Sprawdzanie środków

sobota, 06 października 2012 21:32

10. Sprawdzanie stanu technicznego instalacji elektroenergetycznych 10.1 Wymagania przepisów i norm 1.1 Kontrole instalacji elektrycznej podczas budowy i przekazywania do eksploatacji - określa w art., 25 Ustawa Prawo budowlane [Dz.U.10.243.1623]. Do podstawowych obowiązków inspektora nadzoru inwestorskiego należy m. innymi sprawowanie nadzoru i kontroli budowy instalacji elektrycznej zgodnie z projektem, przepisami prawa oraz w szczególności: 1) sprawdzanie jakości wykonywanych robót i wbudowanych wyrobów budowlanych, 2) sprawdzanie i odbiór robót budowlanych ulegających zakryciu lub zanikających, uczestniczenie próbach i odbiorach technicznych instalacji, urządzeń technicznych oraz przygotowanie i udział w czynnościach odbioru gotowych obiektów budowlanych i przekazywanie ich do użytkowania. 1.2 Okresowe kontrole instalacji elektrycznych - określa Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane [Dz.U.10.243.1623], art. 62.1.Obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządcę kontroli: okresowej, co najmniej raz na 5 lat, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego i przydatności do użytkowania obiektu budowlanego, estetyki obiektu budowlanego oraz jego otoczenia; kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów. Zalecenia 62.2 PN-HD 60364-6: 2008 dotyczą również częstości sprawdzania okresowego instalacji użytkowanej w pomieszczeniu, w którym może wystąpić większe ryzyko uszkodzenia lub zniszczenia. W tych przypadkach są wymagane krótsze okresy sprawdzania instalacji. Do pomieszczeń takich w szczególności należą: - miejsca pracy lub pomieszczenia, w których występuje ryzyko porażenia elektrycznego, pożaru lub wybuchu spowodowanego degradacją, - miejsca pracy lub pomieszczenia, w których znajdują się instalacje zarówno niskiego jak i wysokiego napięcia, - obiekty użyteczności publicznej, - tereny budowy, - Instalacje bezpieczeństwa. 1.3 Zakres i metodykę kontroli instalacji i urządzeń elektrycznych określają Polskie Normy: - PN-HD 60364-6:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia − Sprawdzanie. - PN-EN 60079-17:2008 Atmosfery wybuchowe − Kontrola i konserwacja instalacji elektrycznych. - PN-EN 62353:2008 Medyczne urządzenia elektryczne − Badania okresowe i badania po naprawie medycznych urządzeń elektrycznych. 1.4 Instalacje i urządzenia elektryczne powinny być sprawdzane zgodnie z zasadą ochrony zastanej, spełniać wymagania przepisów i norm z okresu ich projektowania i budowy, o ile późniejsze przepisy prawa powszechnego nie wymagały doprowadzenia ich, w określonym zakresie i terminie, do stanu zgodnego z wymaganiami aktualnie obowiązujących przepisów i Polskich Norm. 10.2 Sprawdzenie ciągłości elektrycznej przewodów 2.1 Brak ciągłości w obwodach instalacji elektrycznej może niekorzystnie wpływać na: a) skuteczność ochrony przeciwporażeniowej, b) funkcjonowanie instalacji i wyposażenia oraz c) wykonanie prób bądź pomiarów, Próba ciągłości elektrycznej przewodów jest wymagana dla sprawdzenia warunków ochrony za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania. Wynik sprawdzenia jest zadawalający, jeżeli wskazania użytego miernika są właściwe. 2.2 Sprawdzenie ciągłości przewodów wykonuje się dla: a) przewodów ochronnych, w tym przewodów ochronnych w połączeniach wyrównawczych, głównych i w połączeniach wyrównawczych miejscowych ułożonych na stałe, b) przewodów czynnych, występujących w pętli pierścieniowych obwodów odbiorczych, przyłączonych do jednego punktu obwodu zasilającego (rys. 2). Przykład sprawdzenia ciągłości elektrycznej głównego przewodu wyrównawczego przedstawia Rys. 1. Rys. 1 Przykład sprawdzenia ciągłości elektrycznej głównego przewodu wyrównawczego PB Oznaczenia: 1 - złącze lub rozdzielnica główna budynku, 2 - instalacja kanalizacyjna, 3 - instalacja wodociągowa, 4 - instalacja centralnego ogrzewania, 5 - instalacja gazowa, 6 - wstawka izolacyjna, 7 - część przewodząca obca, GSU - główna szyna uziemiająca, PB - przewody wyrównawcze, R - miernik rezystancji Rys. 2 Pierścieniowy obwód gniazd wtyczkowych Sprawdzenie ciągłości wykonuje się przy użyciu źródła prądu stałego lub przemiennego o niskim napięciu od 4 do 24 V oraz prądem pomiarowym co najmniej 0,2 A. Prąd stosowany podczas próby powinien być dostatecznie mały, aby nie stwarzał ryzyka pożaru lub wybuchu. Czas pomiaru powinien być ≥ 10 s. Pomiar powinien obejmować wszystkie połączenia przewodów na badanym odcinku. Sprawdzenie może być również wykonane przy użyciu mostka lub omomierza z wbudowanym źródłem napięcia pomiarowego lub metodą techniczną. 2.3 Pomiar rezystancji przewodów wyrównawczych głównych polega na wykonaniu pomiaru rezystancjiR między każdą częścią przewodzącą dostępną a najbliższym punktem głównego przewodu wyrównawczego, który ma zachowaną ciągłość z uziomem. Zmierzona rezystancjaR powinna spełniać warunek: gdzie: Uc - spodziewane napięcie dotykowe określone na podstawie IEC 479 -1, Tablica 1, Ia - prąd wyłączający urządzenie ochronne w wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s. Tablica 1 Spodziewane napięcie dotykowe 2.4 Pomiar rezystancji ochronnych przewodów wyrównawczych dodatkowych oraz we wszystkich przypadkach budzących wątpliwość co do skuteczności ochronnych połączeń wyrównawczych dodatkowych należy sprawdzić, czy rezystancja R między równocześnie osiągalnymi częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi spełnia warunek: gdzie: UL - napięcie dotykowe dopuszczalnie długotrwale; 50 V- warunki normalne, 25 V- np. plac budowy, Ia - prąd wyłączający urządzenie ochronne w wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s.. Układ do sprawdzania ciągłości elektrycznej i pomiaru rezystancji przewodów instalacji elektrycznej, zasilany z obcego źródła o napięciu przemiennym od 4 do 24 V - metoda techniczna (Rys.3). Rys. 3 Układ do pomiaru rezystancji przewodów ochronnych Oznaczenia: U1- napięcie w stanie bezprądowym; U2- napięcie pod obciążeniem; I - prąd obciążenia; RL - rezystancja przewodów pomiarowych; T - transformator zasilający min. 150 VA; W - wyłącznik, P - potencjometr regulacyjny; GSU - główna szyna uziemiająca Rezystancję odcinka przewodu ochronnego oblicza się ze wzoru: Pomiar rezystancji przewodów można również wykonać przy użyciu mostka Wheatstone'a lub mostka Thomsona, albo np. z wykorzystaniem miernika do pomiaru małych rezystancji. 10.3 Sprawdzanie środków ochrony przy uszkodzeniu Środek ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania jest najczęściej stosowanym środkiem ochrony dodatkowej (ochrony przy uszkodzeniu). Samoczynne wyłączenie zasilania w układach TN, TT i IT w wymaganym czasie jest wymagane w przypadku, gdy napięcie dotykowe długotrwale przekroczy wartośćdopuszczalną UL. 3.1 Sprawdzanie samoczynnego wyłączenia w układzie TN Wymaga się, aby w układzie TN wszystkie części przewodzące dostępne instalacji były bezpośrednio przyłączone do uziemionego punktu sieci za pomocą przewodów ochronnych PE lub ochronno-neutralnych PEN, jak na rys. 4. Samoczynne wyłączenie zasilania instalacji w układzie TN powinno nastąpić w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie, przepływu prądu zwarciowego w metalicznej pętli zwarciowej o określonej wartości (oznaczonej na rys. 4 przerywaną linią czerwoną), wystarczającej do zadziałania urządzenia ochronnego (zabezpieczenia), w wymaganym czasie. Maksymalne czasy wyłączenia dla układów TN i TT określone w pkt. 411.3.2.2 PN-HD 60364-4-41:2009 Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa--Ochrona przed porażeniem elektrycznym, zawarte są w Tablicy 41.1 . Rys. 4 Przykład pętli zwarciowej w układzie TN-C-S 3.1.1) Według PN-HD 60364-4-41 należy wykonać: 1) Pomiar impedancji pętli zwarciowej; po przeprowadzeniu próby ciągłości elektrycznej zgodnie z wymaganiami 61.3.6.3 PN-HD 60364-6, 2) Sprawdzenie charakterystyki i/lub skuteczności zastosowanych urządzeń ochronnych. - Sprawdzenie powinno być wykonane w przypadku urządzeń nadprądowych przez oględziny. - Dla wyłączników różnicowoprądowych sprawdzenie powinno być wykonane przez oględziny i wymagane próby. Skuteczność ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania za pomocą urządzeń różnicowoprądowych (RCD), należy sprawdzić przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń pomiarowych zgodnie z PN-EN 61557-3:2007 potwierdzając, że są spełnione odpowiednie wymagania normy PN-HD 60364-4-41. Zalecane jest sprawdzenie czasu wyłączania RCD tylko w przypadku: - stosowania urządzeń RCD z odzysku, - rozbudowy lub przebudowy instalacji, jeżeli istniejące urządzenia RCD mają służyć również do wyłączania obwodów, których dotyczy rozbudowa lub przebudowa. PN-HD 60364-4-41 stanowi odpowiednio dla układów TN, TT i IT: "Jeżeli urządzeniem ochronnym jest wyłącznik różnicowoprądowy, to czasy wyłączenia zgodnie z Tablicą 41.1 odnoszą się do przewidywanych różnicowych prądów zwarcia większych niż znamionowy prąd różnicowy RCD IΔn (zwykle 5 IΔn). Jeżeli urządzenia RCD są stosowane również do ochrony przed pożarem, to sprawdzenie warunków ochrony za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania można uważać za sprawdzenie postanowień zawartych w PN-IEC 60364-4-42:1999 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych--Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa--Ochrona przed skutkami oddziaływania cieplnego. Jeżeli urządzenie RCD jest użyte do ochrony przy uszkodzeniu i do ochrony uzupełniającej, to wystarczająca jest próba według odpowiednich wymagań Części 4-41 dotyczących ochrony przy uszkodzeniu. 3) Sprawdzenie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN polega na sprawdzeniu, czy zmierzona impedancja pętli zwarciowej spełnia wymagania PN-HD 60364-4-41. Warunek samoczynnego wyłączenia zasilania w wymaganym czasie uznaje się za spełniony, jeżeli jest spełniony warunek: lub w którym: Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmującej źródło zasilania, przewód czynny aż do punktu zwarcia, i przewód ochronny między punktem zwarcia a źródłem, Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego, w określonym czasie, Uo - wartość skuteczna napięcia znamionowego prądu przemiennego względem ziemi. 4) Sprawdzenie wartości impedancji pętli zwarciowej można dokonać również: - miernikiem według PN-EN 61557-3:2007 albo - przez sprawdzenie długości, przekroju i ciągłości elektrycznej przewodów ochronnych lub - jeżeli istnieją obliczenia impedancji pętli zwarciowej potwierdzające spełnienie samoczynnego wyłączenia zasilania. W przypadku, gdy warunek samoczynnego wyłączenia zasilania został wykonany za RCD, skuteczność ochrony w miejscach położonych bliżej odbiorników można wykazać przez sprawdzenie ciągłości elektrycznej przewodów ochronnych, Jeżeli warunki skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania nie są spełnione, to sprawdza się skuteczność połączeń wyrównawczych dodatkowych; natomiast jeżeli nie dochodzi do samoczynnego wyłączenia zasilania w wymaganym czasie to sprawdza się, czy utrzymujące się długotrwale napięcia dotykowe nie przekraczają wartości dopuszczalnych. 4) Sprawdzenie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania polega na: a) ustaleniu prądu znamionowego In urządzenia ochronnego (wkładki topikowej, wyłącznika nadmiarowo- prądowego lub prąd znamionowy różnicowy IΔn w przypadku urządzenia różnicowoprądowego) b) wyznaczeniu z charakterystyki czasowo - prądowej prądu wyłączającego Ia o wartości gwarantującej samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w wymaganym czasie; 0,2; 0,4; lub 5 s; c) obliczeniu impedancji dopuszczalną w badanym obwodzie ze wzoru: d) wykonaniu pomiaru impedancji pętli zwarciowej: Zpom. 5) Ocena uzyskanych wyników Jeżeli zmierzona impedancja pętli zwarciowej L-PE ma wartość nie większą niż największa dopuszczalna dla badanego obwodu, czyli: Zpom.≤ Zdop, to spełniony warunek: potwierdza skuteczność zastosowanej ochrony przed porażeniem elektrycznym przez zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania w wymaganym czasie. W ogólnej ocenie uzyskanych wyników potwierdzających skuteczność ochrony przed porażeniem elektrycznym należy uwzględnić również wyniki innych prób i pomiarów, np.: sprawdzenie ciągłości elektrycznej przewodów ochronnych i przewodów wyrównawczych, oględziny obiektu badanego, przeglądy wyłączników różnicowoprądowych itp.). W układzie TN mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne: - urządzenia ochronne przetężeniowe; - urządzenia ochronne różnicowoprądowe (poza TN-C od strony obciążenia). 3.1.2 Metody pomiaru impedancji pętli zwarciowej Uwaga: przed pomiarem impedancji pętli zwarciowej należy przeprowadzić próbę ciągłości elektrycznej przewodów ochronnych. 1) Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą techniczną Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą techniczną, przy użyciu woltomierza i amperomierza, przedstawiono na rys. 5. W metodzie technicznej osobno mierzy się rezystancję Rx a następnie reaktancję Xx badanej pętli zwarciowej. Rys. 5 Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą techniczną Impedancja pętli zwarcia Zs jest sumą geometryczną zmierzonych: rezystancji Rx i reaktancjiXx, i wynosi: Stosowanie tej metody w układzie TN-C grozi pojawieniem się niebezpiecznego napięcia dotykowego na chronionych odbiornikach, które może wystąpić przy przerwie w przewodzie ochronnym PEN. Dlatego przed właściwym pomiarem należy włączyć w badaną pętlę rezystor kontrolny R rzędu 6 kΩ oraz zapewnić niezbędne środki ostrożności. 2) Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą spadku napięcia. Rys. 6 Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą spadku napięcia Impedancję pętli zwarciowej sprawdzanego obwodu należy zmierzyć załączając na krótki okres obciążenie o znanej rezystancjiRo. Impedancja pętli zwarcia obliczana jest ze wzoru: gdzie: ZS - impedancja pętli zwarciowej; U1 - napięcie pomierzone bez włączonej rezystancji obciążenia; U2 - napięcie pomierzone z włączoną rezystancją obciążenia; IR - prąd płynący przez rezystancję obciążenia. Uwaga: Należy zapewnić taki układ pomiarowy, aby różnica pomiędzy U1 i U2 była znaczna. Na tej metodzie oparta jest zasada działania prawie wszystkich mierników impedancji pętli zwarciowej. Zaleca się, ażeby przed wykonaniem pomiaru impedancji pętli zwarciowej wykonać próbę ciągłości między głównym zaciskiem uziemiającym a dostępnymi częściami przewodzącymi. Jeśli urządzeniem wyłączającym jest urządzenie różnicowoprądowe o IΔn ≤ 500 mA, to pomiar impedancji pętli zwarcia nie jest konieczny. Wystarczy kontrola ciągłości przewodów ochronnych. Jeżeli pomiary impedancji pętli zwarciowej wykonuje się w temperaturze pokojowej małym prądem, to należy uwzględnić zwiększenie rezystancji przewodów ze wzrostem temperatury na skutek zwarcia, aby potwierdzić, w przypadku układu TN, zgodność zmierzonej wartości impedancji pętli zwarciowej z wymaganiami PN-HD 60364-4-41. Wymagania te będą spełnione jeżeli zmierzona impedancja pętli zwarciowej spełnia następującą zależność: w której: Zs(m) - jest zmierzoną wartością impedancji pętli zwarciowej przy zwarciu w rozpatrywanym miejscu, w Ω Uo - jest napięciem przewodu fazowego względem uziemionego przewodu neutralnego, w V; Ia - jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w czasie określonym w Tablicy 41.1, zgodnie z warunkami określonymi w PN-HD 60364-4-41, w A. Jeżeli zmierzona wartość impedancji pętli zwarciowej przekracza wartość 2Uo / 3Iazgodność z HD 60364-4-41 można dokładniej ocenić, określając wartość pętli zwarciowej w następujący sposób: a) mierzy się impedancję pętli zwarciowej Zeprzy złączu instalacji, obejmującej przewód fazowy i uziemiony punkt neutralny; b) mierzy się rezystancję przewodu fazowego i przewodu ochronnego w obwodzie rozdzielczym; c) mierzy się rezystancję przewodu fazowego i przewodu ochronnego w obwodzie odbiorczym; d) wartości rezystancji zmierzonych według a), b) i c) zwiększa się stosownie do przyrostu temperatury, przyjmując za podstawę, w przypadku zwarcia, całkę Joule'a wyłączania urządzenia zabezpieczającego*, e) te zwiększone wartości rezystancji według d) dodaje się odpowiednio do impedancji pętli zwarciowej Ze otrzymując realną wartość Zs w rzeczywistych warunkach zwarcia. *Z charakterystyk czasowo -prądowych bezpieczników wynika, że czym większy prąd, tym czas przerywania obwodu jest krótszy. Do zadziałania bezpiecznika potrzebna jest odpowiednia ilość energii cieplnej. Ciepło to powstaje podczas przepływu prądu przez rezystancję bezpiecznika - jest to tak zwane ciepło Joule'a. Powstającą ilość ciepła określa wzór: E = (I^2 R) · t Czas od momentu powstania zwarcia do wyłączenia prądu zwarciowego powinien być na tyle krótki, aby temperatura żył przewodów nie przekroczyła wartości granicznej dopuszczalnej przy zwarciu dla danego typu przewodów. Czas ten nie powinien przekroczyć wartości dopuszczalnej wyznaczonej wg. wzoru: gdzie : I - wartość prądu zwarciowego, w A, s - przekrój przewodu, w mm^2, t - czas zadziałania urządzenia ochronnego, w sekundach, k - współczynnik, którego wartość zależy od rodzaju materiału i warunków użytkowania. Jeżeli czas ten będzie krótszy od 0,1 s to należy sprawdzić, czy wyznaczona całka Joul'a dla zabezpieczenia jest mniejsza od dopuszczalnej obciążalności cieplnej zwarciowej dla przewodów. czyli: I^2 t ≤k^2s^2 gdzie : I^2 t - *Całka Joule'a wyłączania urządzenia ochronnego, wyznaczona z katalogu producenta. Wytrzymałość zwarciowa przewodu jest wystarczająca, gdy: k^2s^2≥I^2t 3) Pomiar przy zastosowaniu oddzielnego zasilania Pomiar impedancji pętli zwarciowej w układzie jak na rys. 7 przy zastosowaniu oddzielnego źródła zasilania, należy wykonać, po wyłączeniu zasilania podstawowego i zwarciu uzwojenia pierwotnego transformatora. Rys. 7 Pomiar impedancji pętli zwarciowej przy zastosowaniu oddzielnego zasilania Impedancję pętli zwarciowej oblicza się ze wzoru: gdzie: Z - impedancja pętli zwarciowej; U - napięcie zmierzone podczas próby, I - prąd zmierzony podczas próby. 3.2 Sprawdzanie samoczynnego wyłączenia zasilania w układzie TT Przy zastosowaniu ochrony przy uszkodzeniu przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TT wszystkie części przewodzące dostępne, chronione wspólnie przez to samo urządzenie ochronne (zabezpieczenie), są połączone ze sobą przewodami ochronnymi i przyłączone do tego samego uziomu ochronnegoRA , niezależnego od uziomu punktu neutralnego sieci RB. 1) Jeżeli stosuje się kilka urządzeń ochronnych połączonych szeregowo, wymaganie to odnosi się oddzielnie do wszystkich części przewodzących dostępnych, chronionych przez każde z tych urządzeń. 2) Punkt neutralny lub, w razie jego braku, jeden z przewodów liniowych powinien być uziemiony w każdej prądnicy lub stacji transformatorowej. 3) W układach TT mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne: - urządzenia ochronne różnicowoprądowe; - urządzenia ochronne przetężeniowe, - urządzenia ochronne przeciwprzepięciowe. W przypadku układu TT, spełnienie wymagań PN-HD 60364-4-41 należy sprawdzić przez: 1) pomiar rezystancji uziemienia RA części przewodzących dostępnych instalacji Jeżeli pomiar rezystancji uziemienia nie jest możliwy, można zastąpić go pomiarem rezystancji pętli zwarcia. 2) sprawdzenie charakterystyki i/lub skuteczności zastosowanych urządzeń ochronnych. - Sprawdzenie powinno być wykonane, w przypadku urządzeń nadprądowych, przez oględziny (np. krótki czas lub natychmiastowe zadziałanie wyłączników samoczynnych obwodu, lub wartość prądu i typ bezpieczników). - Dla urządzeń różnicowoprądowych sprawdzenie powinno być wykonane przez oględziny i wymagane próby. Samoczynne wyłączenie zasilania instalacji w układzie TT powinno nastąpić w przypadku: uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie, przepływu prądu zwarciowego w pętli zwarciowej o określonej wartości (oznaczonej na rys. 8 przerywaną linią czerwoną), wystarczającej do zadziałania urządzenia ochronnego (zabezpieczenia), w wymaganym czasie. Spełnienie tego warunku zależy od wartości rezystancji uziemienia uziomu ochronnego RA. Rys. 8 Przykład pętli zwarciowej w układzie TT. Przeprowadza się pomiar rezystancji uziomu i przewodu uziemiającego RA, aby sprawdzić czy rezystancja zastosowanego uziomu jest dostatecznie mała i czy spełniony jest warunek skuteczności ochrony przez obniżenie napięcia dotyku poniżej wartości dopuszczalnej długotrwale. Jeżeli pomiar rezystancji uziomu i przewodu ochronnego jest niemożliwy, to można go zastąpić pomiarem impedancji pętli zwarciowej. Jeżeli urządzeniem ochronnym jest zabezpieczenie przetężeniowe powinno być ono: - urządzeniem o zależnej charakterystyce czasowo-prądowej, a prąd Ia powinien być prądem zapewniającym samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w czasie nie dłuższym niż 5 s, lub - urządzeniem z działaniem natychmiastowym, a prądIa powinien być minimalnym prądem zapewniającym wyłączenie zasilania. Skuteczność samoczynnego wyłączenia zasilania dla wyłączników RCD powinna być sprawdzana przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń pomiarowych zgodnie z PN-EN 61557-6 (6.1.3.1) potwierdzając, że są spełnione wymagania PN-HD 60364-4-41. Zalecane jest sprawdzenie czasu wyłączenia wyłączników RCD zgodnie z PN-HD 60364-4-41:2007, pkt. 411.3.2.2, Tablica 41.1, jednakże wymagania powinny być sprawdzone tylko w przypadku: - sprawdzania ponownie używanych wyłączników RCD, - rozbudowy lub zmian w eksploatowanych instalacjach elektrycznych, w których stosowane uprzednio wyłączniki różnicowoprądowe mają być użyte również do wyłączania obwodów w tej rozbudowanej lub zmienionej instalacji. 1) Jeżeli urządzeniem ochronnym jest wyłącznik nadprądowy, to sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w układzie TT, może polegać na sprawdzeniu, czy spełniony jest warunek samoczynnego wyłączenia zasilania przy prądzie wyłączającym Ia określony zależnością: w którym: Zs - impedancja pętli zwarciowej, Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego w określonym czasie, Uo - wartość skutecznego znamionowego napięcia przemiennego względem ziemi. 2) Jeżeli urządzeniem ochronnym jest wyłącznik różnicowoprądowy, to należy sprawdzić, czy spełniony jest warunek obniżenia napięcia dotykowego poniżej wartości dopuszczalnej długotrwale: w którym: RA - jest sumą rezystancji uziemienia uziomu i przewodu ochronnego, łączącego części przewodzące dostępne, w Ω, UL - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale 50 V dla warunków środowiskowych normalnych oraz 25 V i mniej, dla warunków środowiskowych o zwiększonym zagrożeniu, w V, Ia - jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w wymaganym czasie, w A. Jeżeli urządzeniem ochronnym jest urządzenie różnicowoprądowe, to prąd wyłączający Ia jest znamionowym prądem różnicowym I∆n. Należy przeprowadzić pomiar rezystancji uziemienia uziomu ochronnego RA i przewodu ochronnego łączącego uziom z częścią przewodząca dostępną, w celu sprawdzenia, czy rezystancja uziomu ochronnego jest dostatecznie mała i czy spełniony jest warunek skutecznej ochrony przed porażeniem elektrycznym przez obniżenie napięcia dotykowego poniżej wartości dopuszczalnej długotrwale (UL). 3.3 Sprawdzanie samoczynnego wyłączenia zasilania w układzie IT Zgodnie z PN-HD 60364-4-41:2007, w układach IT części czynne powinny być odizolowane od ziemi lub połączone z ziemią za pośrednictwem dużej impedancji. Takie połączenie może być wykonane albo w punkcie neutralnym układu, lub w punkcie środkowym układu, albo w sztucznym punkcie neutralnym, który może być bezpośrednio połączony z ziemią, jeżeli wypadkowa impedancja do ziemi dla częstotliwości sieciowej jest odpowiednio duża. Jeżeli nie ma punktu neutralnego lub punktu środkowego, może być połączony z ziemią przez dużą impedancję przewód liniowy. Wszystkie części przewodzące dostępne instalacji powinny być przyłączone do uziomu ochronnego RA, jak na rys.9. Rys. 9 Pętla zwarciowa przy pojedynczym zwarciu z ziemią w układzie IT Prąd Id pojedynczego zwarcia z ziemią ma charakter prądu pojemnościowego (zwykle poniżej 1A), nie wystarcza do spełnienia warunku samoczynnego wyłączenia, ale za to z reguły występuje skuteczne obniżenie napięcia dotykowego do bezpiecznego w danych warunkach środowiskowych. Według PN-HD 60364-4-41:2007 skuteczność ochrony przeciwporażeniowej w układzie IT należy sprawdzić ustalając wartość prądu pierwszego doziemienia Id przewodu fazowego lub, jeżeli istnieje, neutralnego: - w pierwszej kolejności na podstawie obliczeń lub - drogą pomiarów. Podczas pomiaru impedancji pętli zwarciowej w układzie IT, konieczne jest wykonanie połączenia o pomijalnej impedancji między punktem neutralnym sieci a przewodem ochronnym, najlepiej w złączu instalacji, lub gdy jest to niemożliwe - w miejscu pomiaru. Przy pojedynczym zwarciu z ziemią w układzie IT należy sprawdzić, czy spełniony jest warunek: gdzie RA - jest całkowitą rezystancją uziemienia części przewodzących dostępnych, w Ω, Id - prąd pojemnościowy przy pojedynczym zwarciu z ziemią, przy pomijalnej impedancji między przewodem liniowym i częścią przewodzącą dostępną, w A, UL - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, w V. 1) Przy wyznaczaniu prąduId należy uwzględnić: - prądy upływowe oraz - całkowitą impedancję uziemień w układzie, to jest reaktancje pojemnościowe i rezystancje pomiędzy przewodami liniowymi a ziemią oraz impedancję między punktem neutralnym transformatora a ziemią ( jeżeli istnieje). W obwodach, w których są stosowane urządzenia różnicowoprądowe, w przypadku pierwszego zwarcia mogą wystąpić błędne zadziałania RCD z powodu pojemnościowych prądów upływu. W przypadku, gdy układ IT jest stosowany z uwagi na zapewnienie pewności zasilania, zaleca się stosowanie urządzeń kontrolnych: monitorujących prąd różnicowy (RCM) lub system uszkodzeń izolacji, ujawniających pierwsze zwarcie części czynnej z częścią przewodzącą dostępną lub z ziemią. Urządzenia te powinny uruchomić odpowiednią sygnalizację optyczną lub akustyczną, działającą przez cały czas trwania zwarcia. Zaleca się, aby pojedyncze zwarcie z ziemią było usuwane możliwie szybko, przy zachowaniu szczególnej ostrożności. Zwarcie takie powoduje wzrost napięcia w pozostałych fazach w stosunku do ziemi o √3 i stwarza zagrożenie porażeniem, w przypadku zwarcia z ziemią drugiej fazy. Przy zwarciu drugiej fazy, które może wystąpić w zupełnie innym miejscu układu, zwarcie przekształca się w podwójne zwarcie z ziemią, podczas którego przepływający prąd osiąga dużą wartość. Warunki wyłączenia podwójnego zwarcia z ziemią w układzie IT zależą od sposobu uziemienia części przewodzących dostępnych. Na rys.10 podano przykłady uziemienia odbiorników: indywidualne, grupowe i zbiorowe. Rys. 10 Sposoby uziemienia odbiorników 2) Podwójne zwarcie z ziemią Samoczynne wyłączenie zasilania instalacji w układzie IT powinno nastąpić w przypadku: uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie (podwójne zwarcie z ziemią), przepływu prądu zwarciowego w pętli zwarciowej o określonej wartości (oznaczonej na rys. 11 przerywaną linią czerwoną), wystarczającej do zadziałania urządzeń ochronnych (zabezpieczających), w wymaganym czasie. Rys, 11 Pętla zwarciowa przy podwójnym zwarciu z ziemią w układzie IT Sprawdzenie skuteczności ochrony przed porażeniem elektrycznym w układzie IT przy podwójnym zwarciu z ziemią, polega na sprawdzeniu, czy spełnione są niżej podane warunki samoczynnego wyłączenia zasilania. Podczas pomiaru impedancji pętli zwarciowej w układzie IT, konieczne jest wykonanie połączenia o pomijalnej impedancji między punktem neutralnym sieci a przewodem ochronnym, najlepiej w złączu instalacji, lub gdy jest to niemożliwe - w miejscu pomiaru. 3) przy uziemieniu zbiorowym części przewodzących dostępnych (warunki ochrony analogiczne jak dla układu TN): a) jeżeli w układzie IT nie jest stosowany przewód neutralny N: b) jeżeli w układzie IT jest stosowany przewód neutralny N : gdzie: Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmująca przewód liniowy i przewód ochronny obwodu, w Ω, Zs'- impedancja pętli zwarciowej obejmująca przewód neutralny i przewód ochronny obwodu, w Ω, Ia - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w określonym czasie, w A, Uo- nominalne napięcie przewodu liniowego względem przewodu neutralnego, w V, U - nominalne napięcie między przewodami liniowymi, w V. 4) przy uziemieniu indywidualnym lub grupowym części przewodzących dostępnych (warunki ochrony analogiczne jak dla układu TT): gdzie: RA - jest całkowitą rezystancją uziemienia części przewodzących dostępnych; Ia - jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego w wymaganym czasie. UL - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale. 5) W układzie IT mogą być stosowane następujące urządzenia kontrolne i ochronne: - urządzenia do stałej kontroli stanu izolacji (IMD), - urządzenia monitorowania prądu różnicowego (RCM), - systemy lokalizacji uszkodzenia izolacji, - urządzenia ochronne przetężeniowe (nadprądowe), - urządzenia ochronne różnicowoprądowe (RCD). 3.4 Ochrona uzupełniająca Sprawdzenie skuteczności środków ochrony uzupełniającej ochronę podstawową (ochronę przed dotykiem bezpośrednim) realizowanej przez wysokoczułe wyłączniki różnicowoprądowe i środki ochrony uzupełniającej ochronę dodatkową (ochronę przy uszkodzeniu) poprzez ochronne połączenia wyrównawcze miejscowe, wykonuje się przez oględziny i odpowiednie próby. Jeżeli do ochrony uzupełniającej zastosowano wymagane urządzenia różnicowoprądowe, to skuteczność samoczynnego wyłączania zasilania zasilania przez RCD należy sprawdzić zgodnie z wymaganiami Części 4-41. Tam, gdzie wymagane jest stosowanie dla ochrony uzupełniającej wyłącznika różnicowoprądowego, skuteczność samoczynnego wyłączenia zasilania przez wyłącznik powinna być sprawdzona przy użyciu odpowiednich urządzeń pomiarowych zgodnie z normą PN-EN 61557-6 dla potwierdzenia spełnienia odpowiednich wymagań PN-HD 60364-4-41. W przypadku gdy wyłącznik różnicowoprądowy jest przewidziany do ochrony uzupełniającej i do ochrony przy uszkodzeniu, to wystarczającym jest sprawdzenie go jako urządzenia wyłączającego w ochronie przez samoczynne wyłączenie zasilania. 10.4 Ochrona za pomocą SELV, PELV lub separacji elektrycznej 4.1 Sprawdzanie ochrony za pomocą SELV Rys. 12 Separacja części czynnych SELV Separację części czynnych obwodu SELV od części czynnych innych obwodów i od ziemi, należy sprawdzić, mierząc rezystancję izolacji. Uzyskane wartości rezystancji izolacji powinny być zgodne z PN-HD 60364-6:2008, pkt 61.3.3 Tablica 6A, Minimalne wartościami rezystancji izolacji. 4.2 Sprawdzanie ochrony za pomocą PELV Rys. 13 Separacja części czynnych PELV Separację części czynnych obwodu PELV od części czynnych innych obwodów, należy sprawdzić, mierząc rezystancję izolacji. Uzyskane wartości rezystancji izolacji powinny być zgodne z podanymi w Tablicy 6A. W każdym z wyżej omówionych przypadków zmierzona wartość rezystancji izolacji powinna być zgodna z wymaganiami stawianymi dla obwodu o najwyższym z występujących napięć. 4.3 Sprawdzanie ochrony za pomocą separacji elektrycznej 1) Wymagania instalacyjne podlegające sprawdzeniu: Separacja elektryczna pojedynczego obwodu ma na celu zabezpieczenie przed prądem rażeniowym przy dotyku do części przewodzących dostępnych, które mogą znaleźć się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej obwodu. Zaleca się, aby w obwodzie separowanym, iloczyn napięcia znamionowego U (≤ 500 V) i łącznej długości przewodów łączących L (≤ 500 m), spełniał warunek: U ∙ L ≤ 100 000 V m. Jeżeli z obwodu separowanego jest zasilanych kilka urządzeń, to ich dostępne części przewodzące powinny być połączone ze sobą nieuziemionymi połączeniami wyrównawczymi (środek ochrony przy uszkodzeniu), a zasilające je gniazda wtyczkowe muszą być wyposażone do tego celu w styki ochronne. Rys. 14 Schemat separacji elektrycznej Oznaczenia: PBU - przewód wyrównawczy nieuziemiony Separację części czynnych jednego obwodu od części czynnych innych obwodów i od ziemi należy sprawdzić, mierząc rezystancję izolacji. Uzyskane wartości rezystancji izolacji powinny być zgodne z PN-HD 60364-6:2008, pkt 61.3.3 Tablica 6A, minimalne wartościami rezystancji izolacji dla obwodu o najwyższym z występujących napięć. 2) Podczas oględzin układu separacji elektrycznej w szczególności należy sprawdzić: a) czy iloczyn napięcia znamionowego obwodu separowanego i łącznej długości przewodów tego obwodu, nie przekracza 100 000 V·m; b) czy zachowana jest ciągłość i spełniony warunek rezystancji przewodów nieuziemionych połączeń wyrównawczych; c) stan przewodów oraz stan techniczny i konstrukcję wtyczek i gniazd wtyczkowych. Jeżeli separacja elektryczna obejmuje więcej niż jeden odbiornik, to za pomocą pomiaru lub obliczeń należy sprawdzić, czy w przypadku dwóch jednoczesnych zwarć o pomijalnej impedancji różnych przewodów czynnych z przewodem wyrównawczym albo połączoną z nim częścią przewodzącą dostępną, co najmniej jeden z obwodów dotkniętych zwarciem zostanie wyłączony. Jeżeli urządzenie zawiera zarówno obwód separowany, jak i inne obwody, to wymaganą rezystancję izolacji zapewnia się przez konstrukcję urządzenia zgodną z wymaganiami bezpieczeństwa stosowanych norm. 10.5 Pomiar rezystancji / impedancji izolacji podłóg i ścian Według PN-HD 60364-6:2008 pomiar impedancji/rezystancji podłóg i ścian izolacyjnych należy przeprowadzić przy napięciu sieci względem ziemi i nominalnej częstotliwości lub przy niższym napięciu takiej samej częstotliwości, w powiązaniu z pomiarem rezystancji izolacji. Pomiar impedancji/rezystancji izolacji podłóg i ścian można wykonać zarówno przy napięciu przemiennym jak i przy napięciu stałym, następującymi metodami: 5.1 Pomiar przy napięciu przemiennym a.c.: a) pomiar przy znamionowym napięciu, b) pomiar przy niższych napięciach (minimum 25 V) i dodatkowo próba izolacji przy napięciu pomiarowym o wartości minimum: - 500 V - dla napięć znamionowych instalacji nie przekraczających 500 V oraz - 1000 V - dla napięć znamionowych układu powyżej 500 V. 5.2 Pomiar przy napięciu stałym d.c.: a) próba izolacji z użyciem napięcia probierczego minimum 500 V, w przypadku układu o napięciu znamionowym nie przekraczającym 500 V; b) próba izolacji z użyciem napięcia probierczego minimum 1 000 V, w przypadku układu o napięciu znamionowym większym niż 500 V. 5.3 W układach prądu przemiennego a.c. mogą być stosowane następujące źródła napięcia: a) napięcie układu uziemionego (napięcie względem ziemi) w miejscu pomiaru, b) napięcie wtórne transformatora dwuuzwojeniowego, c) niezależne źródło napięcia o nominalnej częstotliwości układu. W przypadkach wyszczególnionych w b) i c) źródło napięcia pomiarowego należy uziemić na czas pomiaru. Jeżeli napięcia pomiarowe przekraczają 50 V, to ze względów bezpieczeństwa należy ograniczyć maksymalny prąd wyjściowy do 3,5 mA. W układach prądu stałego d.c. sprawdzenie izolacji należy wykonać z użyciem wyposażenia pomiarowego, zgodnie z EN 61557-2. 1) Metoda probiercza pomiaru impedancji podłóg i ścian przy napięciu przemiennym Prąd I z zewnętrznego źródła napięcia lub z przewodu liniowego L płynie przez amperomierz do elektrody probierczej. Napięcie Ux na elektrodzie względem przewodu PE mierzy się woltomierzem o wewnętrznej rezystancji równej co najmniej 1 MΩ. Impedancja izolacji podłogi wyniesie wówczas: Można zastosować dowolny z niżej podanych typów elektrod probierczych. W przypadkach spornych zalecana jest metoda wykorzystująca elektrodę probierczą 1. 2) Pomiar przy użyciu elektrody probierczej 1 Elektroda probiercza 1 jest metalowym trójnogiem, którego wsporniki stykające się z podłogą, tworzą trójkąt równoboczny. Każdy wspornik ma elastyczną podeszwę, która po obciążeniu zapewnia z badaną powierzchnią dobrą styczność o powierzchni około 900 mm^2i wprowadza rezystancję mniejszą niż 5 000 Ω. Przed pomiarami badaną powierzchnię czyści się przy użyciu płynu czyszczącego. W przypadku wykonywania pomiarów podłóg do trójnogu przykłada się siłę 750 N, a w przypadku ścian 250 N. Rys. 15 Metoda probiercza przy napięciu przemiennym (źródło PN-HD 60364-6:2008) 3) Pomiar przy użyciu elektrody probierczej 2 Prąd I z zewnętrznego źródła napięcia lub z przewodu liniowego L płynie przez amperomierz do elektrody probierczej. Napięcie Ux na elektrodzie względem przewodu PE mierzy się woltomierzem o wewnętrznej rezystancji co najmniej 1 MΩ. Rys. 16 Metoda probiercza przy napięciu przemiennym Impedancja izolacji podłogi wyniesie: 4) Metoda probiercza pomiaru impedancji podłóg i ścian przy napięciu stałym Jako źródło prądu stałego stosuje się omomierz induktorowy lub próbnik izolacji z zasilaniem bateryjnym, wytwarzające w stanie bez obciążenia napięcie o wartości około 500 V (lub 1 000 V przy napięciu znamionowym instalacji przekraczającym 500 V). Rezystancję mierzy się między elektrodą probierczą a przewodem ochronnym instalacji, jak na rys. 17. Rys. 17 Metoda probiercza przy napięciu stałym Wartość rezystancji izolacji stanowiska odczytujemy ze wskazania przyrządu, po 60 s od chwili przyłożenia napięcia probierczego. Według PN-HD 60364-4-41:2009 i PN-HD 60364-6:2008, w przypadku sprawdzania impedancji lub rezystancji izolacji podłogi i ścian izolowanego stanowiska należy wykonać przynajmniej 3 pomiary na tym samym stanowisku: - pierwszy w odległości ok. 1 m do dostępnych obcych części przewodzących, - pozostałe dwa w odległościach większych. 5) Ocena uzyskanych wyników pomiarów Wyniki badań należy uznać za pozytywne, jeżeli spełnione są wszystkie wymagania dotyczące skuteczności ochrony przez stosowanie izolowania stanowiska oraz jeżeli uzyskane wyniki mieszczą się w granicach dopuszczalnych: - 50 kΩ, jeżeli napięcie znamionowe instalacji nie przekracza 500 V, - 100 kΩ, jeżeli napięcie znamionowe instalacji przekracza 500 V. Po zakończeniu badań należy sporządzić wymaganą dokumentację. 10.5 Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe mają na celu zapobieżenie pojawieniu się na częściach przewodzących dostępnych niebezpiecznych napięć dotykowych. Istota tej ochrony polega na łączeniu między sobą wszystkich części przewodzących jednocześnie dostępnych oraz części przewodzących obcych nieuziemionych, za pomocą nieuziemionych połączeń wyrównawczych. W czasie przeglądu należy sprawdzić: ciągłość elektryczną i zmierzyć rezystancję nieuziemionych przewodów wyrównawczych łączących części przewodzące dostępne (np. urządzeń zainstalowanych na izolowanym stanowisku lub w obwodzie separowanym). Rezystancja połączeń wyrównawczych powinna być tak dobrana, aby największy spodziewany prąd nie powodujący samoczynnego wyłączenia zasilania, wywoływał na niej spadek napięcia nie przekraczający dopuszczalnej w danych warunkach środowiskowych wartości napięcia dotykowego bezpiecznego. Powinien być spełniony warunek: gdzie: I - największy spodziewany prąd nie powodujący samoczynnego wyłączenia zasilania, R - rezystancja nieuziemionego połączenia wyrównawczego, UL- napięcie bezpieczne dopuszczalne długotrwale, np. 50 V, 25 V w zależności od warunków środowiskowych Należy przewidzieć środki ostrożności zapobiegające narażeniu na niebezpieczną różnicę potencjałów osób wchodzących do przestrzeni z połączeniami wyrównawczymi miejscowymi, szczególnie w przypadku, gdy przewodząca podłoga izolowana od ziemi jest połączona z nieuziemionym systemem połączeń wyrównawczych. 10.6 Sprawdzenie instalacji elektrycznej również obejmuje: 1) Sprawdzenie biegunowości Jeżeli przepisy zabraniają instalowania łączników jednobiegunowych w przewodzie neutralnym, należy sprawdzić czy wszystkie te łączniki są włączone jedynie w przewody liniowe. 2) Próby funkcjonalne Zespoły, takie jak rozdzielnice i sterownice, napędy, urządzenia sterownicze i blokady, powinny być poddane próbie działania przed przekazaniem do eksploatacji w celu stwierdzenia, czy są one właściwie zamontowane, nastawione i zainstalowane zgodnie z odpowiednimi wymaganiami normy PN-HD 60364-6:2008. 3) Sprawdzenie kolejności faz W przypadku obwodów wielofazowych należy sprawdzić czy kolejność faz jest zachowana. 4) Sprawdzenie spadku napięcia W razie potrzeby należy sprawdzić zgodność z Rozdziałem 525 Części 5-52. Spadek napięcia może być określony: - na podstawie pomiaru impedancji obwodu; - na podstawie diagramu, którego przykład podano w Załączniku D normy PN-HD 60364-6:2008. « poprzednia następna »

Poprawiony: czwartek, 04 kwietnia 2013 12:18

---