Ocena skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej przy zasilaniu urządzeń elektrycznych z zasilaczy UPS



Podobne dokumenty
PROTOKÓŁ SPRAWDZEŃ ODBIORCZYCH/OKRESOWYCH INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

Miejscowość:... Data:...

4.1. Kontrola metrologiczna przyrządów pomiarowych 4.2. Dokładność i zasady wykonywania pomiarów 4.3. Pomiary rezystancji przewodów i uzwojeń P

15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH

PROJEKT WYKONAWCZY. instalacji elektrycznych wewnętrznych remontu i modernizacji istniejącej

Problemy wymiarowania i koordynacji zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych

Lekcja Układy sieci niskiego napięcia

Opis techniczny. 1. Przepisy i normy. 2. Zakres opracowania. 3. Zasilanie.

Załącznik nr 7 do SWZ str 1/2

Przedmowa do wydania czwartego Wyjaśnienia ogólne Charakterystyka normy PN-HD (IEC 60364)... 15

Pomiary Elektryczne. Nr 1/E I/VI/2012

- opracowanie tablicy rozdzielczej w budynku 400 / 230 V, - opracowanie instalacji oświetleniowej i gniazd wtykowych,

WYKONYWANIE ODBIORCZYCH I OKRESOWYCH SPRAWDZAŃ INSTALACJI NISKIEGO NAPIĘCIA ORAZ WYKONYWANIE INNYCH POMIARÓW

Instytut Elektrotechniki i Automatyki Okrętowej. Część 11 Ochrona przeciwporażeniowa

Wydział Elektryczny Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej

Temat: Przyłączanie urządzeń elektrycznych

Temat: Łączenie tablicy mieszkaniowej w układzie TN-S

Ochrona instalacji elektrycznych niskiego napięcia przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia

Spis zawartości opracowania: II. UPRAWNIENIA, ZAŚWIADCZENIE. 3 II. OPIS TECHNICZNY 9 III. CZĘŚĆ RYSUNKOWA.13

PROBLEMY ŁĄCZENIA KONDENSATORÓW ENERGETYCZNYCH

6. URZĄDZENIA OCHRONNE RÓŻNICOWOPRĄDOWE

BADANIE IZOLOWANEGO STANOWISKA

Instalacje elektryczne / Henryk Markiewicz. - wyd Warszawa, Spis treści. Przedmowa do wydania ósmego 11

Kryteria doboru wyłącznika różnicowoprądowego

ZAWARTOŚĆ PROJEKTU ZAWARTOŚĆ PROJEKTU...2

Budynek Zakładu Opiekuńczo-Leczniczego w Handzlówce budowa okien oddymiających klatek schodowych budowa instalacji elektrycznych

Ochrona przeciwporażeniowa przez samoczynne wyłączanie zasilania aktualne wymagania, sprawdzanie, obwody z przekształtnikami.

Spis treści: Od wydawcy 1. Wprowadzenie 2. Przyłączanie instalacji elektrycznej do sieci elektroenergetycznej

- 1 - Spis zawartości

Przegląd i kontrola instalacji elektrycznych i instalacji (urządzeń) piorunochronnych w budynku

Układy sieci elektroenergetycznych. Podstawowe pojęcia i określenia stosowane w odniesieniu do sieci, urządzeń elektrycznych oraz środków ochrony

PROJEKT BUDOLANY I WYKONAWCZY

Wykonanie prototypów filtrów i opracowanie ich dokumentacji technicznej

1. WYMAGANIA ODNOŚNIE STOSOWANYCH ŚRODKÓW OCHRONY PRZED DOTYKIEM POŚREDNIM

WERSJA SKRÓCONA ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH

INSTALACJA ELEKTRYCZNA

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANY MODUŁOWEGO SYSTEMU ZAPLECZA BOISK SPORTOWYCH. Kruszwica ORLIK Szkoła Podstawowa nr 2. BRANśA ELEKTRYCZNA

Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym

MULTIMETR CYFROWY AX-100

Informacja dotycząca nastaw sygnalizatorów zwarć doziemnych i międzyfazowych serii SMZ stosowanych w sieciach kablowych SN.

SEMINARIUM CZŁONKÓW KOŁA 43 SEP WROCŁAW r. PROWADZĄCY ANTONI KUCHAREWICZ

Energia elektryczna w środowisku pracy

INSTRUKCJA OBSŁUGI zasilacza S-25, S-40, S-60, S-100, S-150. Spis treści 1. WSTĘP 2. OPIS TECHNICZNY 3. INSTALOWANIE, OBSŁUGA, EKSPLOATACJA

4 OPIS TECHNICZNY 4.1 POSTAWA OPRACOWANIA. Rzuty architektoniczne Obowiązujące przepisy i normy Projekty branŝowe Zlecenie inwestora Wizja lokalna

Układy przekładników napięciowych

WYŁĄCZNIKI RÓŻNICOWOPRĄDOWE SPECJALNE LIMAT Z WBUDOWANYM ZABEZPIECZENIEM NADPRĄDOWYM FIRMY ETI POLAM

VI. PROJEKT INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ WEWNĘTRZNEJ

Opublikowane na Sonel S.A. - Przyrządy pomiarowe, kamery termowizyjne (

PROJEKT WYKONAWCZY. Nazwa obiektu i adres : Przepompownia ścieków w miejscowości Niemodlin : PN przy ulicy Wyzwolenia dz. nr 714/2.

POMIAR NAPIĘCIA STAŁEGO PRZYRZĄDAMI ANALOGOWYMI I CYFROWYMI. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

Badania i pomiary elektroenergetyczne dla praktyków / Władysław Orlik. - wyd. 3. Krosno, Spis treści. Wstęp 11

Instrukcja obsługi Zasilacze z serii RS

ZMIANA SPOSOBU UśYTKOWANIA BUDYNKU PO BYŁEJ SIEDZIBIE URZĘDU GMINY, NA CELE ZWIĄZANE Z DZIAŁALNOŚCIĄ W ZAKRESIE KULTURY w m. BEJSCE.

POMIARY REZYSTANCJI. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

PL B1. Układ zabezpieczenia od zwarć doziemnych wysokooporowych w sieciach średniego napięcia. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

Ćwiczenie 1. Sprawdzanie podstawowych praw w obwodach elektrycznych przy wymuszeniu stałym

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE PRZEKAŹNIKÓW JEDNOWEJŚCIOWYCH - NADPRĄDOWYCH I PODNAPIĘCIOWYCH

Karta Opisu Przedmiotu

OBSŁUGA ZASILACZA TYP informacje ogólne

NORMY I PRZEPISY PRAWNE Ochrona przeciwprzepięciowa

INSTALACJA ELEKTRYCZNA

Błędy popełniane przy badaniach i pomiarach elektrycznych

Falownik PWM LFP32 TYP1204

Kable i przewody (nn, SN, WN) Projektowanie ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych nn zasilanych z 1

Metodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)

Środki ochrony przeciwporażeniowej część 2. Instrukcja do ćwiczenia. Katedra Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa. Ćwiczenia laboratoryjne

INSTRUKCJA O B S Ł U G I

Rozbudowa budynku przychodni dobudowa windy. Branża elektryczna

Przegląd i kontrola instalacji elektrycznych i instalacji (urządzeń) piorunochronnych w budynku

PROJEKT BUDOWLANY - WYKONAWCZY

Poznanie budowy, sposobu włączania i zastosowania oraz sprawdzenie działania wyłącznika różnicowoprądowego i silnikowego.

Ochrona przeciwporażeniowa w obwodzie suwnicy

Temat: Dobór przekroju przewodów ze względu na wytrzymałość mechaniczną, obciążalność prądową i dopuszczalny spadek napięcia.

ZESPOŁY PRĄDOTWÓRCZE W UKŁADACH AWARYJNEGO ZASILANIA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

mgr inż. Andrzej Boczkowski Warszawa, r. Stowarzyszenie Elektryków Polskich Sekcja Instalacji i Urządzeń Elektrycznych

Sieci średnich napięć : automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń / Witold Hoppel. Warszawa, Spis treści

Ciągła kontrola stanu izolacji sieci zasilających i sterowniczych

6.2. Obliczenia zwarciowe: impedancja zwarciowa systemu elektroenergetycznego: " 3 1,1 15,75 3 8,5

Spis treści. 1. Opis techniczny. 2. Obliczenia techniczne. 3. Informacja BIOZ. 4. Rysunki Zakres i podstawa opracowania.

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

BUDOWA WĘZŁA WYMIENNIKOWEGO C.O., C.W.U., C.T. GMINA MIASTO GDYNIA GDYNIA AL.MARSZAŁKA PIŁSUDSKIEGO 52/54 ELEKTRYCZNA

Trójfazowy wymuszalnik Wysokiego Napięcia " EMEX 2,5 kv " Instrukcja obsługi

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Lekcja Zabezpieczenia przewodów i kabli

UT 30 B UT 30 C UT 30 D UT 30 F

Obliczenia i sprawdzenia projektowanej instalacji. Budynek PT KRUS Białobrzegi Tablica rozdzielcza TK

Załącznik nr 3 SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU POMIARÓW OKRESOWYCH INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH I ODGROMOWYCH

Niskonapięciowy pomiar rezystancji, połączeń ochronnych i wyrównawczych:

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

IC695PSA040 zasilacz 100/240 VAC lub 125 VDC, 40 W zasilacz dla kaset montaŝowych podstawowych

Trójfazowy wymuszalnik Wysokiego Napięcia. " EMEX 10 kv " Instrukcja obsługi. wydanie 1. GLIWICE 2008 r.

Temat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi

Ćwiczenie nr 4. Badanie filtrów składowych symetrycznych prądu i napięcia

Indeks: WMPLMPI520 Wielofunkcyjny miernik parametrów instalacji elektrycznej

ZMIANY W WYMAGANIACH DOTYCZĄCYCH OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ I SPRAWDZANIA INSTALACJI NISKIEGO NAPIĘCIA, WYNIKAJĄCE Z NORM ORAZ BŁĘDY POPEŁNIANE PRZY

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZA IMPULSOWEGO SP-500

SPECYFIKACJA TECHNICZNA ST CPV:

Andrzej Boczkowski. Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach. Vademecum

Transkrypt:

mgr inŝ. Grzegorz LOSKA KWK Śląsk mgr inŝ. Henryk KLEIN OPA LABOR Ocena skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej przy zasilaniu urządzeń elektrycznych z zasilaczy Streszczenie: Referat jest kontynuacją dwóch wcześniejszych referatów wygłoszonych na konferencjach ATI 2002 i ATI 2003. Uogólniono oraz usystematyzowano w nim problemy praktycznego wykonywania pomiarów i oceny skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej dla urządzeń zasilanych z zasilaczy. Dokonano analizy pracy zasilaczy jako stabilizatorów napięciowych i prądowych pod kątem wyłączania stanów awaryjnych. Przedstawiono sposób oceny skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej w układzie sieciowym TN opartym wyłącznie na pomiarach impedancji pętli zwarcia wykonanych dla jednego trybu pracy -a tj. dla trybu bypass do konserwacji lub rezerwa sieciowa. 1. Wstęp. Z punktu widzenia ochrony przed zagroŝeniami, a w szczególności ochrony przeciwporaŝeniowej, bezprzerwowe systemy zasilania () są specyficznymi elementami sieci elektroenergetycznej. W zaleŝności od trybu pracy mogą one bowiem stanowić: odbiornik z punktu widzenia sieci zasilającej; element pośredniczący w torze zasilania z punktu widzenia urządzeń odbiorczych przy obecności napięcia zasilającego w trybie pracy BYPASS; początek źródło zasilania, wyodrębnionej sieci w trybie pracy autonomicznej, nierzadko o innym sposobie pracy punktu neutralnego niŝ sieć zasilająca Ponadto, w zaleŝności od konstrukcji i bieŝącego stanu pracy, róŝna moŝe być odpowiedź wewnętrznych układów zabezpieczających na skokowe obniŝenie impedancji pomiędzy przewodem fazowym i ochronnym, co powoduje Ŝe w chwili wystąpienia zakłócenia w obwodach odbiorczych impedancja wnoszona przez moŝe być róŝna, i dla części zakłóceń nieliniowa. Wreszcie obecność wewnętrznych pojemności moŝe powodować zakłócenia w pracy urządzeń zabezpieczających zlokalizowanych od strony zasilania. Wszystko to powoduje, Ŝe ocena skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej zarówno samego, jak i zasilanych poprzez nie urządzeń odbiorczych wymaga rozpatrzenia wielu wariantów pracy, w których dla tego samego obwodu nierzadko mają zastosowanie róŝne środki ochrony przy dotykiem pośrednim i róŝne urządzenia ochronne. 2. Wymagania stawiane bezprzerwowym systemom zasilania. NaleŜy podkreślić, Ŝe dla urządzeń starszej generacji brak jest jednoznacznie sformułowanych i wyodrębnionych wymagań będących w bezpośrednim związku z ochroną przeciwporaŝeniową. Wymagania odnośnie budowy obecnie produkowanych i instalowanych sformułowane zostały w normach [1], [2] (zharmonizowanych z Dyrektywą 73/23/EWG). Dodatkowo, z uwagi na pewne cechy funkcjonalne, podlegają one wymaganiom norm [3] i [4]. Zasadnicze unormowania dotyczące zagroŝeń elektrycznych wymieniono poniŝej. NaleŜy podkreślić, iŝ nie zawierają one wymagań dla -ów wynikających ze względów funkcjonalnych. A. Ochrona obwodów wejściowych jak i wyjściowych przed przeciąŝeniami, zwarciami i doziemieniami moŝe być zapewniona albo przez urządzenia ochronne stanowiące integralną część urządzenia (), albo teŝ stanowiące elementy instalacji budynku. JeŜeli rolę tę mają pełnić zabezpieczenia będące częścią instalacji budynku, to musi to być zapisane w instrukcji instalowania urządzenia, w której naleŝy takŝe zawrzeć wymagania techniczne jakie te zabezpieczenia muszą spełnić, aby zapewnić skuteczną ochronę. Zalecane jest jednak, aby poza obwodami wejściowymi (przewód przyłączowy, filtry wejściowe, linia obejściowa, łączniki) zabezpieczenia pozostałych elementów stanowiły integralną część. B. W przypadku zastosowania wyłączników róŝnicowoprądowych w obwodach instalacji budynku jako urządzeń ochronnych przeciwporaŝeniowych, jeśli w prądzie doziemnym moŝe pojawić się składowa stała, to w instrukcji instalowania naleŝy zaznaczyć, Ŝe do ochrony - 1 -

jednofazowego wymagane są wyłączniki klasy A, a do ochrony trójfazowego wyłączniki klasy B. C. W celu prawidłowego doboru przewodów neutralnych i ochronnych, producent powinien określić wartość skuteczną spodziewanego prądu zakłóceniowego w najbardziej niekorzystnych warunkach. D. Spełnienie wymagań w zakresie ochrony przeciąŝeniowej, zwarciowej i ziemnozwarciowej powinno być sprawdzone przez oględziny i badania funkcjonowania. E. Urządzenie powinno być tak zaprojektowane, aby w zewnętrznych punktach odłączania napięć nie występowało ryzyko poraŝenia elektrycznego ładunkiem zmagazynowanym w wewnętrznych kondensatorach, przyłączonych do obwodów zewnętrznych. Uznaje się Ŝe jest to spełnione, jeŝeli kondensator o znamionowej pojemności przekraczającej 0,1µF wyposaŝony jest w obwód rozładowania o takiej rezystancji, Ŝe stała czasowa rozładowania nie przekracza 1 s dla z wtyczką sieciową i 10 s dla przyłączanych na stałe. JeŜeli ochronę przed poraŝeniem ładunkiem wewnętrznym ma stanowić łącznik, to powinien on zapewnić przerwę powietrzną dla kaŝdego bieguna. F. JeŜeli prąd upływu urządzenia przekracza 10 ma, to powinno być ono przyłączone do sieci zasilającej w sposób zapewniający spełnienie jednego z poniŝszych warunków: - NiezaleŜny (osobny) przewód ochronny powinien mieć przekrój nie mniejszy niŝ 10 mm 2. Dopuszczalne jest zastosowanie dwóch niezaleŝnych, równoległych przewodów ochronnych, z których kaŝdy ma przekrój nie mniejszy niŝ 4 mm 2 i przyłączony jest do niezaleŝnego zacisku. - JeŜeli przewód ochronny stanowi Ŝyłę wieloŝyłowego przewodu zasilającego, to suma przekrojów wszystkich Ŝył nie powinna być mniejsza niŝ 10 mm 2. - Ciągłość przewodu ochronnego jest automatycznie kontrolowana, a jego przerwanie powoduje odłączenie zasilania. - Zastosowano galwaniczne rozdzielenie sieci zasilającej od odbiornika za pomocą transformatora dwuuzwojeniowego. Przy tym zalecanym układem pracy sieci odbiorczej jest układ TN. G. Zasilenie urządzenia o duŝym prądzie upływu z sieci IT powinno być dopuszczalne jedynie na podstawie deklaracji producenta, iŝ jest ono do takiego zasilania przystosowane. 3. MoŜliwe układy sieciowe przy zasilaniu urządzeń z -ów. Patrząc na skomplikowane schematy wewnętrzne zasilaczy i ich moŝliwe warianty pracy, tracimy niejednokrotnie orientację, co do podstawowej kwestii, jaką jest ustalenie: rodzaju układu lub układów sieciowych, w których pracują urządzenia odbiorcze. Sprawa nie jest specjalnie trudna jeŝeli podda się analizie cztery przewody: przewód neutralny i przewód ochronny dla sieci zasilającej tj. przed -em oraz przewód neutralny i przewód ochronny za -em dla wszystkich moŝliwych trybów pracy (moŝliwych połoŝeń łączników manewrowych) tj.: pracy normalnej pracy rezerwa sieciowa pracy autonomicznej pracy BYPASS do konserwacji ponadto naleŝy bezwzględnie sprawdzić czy: uziom roboczy i uziomy ochronne są uziomami niezaleŝnymi w układach TT Na rysunkach od 1 od 8 przedstawiono schematycznie wszystkie moŝliwe warianty układów sieciowych przy zasilaniu urządzeń z zasilaczy. - 2 -

` Rys.1 Układ sieciowy TN-S / TN-S (z i bez transformatora separacyjnego). Rys.2 Układ sieciowy TN-C / TN-S (z i bez transformatora separacyjnego). Rys.3 Układ sieciowy TN-C / TT (z i bez transformatora separacyjnego). Rys.4 Układ sieciowy TN-S / TT (z i bez transformatora separacyjnego). Rys.5 Układ sieciowy TT / TT (z i bez transformatora separacyjnego). - 3 -

Rys.6 Układ sieciowy TT / IT Rys.7 Układ sieciowy TN-S / IT Rys.8 Układ sieciowy TN-C / IT Wielu z układów sieciowych przedstawionych na rysunkach 1-8 nie spotykamy w praktyce jednak warto je znać i przemyśleć, aby moŝna je było rozpoznać w praktyce, w przypadkach niewłaściwych a często i niezamierzonych zmian układu sieciowego. Sprawa jest bardzo istotna, bowiem ustalenie rodzaju układu lub układów sieciowych, w których pracują urządzenia odbiorcze jest zasadniczym warunkiem ustalenia właściwych kryteriów oceny skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej. Rozpoznanie wszystkich punktów połączenia przewodów neutralnych (przewodu neutralnego) z ochronnymi we wszystkich trybach pracy zasilacza takŝe ułatwi prawidłową identyfikację układów sieciowych. 4. Pomiarowe badanie skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej przed dotykiem pośrednim. Dla kaŝdego -a, niezaleŝnie od sposobu jego budowy moŝna wyróŝnić trzy rodzaje pracy: - jako stabilizowane źródło napięciowe - jako stabilizowane źródło prądowe - z bezpośrednim przeniesieniem napięcia zasilającego Bezpośrednie przeniesienie napięcia zasilającego ma miejsce przy trybach pracy: rezerwa sieciowa BYPASS do konserwacji Jako stabilizowane źródło napięciowe -y pracują w trybach: praca normalna, praca autonomiczna, przechodząc w stan pracy jako stabilizowane źródło prądowe podczas przeciąŝeń lub zwarć na obwodach wyjściowych. Badanie skuteczności ochrony dla rodzaju pracy z bezpośrednim przeniesieniem napięcia zasilającego jest wykonywane analogicznie jak przy zasilaniu sieciowym poprzez pomiar prądu wyzwalającego wyłącznik róŝnicowoprądowy lub/i pomiar impedancji pętli zwarcia a następnie wyznaczenie prądu zwarciowego i odniesienie go do parametrów charakterystycznych urządzenia ochronnego nadprądowego. - 4 -

Z bezpośrednim przeniesieniem napięcia zasilającego mamy do czynienia w przypadku pracy normalnej małych zasilaczy. Na Rys. 8 i 9 przedstawiono przykładowe przebiegi prądu pomiarowego i napięcia na wyjściu -a podczas wykonywania pomiaru impedancji pętli zwarcia w gnieździe wyjściowym typu EVER ECO 350 o mocy znamionowej 350 VA. Jako cechę wspólną dla wszystkich zasilaczy bezprzerwowych, pracujących w trybie autonomicznym (po utracie zasilania sieciowego) moŝna wymienić istnienie wewnętrznego układu ograniczenia prądu wyjściowego i zabezpieczenia nadprądowego. Pomiar impedancji pętli zwarcia w tym przypadku da wynik błędny z punktu widzenia wyznaczania prądu zwarciowego lub moŝe być dla części przyrządów niewykonalny ze względu na duŝe odkształcenia napięcia wyjściowego. Na Rys. 10 przedstawiono przebiegi napięcia na wyjściu i prądu pomiarowego podczas wykonywania pomiaru rezystancji pętli zwarcia przyrządem MZC-2 w gnieździe wyjściowym tego samego przy pracy autonomicznej. Wykonanie pomiaru przyrządem MZC-302 był niemoŝliwe. Warto tu zaznaczyć, iŝ oba wymienione przyrządy, jako wartość napięcia przyjmują wartość skuteczną harmonicznej podstawowej (50 Hz). Dla przebiegu napięciowego jak na Rys.10, wartość skuteczna harmonicznej podstawowej wynosi około 170 V przy wartości skutecznej przebiegu wyjściowego 223 V. Przyrząd MZC-302 nie zezwolił na wykonanie pomiaru z uwagi na to, iŝ zmierzona przez niego wartość napięcia wyjściowego -a nie mieściła się w przedziale dopuszczalnym. 40 6 30 4 20 10 2 U [V] E+00 2,00E -02 4,00E-02 6,00E-02 8,00E-02 1,00E-01 1,20E -01 1,40E -01 [A] U(3)[V] I(4)[A] -10-2 -20-30 -4-40 t [s] -6 Rys. 8 Przebiegi napięcia wyjściowego U i prądu pomiarowego I podczas pomiaru rezystancji pętli zwarcia przyrządem MZC-2. Wynik pomiaru: 1,42Ω. - 5 -

40 6 30 4 20 10 2 U [V] E+00 2,00E-02 4,00E-02 6,00E-02 8,00E-02 1,00E-01 1,20E-01 1,40E-01 1,60E-01 1,80E-01 I [A] U [V] I [A] -10-2 -20-30 -4-40 t [s] -6 Rys. 9 Przebiegi napięcia wyjściowego U i prądu pomiarowego I podczas pomiaru impedancji pętli zwarcia przyrządem MZC-302. Wynik pomiaru: 1,61Ω. 50 6 40 30 4 20 2 10 U [V] E+00 2,00E-02 4,00E-02 6,00E-02 8,00E-02 1,00E-01 1,20E-01 1,40E-01 1,60E-01 1,80E-01 2,00E-01 I [A] U [V] I [A] -10-20 -2-30 -4-40 -50 t [s] Rys. 10 Przebiegi napięcia wyjściowego U i prądu pomiarowego I podczas pomiaru rezystancji pętli zwarcia przyrządem MZC-2. Wynik pomiaru: poza zakresem. -6-6 -

5. Kryteria oceny wyników pomiarowego badania skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej przy dotyku pośrednim w trybie pracy autonomicznej -a. Uzyskanie poprawnych wyników przy pomiarach impedancji pętli zwarcia klasycznymi przyrządami pomiarowymi stosowanymi w sieciach elektroenergetycznych jest trudne dla wszystkich trybów pracy -ów. NaleŜy zatem rozwaŝyć moŝliwość zastosowania innej procedury sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej. Punkt rozdzielenia przewodu PE z N I U odbiornik Z Q MPZ MPZ Z odb Dla pracy zasilacza w trybie autonomicznym, w przypadku wystąpienia zwarcia doziemnego w układzie sieciowym TN mogą zajść dwa przypadki: I zw + I obc < I pracuje wtedy jako źródło napięciowe utrzymujące stałą wartość napięcia wyjściowego a więc naleŝałoby sprawdzić następującą zaleŝność: I U a ( t 1 ) ( Z odb Z Q ) (1) Nie ma jednak potrzeby analizowania tego przypadku poniewaŝ sprawdzanie kryterium skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania przy zasilaniu w trybie bypass sieciowy jest warunkiem wystarczającym wobec nierównośći (2): U Z 0 odb ( Z Z ) odb U Q I zw + I obc I zaczyna pracować jako źródło prądowe aktywnie ograniczające prąd zwarcia do wartości I. Aby ochrona przeciwporaŝeniowa przez samoczynne wyłączenie zasilania była skuteczna musi być spełniony jeden z dwóch warunków: lub gdzie: Rys.7 Punkty wykonywania pomiarów impedancji pętli zwarcia w układach z -ami. t t ( I ) t (2) a < 1 (3) ( I ) t 1 (4) I zw + I obc całkowity prąd wyjściowy zasilacza będący sumą prądu obciąŝenia od odbiorników I obc oraz prądu zwarciowego w miejscu doziemienia I zw. Z Q - impedancja pętli zwarcia wyznaczona przy zasilaniu z sieciowym, w miejscu uziemienia przewodu neutralnego dla trybu pracy autonomicznej (dla sieci TN-C-S jest to miejsce rozdzielenia przewodu PEN na PE i N, a dla sieci TN-S są to zaciski DN transformatora separacyjnego lub sieci zasilającej) - 7 -

Z odb - impedancja pętli zwarcia wyznaczona w miejscu sprawdzania skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej przy zasilaniu sieciowym, t 1 - max. dopuszczalny czas wyłączenia w układach TN (tabela 41A w [5]), t a - czas wyłączenia wyznaczony z charakterystyk czasowo-prądowych zabezpieczeń nadprądowych, t - czas przepływu ograniczonego prądu wyjściowego I zasilacza, I - ograniczony prąd wyjściowy zasilacza w trybie praca autonomiczna U - minimalna wartość stabilizowanego napięcia wyjściowego zasilacza I a - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego Prąd I pełni podwójną rolę tzn. jest jednocześnie maksymalnym rzeczywistym prądem zwarciowym I zw, mogącym płynąć w obwodzie uszkodzonym i mogącym spowodować zadziałanie zabezpieczeń wg wzoru (3) oraz prądem powodującym samoczynne wyłączenie zasilania I a w czasie t wg wzoru (4). Tak więc w tym przypadku nie jest wymagany pomiar impedancji pętli zwarcia a tylko analiza wzajemnych relacji pomiędzy prądami samoczynnego wyłączenia zasilania dla zabezpieczeń nadprądowych oraz prądów I w funkcji t. Przy układzie sieciowym TT w kaŝdym trybie pracy zasilacza, klasyczne mierniki rezystancji i impedancji pętli zwarcia mogą być z powodzeniem uŝywane do pomiaru rezystancji lub impedancji uziemień. Korzysta się w takim przypadku z pomocniczego źródła napięcia, jakim jest napięcie fazowe sieci zasilającej (oprócz układu IT). Wynik pomiaru jest sumą impedancji (rezystancji) mierzonego uziomu, uziemienia roboczego oraz źródła napięcia i przewodu fazowego. Jego wartość jest obarczona błędem dodatnim a więc w kierunku bezpiecznym i jeŝeli jest mniejsza od wartości dopuszczalnej dla badanego uziemienia - uziemienie to moŝna uznać za poprawne i nie ma potrzeby stosowania innych bardziej dokładnych metod pomiarowych. Powinien być w tym przypadku spełniony warunek (5): R A Ia 50V (5) dla przynajmniej jednej z dwóch wartości prądu I a : I a = I I a = wartość prądu powodującego samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego z czasem przyjętym wg PN-IEC 60264-4-41:2000 RównieŜ w tym przypadku nie jest wymagany ponowny pomiar uziemień, jeŝeli sieć zasilająca pracowała w układzie TT i wykonaliśmy pomiary przy zasilaniu sieciowym. W praktyce dochodzi jednak często do mylnego zidentyfikowania układu sieciowego TN jako układ sieciowy TT. Musimy mieć świadomość, Ŝe warunkiem koniecznym zaistnienia układu sieciowego TT jest niezaleŝność uziemienia roboczego punktu neutralnego źródła zasilania oraz uziemień ochronnych - w przeciwnym przypadku mamy do czynienia z układem sieciowym TN i innymi kryteriami oceny ochrony przeciwporaŝeniowej. W tym miejscu naleŝy zwrócić uwagę na zakres informacji, którymi dysponuje osoba mająca ocenić skuteczność ochrony przeciwporaŝeniowej urządzeń zasilanych z duŝych i małych zasilaczy. Wątpliwości moŝemy sprowadzić do kilku punktów: DuŜe systemy zasilania bezprzerwowego mają najczęściej oprócz wspomnianego elektronicznego zabezpieczenia przeciąŝeniowo-zwarciowego - odrębne, klasyczne zabezpieczenia poszczególnych obwodów odbiorczych, które moŝna uznać za urządzenia ochronne. W małych jedynym zabezpieczeniem jest zabezpieczenie elektroniczne. Dokumentacja techniczna większych systemów pozwala na ogół na jednoznaczne określenie granicznych wartości prądów przetęŝeniowych i czasów trwania przetęŝeń. Dokumentacja małych zasilaczy nie zawiera na ogół tych informacji. Np. jedyną informacja na temat zabezpieczeń wewnętrznych zawarta w dokumentacji przytaczanego EVER ECO 350 brzmi: zabezpieczenie przeciąŝeniowe/zwarciowe: elektroniczne. - 8 -

Dokumentacja techniczna duŝych systemów pozwala na ogół na jednoznaczne określenie sposobu pracy sieci przy zasilaniu autonomicznym. W dokumentacji małych zasilaczy nie ma informacji na ten temat. W praktyce, w zaleŝności od przyczyny zaniku napięcia zasilającego i wewnętrznej budowy mogą one utrzymywać dotychczasowy rodzaj sieci (przy zachowaniu ciągłości przewodu neutralnego) lub tworzyć sieć w układzie IT. 6. Wnioski końcowe Podsumowując powyŝsze rozwaŝania, zdaniem autorów, pomiarowa ocena skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej układów bezprzerwowego zasilania powinna być oparta o następujący algorytm: A. Ustalenie na podstawie oględzin i dokumentacji, czy przyłączenie urządzenia do sieci zasilającej jest prawidłowe (przekroje, liczba i sposób przyłączenia przewodów ochronnych, jakie przyjęto układy sieciowe). B. Pomiary mające na celu ocenę skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej zasilacza przy zasilaniu sieciowym (np. pomiary impedancji pętli zwarcia, badanie zabezpieczającego wyłącznika róŝnicowoprądowego). C. Ustalenie dla obwodów wyjściowych zasilacza parametrów charakterystycznych urządzeń ochronnych na podstawie ich oględzin i dokumentacji (wewnętrzne zabezpieczenie elektroniczne lub wyłącznik samoczynny albo róŝnicowoprądowy). D. Pomiary sprawdzające skuteczność ochrony przeciwporaŝeniowej obwodów i urządzeń odbiorczych przy zasilaniu sieciowym (przy bezpośrednim przeniesieniu napięcia zasilającego). E. Ustalenie na podstawie dokumentacji (i ewentualnie niezbędnych pomiarów dodatkowych), jaki jest układ pracy sieci odbiorczej przy trybie pracy autonomicznej zasilacza. F. Przyjęcie w zaleŝności od zidentyfikowanych układów sieciowych właściwych kryteriów oceny skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej. G. Wykonanie niezbędnych dodatkowych pomiarów sprawdzających. H. Analiza skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej w przypadku wykorzystania wewnętrznych zabezpieczeń i układu ograniczenia prądu wyjściowego zasilacza bezprzerwowego. Z tym ostatnim punktem algorytmu wiąŝe się pewna wątpliwość a wypływa ona z logicznego iloczynu następujących stwierdzeń: Urządzenie ochronne powinno działać w sposób pewny Wymagania norm, przytoczone w rozdziale 2 punkt D stanowią, iŝ spełnienie przez odpowiednich wymagań w tym takŝe w odniesieniu do funkcji zabezpieczających powinny być sprawdzane poprzez oględziny i sprawdzenie funkcjonowania. Przy uŝyciu standartowych przyrządów do oceny skuteczności ochrony przeciwporaŝeniowej nie da się najczęściej stwierdzić prawidłowego działania wewnętrznych zabezpieczeń zasilacza a ich działanie moŝna sprawdzić przy uŝyciu specjalnych metod pomiarowych Rośnie jednak wtedy znacznie koszt wykonania badań oraz pojawia się ryzyko uszkodzenia zasilacza, jeŝeli jego wewnętrzne zabezpieczenie nie jest sprawne. Podjęcie decyzji, co do sposobu postępowania w takich przypadkach naleŝy oczywiście do właściciela urządzenia. Powinien on jednak mieć świadomość, iŝ unikanie pewnych działań pociąga za sobą dodatkowe ryzyko. Literatura 1. PN-EN 50091-1-1:2000 Bezprzerwowe systemy zasilania (). Wymagania ogólne i wymagania dotyczące bezpieczeństwa stosowanych w miejscach dostępnych dla operatorów 2. PN-EN 50091-1-2:2002U Bezprzerwowe systemy zasilania (). Wymagania ogólne i dotyczące bezpieczeństwa stosowanych w pomieszczeniach o ograniczonym dostępie. 3. PN-EN 50310:2002 Stosowanie połączeń wyrównawczych i uziemiających w budynkach z zainstalowanym sprzętem informatycznym - 9 -

4. PN-IEC 60364-7-707:1999 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych - Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Wymagania dotyczące uziemień instalacji urządzeń przetwarzania danych 5. PN-IEC 60364-4-41:2000 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przeciwporaŝeniowa 6. G.Loska Ochrona przeciwporaŝeniowa w układach zasilania central telefonicznych. materiały konferencyjne z Konferencji Naukowo Technicznej Urządzenia i systemy dla technicznej restrukturyzacji... Ustroń 17-20.09.2002r 7. G.Loska Ochrona przeciwporaŝeniowa przy zasilaniu urządzeń elektrycznych z zasilaczy. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa nr 12/395 z 2003r - 10 -