POLITECHNIKA WROCAAWSKA
WYDZIAA ELEKTRYCZNY
Zakład Elektroenergetyki Przemysłowej
Laboratorium Bezpieczeństwa Elektrycznego
Ćwiczenie nr 6
BADANIE SKUTECZNOŚCI OCHRONY PRZEZ
SAMOCZYNNE WYACZENIE ZASILANIA W OBWODACH
Z WYACZNIKAMI RÓŻNICOWOPRDOWYMI
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami wykonywania badań (pomiarów)
skuteczności ochrony przy uszkodzeniu (przed dotykiem pośrednim) przez samoczynne
wyłączenie zasilania w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi. Zakres ćwiczenia
obejmuje wykonanie badań poprawności działania wyłącznika, jak i skuteczności ochrony
w chronionym przez niego obwodzie.
2. WPROWADZENIE TEORETYCZNE
2.1. Ogólne warunki wykonywania badań
W instalacjach z wyłącznikami różnicowoprądowymi skuteczność ochrony
przeciwporażeniowej zależy nie tylko od poprawności działania samego wyłącznika, ale również
od prawidłowej budowy instalacji, w której zastosowano wyłącznik. Przedmiotem badań jest
zatem nie tylko wyłącznik, lecz również instalacja elektryczna. Kompleksowe badanie instalacji
z wyłącznikiem różnicowoprądowym obejmuje:
badanie wyłącznika różnicowoprądowego,
badanie ciągłości połączeń przewodów ochronnych,
w sieci TT oraz IT dodatkowo pomiar rezystancji uziemienia ochronnego.
2.2. Badanie wyłącznika różnicowoprądowego
W instalacjach elektrycznych z wyłącznikami różnicowoprądowymi skuteczność ochrony
zależy w pierwszym rzędzie od sprawności wyłącznika. Poprawność działania wyłącznika
sprawdza się zawsze tak samo, niezależnie od rodzaju układu sieci (TN-S, TT, IT), w której
wyłącznik jest zainstalowany.
Pierwszą czynnością podczas badania wyłącznika jest wstępne sprawdzenie jego działania
za pomocą przycisku TEST .
Uwaga: Sprawdzenie takie powinno być wykonywane również okresowo przez użytkownika
instalacji, w terminach zalecanych przez producenta. Dla przeciętnych, normalnych
warunków pracy instalacji (np. warunków mieszkaniowych) z reguły zaleca się wykonywanie
sprawdzenia raz na miesiąc. W bardzo trudnych warunkach pracy (np. przy posługiwaniu się
urządzeniem ręcznym na stanowisku przewodzącym) można zalecić sprawdzanie poprawności
działania wyłącznika nawet codziennie przed rozpoczęciem pracy.
Naciśniecie przycisku TEST skutkuje załączeniem obwodu kontrolnego wewnątrz
wyłącznika, co powoduje zamodelowanie warunków takich, jak przy uszkodzeniu występującym
w instalacji. Zgodnie z wymaganiami norm określających wymagania budowy wyłączników
różnicowoprądowych, prąd kontrolny (wymuszany po naciśnięciu przycisku) może być 2,5 razy
większy od znamionowego różnicowego prądu zadziałania wyłącznika (I"n)
Po naciśnięciu przycisku testowego, sprawny, prawidłowo zainstalowany i będący pod
napięciem wyłącznik musi natychmiast zadziałać. Jeżeli po naciśnięciu przycisku wyłącznik nie
zadziała, należy odstąpić od dalszych badań, orzec jego niesprawność i dokonać wymiany
wyłącznika.
Zasadnicze sprawdzenie działania wyłącznika można wykonać przy użyciu
specjalistycznych przyrządów pomiarowych lub metodą techniczną. W czasie tych pomiarów
należy wyeliminować lub ograniczyć wpływ na ich wynik, roboczych prądów upływowych
występujących w badanej instalacji. W tym celu należy odłączyć odbiorniki od instalacji
zasilanej przez badany wyłącznik. Przy znacznej długości instalacji (powyżej 100 m) należy
dodatkowo odłączyć od wyłącznika przewody instalacji. Jest to szczególnie ważne przy badaniu
wyłączników wysokoczułych (o I"n d" 30 mA), gdyż sumaryczny prąd upływowy występujący w
normalnych warunkach pracy instalacji może powodować błędną ocenę poprawności działania
badanego wyłącznika.
Najprostszym sposobem sprawdzenia poprawności działania wyłącznika jest jego
sprawdzenie przy pomocy przyrządu zwanego testerem wyłączników różnicowoprądowych.
Przyrządy tego rodzaju umożliwiają wymuszenie prądu o określonym natężeniu oraz nastawę
czasu jego przepływu. Dla sprawdzenia wyłącznika typu AC należy dokonać czterech prób.
Pierwszą z nich jest próba niezadziałania wyłącznika przy nagłym włączeniu prądu
pomiarowego I" = 0,5 I"n w czasie przepływu 0,5 s. Próby kolejne zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Maksymalne i minimalne czasy wyłączenia wyłączników typu AC
Czas wyłączenia [s] dla prądu
Prąd In Prąd I"n
Typ
uszkodzeniowego I" o wartości:
Uwagi
wyłącznika
A A I"n 2I"n 5I"n
Bezzwłoczny dowolny 0,3 0,15 0,04 czas maksymalny
0,5 0,2 0,15 czas maksymalny
Selektywny S
ł 25 ł 0,03
(zwłoczny)
0,13 0,06 0,05 czas minimalny
Dokładniejszym sposobem badania wyłącznika jest pomiar rzeczywistej wartości
różnicowego prądu zadziałania I"w przy płynnym naroście prądu uszkodzeniowego
(pomiarowego). Wynik pomiaru nie zależy od wartości napięcia zasilającego w czasie badań.
Badanie takie może być wykonane metodą techniczną lub przy pomocy przyrządu
specjalistycznego (działającego najczęściej w oparciu o tę metodę).
Metoda techniczna wymaga użycia miliamperomierza i rezystora o płynnie regulowanej
rezystancji (rys. 1). Rezystancja ta musi być tak dobrana, aby możliwe było wymuszenie prądu
w zakresie szerszym niż 0,5 I"n I"n.
W czasie pomiarów należy płynnie zwiększać prąd pomiarowy, począwszy od minimalnej
możliwej do uzyskania wartości, aż do osiągnięcia wartości 0,5 I"n. Wyłącznik nie powinien
wtedy zadziałać. Przy wartości prądu pomiarowego równej 0,5 I"n należy przerwać obwód
prądu łącznikiem S i ponownie go załączyć. Wyłącznik nie powinien zadziałać. Następnie
należy zwiększać wartość prądu aż do zadziałania wyłącznika. Zmierzony różnicowy prąd
zadziałania wyłącznika I"w powinien spełniać warunek:
0,5I"n < I"w d" I"n.
Uwaga: W czasie badań wyłącznika różnicowoprądowego nie jest wymagany pomiar
czasu wyłączenia (zadziałania) wyłącznika.
L1
L2
L3
N
PE
I
D
S Rp
ID mA
Odbiornik
Rys. 1. Układ pomiarowy do badania poprawności działania wyłącznika różnicowoprądowego w instalacji TN-S
2.3. Badanie skuteczności ochrony w obwodach z wyłącznikiem różnicowoprądowym
Układ sieciowym TN-S
W instalacji o układzie TN-S oprócz sprawdzenia wyłącznika należy zbadać ciągłość
połączenia przewodu ochronnego PE z częściami przewodzącymi dostępnymi urządzeń
odbiorczych I klasy ochronności oraz ze stykami ochronnymi gniazd wtyczkowych (metoda
pomiaru: patrz ćw. nr 2). Jeżeli ciągłość ta jest zachowana, to spełniony jest warunek
samowyłączenia, określający skuteczność ochrony przy uszkodzeniu (przed dotykiem
pośrednim) w instalacji (patrz ćw. nr 4+5). Jest to spowodowane tym, że jako prąd wyłączający
Ia w obwodzie z wyłącznikiem różnicowoprądowym przyjmuje się wartość I"n, a ta jest zawsze
znacznie mniejsza od prądu zwarcia jednofazowego I k1 występującego w tych instalacjach.
Uzasadnione jest, aby w obwodach instalacjach o układzie TN-S dążyć do zapewnienia
ochrony także przez zabezpieczenie nadprądowe (zawsze występujące w instalacji). Dla
sprawdzenia możliwości wykorzystania urządzenia nadprądowego jako urządzenia
wyłączającego zwarcia jednofazowe, należy wykonać klasyczny pomiar impedancji pętli
zwarcia. Na czas tego pomiaru należy zbocznikować wyłącznik różnicowoprądowy lub wykonać
ten pomiar przy użyciu specjalistycznego miernika impedancji pętli zwarcia z funkcją RCD
(pomiar prądem o wartości niepowodującej zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego).
Ponadto należy zauważyć, ze pomiar pętli zwarcia jest pomiarem dokładniejszym
i prostszym do wykonania niż pomiar ciągłości przewodów ochronnych PE.
Układ sieciowy TT
W instalacji o układzie TT oprócz sprawdzenia wyłącznika i ciągłości przewodu
ochronnego PE (tak, jak w instalacji TN-S) należy zmierzyć rezystancję uziemienia ochronnego
RA instalacji. Aby ochrona była skuteczna, powinien być spełniony warunek:
UL
RA Ł ,
IDn
w którym:
UL - dopuszczalna długotrwale wartość napięcia dotykowego (25 V lub 50 V),
I"n - znamionowy różnicowy prąd zadziałania.
Wartość rezystancji uziemienia ochronnego RA można zmierzyć klasyczną metodą
pomiaru rezystancji uziemień lub w sposób przybliżony - jako impedancję (lub rezystancję) pętli
zwarcia doziemnego między przewodem fazowym a ochronnym (patrz ćw. 7+8). Pomiar może
być też wykonany metodą techniczną w sposób przedstawiony na rys. 3. Przy otwartym łączniku
S mierzy się napięcie oznaczone dalej jako U1. Przy zamkniętym łączniku S i przy prądzie
pomiarowym I" jak największym, przy którym wyłącznik jeszcze nie zadziała, wartość napięcia
zmierzonego przez woltomierz określa się jako U2. Wartość rezystancji uziemienia ochronnego
RA badanej instalacji wyznacza się z zależności:
U1 -U2
RA .
ID
Jeżeli w sieci TT do odbiorników lub grup odbiorników chronionych różnymi
wyłącznikami jest przyłączony ten sam, wspólnie uziemiony przewód ochronny, to dopuszczalna
wartość rezystancji uziemienia ochronnego RA powinna spełniać warunek:
U
L
RA Ł .
SI
Dn
Proponuje się, aby wartość wyrażenia "I"n przyjmować jako równą sumie trzech
największych wartości prądów I"n wyłączników stosowanych w takiej sieci.
L1
L2
L3
N
DI
V
S Rp
ID mA
Odbiornik
PE
R
A
Rys. 3. Układ pomiarowy do badania poprawności działania wyłącznika różnicowoprądowego i do pomiaru
rezystancji uziemienia ochronnego RA w instalacji o układzie TT
3. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. Badania wskazanych przez prowadzącego wyłączników różnicowoprądowych:
metodą techniczną,
przy użyciu testera,
przy użyciu mierników specjalistycznych.
2. Badania skuteczności ochrony przy modelowaniu obwodu badanego jako:
obwodu o układzie TN-S (rys. 4),
obwodu o układzie TT (rys. 5).
230 V
Rys. 4. Układ połączeń do badania wyłącznika i ochrony z wyłącznikiem
różnicowoprądowym w obwodzie TN-S
RA
PE PE
N N
L3 L3
230 V
L2 L2
L1 L1
V mA
Rys. 5. Układ połączeń do badania wyłącznika różnicowoprądowego oraz do pomiaru rezystancji uziemienia
ochronnego metodą techniczną w obwodzie TT: RA rezystor odwzorowujący rezystancję uziemienia przewodu PE
4. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać m.in.:
spis użytych przyrządów i schematy układów pomiarowych,
wyniki pomiarów wykonanych poszczególnymi metodami wraz z niezbędnymi obliczeniami,
ocenę skuteczności ochrony w badanym obwodzie (poprawności działania wyłącznika i
sprawności instalacji),
uwagi i wnioski.
Wyniki wybranych pomiarów (wskazanych przez prowadzącego) należy ponadto zamieścić
w odpowiednim protokole pomiarowym, którego przykładowy wzór przedstawiono jako
załącznik do niniejszej instrukcji.
5
6
badany
1 3
N
2 4
N
wyłącznik
................................., dnia ..................
PROTOKÓA nr ..........
badania wyłącznika różnicowoprądowego
1. Nazwa obiektu............................................................................................................................
2. Adres ..........................................................................................................................................
3. Miejsce zainstalowania wyłącznika różnicowoprądowego ........................................................
4. Wyłącznik różnicowoprądowy:
- producent.....................................................................................
- typ .....................................................................CCB RCBO 1)
- znamionowy prąd różnicowy zadziałania I"n = ................... mA
- napięcie znamionowe U = .................... V
- znamionowy prąd ciągły (obciążenia) In = .................... A
- częstotliwość znamionowa f = ................... Hz
5. Badanie działania wyłącznika po naciśnięciu przycisku kontrolnego "TEST" :
po naciśnięciu przycisku kontrolnego wyłącznik natychmiast wyłączył: tak nie1)
6. Badanie prądu zadziałania wyłącznika:
- 1)
przy prądzie 0,5 x I"n = ..............mA wyłącznik wyłączył: tak nie1)
-
przy prądzie 1,0 x I"n = ..............mA wyłącznik wyłączył: tak nie
- wyłącznik wyłączył przy prądzie I"w = ..............mA
7. Przyrządy użyte do badań (nazwa, typ, nr fabr.): ......................................................
8. Badany wyłącznik: jest / nie jest1) sprawny i może / nie może1) być nadal eksploatowany
9. Data wykonania badania ...................................
10. Termin następnego badania ................................
11. Przeprowadzający badanie (imię i nazwisko, uprawnienia, podpis): ...............................................
1)
niepotrzebne skreślić
...................................., dnia ....................
PROTOKÓA nr ...................
z pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem pośrednim przez
samoczynne wyłączenie zasilania w sieci typu TN-S o napięciu znamionowym ........... V
z urządzeniem nadprądowym i z wyłącznikiem różnicowoprądowym
(protokół badania wyłącznika nr ........)
Nazwa obiektu .................................................................................................................
Adres ................................................................................................................................
Miejsce zainstalowania.....................................................................................................
Przyrządy użyte do badań (nazwa, typ, nr fabr.): ............................................................
Oznaczenia w protokóle:
In - prąd znamionowy urządzenia nadprądowego (wkładki topikowej lub wyłącznika samoczynnego),
Ia - prąd wyłączający urządzenia nadprądowego,
ZS (RS) - zmierzona wartość impedancji (rezystancji) pętli zwarcia,
I k1 - prąd zwarcia jednofazowego I k1 = U0/ZS
Nazwa urządzenia
ZS
Lp. obwodu In Ia U0 I k1 I k1łIa Uwagi
RS
(dane, nr fabr.)
- - A A V W A tak-nie -
1.
2.
3.
Uwagi i wnioski:
1. Wynik oględzin instalacji i urządzeń jest: pozytywny negatywny 2)
2. Zauważone usterki:.....................................................................................................
3. Wyniki pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej są: pozytywne-negatywne 2)
4. Stwierdzone nieprawidłowości:...............................................................................
5. Badana instalacja jest sprawna i nadaje się do eksploatacji: tak nie 2)
6. Należy wykonać następujące prace naprawcze: .......................................................
7. Uwagi dodatkowe: .....................................................................................................
8. Data wykonania badania: .........................................................................................
9. Termin następnego badania: .......................................................................................
10. Przeprowadzający badania (imię i nazwisko, uprawnienia, podpis): .......................................
1)
niepotrzebne skreślić
................................, dnia ....................
PROTOKÓA nr ....................
z pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem pośrednim przez
samoczynne wyłączenie zasilania w sieci typu TT o napięciu znamionowym ......... V
z wyłącznikiem różnicowoprądowym (prot. z bad. wyłącznika nr ........... )
Nazwa obiektu ................................................................................................................
Adres ..............................................................................................................................
Miejsce zainstalowania ...................................................................................................
Przyrządy użyte do badań (nazwa, typ, nr fabr.) ............................................................
Stan gruntu ............................................... kR = .......................................
RE = REM kR
Oznaczenia w protokóle:
I"n - znamionowy prąd różnicowy zadziałania wyłącznika,
I"n - suma trzech największych znamionowych prądów różnicowych
zadziałania wyłączników zainstalowanych w sieci,
REM - zmierzona rezystancja badanego uziemienia ochronnego,
RE - obliczona rezystancja uziemienia ochronnego uwzględniająca stan gruntu,
UL - dopuszczalne długotrwale napięcie dotykowe,
RA - dopuszczalna rezystancja uziemienia ochronnego badanego urządzenia.
Ia = I"n = ......................... mA1) lub Ia = I"n = ..................... mA1)
UL = ..............................V RA = UL/Ia = ...................... W
TABELE WYNIKÓW POMIARÓW
a) wypełniana przy pomiarze rezystancji uziemiania każdego odbiornika wykonywanym przy użyciu
przyrządu do badania wyłączników różnicowoprądowych
RE RE Ł RA
Nazwa urządzenia
Lp. Uwagi
( dane, nr fabryczny )
W tak-nie2)
1.
2.
3.
b) wypełniana przy jednokrotnym pomiarze rezystancji uziemienia i przy wykonywaniu pomiaru
ciągłości przewodów ochronnych
RE = ................ W RE Ł RA: tak - nie1)
Ciągłość połączeń
Nazwa urządzenia przewodów ochronnych
Lp. Uwagi
( dane, nr fabryczny ) jest zachowana
tak-nie 2)
1.
2.
3.
1)
niepotrzebne skreślić
2)
odpowiednie wpisać
Uwagi i wnioski:
1. Wynik oględzin instalacji i urządzeń jest: pozytywny negatywny 1)
2. Zauważone usterki:.....................................................................................................
3. Wyniki pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej są: pozytywne-negatywne 1)
4. Stwierdzone nieprawidłowości:...............................................................................
5. Badana instalacja jest sprawna i nadaje się do eksploatacji: tak nie 1)
6. Należy wykonać następujące prace naprawcze: .......................................................
7. Uwagi dodatkowe: .....................................................................................................
8. Data wykonania badania: .........................................................................................
9. Termin następnego badania: .......................................................................................
10. Przeprowadzający badania (imię i nazwisko, uprawnienia, podpis):
1)
niepotrzebne skreślić
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
4 Wyłącznik RCDTech tech chem11[31] Z5 06 uwylaczenie aktualizacji systemu XPsrodki ochrony 06[1]06 (184)0606 (35)Plakat WEGLINIEC Odjazdy wazny od 14 04 27 do 14 06 14więcej podobnych podstron