POLITECHNIKA LUBELSKA

Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń

LABORATORIUM

POMIARÓW I EKSPLOATACJI

W ELEKTROENERGETYCE

TEMAT ĆWICZENIA:

BADANIA EKSPLOATACYJNE INSTALACJI NISKIEGO NAPIECIA.

Skład grupy: Data wykonania

Sierota Krzysztof ED 9.5 2006.12.13

Kozak Tomasz ED 9.5

Pyda Krzysztof ED 9.5

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie różnorodnych zagadnień związanych z instalacjami, a w szczególności zagadnień przeprowadzania pomiarów eksploatacyjnych. Badania przeprowadza się na modelu instalacji znajdującym się w laboratorium.

2. Ciągłość przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych.

Norma wymaga aby próbę ciągłości przewodów wykonywać przy użyciu źródła prądu stałego lub przemiennego o niskim napięciu 4 do 24 V w stanie bezobciążeniowym (U₁) i prądem co najmniej 0,2 A (U₂). Prąd stosowany podczas próby powinien być tak mały, aby nie powodował niebezpieczeństwa powstania pożaru lub wybuchu. Do wykonania tego sprawdzenia można użyć specjalnie przystosowanej latarki elektrycznej z baterią o napięciu 4,5 V i żarówką 3,7V/0,3A. Sprawdzenie może być również wykonane przy użyciu mostka lub omomierza z wbudowanym źródłem napięcia pomiarowego lub metodą techniczną.

Do wykonania pomiarów wykorzystaliśmy miernik MIC-1

Schemat pomiarowy 1

Tabela wyników 1

Rodzaj pomieszczenia	Nazwa odbiornika lub rodzaj gniazda	Zachowana ciągłość przewodów
Kuchnia	Gniazdo 1-faz Oprawa oświetleniowa 2x40W	TAK
Pomieszczenie gospodarcze	Gniazdo 1-faz Oprawa oświetleniowa 1x40W	TAK
Łazienka	Gniazdo 1-faz Połączenia wyrównawcze Oprawa oświetleniowa 1x40W	TAK
Kotłownia	Gniazdo 1-faz Połączenia wyrównawcze Oprawa oświetleniowa 1x40W	TAK
Pokój	Gniazdo 1-faz Oprawa oświetleniowa 2x40W	TAK
Garaż	Gniazdo 1-faz Gniazdo 3-faz Oprawa oświetleniowa 1x40W	TAK

3. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej.

Stan izolacji ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidłowe funkcjonowanie wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych. Dobry stan izolacji to obok innych środków ochrony, również gwarancja ochrony przed dotykiem bezpośrednim, czyli przed porażeniem prądem elektrycznym jakim grożą urządzenia elektryczne.

Mierząc rezystancję izolacji sprawdzamy stan ochrony przed dotykiem bezpośrednim.

Pomiary rezystancji powinny być wykonane w instalacji odłączonej od zasilania. Rezystancję izolacji należy mierzyć pomiędzy kolejnymi parami przewodów czynnych oraz pomiędzy każdym przewodem czynnym i ziemią. Przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN traktować należy jako ziemię, a przewód neutralny N jako przewód czynny.

Przy urządzeniach z układami elektronicznymi pomiar rezystancji izolacji należy wykonywać pomiędzy przewodami czynnymi połączonymi razem a ziemią, celem uniknięcia uszkodzenia elementów elektroniki. Bloki zawierające elementy elektroniczne, o ile to możliwe należy na czas pomiaru wyjąć z obudowy.

Sposób wykonywania pomiaru i wymagane wartości rezystancji izolacji dla instalacji elektrycznej podczas badań odbiorczych i okresowych podaje norma PN-IEC 60364-6-61

Tabela 2 Wymagane napięcia probiercze i minimalne wartości rezystancji izolacji

Napięcie znamionowe badanego obwodu [V]	Napięcie probiercze prądu stałego [V]	Minimalna wartość rezystancji izolacji [MΩ]
do 50 SELV i PELV	250	≥ 0,25
50 < U ≤ 500	500	≥ 0,5
> 500	1000	≥ 1,0

Rezystancja izolacji mierzona napięciem probierczym podanym w tabeli 2 jest zadowalająca, jeżeli jej wartość nie jest mniejsza od wartości minimalnych podanych w tej tabeli.

Jeżeli zmierzona rezystancja jest mniejsza od podanej w tabeli 1 to instalacja powinna być podzielona na szereg grup obwodów i rezystancja zmierzona dla każdej grupy, celem ustalenia obwodu o obniżonej wartości rezystancji izolacji.

Schemat pomiarowy 2

Tabela wyników 3

Rodzaj pomieszczenia	Rezystancja w [MΩ]	Rezystancja wymagana w [MΩ]
			L1-N
Kuchnia	≥1	≥0,5
Pomieszczenie gospodarcze	≥1	≥0,5
Łazienka	≥1	≥0,5
Kotłownia	≥1	≥0,5
Pokój	≥1	≥0,5
Garaż	≥1	≥0,5

ORZECZENIE: Izolacja badanych urządzeń i obwodów elektrycznych spełnia wymagania przepisów.

4. Samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN.

Sprawdzenie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN polega na sprawdzeniu czy spełniony jest warunek:

Z_S x I_a ≤ U_O

gdzie: Z_S - impedancja pętli zwarcia w [Ω],
I_a - prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego;
U_o - napięcie fazowe sieci w [V]

Przeprowadza się pomiar impedancji pętli zwarciowej Z_S i określa prąd I_a na postawie charakterystyk czasowo-prądowych urządzenia zabezpieczającego lub znamionowego prądu różnicowego urządzeń ochronnych różnicowoprądowych. I_a dobieramy z charakterystyki zastosowanego urządzenia zabezpieczającego tak aby wyłączenie następowało w wymaganym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s zgodnie z wymaganiami p. 413.1.3. normy PN-IEC 60364-4-41.

Impedancja pętli zwarcia wynika z sumy rezystancji przewodów doprowadzających, impedancji uzwojeń transformatora, impedancji wszystkich urządzeń i przewodów znajdujących się w instalacji odbiorczej aż do punktu pomiaru. Przy obliczaniu impedancji pętli zwarcia przez projektanta wynik należy powiększyć o 25 %.

Norma zaleca, aby pomiar impedancji pętli zwarcia wykonywać przy częstotliwości znamionowej prądu obwodu.

Mierniki do sprawdzania zabezpieczeń nadmiarowo-prądowych.

Do pomiarów impedancji pętli zwarcia Z_S przy ocenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w nowych i użytkowanych instalacjach elektrycznych z zabezpieczeniami nadmiarowoprądowymi używanych jest wiele mierników takich jak: MW 3, MZK-2, MPZ-1, MIZ, MZW-5, MR-2, MOZ, MZC-2, OMER-1, MZC-300, MZC-301, MZC-302, MZC-303 i MZC-310S oraz wiele przyrządów produkcji zagranicznej.

Miernikami nowej generacji polskiej produkcji do pomiarów impedancji pętli zwarcia są:
- Mierniki skuteczności zerowania serii MZC-200 i MZC-300 produkcji Firmy TIM SA. Są to lekkie przenośne przyrządy z odczytem cyfrowym, służące do pomiaru rezystancji w obwodach samoczynnego wyłączenia zasilania i rezystancji uziemień ochronnych oraz napięć przemiennych. Nadają się do szybkiego i wygodnego sprawdzania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w obwodach o napięciu 100 do 500 V.

Rodzaj pomieszczenia	Rodzaj wyłącznika instalacyjnego	Impedancja zmierzona Zp[Ω]	Impedancja obliczona Zs [Ω]	Spełniona ochrona przez samoczynne wyłączenie
Kuchnia	B16	2,19	2,9	TAK
Pom. gospodarcze	B16	1,0	2,9	TAK
Łazienka	B6	1,0	7,6	TAK
Kotłownia	B10	1,0	4,6	TAK
Pokój	B10	1,0	4,6	TAK
Garaż	B10	1,0	4,6	TAK

Przykładowe obliczenia:

5. Wykonywanie pomiarów w instalacjach z wyłącznikami różnicowoprądowymi.

Sprawdzanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych przyrządami
mikroprocesorowymi

GRUPA 3	Protokół nr. 1 sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej urządzeń i instalacji elektrycznych zabezpieczonych wyłącznikami ochronnymi różnicowoprądowymi z dnia 13.12.2006
Zleceniodawca : Politechnika Lubelska 20-501 Lublin ul. Nadbystrzycka 38A Obiekt: Stanowisko do badań instalacji niskiego napięcia (E18)
Rodzaj zasilania: prąd przemienny Układ sieci zasilającej: TN-C-S Napięcie sieci zasil.: 380/220 V Napięcie pomierzone: Up = 400/230 [V]
Dane techniczne i wyniki pomiarów wyłącznika ochronnego różnicowoprądowego: typ: . FAEL P304 1-faz, rodzaj: zwykły, producent (kraj):Polska zasilane obwody . 1-fazowe In:. 40 [A], I∆n: 30[mA], wymagany czas wyłączenia 200 [ms], IIn pom: 20,5[mA], czas pomierzony: 35[ms], sprawdzenie działania przyciskiem “TEST” wynik pozytywny Ogólny wynik badania: pozytywny
Wymagania dotyczące badanych urządzeń: UB dop: 25 [V] lub 50[V], RE dop: 833 [Ω] lub 1666 [Ω]

Tabela wyników badań urządzeń

Lp.	Nazwa badanego urządzenia	Napięcie dotykowe UB [V]	Rezystancja uziemienia RE []	Zapewnia skutecz ność tak/NIE
1	Kuchnia - gniazdo 1-faz	25	833	TAK
2	Łazienka - gniazdo 1-faz	25	833	TAK
3	Pokój - gniazdo 1-faz	50	1666	TAK
4	Garaż - gniazdo 1-faz	25	833	TAK
5	Kotłownia - gniazdo 1-faz	25	833	TAK

gdzie:
U_p - napięcie sieci pomierzone I_n - prąd znamionowy urządz. zabezpieczającego
U_B - napięcie dotyku pomierzone I_a - prąd zapewnjący samoczynne wyłączenie
U_B dop - napięcie dotyku dopuszczalne I_n - znamionowy różnicowy prąd zadziałania
Z_S pom - impedancja pętli zwar.- pomierzona I_n pom - pomierzony różnicowy prąd zadziałania
Z_S dop - impedancja pętli zwar. - dopuszczalna k - krotność I_∆n zapewniająca samoczyne
R_E - pomierzona rezystancja uziemienia wyłączenie w wymaganym czasie
R_E dop - dopuszczalna rezystancja uziemienia

Przyrządy pomiarowe:

Lp.	Nazwa przyrządu	Producent
1	MIERNIK ZABEZPIECZEŃ RÓŻNICOWOPRĄDOWYCH MRP - 200	SONEL S.A.
2	MIERNIK IMPEDANCJI PĘTLI ZWARCIA MZC-303E	SONEL S.A.
3	MIERNIK REZYSTANCJI IZOLACJI MIC-1	SONEL S.A.

Pomiary przeprowadził: Protokół sprawdził:

1. Tomasz Kozak Sierota Krzysztof

2. Pyda Krzysztof

3. Sierota Krzysztof

7

---