.1.2. Badanie wyłącznika różnicowoprądowego

Zakres badań wyłącznika różnicowoprądowego:

−

sprawdzenie prawidłowości połączeń przewodów L, N i PE,

−

sprawdzenie działania wyłącznika za pomocą przycisku TEST [T],

−

pomiar napięcia dotykowego dla wartości prądu wyłączającego I

∆

−

pomiar czasu wyłączenia wyłącznika t

∆

(nie jest wymagane przez przepisy),

−

pomiar prądu wyłączającego.
Przed badaniami należy:

−

sprawdzić poprawność przyłączenia wyłącznika do sieci (prawidłowość połączeń
przewodów linii, przewodu neutralnego i ochronnego),

−

sprawdzić, czy przewód neutralny za wyłącznikiem różnicowoprądowym nie jest
połączony z przewodem ochronnym lub ziemią,

−

sprawdzić, czy nie są łączone przewody neutralne (zaciski neutralne w tablicach
rozdzielczych), należące do różnych obwodów,

−

dla wyłączników wysokoczułych o znamionowym prądzie różnicowym I

∆

< 30 mA

wyeliminować lub ograniczyć wpływ na ich wynik roboczych prądów upływowych
występujących w badanej instalacji.
Wyłączniki różnicowoprądowe wyposażone są w obwód kontrolny, którego uruchomienie

przez naciśnięcie przycisku oznaczonego symbolem TEST lub T spowoduje symulację
warunków uszkodzenia instalacji. Sprawny i prawidłowo zainstalowany wyłącznik powinien
w tym przypadku natychmiast zadziałać. Jeżeli wyłącznik nie zadziała, należy odstąpić od
dalszych badań i orzec o niesprawności wyłącznika. Takie sprawdzenie (przez naciśnięcie
przycisku TEST) powinno być wykonywane okresowo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dla normalnych warunków pracy instalacji zaleca się wykonywać sprawdzenie raz na

2 tygodnie lub raz na miesiąc. W bardzo trudnych warunkach pracy, na przykład przy
posługiwaniu się urządzeniami ręcznymi na stanowisku przewodzącym, można zalecić
sprawdzanie wyłącznika nawet codziennie przed rozpoczęciem pracy.

Pomiar prądu wyzwalającego wyłączników różnicowoprądowych stanowi podstawową

część badań pozwalającą ocenić, czy w razie uszkodzenia izolacji urządzeń objętych ochroną
wyłącznik spełni swoje zadanie.

4.6.1.3. Sprawdzenie wyłączników różnicowoprądowych w sieci TN-S i TN-C-S

Schemat układu pomiarowego przedstawia rysunek 16.

Rys. 16. Schemat układu do sprawdzania poprawności działania wyłącznika

różnicowoprądowego w sieci TN-S i TN-C-S przez pomiar prądu

∆

[1].

Wartość rezystancji rezystora R

powinna zawierać się w granicach:

ΔN

≤

(15)

gdzie: U

– napięcie znamionowe sieci względem ziemi,

∆

– znamionowy różnicowy prąd wyzwalający.

Przebieg pomiarów:

−

w sposób płynny należy zwiększyć prąd I

∆

od wartości około 0,2 I

∆

do 0,5 I

∆Ν

–

wyłącznik nie powinien zadziałać,

−

przy wartości prądu pomiarowego 0,5 I

∆

należy przerwać obwód prądu wyłącznikiem W,

a następnie włączyć go – wyłącznik nie powinien zadziałać,

−

następnie w sposób płynny zwiększa się prąd pomiarowy, aż do zadziałania wyłącznika,

−

wartość tego prądu należy zanotować. Prąd zadziałania wyłącznika powinien zawierać się
w granicach: od 0,5 I

∆

do I

∆

4.6.1.4. Sprawdzenie wyłączników różnicowoprądowych w sieci TT

Celem badań jest:

−

wyznaczenie prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego,

−

wyznaczenie wartości rezystancji uziemienia ochronnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 17. Układ do pomiaru prądu zadziałania wyłącznika
różnicowoprądowego w sieci TT [1].

Wartość rezystancji rezystora R

powinna zawierać się w granicach:

ΔN

≤

(16)

gdzie: U

– napięcie znamionowe sieci względem ziemi,

∆

– znamionowy różnicowy prąd wyzwalający.

Przebieg badań:

−

otworzyć łącznik W,

−

zmierzyć napięcie U

między przewodem fazowym a obudową odbiornika,

−

rezystor R

ustawić na wartość maksymalną,

−

zamknąć łącznik W,

−

gdyby było uszkodzenie izolacji, to zadziała

∆

−

zwiększać wartość prądu (poprzez zmianę wartości R

) do momentu zadziałania

wyłącznika różnicowoprądowego,

−

w momencie zadziałania różnicowoprądowego odczytać wartości: I

∆

oraz U

, – obliczyć

napięcie dotykowe: U

–U

; jeśli nie przekracza ono wartości dopuszczalnych, oznacza to,

że ochrona jest skuteczna,

−

zmierzony prąd zadziałania wyłącznika I

∆

powinien spełniać warunek:

0,5I

ΔN

≤ I

ΔN

(17)

prąd zadziałania

∆

I nie może być mniejszy od 0,5I

ΔN

−

obliczyć rezystancję R

uziemienia ochronnego:

−

≈

(18)

−

sprawdzić ciągłość połączeń z przewodem ochronnym zainstalowanych za
wyłącznikiem wszystkich dostępnych elementów przewodzących należących
do urządzeń klasy I ochronności oraz styków ochronnych zainstalowanych gniazd.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaka jest rola wyłącznika różnicowoprądowego?
2. Jaki jest podział wyłączników różnicowoprądowych ze względu na zasadę działania?
3. Na jakie prądy znamionowe różnicowe buduje się wyłączniki różnicowoprądowe?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. Jakie są oznaczenia wyłączników różnicowoprądowych ze względu na kształt prądu

różnicowego?

5. Jest zakres badań wyłączników różnicowoprądowych?
6. Jaki jest sposób badań wyłączników różnicowoprądowych zainstalowanych w sieci TN-S

i TN-C-S?

7. Jaki jest sposób badań wyłączników różnicowoprądowych zainstalowanych w sieci TT?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź poprawność działania wyłącznika różnicowoprądowego w sieci TN-S.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy wykonywaniu pomiarów elektrycznych,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanej instalacji,
3) zaproponować harmonogram badań,
4) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
5) wykonać czynności przygotowawcze do sprawdzenia wyłącznika różnicowoprądowego,
6) przeprowadzić badania wyłącznika różnicowoprądowego wykonując czynności zawarte w

p.4.6.1.3,

7) dokonać analizy przeprowadzonych badań,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

model lub rzeczywista instalacja elektryczna TN-S z zamontowanym wyłącznikiem
różnicowoprądowym,

−

dokumentacja badanej instalacji,

−

katalogi wyłączników różnicowoprądowych,

−

zestaw mierników stosowanych do różnych pomiarów w instalacjach elektrycznych,

−

instrukcje obsługi mierników,

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

Ćwiczenie 2

Wyznacz prąd zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego w sieci TT.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

różnicowoprądowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6) przeprowadzić badania wyłącznika różnicowoprądowego wykonując czynności zawarte w

p.4.6.1.4,

7) dokonać analizy przeprowadzonych badań,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

model lub rzeczywista instalacja elektryczna TT z zamontowanym wyłącznikiem
różnicowoprądowym,

−

dokumentacja badanej instalacji,

−

katalogi wyłączników różnicowoprądowych,

−

zestaw mierników stosowanych do różnych pomiarów w instalacjach elektrycznych,

−

instrukcje obsługi mierników,

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) opisać rolę wyłączników różnicowoprądowych?

 

2) wymienić wartości znamionowych prądów zadziałania wyłączników

różnicowoprądowych?

 

3) dokonać podziału wyłączników różnicowoprądowych ze względu na zasadę

działania i scharakteryzować ten podział?

 

4) zinterpretować oznaczenia wyłączników różnicowoprądowych ze względu

na kształt prądu różnicowego?

 

5) zaproponować harmonogram badań wyłączników różnicowoprądowych

w zależności od rodzaju sieci (TN, TT), w jakiej są zamontowane?

 

6) sprawdzić poprawność działania wyłącznika różnicowoprądowego w sieci

TN?

 

7) przeprowadzić badania wyłącznika różnicowoprądowego w sieci TT?

 

8) wyznaczyć prąd zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego w sieci TT?

 

9) przeprowadzić analizę wyników badań?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Pomiary rezystancji uziemienia

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.1.1. Wymagania techniczne

Uziemienie jest to celowo wykonane połączenie elektryczne przewodzących elementów

jakiejkolwiek części urządzenia elektrycznego nie będących normalnie pod napięciem
z przedmiotem metalowym znajdującym się w ziemi, zwanym uziomem. Uziemienia są bardzo
ważnym, niezbędnym elementem sieci, urządzeń i instalacji elektrycznych. Mają za zadanie
chronić przed porażeniem poprzez samoczynne szybkie odłączenie zasilania w warunkach
zakłóceniowych.

Uziemienia stosuje się w sieciach prądu przemiennego i stałego, niezależnie od ich

wartości znamionowych.

Uziemienia zapewniają:

−

bezpieczeństwo osób obsługujących te urządzenia,

−

prawidłową pracę wielu urządzeń elektrycznych.
W zależności od zadania jakie spełniają uziemienia rozróżnia się:

−

uziemienia robocze,

−

uziemienia ochronne,

−

uziemienie pomocnicze,

−

uziemienie odgromowe.

Uziemienia robocze R

(funkcjonalne) – jest to uziemienie określonego punktu obwodu

elektrycznego. Uziemienia robocze wykonywane są w każdej stacji zasilającej uziemiając punkt
neutralny transformatora, w celu zapewnienia prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych
zarówno w warunkach normalnych, jak i zakłóceniowych.

Funkcje uziemienia roboczego:

−

ochrona sieci niskiego napięcia, zasilanej z sieci wysokiego napięcia za pośrednictwem
transformatora od skutków przerzutu wysokiego napięcia;

−

niedopuszczenie do utrzymywania się asymetrii napięć w sieci niskiego napięcia w razie
zwarcia z ziemią przewodu fazowego, to znaczy niedopuszczenie do wzrostu napięcia
względem ziemi pozostałych dwóch przewodów do ponad 250 V.
Dodatkowe uziemienie robocze wykonuje się w:

−

w sieciach napowietrznych o układzie TN uziemiając przewód ochronno-neutralny:

−

na końcu każdej linii, na końcu każdego odgałęzienia o długości większej niż 200 m,

−

na końcu każdego przyłącza o długości większej niż 100 m,

−

wzdłuż trasy linii tak, aby odległość między uziemieniami nie była większa niż 500 m,

−

w sieciach kablowych o układzie TN w przyłączach każdego budynku.
Rezystancja poszczególnych dodatkowych uziemień roboczych nie powinna przekraczać

30 Ω, a w razie wykonywania ich w gruncie o rezystywności większej niż 500 Ωm nie powinna
przekraczać wartości obliczonej według wzoru:

≤

(19)

gdzie

ρ — rezystywność gruntu w Ωm.

Uziemienia ochronne R

– polega na połączeniu dostępnych części przewodzących

urządzenia elektrycznego z uziomem, w celu zapewnienia odpowiedniej ochrony
przeciwporażeniowej. Stosowane jest w sieciach typu TT i IT,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uziemienie pomocnicze – jest to uziemienie wykorzystywane w układach pomiarowych,

np. w urządzeniach zabezpieczających, sondy prądowe i napięciowe,

Uziemienie odgromowe – służy do odprowadzenia do ziemi udarowych prądów
wyładowań atmosferycznych.

Zasadnicze elementy uziemienia:

−

zacisk ochronny,

−

przewód ochronny PE,

−

główna szyna uziemiająca,

−

zacisk probierczy uziomowy,

−

przewód uziemiający,

−

uziom,

Rys. 18. Schematyczne przedstawienie elementów uziemienia [4]:

1– urządzenia (odbiorniki) podlegające ochronie, 2 – zacisk
ochronny, 3 – przewód ochronny PE, 4 – główna szyna
uziemiająca, 5 – zacisk probierczy uziomowy, 6 – przewód
uziemiający, 7 – uziom, 8 – grunt.

Zacisk ochronny – łączy przewód ochronny PE z chronionym urządzeniem. Jest to śruba

z nakrętką np. M10 z podkładką sprężynującą lub przeciwnakrętką (aby zapobiec
przypadkowemu rozłączeniu) zabezpieczone przed korozją.

Przewód ochronny PE – łączy urządzenie chronione z główną szyną uziemiającą,
Główna szyna uziemiająca – jest to płaskownik (bednarka) ocynkowany lub

nieocynkowany o odpowiednich wymiarach koloru żółto-zielonego, do którego przyłącza się
przewody ochronne i uziemiające.

Zacisk probierczy uziomowy – jest to zacisk umieszczony w przewodzie uziemiającym,

przeznaczony do odłączenia uziemianych urządzeń podczas wykonywania pomiaru rezystancji
uziemienia, (odpowiednie przyrządy do pomiaru nie wymagają tego rozłączenia przy
pomiarze). Obciążalność zacisku probierczego nie może być mniejsza od obciążalności
przewodu uziemiającego. Zacisk probierczy uziomowy powinien być łatwo rozłączalny,
odporny na korozję bez malowania i mieć co najmniej 2 śruby M10. Zacisk probierczy
uziomowy powinien znajdować się w miejscu dostępnym, na wysokości nie mniejszej niż 0,3 m
i nie większej niż 1,8 m.

Przewód uziemiający – jest to umieszczony w gruncie przewód goły łączący uziom (lub

zespół uziomów) z zaciskiem probierczym lub zaciskiem ochronnym. Przewody uziemiające
wykonuje się z taśm, drutu lub prętów ze zwykłej stali chronionej przed korozją.

Uziom – jest to przedmiot metalowy umieszczony w gruncie i tworzący połączenie

przewodzące z ziemią. Rozróżnia się uziomy naturalne i sztuczne. W urządzeniach
elektroenergetycznych należy wykorzystywać przede wszystkim uziomy naturalne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

Uziom naturalny jest to przedmiot metalowy umieszczony w gruncie w innym celu niż
uziemienie. Jako uziomy naturalne należy wykorzystywać ułożone w ziemi wszelkiego
rodzaju konstrukcje metalowe:

−

systemy metalowych rur wodociągowych pod warunkiem, że uzyskano na to zgodę

jednostki eksploatującej te wodociągi,

−

ołowiane płaszcze i inne metalowe osłony kabli,

−

elementy metalowe osadzone w fundamentach,

−

zbrojenia betonu znajdującego się w ziemi,

−

Uziom sztuczny jest to metalowy przedmiot umieszczony w ziemi i przeznaczony
wyłącznie do połączenia elektrycznego z ziemią. Do uziomów sztucznych zalicza się:

−

pręty lub rury metalowe wbite do ziemi,

−

taśmy lub druty metalowe ułożone w ziemi,

−

płyty metalowe w ziemi.

Połączenia przewodów uziemiających z uziomem oraz poszczególnych układów

uziomowych należy spawać i zabezpieczyć przed korozją oraz uszkodzeniami mechanicznymi.

Przekroje przewodów uziemiających S

muszą być większe lub równe przekrojom

ochronnym S

. W przypadku gdy przewód uziemiający nie jest żyłą przewodu (kabla) to jego

przekrój nie powinien być mniejszy niż:

−

2,5 mm

przy stosowaniu zabezpieczenia przed mechanicznym uszkodzeniem,

−

4 mm

przy braku zabezpieczenia przed mechanicznym uszkodzeniem.

Uziemienie stosuje się w układach sieciowych TT oraz IT.
W układzie TT – mającym punkt neutralny jest bezpośrednio uziemiony, a metalowe

dostępne części przewodzące odbiorników są połączone przewodami ochronnymi PE
z uziomem.

Uziemienie powinno być tak dobrane, aby spełniony był warunek:

∙ I

≤ U

(20)

gdzie: R

– rezystancja uziemienia dostępnych części przewodzących [Ω],

– wartość prądu [A] powodująca samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego

w wymaganym czasie,

– napięcie bezpieczne [V] – 25 lub 50 V w zależności od warunków

środowiskowych.

Układ sieciowy IT jest izolowany w stosunku do ziemi lub ma punkt neutralny uziemiony

przez bezpiecznik iskiernikowy, a metalowe dostępne części przewodzące odbiorników
połączone są przewodami ochronnymi PE z uziomem.

Warunek doboru uziemienia dla sieci IT jest taki sam jak dla TT z różnicą dotyczącą

prądu występującego w powyższym wzorze:

– wartość prądu pojedynczego zwarcia z ziemią [A], pomiędzy przewodem
skrajnym a dostępną częścią przewodzącą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.1.2. Pomiar rezystancji uziemień metodą techniczną

Schemat układu pomiarowego przedstawia rys. 19.

Rys. 19. Układ do pomiaru rezystancji uziemienia metodą techniczną
[1]:
X – uziom badany, S – sonda pomiarowa napięciowa, P – uziom
pomocniczy prądowy, T – transformator izolujący, V – przebieg
potencjału między uziomem badanym i uziomem pomocniczym
prądowym

Pomiar rezystancji uziemień wykonuje się tylko przy prądzie przemiennym.
Przy pomiarze rezystancji uziemień prądem stałym podczas zetknięcia elektrod

metalowych z elektrolitem (wilgocią ziemi), powstają błędy spowodowane pojawieniem się siły
elektromotorycznej polaryzacji przeciwnie skierowanej do przyłożonego napięcia,. W celu
odizolowania układu pomiarowego od sieci stosuje się transformator z regulacją zaczepów,
pozwalający uzyskać prąd w obwodzie nie mniejszy niż 5 A.

Obwód prądowy układu pomiarowego tworzą (rys. 19): uzwojenie wtórne transformatora

T, amperomierz A, badany uziom X, ziemia i uziom pomocniczy (prądowy) P.

Obwód napięciowy układu pomiarowego stanowią: woltomierz i sonda pomiarowa

napięciowa S.

Natężenie prądu płynącego przez badany uziom zależy od rezystancji obwodu prądowego

i napięcia wtórnego transformatora.

Wartość rezystancji badanego uziomu wyznacza się z zależności:

(21)

gdzie: U

– napięcie wskazane przez woltomierz [V],

– natężenie prądu wskazane przez amperomierz [A].

Wyznaczona ze wzoru 21 wartość R

jest obarczona błędem, ponieważ wynik pomiaru nie

uwzględnia prądu I

, płynącego przez woltomierz.

W celu wykonania pomiaru rezystancji uziemienia z mniejszym błędem należy pamiętać o

tym, że:

−

woltomierz powinien mieć dużą rezystancję wewnętrzną, np. 1 kΩ na każdy wolt zakresu
pomiarowego i klasę dokładności 1,5,

−

amperomierz powinien mieć zakres o 30% większy niż spodziewany prąd a klasę
dokładności 1,5,

−

rezystancja uziemienia sondy nie powinna przekraczać wartości 30 Ω,

−

prąd w obwodzie pomiarowym powinien mieć dużą wartość: I

≥

5 A.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Odległości między uziomem badanym X a sondą pomiarową napięciową S oraz uziomem

pomocniczym prądowym P przedstawione są w tablicy 6.

Tabela 6. Odległości między uziomami przy technicznej metodzie pomiarów rezystancji uziemienia [1]

Najmniejsze odległości l w m

lub odległości względne

Budowa uziomu badanego X

i pomocniczego prądowego P

przy położeniu sondy
pomiarowej napięciowej S
w jednej linii z uziomem
badanym X i pomocniczym
prądowym P

przy położeniu sondy
pomiarowej napięciowej S
poza linią łączącą uziom
badany X i pomocniczy P

Uziom badany X i uziom pomocniczy P,
pojedyncze pionowe o l ≤ 3 m

Uziom badany X pionowy o l ≤ 3 m,
uziom pomocniczy P pionowy o l ≤ 3 m

Uziom badany X poziomy o l ≥ 10 m,
uziom pomocniczy P pionowy o l ≤ 3 m

Uziom badany X wielokrotny,
uziom pomocniczy P pionowy
pojedynczy o l ≤ 3 m lub złożony z kilku

uziomów pionowych przy

gdzie:

p – odległości w uziomie złożonym

z kilku uziomów.

Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziemienia stosowana jest przy pomiarze małych

rezystancji w granicach 0,01÷1 Ω.

Wady metody technicznej pomiaru rezystancji uziemienia:

−

konieczność stosowania pomocniczych źródeł zasilania,

−

na wynik pomiaru mogą mieć wpływ prądy błądzące,

−

niemożliwość bezpośredniego odczytu mierzonej rezystancji (uziemień) – konieczność
obliczeń.

4.7.1.3. Pomiar rezystancji uziemień metodą kompensacyjną

Metoda kompensacyjna stosowana jest do pomiarów rezystancji uziemień o wartości od

kilku do kilkuset omów.

Zasada działania miernika induktorowego typu IMU do pomiaru rezystancji uziemienia

jest oparta na metodzie kompensacyjnej (mostek kompensacyjny) (rys. 20).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Schemat miernika IMU i połączeń z sondami do wykonania
pomiaru rezystancji uziemienia metodą kompensacyjną [1]:
G – induktor, T – transformator, Rr – potencjometru, R

– badany

uziom.

W układzie rys. 20 prąd przemienny U (wytworzony przez induktor) przepływa przez

uzwojenie pierwotne transformatora T, uziom badany R

, ziemię i uziom pomocniczy P.

W uzwojeniu wtórnym transformatora mierniczego T indukuje się prąd I

, który przepływa

przez rezystancję potencjometru R

. Podczas pomiaru porównuje się spadek napięcia

∆

wywołany prądem I

na rezystancji uziomu badanego R

ze spadkiem napięcia

∆

wywołanym prądem I

na rezystorze porównawczym R

(oporze wewnętrznym miernika) –

przy czym styk ruchomy „a” na rezystorze R

przesuwa się tak długo, dopóki nie uzyska się

minimum prądu płynącego przez galwanometr (najkorzystniejsze jest, gdy wskazówka
galwanometru ustawi się w pozycji zerowej). Stan ten oznacza, że nastąpiła kompensacja
spadku napięcia na uziomie badanym R

przez spadek napięcia na rezystorze R

, to jest

∙R

= I

∙R

W mierniku tym przekładnia transformatora mierniczego równa się jedności, (I

= I

i R

= R

), a wartość rezystancji mierzonej odczytuje się ze skali oznaczającej wartość

rezystancji R.

Pomiar rezystancji uziemienia ochronnego, roboczego lub odgromowego przeprowadza

się łącząc miernik kompensacyjny według schematu przedstawionego na rysunku 21. Sondy
pomiarowe (uziomy) powinny być ułożone w ziemi, względem siebie w odległości l nie
mniejszej niż 20 m (tabela 7).

Przed przystąpieniem do wykonania pomiarów należy sprawdzić:

−

prawidłowość wskazań miernika, gdy nie jest połączony z uziomami pomiarowymi –płytkę
zwierającą zaciski R

i R

należy przełożyć na zaciski R

i R

, przekręcić gałkę

przełącznika zakresów (małe pokrętło) w położenie K (kontrola) i ustawić tarczę
potencjometru (rezystora) R

na wartość R

= 30 Ω (czerwona kreska) na skali R (rys. 21),

a następnie obracać korbką induktora z prędkością znamionową 160 obr./min –
galwanometr G powinien wskazać wartość prądu i

= 0,

−

prawidłowość wskazań miernika, gdy jest połączony z uziomami pomiarowymi (rys. 21):

−

zaciski R

i R

musza być zwarte, a postępowanie jak w poprzednim punkcie

−

galwanometr G powinien wskazać wartość i

= 0.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Układ połączeń miernika IMU do pomiaru rezystancji uziemienia [1]

Czynności przy wykonaniu pomiarów rezystancji uziemienia miernikiem typu IMU (układ

połączeń według rys. 21):

−

przełącznik zakresów należy ustawić w położeniu odpowiadającym przewidywanej
wartości rezystancji uziomu badanego, a następnie obracać korbką induktora z prędkością
160 obr/min,

−

obracając korbką należy tarczę potencjometru (duże pokrętło) obracać do momentu
zrównoważenia układu, wskazówka galwanometru znajdzie się w pozycji zerowej;
wartość rezystancji R należy odczytać na skali,

−

odczytaną wartość rezystancji pomnożyć trzeba przez mnożnik k, (ustawienie małego
pokrętła zakresów: 0,1; 1; 10). Jeżeli odczytana wartość rezystancji wynosi 10 Ω
a pokrętło jest ustawione w położeniu k = 0,1 – wówczas rezystancja uziomu badanego
R

= k∙10 = 0,1∙10 = 1 Ω.

Na wynik pomiaru rezystancji uziemienia mają wpływ takie czynniki, jak: wymiary

geometryczne uziomu (praktycznie niezmienne), rezystywność (opór właściwy) gruntu.

Rezystywność gruntu z kolei zależy od rodzaju gruntu i zmian okresowych (m.in. zależnych od

opadów atmosferycznych). Zmiany te są związane głównie ze zmianami właściwości gruntu:
wilgotność, temperatura, zawartość związków chemicznych, mineralnych itp.

Z tych powodów wynik pomiaru rezystancji uziemienia przy użyciu sond pomiarowych

powinien być odpowiednio skorygowany. Korekty wyników pomiaru dokonujemy przez
uwzględnienie współczynnika k

(tabela 7).

Tabela 7. Współczynnik poprawkowy k

[5]

Stan gruntu w czasie pomiaru

Rodzaj uziomu

suchy

wilgotny

mokry

Uziom pionowy długi o głębokości ponad 5 m
pod powierzchnią ziemi

1,1

1,2

1,3

Uziom pionowy o głębokości 2,5–5 m

1,2

1,6

2,0

Uziom poziomy, ułożony na głębokości

około 1 m

1,3

2,2

3,0

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przykład:
Pomiar rezystancji uziemienia wykonany został przy użyciu uziomu poziomego

w warunkach suszy. Zmierzona rezystancja uziemienia wyniosła 1,7 Ω.

Wartość współczynnika k

odczytanego z tabeli 7 wynosi: k

= 1,3.

Rzeczywista rezystancja uziemienia ma wartość:

= 1,3∙1,7 = 2,21 Ω.

Ochronę przeciwporażeniową przez zastosowanie uziemienia ochronnego należy uznać za

skuteczną, jeżeli rezystancja uziemienia spełnia warunek podany w p. 4.7.1.1.

4.7.1.4. Pomiar rezystancji uziemień miernikiem MZC-300

Przyrząd MZC-300 można stosować do orientacyjnych pomiarów rezystancji uziemień

(rys. 22). W tym celu jako pomocnicze źródło napięcia umożliwiające wytworzenie prądu
pomiarowego wykorzystuje się przewód fazowy sieci 230V.

Wynik pomiaru jest sumą rezystancji mierzonego uziomu, uziemienia roboczego, źródła

i przewodu fazowego, jest więc obarczony błędem dodatnim. Jeżeli jednak nie przekracza on
wartości dopuszczalnej dla badanego uziemienia, to można uznać, że uziemienie wykonane jest
prawidłowo i nie ma potrzeby stosowania dokładniejszych metod pomiarowych.

Rys. 22. Pomiar rezystancji uziemienia [3]

4.7.1.5. Pomiary rezystywności (oporu właściwego) gruntu

Czynności przy wykonaniu pomiarów rezystywności gruntu miernikiem typu IMU (układ

połączeń według rys. 23):

−

zdjąć mostek zwierający zaciski R

i R

−

sondy pomiarowe (uziomy) należy rozmieścić w linii prostej w odległości względem siebie
nie mniejszej niż 15 m (zachowując jednakowe odległości a między sondami),

−

podłączyć zaciski przyrządu z sondami wg rys. 23,

−

pozostały przebieg pomiarów przeprowadza się jak przy pomiarach rezystancji uziemień
ochronnych wykonywanych tym miernikiem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 23. Układ połączeń do pomiaru rezystywności gruntu miernikiem IMU [1]

Szukana rezystywność gruntu wyrażona jest wzorem:

ρ = R

∙2

∙a [Ω∙m]

(21)

gdzie: a – odległość [m] między sondami.

4.7.1.6. Protokół z pomiarów

Zawartość protokołu z pomiarów zależy od rodzaju pomiaru (uziemienie ochronne

pojedynczego urządzenia czy grupy urządzeń). W pierwszym wypadku poza datą, miejscem
pomiaru (adresem), nazwą urządzenia, rodzajem pomiaru i charakterystyką przyrządów
pomiarowych, porównuje się tylko pomierzoną wartość rezystancji powiększoną o odpowiedni
współczynnik poprawkowy k

z obliczoną wymaganą wartością rezystancji uziemienia. Jeśli

urządzeń jest wiele, sporządza się protokół.

W części opisowej protokołu powinno się podać:

−

miejsce zainstalowania badanego urządzenia (zakład, wydział, pomieszczenie,
stanowisko),

−

rodzaj uziomów (pojedynczy, wielokrotny; bednarka, rura; pionowy, poziomy),

−

rodzaj pomiarów (odbiorczy, okresowy, okolicznościowy),

−

metodę pomiaru i przyrządy pomiarowe,

−

największą dopuszczalną wartość rezystancji uziemienia dla danej grupy odbiorników
(najczęściej zależną od największego odbiornika),

−

stan wilgotności gruntu,

−

datę pomiaru,

−

ocenę wyników pomiaru.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to są uziomy i jaka jest ich rola?
2. Jakie warunki musi spełniać uziemienie ochronne w sieci o uziemionym punkcie zerowym?
3. Gdzie stosuje się uziemienie robocze?
4. Gdzie stosuje się dodatkowe uziemienie robocze?
5. Jaką wartość rezystancji powinno mieć uziemienie robocze i uziemienie dodatkowe?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Jakie są elementy uziemienia?
7. Jakie wymagania stawiane są zaciskom probierczym uziomowym?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiary rezystancji uziemienia.

Sposób wykonania, ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy wykonywaniu pomiarów elektrycznych,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną badanych uziemień,
3) zaproponować harmonogram badań,
4) dokonać wyboru przyrządów pomiarowych,
5) wykonać czynności przygotowawcze przed pomiarami rezystancji uziemienia,
6) wykonać pomiary rezystancji uziemienia,
7) dokonać analizy przeprowadzonych badań,
8) wypełnić protokół z przeprowadzonych badań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sprzęt ochronny i ratunkowy,

−

model lub rzeczywiste uziemienia,

−

zestaw mierników stosowanych do różnych pomiarów w instalacjach elektrycznych wraz z
instrukcjami obsługi,

−

formularz protokołu z pomiarów rezystancji uziemienia (załącznik nr 3),

−

kalkulator,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Załącznik nr 3

PROTOKÓŁ NR ….. / …. r.

POMIARY REZYSTANCJI UZIEMIENIA

1. Instytucja, zakład

………….……….……...………..…………...……………….……………...

....................................................………………...……..…………………….………………

2. Rodzaj układu sieci i napięcie:

……….…………………..…..……………..…………………..

3. Rodzaj badań:

...……………….………..…………………..…….……………………………...

4. Metody badań:

...…………...………..…….…………….…….…………………………………

5. Nazwa i typ miernika:

………….……………….…………….………..………………………..

6. Data badania

…………………....………….………......………………………………………...

7. Wyniki pomiarów:

Rezystancja

Dane znamionowe

⋅

ezp

wymagana

zmierzona

spó

łcz

ynn

pop

emi

⋅R

bezp

Lp.

Nazwa oraz
ewent. nr
urządzenia
badanego

[kW]

[A]

[

Ω

]

[

Ω

]

−

[

Ω

]

emi

sku

tecz

agi

8. Wyniki badań dotyczących:

– oględzin
..……………………….…...…….……….……………….……………..………….
– rezystancji izolacji
...……………….……………….…………………………………..……
– ciągłości przewodów ochronnych
…………………...….……….………………...…………
– ochrony przed dotykiem pośrednim
………………….………..…...…………...……..……..
– działania urządzeń różnicowoprądowych
……………….…...…….........………………...…
– biegunowości
………………………………………....……….………………………..……

9. Wnioski i zalecenia:

..……………….…………………….……….…………………………….

……….………………………………………………………………………………………..

10. Orzeczenie

.………………………………….………...…………….…...………………………

11. Data następnego badania

..………………….………….…………….…………………………..

Badania wykonali:

(imię i nazwisko, świadectwo kwalifikacyjne)

…………………….……………...……...………………………..

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić rolę uziemień roboczych?



2) wyjaśnić rolę uziemień ochronnych?



3) zmierzyć rezystancję uziemienia?



4) objaśnić, kiedy uziemienie ochronne jest skuteczne?



5) wymienić wymagane wartości rezystancji uziemień ochronnych?



6) dokonać podziału uziemień ochronnych i scharakteryzować ten podział?



7) przeprowadzić analizę przeprowadzonych badań?



8) sporządzić protokół z przeprowadzonych badań?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej

4.8.1. Materiał nauczania

Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej polega na zebraniu wszystkich

protokołów z przeprowadzonych wcześniej badań i pomiarów przedstawionych w rozdziałach
4.1÷4.7 i porównaniu otrzymanych wyników z wymaganiami norm i przepisów.

Należy stwierdzić, jak duże są różnice między tymi wartościami i czy zawierają się

w dopuszczalnych granicach. Uwzględniając powyższe rezultaty i wynik oględzin ustala się
termin następnych badań.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak można ocenić stan instalacji elektrycznej na podstawie protokołu z przeglądu?
2. Jakie czynniki wpływają na termin kolejnych badań instalacji elektrycznej?
3. Jaką wartość powinna mieć rezystancja izolacji instalacji elektrycznej?
4. kiedy można uznać, że ochrona przeciw porażeniowa przez szybkie wyłączenie zasilania

jest skuteczna?

5. Jakie są wymagania dotyczące wartości rezystancji uziemień?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przedstawić przepisy bhp przy wykonywaniu pomiarach elektrycznych,
2) podać wartości rezystancji izolacji, impedancji pętli zwarcia, rezystancji uziemienia

wymagane przez normy i rozporządzenia,

3) przedstawić wymagane wartości prądów zadziałania wyłączników różnicowoprądowych,
4) sformułować wnioski dotyczące stanu instalacji na podstawie pomiarów i wymagań

zawartych w normach i rozporządzeniach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

normy i przepisy dotyczące budowy, eksploatacji i ochrony przeciwporażeniowej dla
instalacji elektrycznych,

−

komplet protokołów z badań przeprowadzonych w poprzednich ćwiczeniach,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przyrządy kreślarskie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) stwierdzić rozbieżności pomiędzy wynikami pomiarów a wartościami

wymaganymi?

 

2) oszacować wpływ na pracę instalacji wielkości różnic pomiędzy

wynikami pomiarów a wartościami wymaganymi?

 

3) przewidzieć skutki pracy instalacji przy niespełnieniu poszczególnych

wymagań norm i rozporządzeń?

 

4) określić termin następnych badań?

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj dokładnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Odpowiedzi udzielaj wyłącznie na karcie odpowiedzi.
4. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
5. Test zawiera 20 zadań.
6. Do każdego zadania podane są trzy odpowiedzi, z których tylko jedna jest prawidłowa.
7. Zaznacz prawidłową według Ciebie odpowiedź, wstawiając literę X w odpowiednim

miejscu na karcie odpowiedzi.

8. W przypadku pomyłki zaznacz błędną odpowiedź kółkiem, a następnie literą X zaznacz

odpowiedź prawidłową.

9. Za każde poprawne rozwiązanie zadania otrzymujesz jeden punkt.

10. Za udzielenie błędnej odpowiedzi, jej brak lub zakreślenie więcej niż jednej odpowiedzi –

otrzymujesz zero punktów.

11. Uważnie czytaj treść zadań i proponowane warianty odpowiedzi.
12. Nie odpowiadaj bez zastanowienia, jeśli któreś z zadań sprawi Ci trudność, przejdź

do następnego. Do zadań, na które nie udzieliłeś odpowiedzi możesz wrócić później.

13. Pamiętaj, że odpowiedzi masz udzielać samodzielnie.
14. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Instalację elektryczną tworzą:

a) złącze, zabezpieczenia główne, rozdzielnica główna,
b) złącze, wewnętrzna linia zasilająca i rozdzielnica główna,
c) złącze, wewnętrzna linia zasilająca, instalacja odbiorcza.

2. Nie wolno zabezpieczać przewodów:

a) ochronnych PE i PEN oraz fazowych,
b) ochronnych PE i PEN,
c) uziemień ochronnych i roboczych oraz fazowych.

3. Zakres przeglądów roboczych obejmuje:

a) wizualne oględziny zabezpieczeń i wkładek topikowych,
b) wymianę przepalonych wkładek topikowych,
c) sprawdzenie dokumentacji.

4. Maksymalny okres czasu pomiędzy pomiarami skuteczności ochrony przeciwporażeniowe

instalacji ułożonej pomieszczeniu zagrożonym pożarem wynosi:
a) 1 rok,
b) 3 lata,
c) 5 lat.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Połączeń wyrównawczych nie stosuje się w:

a) obwodach prądu przemiennego jednofazowego,
b) obwodach prądu stałego,
c) obwodach prądu przemiennego trójfazowego.

6. Przekroje przewodów połączeń wyrównawczych głównych powinny być:

a) nie mniejsze niż 6 mm

bez względu na przekrój przewodu ochronnego w danej

instalacji,

b) nie mniejsze niż 6 mm

a jednocześnie nie mniejsze niż połowa największego

przekroju przewodu ochronnego w danej instalacji,

c) większe niż 25 mm

dla wyrównawczych przewodów miedzianych.

7. Ciągłość przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych sprawdza się w stanie:

a) beznapięciowym,
b) pod napięciem roboczym,
c) nie ma znaczenia, czy napięcie robocze instalacji zostało wyłączone czy nie.

8. Pomiar rezystancji izolacji instalacji należy przeprowadzać:

a) jednocześnie dla przewodów instalacji i odbiorników,
b) oddzielnie dla przewodów instalacji i oddzielnie dla odbiorników,
c) nie ma znaczenia, czy pomiary będą przeprowadzone razem, czy oddzielnie dla

przewodów instalacji i dla odbiorników.

9. Wyłącznik różnicowoprądowy o prądzie zadziałania równym 30 mA zadziała, gdy prąd

upływu płynący w chronionym przez niego obwodzie ma wartość:
a) ≥30 mA,
b) = 30 mA,
c) ≤ 30 mA.

10. Testowanie wyłącznika różnicowoprądowego pracującego w normalnych należy

przeprowadzać:
a) raz na 2 tygodnie lub raz na miesiąc,
b) raz na 3 miesiące lub pół roku,
c) codziennie.

11. Uziemienie punktu neutralnego transformatora to:

a) Uziemienia ochronne
b) Uziemienie odgromowe
c) Uziemienia robocze

12. Wymagana rezystancja izolacji przy znamionowym napięciu obwodu U

≤ 500 w układzie

sieciowym SELF i PELV powinna mieć wartość:
a) ≥ 0,25 M

Ω

b) ≥ 0,50 M

Ω

c) ≥ 1,0 M

Ω

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. W instalacjach wymagających selektywności stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe

o oznaczeniu:
a) AC,
b) A,
c) S.

14. W instalacjach oświetleniowych i gniazd wtykowych stosuje się wyłączniki nadmiarowe o

charakterystyce:
a) D,
b) C,
c) B.

15. Głównym celem okresowych badań eksploatacyjnych jest:

a) stwierdzenie, czy dalsze korzystanie z instalacji elektrycznej jest bezpieczne,
b) sprawdzenie dokumentacji,
c) ocena, czy urządzenia pracujące na stałe zostały prawidłowo zainstalowane.

16. Maksymalny okres czasu pomiędzy okresowymi pomiarami rezystancji izolacji

w pomieszczeniach przejściowo wilgotnych wynosi:
a) 1 rok,
b) 5 lat,
c) 10 lat.

17. Do pomiaru małych rezystancji uziemień stosuje się metodę:

a) techniczną,
b) kompensacyjną,
c) nie ma znaczenia, jaka to metoda: techniczna czy kompensacyjna.

18. Połączenia wyrównawcze stosuje się:

a) w obwodach prądu stałego,
b) dla elementów metalowych objętych ochroną przed dotykiem pośrednim przez

zastosowanie separacji elektrycznej,

c) na elementach przewodzących innych instalacji niż elektryczne.

19. W układzie sieciowym TT uziemienie ochronne powinno spełniać warunek:

a) R

∙ Ia ≤ U

b) R

∙ Ia = U

c) R

∙ Ia ≥ U

gdzie: R

−

rezystancja uziemienia dostępnych części przewodzących [Ω],

−

wartość prądu [A] powodująca samoczynne zadziałanie urządzenia

ochronnego,

−

napięcie bezpieczne [V] – 25 lub 50 V w zależności od warunków

środowiskowych.

20. Pętlę zwarcia przy zerowaniu tworzą między innymi takie elementy:

a) uziemienie robocze,
b) przewód ochronny,
c) przewód fazowy i ochronny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko .......................................................................................................................

Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach elektrycznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

LITERATURA

1. Gryżewski Z.: Prace pomiarowo-kontrolne przy urządzeniach elektroenergetycznych

o napięciu do 1 kV. COSiW SEP, Warszawa 2003.

2. Kotlarski W.: Aparaty i urządzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 2002.
3. Kupras K. (red.): Wytyczne: Pomiary w elektroenergetyce do 1 kV. COSiW SEP wydanie

z płytą CD, Warszawa 2005.

4. Kuśmierek Z., Groszek S.: Badania i ocena środków ochrony przeciwporażeniowej.

Politechnika Łódzka, Łódź 2000.

5. Laskowski J.: Poradnik elektroenergetyka przemysłowego wydawnictwo. COSiW SEP,

Warszawa 2002.

6. Markiewicz H.: Zagrożenia i ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych. WNT,

Warszawa 2000.

7. Orlik W.: Egzamin klasyfikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach. Wydawnictwo

KaBe, Krosno 1999.

8. Polskie Normy:

Norma: PN-IEC60364-4-47. Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona

zapewniająca bezpieczeństwo. Postanowienia ogólne. Środki ochrony przed
porażeniem prądem elektrycznym.

Norma: PN-93/e-05009/61.

Instalacje

elektryczne

obiektach

budowlanych.

Sprawdzanie. Sprawdzanie odbiorcze.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
16 Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach
23 Wykonywanie pomiarów sprawdzających w instalacjach
Okresowe pomiary ochronne instalacji elektrycznych SEP Kielce
Cw 2 - Wykonywanie pomiarow podstawowych wielkosci elektrycznych, Materiały WAT, Elektronika, Pem, L
wg Musiał SPRAWDZANIE INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH 2
07 Wykonywanie pomiarów różnych wielkości elektrycznych
wg Musiał SPRAWDZANIE INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH
Wykonywanie pomiarów w instalacjach elektrycznych o napięciu znamionowym do 1 kV
Prace kontrolno pomiarowe w instalacjach elektrycznych o napieciu do 1kV
metody pomiarowe, AutoCad bloki, Instalacje elektryczne, Instalacje elektryczne, Seminarium
c.SPRAWDZ. PRZYRZ. POMIAR, Studia, Podstawy elektroniki
instalacje elektryczne, Inne, SEP 1kV + Pomiary
wykonywanie pomiarów, Elektryczne
opracowania wykonywanie pomiarow, elektryka
Pomiary eksploatacyjne instalacji i urządzeń elektrycznych, SGGW TRiL, Elektrotechnika Tril Sggw

więcej podobnych podstron