sonel s.a. przewodnik po normach pn-en 60364-6 i pn-en 62305

PRZEWODNIKPO NORMACH

PN-EN 60364-6POMIARY Z WYKORZYSTANIEM MIERNIKÓW PARAMETRÓW INSTALACJI MPI-530, MPI-530-IT, MPI-520, MPI-508, MPI-505, MPI-502

PN-EN 62305POMIARY Z WYKORZYSTANIEM MIERNIKÓW REZYSTANCJI UZIEMIEŃ MRU-200-GPS, MRU-200, MRU-120, MRU-105, MRU-21, MRU-20

mgr inż. Eligiusz Skrzynecki

3

Przewodnik po normie PN-EN 60364-6 Rozdział I. Pomiary z wykorzystaniem mierników parametrów instalacji

MPI-530/530-IT/525/520/505/502

Spis treściRozdział I. Pomiary parametrów instalacji elektrycznej z wykorzystaniem mierników wielofunkcyjnych. 51. Wstęp 52. Wymagania prawne dotyczące wykonywania pomiarów 53. Częstość sprawdzenia okresowego 64. Dobór przyrządów do badań 75. Bezpieczeństwo wykonywania pomiarów - kategorie pomiarowe przyrządów pomiarowych 76. Układy sieci 87. Rodzaje pomiarów wykonywanych podczas sprawdzeń odbiorczych i okresowych 107.1 Ciągłość przewodów 117.2 Rezystancja izolacji instalacji elektrycznej 117.3 Ochrona za pomocą SELV, PELV lub separacji elektrycznej 137.4 Ochrona za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania 137.5 Pomiar rezystancji uziemienia 187.6 Ochrona uzupełniająca 197.7 Sprawdzenie biegunowości 197.8 Sprawdzenie kolejności faz 197.9 Próby funkcjonalne 207.10 Spadek napięcia 20

Rozdział II. Pomiary z wykorzystaniem mierników rezystancji uziemień. 211. Wstęp 212. Pomiary uziemień 212.1 Rodzaje uziemień 212.2 Czynniki wpływające na jakość uziomu 222.3 Czynniki wpływające na dokładność pomiarów 232.3.1 Wpływ prądów błądzących 232.3.2 Wpływ elektrod pomocniczych 232.3.3 Wpływ nawilgocenia gruntu 232.4 Dokładność pomiarów a zakres pomiarowy miernika 243. Wykonywanie pomiarów ochrony odgromowej zgodnie z normą PN-EN 62305 253.1 Źródła i typy uszkodzeń obiektu i strat 253.2 Środki ochrony 253.3 Poziom ochrony odgromowej (LPL) 263.4 Strefy ochrony odgromowej (LPZ) 273.5 Ochrona obiektów 273.5.1 Ochrona w celu ograniczenia możliwości wystąpienia szkody fizycznej i zagrożenia życia 273.5.2 Ochrona w celu redukcji możliwości wystąpienia awarii urządzeń wewnętrznych 283.6 Udary piorunowe w rożnych punktach instalacji 283.6.1 Udary powodowane wyładowaniami w obiekt 283.6.2 Udary wskutek oddziaływań indukcyjnych 293.7 Konserwacja urządzeń piorunochronnych 293.7.1 Przeglądy urządzeń piorunochronnych LPS 293.7.2 Kolejność przeglądów 293.7.3 Okres między przeglądami urządzeń piorunochronnych 293.8 Procedura sprawdzenia urządzeń piorunochronnych (LPS) 303.8.1 Sprawdzanie i badania LPS 303.9 Dokumentacja badań 314. Metody pomiarowe stosowane w miernikach rezystancji uziemień 324.1 Metoda 2p - pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych 334.2 Metoda 2p – pomiar rezystancji uziemień 334.3 Metoda 3p (spadku potencjału) 334.4 Metoda czteroprzewodowa (4p) 364.5 Metoda 3p z wykorzystaniem cęgów 374.6 Metoda dwucęgowa 374.7 Pomiary uziemień odgromowych 394.7.1 Metoda udarowa 415. Pomiary rezystywności gruntu 42

Rozdział III. Protokoły z pomiarów 44Rozdział IV. Usługi laboratoryjne 46

5


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

Rozdział I. Pomiary parametrów instalacji elektrycznej z wykorzystaniem mierników wielofunkcyjnych.

1. Wstęp

Wdniu15grudnia2008zostałazatwierdzonaprzezPrezesaPKNnormaPN-HD60364-6:2008Insta-lacjeelektryczneniskiegonapięciaCzęść6:Sprawdzanie. Zawiera onawymagania dotyczące sprawdzania odbiorczego i sprawdzania okresowego instalacjielektrycznych.Dodatkowozawierawymaganiadotycząceprotokołowaniawynikówsprawdzeń. Firma Sonel S.A. oferujemierniki wielofunkcyjne parametrów instalacji elektrycznychMPI-502,MPI-505,MPI-520,MPI-525,MPI-530orazMPI-530-IT. Niniejszapublikacjaprzedstawia sposóbwykorzystania tychmiernikówdo wykonaniapomiarówzgodniezpowyższąnormą. W szczególnych sytuacjach pomiarowych,wymagających specjalistycznych przyrządów pomiaro-wych,SonelS.A.oferujem.in.miernikiprzeznaczonedopomiarów:• pętlizwarcia(pośródnichsilnoprądowymiernikimpedancjipętlizwarciaMZC-310Szrozdzielczo-

ścią0,1mΩprzeznaczonydopomiarówm.in.nastacjachtransformatorowych),• rezystancjiizolacjidlapomiarównp.kabli,transformatorów:MIC-10k1(napięciedo10kVizakres

pomiarowydo40TΩ)MIC-5050,MIC-5010,MIC-5005,• rezystancji uziemienia, rezystywności gruntu z zastosowaniem metody dwucęgowej (MRU-

120,MRU-200-GPS,MRU-200)imetodyudarowej(MRU-200-GPS,MRU-200),• małychrezystancji(mikroomomierze)zrozdzielczościąpomiaru0,1μΩ(MMR-630),• jakościzasilania(np.analizatoryPQM-711,PQM-710,PQM-703,PQM-702,PQM-701,PQM-700).

2. Wymagania prawne dotyczące wykonywania pomiarów

WnormiePN-HD60364-6:2008podanesądwarodzajesprawdzeń:• sprawdzeniaodbiorcze,• sprawdzeniaokresowe.

Zgodnieztąnormąkażdainstalacjapowinnabyćsprawdzanapodczasmontażuipojegoukończeniu,przedprzekazaniemużytkownikowidoeksploatacji.Sprawdzenieodbiorczepowinnoobejmowaćporów-naniewynikówzodpowiednimikryteriamizawartymim.in.wwieloarkuszowejnormiePN-IEC60364w celu sprawdzenia, czywymagania tam zawarte są spełnione.W przypadku rozbudowy lub zmianyistniejącejinstalacjinależyprzeprowadzićpełnebadaniajakdlanowejinstalacji. Podczaswykonywaniapomiarównależyzastosować środkiostrożnościwceluupewnienia się, żesprawdzanieniespowodujeniebezpieczeństwadlaosóbizwierzątdomowychorazniespowodujeuszko-dzeniaobiektuiwyposażenianawet,gdyobwódjestwadliwy. Osobadokonującasprawdzeńpowinnaposiadaćodpowiedniekwalifikacjeibyćkompetentnawza-kresiesprawdzeń.Należypodkreślić,iżosobawykonującapomiaryjestodpowiedzialnazaprzygotowanieinstalacjidopomiarów,ichprzeprowadzenieorazprawidłowąocenęwynikówbadań(uprawnieniaEiD). Sprawdzenieodbiorczeskładasięzoględziniprób.Oględzinynależywykonaćprzedpróbami,po-winnyodbyćsięprzedwłączeniemzasilaniainstalacji. Sprawdzanieokresoweobejmujeczynnościniezbędnedookreślenia,czyinstalacjaiwszystkieele-mentyjejwyposażeniaznajdująsięwstaniepozwalającymnaichdalsząeksploatację.

6

3. Częstość sprawdzenia okresowego

Częstośćsprawdzaniaokresowegoinstalacjipowinnauwzględniać:• rodzajinstalacjiiwyposażenia,• jejzastosowanieidziałanie,• częstośćijakośćkonserwacji,• wpływwarunkówzewnętrznych,naktórejestnarażona.

ZgodniezobowiązującymPrawemBudowlanym(Dz.U.2006,nr156,poz.1118) instalacjaelek-trycznaipiorunochronnapowinnabyćbadanaconajmniejrazna5lat.Zalecasię,abywprotokolespraw-dzeniaokresowegobyłpodanyprzedziałczasudonastępnegosprawdzeniaokresowego.Krótszeokresymiędzysprawdzeniamipowinnybyćzastosowanedlaponiższychprzypadków:• miejscpracylubpomieszczeń,gdziewystępujeryzykoporażeniaelektrycznego,pożarulubwybu-

chuspowodowanegodegradacją,• miejscpracylubpomieszczeń,wktórychznajdująsięinstalacjezarównoniskiego,jakiwysokiego

napięcia,• obiektówkomunalnych,• terenówbudowy(bezwzględnieukładsieciTN-S),• instalacjibezpieczeństwa(np.oświetleniaawaryjnego).

Niezależnieodwymogównormy,kierującsiędobrąpraktykąinżynierską,zalecaneokresysprawdzeńdlaskutecznościochronyprzeciwporażeniowejirezystancjiizolacjipodanesąwTabeli1.

Tabela 1. Rodzaje i częstość wykonywania pomiarów.

Rodzaj pomieszczeniaOkres pomiędzy kolejnymi sprawdzeniami

Skuteczność ochrony przeciw-porażeniowej Rezystancji izolacji

O wyziewach żrących nie rzadziej niż o 1 rok nie rzadziej niż o 1 rok

Zagrożone wybuchem nie rzadziej niż o 1 rok nie rzadziej niż o 1 rok

Otwarta przestrzeń nie rzadziej niż o 1 rok nie rzadziej niż co 5 lat

Bardzo wilgotne o wilg. ok. 100%, wilgotne przejściowo 75-100%

nie rzadziej niż o 1 rok nie rzadziej niż co 5 lat

Gorące o temperaturze powietrza ponad 35oC

nie rzadziej niż o 1 rok nie rzadziej niż co 5 lat

Zagrożone pożarem nie rzadziej niż co 5 lat nie rzadziej niż co 1 rok

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

nie rzadziej niż co 5 lat nie rzadziej niż co 1 rok

Zapylone nie rzadziej niż co 5 lat nie rzadziej niż co 5 lat

Pozostałe nie wymienione nie rzadziej niż co 5 lat nie rzadziej niż co 5 lat

7


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

4. Dobór przyrządów do badań

Przyrządy pomiarowe oraz urządzenia należy dobrać zgodnie z odpowiednimi częściami normyPN-EN61557:• PN-EN61557-część1„Wymaganiaogólne”• PN-EN61557-część2„Rezystancjaizolacji”• PN-EN61557-część3„Impedancjapętlizwarcia”• PN-EN61557-część4„Rezystancjaprzewodówuziemiającychiprzewodówwyrównawczych”• PN-EN61557-część5„Rezystancjauziemień”• PN-EN61557-część6„Urządzeniaróżnicowo-prądowe(RCD)wsieciachTT,TNiIT”• PN-EN61557-część7„Kolejnośćfaz”• PN-EN61557- część 10 „Wielofunkcyjne urządzenia pomiarowedo sprawdzania, pomiarów lub

monitorowaniaśrodkówochronnych”

DopuszczalnewartościbłędówdlapomiarówzawartewtychnormachprzedstawionesąwTabeli2.

Tabela 2. Dopuszczalne wartości błędów pomiarów wg PN-EN 61557

Mierzona wartość Dopuszczalny błąd pomiaruRezystancja izolacji 30%

Impedancja pętli zwarcia 30%

Rezystancja przewodów uziemiających i wyrównaw-czych

30%

Prąd zadziałania RCD 10%

Napięcie dotykowe 20%

Obecnieproducenciprzyrządówpomiarowychmająobowiązekumieszczanianamiernikachzakre-sów pomiarowych, przy uwzględnieniu dopuszczalnychwartości błędów podanychwTabeli 2.Daw-niej podawane zakresy w instrukcjach obsługi mierników były zakresami wyświetlanych wartości.PrzykładowowmiernikachMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-508,MPI-505,MPI-502dlapomiaru impedancjipętlizwarciazakreswyświetlanychwartości wynosi0,00…1999Ωzbłędem±(5%w.m.+3cyfry).ZgodnieznormąPN-EN61557dopuszczalnybłądpomiaruimpedancjipętlizwar-ciawynosi 30%.Dlapomiarówzwykorzystaniemprzewodówpomiarowychodługości 1,2mzakrespomiarowywynosi0,13…1999Ω.Oznaczato,żewynikipomiarówmieszczącesięwtymzakresiemajądokładnośćlepsząniż30%imogąbyćumieszczonewprotokole.Wprzypadkuwynikówpomiarówpo-niżej 0,13Ω należy zastosować innymiernik, specjalistyczny do pomiarów impedancji pętli zwarcia.MożetubyćużytymiernikprodukcjiSonelS.A.typuMZC-310S.Tenmiernikmazakreswyświetlania0,0…1999mΩ.ZakrespomiarowydlaMZC-310SzgodniezPN-EN61557wynosi7,2mΩ…1999mΩ.

5. Bezpieczeństwo wykonywania pomiarów - kategorie pomiarowe przyrządów pomiarowych Przyrządypomiarowe sąpoddawanedziałaniunapięcia roboczegoorazprzejściowymnarażeniomzobwodu,doktóregosądołączonepodczaspomiarulubbadania.Kiedyprzyrządpomiarowyjestużywa-nydopomiarusieci,przejściowenarażeniamożnaoszacowaćnapodstawiemiejscawinstalacji,wktórejwykonujesiępomiary.

8

NormaPN-EN61010-1dzieliobwodynanastępującekategoriepomiarowe:• kategoriapomiarowaIV(CATIV)dotyczypomiarówwykonywanychprzyźródleinstalacjiniskiego

napięcia.Przykłademsąpomiaryurządzeńnazabezpieczeniachnadprądowych.• kategoria pomiarowa III (CAT III) dotyczy pomiarówwykonywanychw instalacjach budynków.

Przykłademsąpomiarywrozdzielnicachtablicowych,wyłącznikachautomatycznych,przewodachinstalacjielektrycznej,łączniezkablami,szynyzbiorcze,łączniki,gniazdasieciowewinstalacjachorazurządzeniachdozastosowańprzemysłowychiinnychurządzeniach,np.silnikachstacjonarnychprzyłączonychnastałedostałejinstalacji,

• kategoria pomiarowa II (CAT II) dotyczy pomiarówwykonywanych w obwodach bezpośredniodołączonychdoinstalacjiniskiegonapięcia.Przykładamisąpomiarywurządzeniachdomowych,narzędziachprzenośnychipodobnychurządzeniach,

• kategoriaI(CATI)dotyczypomiarówwykonywanychwobwodachniepołączonychbezpośredniozsiecią.

Dodatkowym oznaczeniem jest podanie maksymalnej wartości napięcia w odniesieniu do ziemi.PrzykładowomiernikMPI-530makategoriępomiarowąIVzmaksymalnymnapięciemwzględemziemi300VijestoznaczonyCATIV300V.Oznaczato,żemożebyćstosowanydopomiarównawetnazłączukablowymbudynkuzmaksymalnymnapięciemwstosunkudoziemi300V,czylibezżadnychproblemówdlanapięćfazowych230V(napięciemiędzyfazowe400V).KategoriaIV300Vodpowiadakategorii III600V(CATIII600V).

6. Układy sieci

Dlasieciniskiegonapięciado1kVwyróżniasięnastępująceukładysiecielektroenergetycznych:• systemTN-C,• systemTN-S,• systemTN-C-S,• systemTT,• systemIT.

Pierwszaliteraokreślasposóbpodłączeniapunktuneutralnegotransformatorazziemią:• Toznaczapodłączeniebezpośredniepunktuneutralnegotransformatorazziemią,• Ioznaczaizolowanieukładuodziemialbopodłączeniedoziemiprzezimpedancję.

Druga litera określa sposób podłączenia dostępnych części przewodzących uziemienia urządzeniaaziemią:• Toznaczabezpośredniepołączenieelektryczneurządzeniadoziemi(T=terra=ziemia),• Noznaczabezpośredniepołączenieelektrycznedouziemionegopunktuukładusiecizasilającej.

Kolejnelitery,jeśliwystępują,oznaczająwystępowanieprzewoduneutralnegoiochronnego:• S(separate-rozdzielony)oznacza,żefunkcjaochronyjestzapewnionaprzezprzewódPE,niezależ-

nyodprzewoduneutralnego,• C(combined-wspólny)oznacza,żew jednymprzewodzie (przewodziePEN)zostałypołączone

dwiefunkcje:przewoduneutralnegoiochronnego.

9


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

Układ TN-C

WukładziesieciowymTN-Cpunktneutralnytransformatorajestuziemiony,częściprzewodzącedostępneurządzeńsąpodłączonezziemiąpoprzezsiećzasilającązapomocąwspólnegoprzewoduPEN.Należypodkreślić,iżtakainstalacjamożebyćzastosowanawyłączniejeśliprzewódPENmaconajmniejprzekrój10mm2.(Uwaga:Układysieciowe„stare”niesąukładamiTN-C.Sąoneobecnieniesklasyfikowane).

Rys.1 Układ TN-C.

Układ TN-S

WukładziesieciowymTN-Spunktneutralnytransformatorajestuziemiony,częściprzewodzącedostępneurządzeńsąpodłączonezziemiąpoprzezprzewódPE.

Rys. 2. Układ TN-S.

Układ TN-C-S

WukładziesieciowymTN-C-Spunktneutralnytransformatorajestuziemiony,częściprzewodzącedo-stępneurządzeńsąpodłączonezziemiąpoprzezsiećzasilającą:wczęściprzezwydzielonyprzewódPE,bliżejtransformatorapoprzezwspólnyprzewódPEN.

Rys. 3. Układ TN-C-S.

10

Układ TT

WukładziesieciowymTTpunktneutralnytransformatorajestuziemiony,częściprzewodzącedostępneurządzeńsąpodłączoneprzewodamiochronnymizuziomaminiezależnymioduziemieniaroboczego.

Rys. 4. Układ TT.

Układ IT

WukładziesieciowymITpunktneutralnytransformatorajest izolowany,częściprzewodzącedostępneurządzeńsąpodłączoneprzewodamiochronnymizuziomami.

Rys. 5. Układ IT.

7. Rodzaje pomiarów wykonywanych podczas sprawdzeń odbiorczych i okresowych

Podczaswykonywaniasprawdzeńodbiorczychiokresowych,wzależnościodpotrzebnależyprze-prowadzićnastępującepomiaryiwykonaćjenajlepiejwnastępującejkolejności(PN-HD60364-6):a. ciągłośćprzewodów,b. rezystancjaizolacjiinstalacjielektrycznej,c. ochronazapomocąSELV,PELVlubseparacjielektrycznej,d. rezystancja/impedancjapodłógiścian,e. samoczynnewyłączeniezasilania,f. ochronauzupełniająca,g. sprawdzaniebiegunowości,h. sprawdzaniekolejnościfaz,i. próbyfunkcjonalneioperacyjne,j. spadeknapięcia.

11


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

Jeśliwynikktórejśzpróbniespełniawymagań,próbętęipróbępoprzedzającą,jeżeliwykryteuszkodze-niemożemiećwpływnaichwynik,należypowtórzyćpousunięciuprzyczynyuszkodzenia.

7.1 Ciągłość przewodów

Wedługwymagańnormynależywykonaćpomiarciągłościelektrycznejdlaprzewodówochronnychwpołączeniachwyrównawczychgłównychidodatkowychorazprzewodówczynnychwprzypadkupier-ścieniowychobwodówodbiorczych.WedługwymogównormyPN-EN61557-4pomiarciągłościpowinienbyćwykonanyprądemwiększymlubrównym200mA.Dodatkowoprzyrozwartychzaciskachmiernikanapięciemabyćzprzedziału4…24V. Wymaganadokładnośćpomiarumabyćlepszaod30%. Sposób wykonywania pomiarów ciągłości przewodów miernikiem MPI-530, MPI-525 MPI-520(MPI-505,MPI-502)przedstawionona rys.6.Pomiarwykonywany jestprądemstałymoparametrachspełniającychwymoginormy.Pomiarwykonywanyjestdwukrotnie,wobukierunkachprzepływuprądu.Głównywynikjestśredniąarytmetyczną. ZakrespomiarowymiernikówwgIEC61557-4wynosi0,12…400Ω.Oznaczatoprzedział,wktó-rymdokładnośćpomiarujestlepszaod30%,czyliwynikpomiarumożebyćumieszczonywprotokole.

Rys. 6. Sposób pomiaru ciągłości przewodów.

Zewzględunaczęstąkoniecznośćstosowaniaprzewodówpomiarowychoróżnychdługościach,miernikmafunkcjęAUTOZERO,pozwalającąnakalibracjęprzewodówpomiarowych.

7.2 Rezystancja izolacji instalacji elektrycznej

Rezystancjęizolacjinależyzmierzyćmiędzyprzewodamiczynnymiaprzewodemochronnym,przy-łączonymdoukładuuziemiającego.Dotegopomiaruprzewodyczynnemożnapołączyćrazem.Wukła-dzieTN-CwykonujesiępomiarmiędzyprzewodamiczynnymiaprzewodemPEN.Należyrównieżwyko-naćpomiarymiędzy(nieuziemionymi)przewodamiochronnymiaziemią.Wpomieszczeniach,wktórychwystępujezagrożeniepożarowenależywykonaćpomiarmiędzyprzewodamiczynnymi.Napięciepro-bierczejestuzależnioneodnapięcianominalnegoobwoduijestpodanewTabeli3.Dodatkowopodanesąminimalnewartościrezystancjiizolacjidlaposzczególnychobwodów.• MiernikMPI-530,MPI-530-ITpozwalanapomiaryznapięciami:50V,100V,250V,500V,1000V.• MiernikMPI-525pozwalanapomiaryznapięciami:50V,100V,250V,500V,1000Vlub2500V.• MiernikMPI-520pozwalanapomiaryznapięciami:50V,100V,250V,500Vlub1000V.• MiernikMPI-505pozwalanapomiaryznapięciami:100V,250V,500Vlub1000V.

Jeżeli istnieje prawdopodobieństwo, że ograniczniki przepięć (SPD) lub inne urządzenia mogę miećwpływnawynikpomiarulubmogąsięuszkodzić,takieurządzenianależyodłączyćprzedwykonaniempomiarurezystancjiizolacji.Jeśliodłączenietakichurządzeńjestniemożliwe(np.ogranicznikówprzepięć

12

wbudowanychwstałegniazdawtyczkowe),wówczasdlategoobwodunależyobniżyćnapięcieprobier-czedo250VDC,alerezystancjaizolacjipowinnamiećwartośćconajmniej1MΩ.

Tabela.3 Minimalne wartości rezystancji izolacji

Napięcie nominalne obwodu Napięcie probiercze DC (V) Rezystancja izolacji (MΩ)SELV i PELV 250 ≥0,5

Do 500 V włącznie, w tym FELV 500 ≥1,0

Powyżej 500 V 1000 ≥1,0

Narysunku7pokazanosposóbpodłączeniaprzewodówpodczaspomiarurezystancjiizolacji.

Rys. 7. Pomiar rezystancji izolacji miernikiem MPI-525.

MiernikiMPI-530orazMPI-520pozwalająnapomiaryrezystancjiizolacjiwgniazdkachsieciowychzwykorzystaniemwtyczkisieciowej.

Rys. 8. Pomiar rezystancji izolacji w gniazdku sieciowym przewodami z wtykiem UNI-Schuko (MPI-530/520).

Wprzypadku pomiaru przewodów 3-, 4- lub 5-wielożyłowych pomiarymogą być bardzo ułatwioneprzywykorzystaniu adapteraAutoISO-1000C (dlaMPI-530,MPI-530-IT,MPI-520 lubMPI-505) lub AutoISO-2500dlaMPI-525.Mierniksamwykonawszystkiepomiary,awynikimogąbyćzapisanedopamięcimiernika.

Rys. 9. Pomiar przewodów wielożyłowych przy wykorzystaniu adaptera AutoISO-2500.

13


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

7.3 Ochrona za pomocą SELV, PELV lub separacji elektrycznej

Ochrona za pomocą SELV NależyzmierzyćrezystancjęizolacjimiędzyczęściamiczynnymiobwoduSELVaczęściamiczynny-miinnychobwodóworazziemią.UzyskanewartościrezystancjiizolacjipowinnybyćzgodnezpodanymiwTabeli3.

Ochrona za pomocą PELV NależyzmierzyćrezystancjęizolacjimiędzyczęściamiczynnymiobwoduSELVaczęściamiczynny-miinnychobwodów.UzyskanewartościrezystancjiizolacjipowinnybyćzgodnezpodanymiwTabeli3.

Ochrona za pomocą separacji elektrycznej Należyzmierzyćrezystancjęizolacjimiędzyczęściamiczynnymijednegoobwoduaczęściamiczyn-nymiinnychobwodóworazziemią.Uzyskanewartościrezystancjiizolacjipowinnybyćzgodnezpoda-nymiwTabeli3.

Rezystancja/impedancja izolacji podłóg i ścian Należy wykonać co najmniej trzy pomiary w tym samym pomieszczeniu, z czego jedenwodległościokoło1modznajdującej sięw tympomieszczeniudostępnejczęściprzewodzącejobcej. Pozostałepomiarynależywykonaćwwiększychodległościach.Pomiarów tychdokonuje sięprzyna-pięciu sieciw stosunku do ziemi i przy częstotliwości nominalnej.Wprzypadku pomiaru układuDConapięciuznamionowymnieprzekraczającym500Vdokonujesiępomiarurezystancjiizolacjinapięciemprobierczymminimum500V,dlaukładuonapięciuznamionowymwiększymniż500Vnależydoko-naćpomiaruizolacjinapięciemprobierczymminimum1000VDC.Pomiarutakiegomożnadokonaćzapomocąnp.miernikaMIC-10orazoraz specjalniew tymcelu zaprojektowanej sondyPRS-1.Sposóbwykonaniapomiarurezystancjiizolacjipodłógiścianwstosunkudoziemilubdoprzewoduochronnegoilustrujeponiższyrysunek.

Rys. 10. Pomiar rezystancji elektrycznej podłogi lub ściany za pomocą MIC-10 oraz sondy SRP-1.

7.4 Ochrona za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilaniaUkłady TNDlaukładuTNzgodniezwymogiemnormyPN-HD60364-4-41powinienbyćspełnionywarunek

ZSxIa≤Uo,gdzie:• ZSjestimpedancjąpętlizwarcia,• IaprądempowodującymsamoczynnewyłączeniezasilaniawczasiepodanymwTabeli4zuwagamizawartymiwPN-HD60364-4-41,• UOjestznamionowymnapięciemAClubDCwodniesieniudoziemi.

14

Tabela 4. Maksymalne czasy wyłączania

Układ 50 V < UO < 120 V 120 V < UO < 230 V 230 V < UO < 400 V UO > 400 VAC DC AC DC AC DC AC DC

TN 0,8 s Uwaga 1 0,4 s 5 s 0,2 s 0,4 s 0,1 s 0,1 s

TT 0,3 s Uwaga 1 0,2 s 0,4 s 0,07 s 0,2 s 0,04 s 0,1 s

Uwaga 1: Wyłączanie może być wymagane z powodu innego niż ochrona przeciwporażeniowa.

Dlaobwodówrozdzielczychorazobwodówzabezpieczonychwyłącznikaminadprądowymidlaprądówponad32Adopuszczalnymaksymalnyczaswyłączaniawynosi5s.Zgodnieznormąsprawdzeniadoko-nujesiępoprzez:• pomiarimpedancjipętlizwarcia,• sprawdzeniecharakterystykskutecznościwspółdziałającegourządzeniaochronnego.

Wprzypadkuzabezpieczeńnadprądowychnależywykonaćoględziny(sprawdzićprądznamionowy,typbezpiecznika,nastawieniekrótkozwłocznegolubbezzwłocznegowyzwalaniawyłączników).Wprzypad-kuurządzeńRCDnależywykonaćoględzinyipomiary. Zgodnie z normą PN-EN 61557-3 pomiary impedancji pętli zwarcia powinny być wykonanezbłędempomiarumniejszymniż30%.MiernikiMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505, MPI-502umożliwiająwykonaniepomiarówpętlizwarciazprzewodamioróżnychdługościach.WTabeli5podanozakresypomiarowemierników(przedziały,dlaktórychbłądpomiarujestmniejszyniż30%, copozwalanaumieszczeniewynikówwprotokolezpomiarów).

Tabela 5. Zakresy pomiarowe pętli zwarcia mierników MPI-530, MPI-530-IT, MPI-525, MPI-520, MPI-505, MPI-502.

Przewód pomiarowy Zakres pomiarowy ZS

1,2 m 0,13...1999 Ω

5 m 0,17...1999 Ω

10 m 0,21...1999 Ω

20 m 0,29...1999 Ω

Wtyk typu WS 0,19...1999 Ω

Możliwesąpomiarywukładachsieciowychznapięciami:• 110/190V,• 115/200V,• 127/220V,• 220/380V,• 230/400V,• 240/415V.

Mierniki pozwalają na wykonanie pomiarów przy dowolnym napięciuz zakresu 95…440 V oraz pomiarów impedancji pętli zwarcia w obwodach L-PE, L-L, L-N. Pomiarymogąbyćwykonanezużyciemprzewodupomiarowegozakończonegowtyczkąsieciową.Mier-nikiposiadająspecjalnąfunkcjępomiaruimpedancjipętlizwarciaL-PEwobwodachzabezpieczonychwyłącznikamiróżnicowoprądowymi(RCD)bezzadziałaniawyłącznika.

15


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

Rys. 11. Pomiar impedancji pętli zwarcia w przypadku: a) sieci TN, b) sieci TT.

Wyświetlanajestzarównozmierzonaimpedancjapętlizwarciaorazspodziewanyprądzwarciowy.Korzy-stajączcharakterystykczasowo-prądowychmierzonychwyłącznikóworazotrzymanegospodziewanegoprąduzwarciamożnaodczytaćczaszadziałaniadlategowyłącznika.DokonującporównaniaotrzymanegoczasuzadziałaniazcharakterystykipasmowejwyłącznikazmaksymalnymczasempodanymwTabeli4oceniasięspełnieniewymogunormy.

PrzykładowonaRys.12przedstawionocharakterystykęczasowo-prądowąwyłącznikainstalacyjnegoseriiS-190.ZcharakterystykiS-190typuCwynika,żedlaprąduzwarciaowartościwiększejod10-krot-nościprąduznamionowegoczaszadziałaniabędziespełniałwarunekpodanywTabeli4.

Rys. 12. Charakterystyka czasowo-prądowa wyłącznika instalacyjnego serii S-190 typu B i C.

16

MiernikMPI-530lubprogramdosporządzaniaprotokołówzpomiarówSONELPE5,powybraniurodzajuwyłącznika iwprowadzeniuwynikupomiaru impedancji pętli zwarcia, automatycznie dokonaocenyspełnieniawarunkuochronyzapomocąsamoczynnegowyłączeniazasilania.Skutecznośćsamo-czynnegowyłączeniazasilaniazapomocąwyłącznikówRCDnależysprawdzićzapomocąodpowiedniodobranychmiernikówzgodniezPN-EN61557-6. Miernikiposiadają również funkcjępomiaruwyłącznikówRCD.Możliwy jestpomiarmiernikamiMPI-530,MPI-525 iMPI-520wszystkich typówwyłącznikówRCDtypuAC,A iB(typuACiAdlaMPI-505,MPI-502orazdodatkowotypuFdlaMPI-530iMPI-530-IT)oprądachróżnicowych10mA, 30mA,100mA,300mA,500mAi1000mA.DodatkowomożnawybraćpomiarwyłącznikówRCDkrótkozwłocznych,bezzwłocznychiselektywnych.Dlatychwyłącznikówmożnadokonaćwyborukrot-nościznamionowegoprądu(IΔn)wyłącznikapodczaspomiarówczasuzadziałania.Możliwyjestpomiardla0,5IΔn,IΔn,2IΔni5IΔn.Narys.13przedstawionopomiarczasuzadziałaniawyłącznikaRCD.

Rys. 13. Pomiar czasu zadziałania wyłącznika RCD.

ZmierzonyczaszadziałaniapowinienspełniaćwymogipodanewTabeli4.Kierującsiędobrąprakty-kąinżynierskąmożnadokonaćocenynapodstawienormyIEC/EN6008.Dlaprądówowartościznamio-nowejwyłącznikaRCDczasyzadziałaniawyłącznikówRCDprzedstawionowTabeli6.

Tabela 6. Maksymalny czas zadziałania wyłączników RCD dla prądu znamionowego (IΔn)

Typ wyłącznika RCD Maksymalny czas zadziałaniaKrótkozwłoczny, bezzwłoczny 300 ms

Selektywny 500 ms

NależyzbadaćwyłącznikRCDdlawłaściwychdlaniegokształtówprądów.PrzykładowowyłącznikRCDtypuBnależysprawdzićdlawymuszanegoprzezmiernikprądusinusoidalnego,pulsującego,pulsu-

17


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

jącegozpodkłademprądustałego,prądustałegozarównodlazboczanarastającegoiopadającego. DokonującpomiarówczasuiprąduzadziałaniawyłącznikówRCDnastępujeichzadziałanie.Powo-dujetokoniecznośćkażdorazowegozałączeniawyłącznikaRCDpopomiarze. Abyuniknąćwielokrotnegochodzeniapomiędzypunktempomiarowym,doktóregopodłączonyjestmiernikawyłącznikiemRCD,miernikiMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505posiadająfunkcjęAUTO.WtejfunkcjimożnazaprogramowaćsekwencjępomiarówwyłącznikaRCDobejmującąpomiarprąduzadziałania,czasuzadziałaniadla0,5IΔn,IΔn,2IΔni5IΔnzarównodlazboczanarastającegojak i opadającegoorazdodatkowopomiar impedancji pętli zwarciaZL-PE.Popodłączeniumiernikadopunktupomiarowegoirozpoczęciupomiaru,należytylkowielokrotniezałączaćwyłącznikRCDdomo-mentuzakończeniasekwencjipomiarów.NiemakoniecznościnaciskanieprzyciskuSTARTwmierniku.Wynikipomiarówprzechowywanesąwpamięcimiernika.

MiernikiMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505iMPI-502umożliwiająrównieżorien-tacyjnezmierzenieczasuiprąduzadziałaniawyłącznikaprzyjednokrotnymzadziałaniuwyłącznikaRCD.W tym trybiemiernik stopniowo zwiększa prąd pomiarowy,wyświetlając prąd przy którymnastąpiłozadziałaniewyłącznikorazczaszadziałaniadlategoprądu.

Układ TT

DlaukładuTTgdzieochronajestrealizowanaprzywykorzystaniuwyłącznikówRCDzgodniezwy-mogiemnormyPN-HD60364-4-41powinienbyćspełnionywarunekczasuzadziałaniapodanywTabeli4. Dopuszczasięczaszadziałaniado1sdlasiecirozdzielczychidlaobwodówzzabezpieczeniamipo-nad32A.PomiarczasuzadziałaniaRCDjestdokonywanyprądem5-krotniewiększymodprąduznamio-nowegostosowanegowyłącznikaRCD(5IΔn).PodobniejakwukładzieTNmożnaużyćmiernikówMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505iMPI-502pozwalającychnapomiarczasuzadziałania.

Dodatkowopowinienbyćspełnionywarunek

RAxIΔn≤50V,gdzie:

• RAjestsumąrezystancjiuziemieniaiprzewoduochronnegodladostępnychczęściprzewodzącychpętlizwarcia.

• IΔnjestznamionowymprądemwyłącznikaróżnicowoprądowego.

WTabeli7podanomaksymalnewartościrezystancjiuziemieniadlaróżnychwartościIΔn.

Tabela 7. Maksymalne rezystancje uziemienia dla różnych wyłączników RCD.

Znamionowy prąd wyłącznika

RCD (IΔn)10 mA 30 mA 100 mA 300 mA 500 mA 1000 mA

RA dla 50 V 5000 Ω 1667 Ω 500 Ω 167 Ω 100 Ω 50 Ω

RezystancjauziemieniaRAmożezostaćzmierzonawykorzystującmiernikMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505,MPI-502wukładziejaknarys.10.Warunekbędziespełniony,gdyzmie-rzonarezystancjabędziemniejszaodpodanejwTabeli7.JeślirezystancjaRAjestznana,możebyćzastą-pionaprzezpomiarimpedancjipętlizwarciaZS.

18

DlaukładuTT,gdzieochronazapewnionajestprzezzastosowaniezabezpieczeńnadprądowychzgodniezwymogiemnormyPN-HD60364-4-41powinienbyćspełnionywarunek

ZSxIA≤Uo,gdzie:

• ZSjestimpedancjąpętlizwarcia.• IAprądempowodującymsamoczynnewyłączeniezasilaniawczasiepodanymwTabeli4zuwagami

zawartymiwPN-HD60364-4-41.Dopuszczasięczaszadziałaniado1sdlasiecirozdzielczychidlaobwodówzzabezpieczeniamiponad32A.

• UOjestznamionowymnapięciema.c.lubd.c.wodniesieniudoziemi.

DopomiaruimpedancjipętlizwarciawukładzieTTmożnawykorzystaćmiernikMPI-530(MPI-525,MPI-520,MPI-505 iMPI-502).Pomiar impedancjipętlizwarciawukładzieTTprzedstawiony jestnarys.10.Miernikipokazująopróczimpedancjipętlizwarciarównieżspodziewanyprądzwarciowy.Napod-stawiecharakterystykczasowo-prądowychzabezpieczeńnadprądowychmożnaodczytaćdlaspodziewa-negoprąduzwarciaczaszadziałaniazabezpieczenianadprądowegoiporównaćgozczasemwymaganym. MiernikMPI-530lubprogramSONELPE5powybraniuzastosowanegozabezpieczenianadprądo-wegoiuwzględnieniuzmierzonegospodziewanegoprąduzwarcia,automatyczniedokonaocenyspełnie-niawarunkówsamoczynnegowyłączeniazasilania.

Układ IT

WukładzieITpowinienbyćspełnionywarunek:

dlasiecia.c.RAxId≤50V,dlasiecid.c.RAxId≤120V,gdzie:

• RAjestsumąrezystancjiuziemieniaiprzewoduochronnegoczęścidostępnychprzewodzących.• Idjestprądemuszkodzeniowympierwszegodoziemienia.

Warunektennależysprawdzić,wykonującobliczenialubpomiarprąduId wprzypadkupierwsze-godoziemieniaprzewodufazowegolubneutralnego.Pomiartenwykonujesiętylkowówczas,gdyniemamożliwościwykonaniaobliczeńzpowodubrakuwszystkichparametrów.Podczaspomiarunależyzachowaćostrożność,abyuniknąćniebezpieczeństwapodwójnegodoziemienia.Jeżeliprzydrugimdo-ziemieniuwinnymobwodziepowstanąwarunkipodobnedowarunkówdotyczącychukładuTTwówczasnależyzastosowaćsprawdzeniejakwukładachTT.JeżeliprzydrugimdoziemieniuwinnymobwodziepowstanąwarunkipodobnedowarunkówdotyczącychukładuTNwówczasnależyzastosowaćspraw-dzenie jakw układachTN. Podczaswykonywaniu pomiaru impedancji pętli zwarcia należywykonaćpołączenieopomijalniemałej impedancjimiędzypunktemneutralnymsieciaprzewodemochronnym,najlepiejwzłączuinstalacji,lubgdyniejesttomożliwewmiejscupomiaru.

7.5 Pomiar rezystancji uziemienia

Pomiaryrezystancjiuziemieńmogąbyćwykonywaneprzywykorzystaniuspecjalizowanychmierni-ków:MRU-200-GPS,MRU-200,MRU-120,MRU-105,MRU-21lubprzyużyciumiernikówwielofunk-cyjnychnp.MPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520. MiernikiwielofunkcyjneMPI-530,MPI-530-ITpozwalająnawykonaniepomiarówrezystancjiuzie-mienianastępującymimetodami:• metoda3-przewodową(3p)-pomiarrezystancjimetodątechniczną,

19


MPI-530/530-IT/525/520/505/502

• metodą4-przewodową(4p)-pozwalającąnaeliminacjęwpływunawynikpomiarurezystancjiprze-wodułączącegomiernikzuziemieniem,

• metodą 3p cęgami - pozwalającą na pomiar rezystancji uziemieńwielokrotnych bez rozłączaniazłączakontrolnego,

• metodą dwucęgową - pozwalającą na pomiar rezystancji uziemień bez stosowania elektrodpomocniczych.

DodatkowomiernikiMPI-530iMPI-530-ITpozwalająnapomiarrezystywnościgruntumetodąWen-nera.MiernikiMPI-525iMPI-520pozwalająnawykonywaniepomiarówrezystancjiuziemienianajczę-ściej stosowanąmetodą 3p.Metody pomiarowe rezystancji i impedancji uziemień oraz rezystywnościgruntuzostałyopisanewRozdzialeII.

7.6 Ochrona uzupełniająca

Skutecznośćśrodkówzastosowanychdoochronyuzupełniającejsprawdzasięwykonującoględzinyipomiary.JeżelidoochronyuzupełniającejzastosowanesąwyłącznikiRCD,wówczasnależyzastosowaćmiernikspełniającywymogizawartewnormiePN-EN61557-6.WymogitespełniająmiernikiMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505produkcjiSonelS.A.

7.7 Sprawdzenie biegunowości

JeżeliprzepisyzabraniająstosowaniałącznikówjednobiegunowychwprzewodzieN,należyspraw-dzić, czywszystkie takie łączniki sąwłączone jedyniewprzewody fazowe.Sprawdzenia tegomożnadokonaćzapomocąwoltomierzamiernikówMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520iMPI-505jaknarys.14.

Rys. 14. Sprawdzenie poprawności podłączenia przewodu PE miernikiem MPI-530 (MPI-525, MPI-520).

7.8 Sprawdzenie kolejności faz

Dlaobwodówwielofazowychnależysprawdzićkolejnośćfaz.Dotegosprawdzeniamożnawykorzy-staćmiernikMPI-530,MPI-530-IT,MPI-525,MPI-520,MPI-505jaknarys.15.

20

Rys. 15. Sprawdzanie kolejności faz.

Przypoprawnympodłączeniu faz nawyświetlaczumiernikabędzie pokazanewirowanie fazwprawo(zgodniezkierunkiemwskazówekzegara).Dodatkowomiernikzmierzynapięciamiędzyfazowe.

7.9 Próby funkcjonalne Rozdzielnice isterownice,urządzeniasterownicze iblokady,napędypowinnybyćpoddanepróbiedziałania, by sprawdzić poprawnośćmontażu, nastaw zgodnie zwymogami normy. Jeżeli to koniecz-ne,należysprawdzićdziałanieurządzeńochronnychwcelusprawdzeniaprawidłowościzainstalowaniainastaw.

7.10 Spadek napięcia

ZgodniezPN-HD60364-5-52zalecanejest,byspadeknapięciapomiędzyźródłemzasilaniaaob-wodamiodbiorczymibyłmniejszyniż4%znamionowegonapięciazasilania.Jedyniewprzypadkuroz-ruchusilnikówdopuszczalnyjestspadeknapięciawiększyniż4%.Możliwejestokreśleniespadkuna-pięcianapodstawiepomiaru impedancjipętliobwodulubnapodstawiediagramupodanegownormie PN-HD60364-6wZałącznikuD.

21

Przewodnik po normie PN-EN 602305 Rozdział II. Pomiary z wykorzystaniem mierników rezystancji uziemień

MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

Rozdział II. Pomiary z wykorzystaniem mierników rezystancji uziemień.

1. Wstęp

Pomiary rezystancjiuziemieniaw istotnysposób różnią sięodpozostałychpomiarówwykonywa-nychw celu oceny ochrony przed porażeniemprądemelektrycznym.Wymagają one gruntownejwie-dzyobudowieinstalacjiuziemiającej,zjawiskachzachodzącychpodczaswykonywaniapomiaróworazumiejętnościradzeniasobiewniesprzyjającychwarunkachterenowych.Podejmującsiębadańukładówuziemiającychnależydysponowaćodpowiedniąwiedząorazsprzętempomiarowym,którybędziepotrafiłwmaksymalnysposóbpomócwwykonaniutych,skądinąd,nieprostychbadań. W2008r.zostaływprowadzonenormyPN-EN62305-1Ochronaodgromowa.Część1:Zasadyogól-neorazPN-EN62305-2Ochronaodgromowa.Część2:Zarządzanieryzykiem.Wnormachtychzawartoopisuszkodzeńistratpowodowanychprzezpiorun,klasyfikacjępoziomówochronyodgromowejorazparametrypioruna.Zdefiniowanezostałorównieżpojęcieimpedancjiuziemienia. W2009rokuwprowadzonokolejnedalszearkuszetejnormy-PN-EN62305-3Ochronaodgromowa.Część3:UszkodzeniafizyczneobiektówizagrożenieżyciaorazPN-EN62305-4Ochronaodgromowa.Część4:Urządzeniaelektryczneielektronicznewobiektach.Wnormachtychzawartowymagania isposobypraktycznychrealizacji,któredotycząprojektowanychsystemówochronyodgromowej,metodykonserwacjiiweryfikacjipoprawnościmontażu. Opisanewww.normachwymaganiawskazującenakoniecznośćpomiarówimpedancjiuziemieniaodpowiadająfunkcjonalnościmiernikówfirmySonelS.A.-MRU-200-GPSorazMRU-200.Przyrządyteumożliwiająwykonaniepomiarówrezystancjiuziemienianietylkometodątechniczną(niskoczęstotliwo-ściową),alerównieżudarową,zgodnązdefinicjąwnormiePN-EN62305. W ofercie Sonel S.A. znajduje się cały szereg przyrządów do badania uziemień i rezystywnościgruntu,odprostychdlamniejwymagającychklientówprzezcorazbardziej zaawansowanemodeledowpełniprofesjonalnychzastosowańwkażdychwarunkachtechnicznych.NajbardziejzaawansowanymikonstrukcyjnesąmiernikiMRU-200-GPS,MRU-200,obecniejedynenaświecie,którepozwalająnawy-konywaniepomiarówrezystancjiuziemieńwzasadziewszystkimiznanymimetodamiłączniezmetodąudarową,którapozwalaużytkownikowinawybórjednegoztrzechdostępnychrodzajówzboczaimpulsupomiarowego.WoferciefirmyznajdująsięrównieżmiernikiMRU-120,MRU-105(następcadobrzezna-negomiernikaMRU-101),orazMRU-20iMRU-21.

2. Pomiary uziemień2.1 Rodzaje uziemień

Uziemieniemnazywasięcelowowykonanepołączenieczęściurządzenialubinstalacjielektrycznejzprzedmiotemmetalowymznajdującymsięwziemi,zwanymuziomem.Wzależnościodzadaniaspeł-nianegoprzezuziemienie,rozróżniasięuziemieniaochronne,roboczeorazodgromowe(funkcjonalne). W zależności od elementów wykorzystywanych do budowy uziomów dzieli się je na naturalneisztuczne.Jakouziomynaturalnemogąbyćwykorzystywane:metalowerurywodociągowe,elementymetaloweosadzonewfundamentach,zbrojeniabetonuznajdującegosięwziemiorazinneelementyme-talowemającedobrąstycznośćzziemią.Jakouziomysztucznemogąbyćwykorzystywanekształtowniki,pręty,druty,linki,płytylubtaśmystalowe,pokryteprzewodzącymipowłokamiochronnymi(antykorozy-jnymi)pogrążonewgrunciepoziomo(uziomypoziome)lubpionowo(uziomypionowe). Uziomymogąbyćrealizowanewpostacipojedynczychelementówpoziomychlubpionowych(uzio-myskupione)lubwpostaciukładuzłożonego,składającegosięzukładuuziomówozróżnicowanejkon-figuracji(uziomyotokowe,kratowe,promieniowe).Uziomywpostaciukładuzłożonegosąwykonywanewceluzapewnieniamałejrezystancjiuziemienia.

22

Przywykonywaniuuziomównależyzwrócićuwagęnapotencjałyelektrochemiczneposzczególnychelementówsystemu.Gdysystembędziesięskładałzpołączeniauziomufundamentowegonaturalnego(stalwbetonie)zuziomemsztucznym,znajdującymsięnazewnątrzfundamentu,wykonanymzestaliocynkowanej,toróżnicapotencjałówelektrochemicznychmiędzytymielementamibędziewynosiłaoko-ło1V.Wwynikutejróżnicybędzieprzepływałprądpowodującykorozjęstaliwgruncie.Uziomyotakiejkonstrukcjiniemogąbyćstosowaneapowinnybyćonewykonanezestalipomiedziowanej,zmiedzilubzestalinierdzewnej.

2.2 Czynniki wpływające na jakość uziomu

Rezystancjauziemieniawzasadziezależyodrezystywnościgruntu.Oczywistewięcjest,żewyko-naniedobregouziemienianaterenachodużejrezystywności(np.gruntypiaszczyste,terenyleśne)jesttrudneiwymagazdecydowaniewiększychnakładówniżnaterenachpodmokłychoniskiejrezystywnościgruntu.

Rys. 1. Czynniki mające wpływ na wartość rezystancji uziemienia.

Pomiaryrezystywnościgruntu,wfazieprojektowaniauziemienia,sąniezbędnedlaoptymalnegodo-bruelementówukładuuziemiającegoigłębokościichpogrążeniawtakisposób,abyuzyskaćzakładanąrezystancjęuziemienia.Pozwalatonaznaczneskrócenieczasurealizacjiinwestycjiorazjejoptymaliza-cjępodkątemkosztów.Wwiększościprzypadkówgłębokośćpogrążeniaelementówuziomuwpływanazmniejszeniejegorezystancji.Jednocześnieimgłębiejpogrążonyjestuziomtymwiększajeststabilnośćrezystancjiuziemieniawczasiejegoeksploatacjizewzględunaograniczonywpływczynnikówzewnętrz-nych(zmianypórroku,deszcze). Prawidłowowykonaneuziemieniepowinnozapewnić:• niskązakładanąwartośćjegorezystancji(impedancji),• jaknajmniejszązmiennośćrezystancji(impedancji)wczasie,• maksymalnąodpornośćelementówuziomunakorozję.

23


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

2.3 Czynniki wpływające na dokładność pomiarów

Wczasiewykonywaniapomiarów rezystancjiuziemieńdokonywany jestpomiarprądupłynącegoprzezmierzoneuziemienieorazspadeknapięcianatymuziemieniu.ZprawaOhmaobliczanajestwartośćrezystancjiuziemienia.Rezystancjęuziomumierzysięprądemprzemiennym,zewzględunaelektroli-tycznycharakterprzewodnościgruntu.

2.3.1 Wpływ prądów błądzących

Dokładnośćpomiarurezystancjiuziemieńjestuzależnionaodwieluczynników.Głównymiczynnika-mipowodującymibłędypomiarówsąprądybłądzące(oczęstotliwościsieciowejorazjejharmoniczne).Wczasiepomiarówuziemieńroboczychwskazanejestzastosowanieczęstotliwościprądupomiarowegomożliwiebliskiejczęstotliwościsieciowejaleróżnejodczęstotliwości50Hzijejharmonicznych.Speł-nienietegowarunkujestbardzotrudnewpraktyceipowodujetobardzowysokiewymaganiakonstruk-cyjnemiernika.JedynienajlepsiproducencipotrafiąspełnićtenwarunekioczywiściejestonspełnionywewszystkichmiernikachSonelS.A.Układypomiarowewtychprzyrządachdoskonaleradząsobiezprąda-mizakłócającymiwgruncie,oczęstotliwościsieciowejjakiczęstotliwościachharmonicznych.MiernikiMRU-200-GPS iMRU-200 posiadają funkcję analizy napięć zakłócających oraz automatyczny dobórwłaściwejczęstotliwościpomiarowejdlazmierzonychprądówzakłócających.Prądpomiarowygenerowa-nywmiernikachSonelS.A.mawartośćpowyżej200mA(opróczMRU-21),cowpowiązaniuzrozbudo-wanymukłademfiltrującymzakłóceniadajenajwyższąodpornośćnanapięciazakłócająceoamplitudziedo24VAC(czyli68Vp-p).

2.3.2 Wpływ elektrod pomocniczych

Rezystancjaelektrodpomocniczychwpływanabłąddodatkowypomiaru.Imjestonawiększa,tymwiększyjestwpływnawynikpomiaru.Osobawykonującapomiary,znającwartośćrezystancjielektrodpomocniczych,możeinterweniowaćwprzypadku,kiedywspomnianarezystancjajestzbytwysokaipró-bowaćjązmniejszyćprzezwbiciedłuższychelektrod,zwilżeniegruntubądźwbicieichwinnymmiejscu.Można teżwykorzystaćuziemienia już istniejące, jeśli takiewystępująnp.metalowesłupy latarni itp.Fakt,iżprzyrządyoferowaneprzezSonelS.A.wskazująwartośćrezystancjisondpomocniczych,wyli-czająautomatycznieichwpływnabłąddodatkowyorazpozwalająnaprzeprowadzeniepomiarównawetprzyznacznych ichrezystancjach,stanowio ichunikalnościpośródwszystkichmiernikówdobadaniarezystancjiuziemienia.

2.3.3 Wpływ nawilgocenia gruntu

Bardzodużywpływnawynikpomiarurezystancjiuziemieniamastopieńnawilgoceniagruntu.Po-miarywykonanepodeszczuwskażąznacznieniższąwartośćrezystancjiuziemienia.Jeśliniemamożli-wościwykonaniapomiarówwokresiewwarunkachnormalnegonawilgocenia,należyzastosowaćwspół-czynnikikorekcyjne. Wzależnościodaktualnegonawilgoceniegruntuorazsposóbwykonaniauziomu,wynikipomiarunależypomnożyćprzezpodanywtabeli1współczynnikKp=1,1do3.Współczynnikipodanewtabeliumożliwiająkorygowaniesezonowychzmianrezystancjiuziemień.

24

Tabela 1. Wartość współczynnika korekcyjnego poprawkowego Kp

Rodzaj uziomuWspółczynnik korekcyjny poprawkowy Kp

w zależności od nawilgocenia gruntu

suchy wilgotny b. wilgotnyUziom głęboki pionowy pod powierzchnią ziemi ponad 5m 1,1 1,2 1,3

j.w. lecz pod powierzchnią ziemi 2,5 - 5m 1,2 1,6 2,0

Uziom poziomy w ziemi na głębokości ok. 1m 1,4 2,2 3,0

Możnaprzyjąćzasadę,że:• dlapomiarówwykonywanychwokresie2do3dnipoopadach,• dlapomiarówwykonywanychodwrześniadopaździernika(największerezystancjeuziomówwcią-

guroku),nietrzebastosowaćwspółczynnikówkorekcyjnych.

2.4 Dokładność pomiarów a zakres pomiarowy miernika

Przyrządy, w zależności od mierzonych instalacji uziemiających, ich charakteru i właściwości, powinnybyćtakdobraneabyumożliwiaływykonaniepomiarówzgodniezodpowiednimiczęściaminor-myPN-EN61557:• PN-EN61557-część4„Rezystancjaprzewodówuziemiającychiwyrównawczych”• PN-EN61557-część5„Rezystancjauziemień”

Wymagasięabypomiaryniebyłyobarczonebłędemcałkowitymwiększymniż30%.Najczęściejpopełnianymbłędemprzezużytkownikówjestposługiwaniesięprzyrządempozajegozakresempomia-rowym.Prowadzitodoniedopuszczalnegouwzględnianiawynikówspozazakresudodokonywaniaocenyprzydatnościdanegoobiektudoeksploatacji.Zakrespomiarowymiernikapodajeprzedziałpomiarowy,wktórymbłądpomiarowyjestmniejszyoddopuszczalnego. Bardzoczęstoużytkownicyprzyrządównie zwracająuwagina zakrespomiarowy,najczęściejpa-trzącnazakresywyświetlane i rozdzielczośćmiernika.Często niepotrafiąobliczyćbłędupomiarunapodstawiedanychpodanychprzezproducenta.Możesięzdarzyć,żewykonanepomiarybędąmiałybłądwiększyoddopuszczalnego.Zakrespomiarowymiernikadeterminujemożliwościjegozastosowania.Obecnie producenci przyrządów pomiarowych mają obowiązek umieszczania na miernikach za-kresów pomiarowych, przy uwzględnieniu dopuszczalnych wartości błędów podanych w normie PN-EN61557.Dziękinimmożnaszybkodokonaćporównaniamiernikówiocenićichprzydatnośćdoróżnychzastosowań. PrzykładowodlapomiaruciągłościpołączeńochronnychiwyrównawczychmiernikiemMRU-200wartośćwyświetlanajestzrozdzielczością0,001Ωzdokładnościądlazakresu0,000...3,999Ω±(2%+4cyfry),codajezakrespomiarowywgPN-EN61557-4:0,045Ω...19,9kΩ.Dlapomiarurezystancjiuzie-mieńmetodą3-i4-przewodowązakrespomiarowywgPN-EN61557-5:0,100Ω...19,9kΩ.Oznaczato,żewynikipomiarówmieszczącesięwtychzakresachmajądokładnośćlepsząniż30%imogąbyćumiesz-czonewprotokole.MożliwościpomiarowemiernikówSonelS.A.należądonajlepszychnaświecie.

25


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

3. Wykonywanie pomiarów ochrony odgromowej zgodnie z normą PN-EN 623053.1 Źródła i typy uszkodzeń obiektu i strat

Prądpiorunajestźródłemuszkodzeń.Wzależnościodmiejscauderzeniapiorunarozpatrywanesąnastę-pującesytuacje:• wyładowaniawobiekt,• wyładowaniawpobliżuobiektu,• wyładowaniawurządzeniausługoweprzyłączonedoobiektu,• wyładowaniawpobliżuurządzeńusługowychprzyłączonychdoobiektu.

Wwynikuuderzeniarozróżniasiętrzypodstawowetypyuszkodzeń:• porażenieistotżywychwskuteknapięćkrokowychidotykowych,• uszkodzenie fizyczne pod wpływem prądu piorunowego, łącznie z iskrzeniem (pożar, wybuch,

uszkodzeniemechaniczne,uwolnieniechemikaliów),• awarięurządzeńwewnętrznychwskutekimpulsuelektromagnetycznego.

Normauwzględnianastępującetypystrat:• utratażycialudzkiego,• utratausługpublicznych,• utratadziedzictwakulturowego,• stratymaterialne(obiektuijegozawartości,urządzeniausługowegoijegoaktywności).

3.2 Środki ochrony

Wceluzmniejszeniaryzykaporażeniaistotżywychwskuteknapięćdotykowychikrokowychstosujesię:• odpowiedniąizolacjędostępnychczęściprzewodzących,• ekwipotencjalizacjęzapomocąuziomukratowego,• fizyczneograniczeniainapisyostrzegawcze.

Ekwipotencjalizacjaniejestskutecznawprzypadkunapięćdotykowych.Zwiększenierezystywnościpowierzchniowejwarstwygruntuwewnątrzinazewnątrzobiektumożezmniejszyćzagrożenieżycia.

Wceluredukcjiszkódfizycznychstosujesię:a. wodniesieniudoobiektów:

• urządzenie piorunochronneLPS (lightning protection system), gdy instalowane są urządzeniadoograniczaniaprzepięć(SPD-surgeprotectivedevice),tobardzoważnymśrodkiemredukcjiniebezpieczeństwapożarowegoiwybuchowegoorazzagrożeniażyciajestekwipotencjalizacja,

b. wodniesieniudourządzeńusługowych:• przewód osłonowy (bardzo skuteczną osłonę kabli układanych w ziemi stanowią metalowekanały).

Wceluredukcjimożliwościawariiurządzeńelektrycznychielektronicznychstosujesię:a. wodniesieniudoobiektów:

26

• system środków ochrony przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym, składający sięznastępującychśrodkówdoindywidualnegolubwspólnegoużycia: - środkiuziemiająceiwyrównawcze, - ekranowaniemagnetyczne, - trasowanielinii, - ochronazwykorzystaniemurządzeńdoograniczaniaprzepięć

b. wodniesieniudourządzeńusługowych• urządzeniadoograniczaniaprzepięćstosowanewróżnychmiejscachwzdłużliniiinajejkrańcu,• ekranymagnetycznekabli.

3.3 Poziom ochrony odgromowej (LPL)

NormaPN-EN62305-1wprowadzaczterypoziomy (Ido IV)ochronyodgromowej.DlakażdegopoziomuLPL(lightningprotectionlevel)ustalonesązestawymaksymalnychiminimalnychparametrówpiorunaprzedstawionewTabeli2.

Tabela 2. Maksymalne wartości parametrów pioruna powiązanych z LPL

Pierwszy udar krótkotrwały LPLParametry prądu Symbol Jednostka I II III IV

Wartość szczytowa I kA 200 150 100

Ładunek udaru krótkotrwałego Qshort C 100 75 50

Energia właściwa W/R MJ/Ω 10 5,6 2,5

Parametry czasu T1/T2 μs/ μs 10/350

Następny udar krótkotrwały LPLWartość szczytowa I kA 50 37,5 25

Średnia stromość di/dt kA/ μs 200 150 100

Parametry czasu T1/T2 μs/ μs 0,25/100

Udar długotrwały LPLŁadunek udaru długotrwałego Qlong C 200 150 100

Parametry czasu Tlong s 0,5

Ładunek wyładowania Qflash C 300 225 150

Tabela 3. Minimalne wartości parametrów pioruna i odpowiadający im promień toczącej się kuli w po-wiązaniu z LPL

Kryteria przechwytywania LPLMinimalny prąd szczytowy I kA 3 5 10 16

Promień toczącej się kuli r m 20 30 45 60

27


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

3.4 Strefy ochrony odgromowej (LPZ)

Zastosowaneśrodkiwpostaciurządzeńpiorunochronnych(LPS),przewodyosłonowe,ekranymagne-tyczneiSPD(urządzeniadoograniczaniaprzepięć)określająstrefyochronyodgromowejLPZ(lightningprotectionzone).LPZzlokalizowanesąkuwnętrzuodśrodkaochronyicharakteryzująsięznacznymogra-niczeniempiorunowegoimpulsuelektromagnetycznego(LEMP)wstosunkudoLEMPnazewnątrzLPZ.

Zuwaginazagrożeniepiorunoweokreślononastępującestrefyochronyodgromowej:• LPZ0Astrefa,wktórejzagrożeniespowodowanejestbezpośrednimwyładowaniempiorunowym

icałkowitymjegopolemelektromagnetycznym.Nawnętrzeurządzeniamogądziałaćcałkowitelubczęściowepiorunoweprądyudarowe,

• LPZ0Bstrefachronionaprzedbezpośrednimiwyładowaniamipiorunowymi,alezagrożonaoddzia-ływaniemcałkowitegopolaelektromagnetycznego.Nawnętrzeurządzeniamogąoddziaływaćczę-ściowepiorunoweprądyudarowe.

• LPZ1strefa,wktórejprądudarowyjestograniczonyprzezjegopodziałiprzezSPDnajejgranicy.Ekranowanieprzestrzennemożeosłabiaćpiorunowepoleelektromagnetyczne,

• LPZ2,…,nstrefa,wktórejprądudarowymożebyćdalejograniczonyprzezjegopodziałidodatko-weSPDnagranicy.Dodatkoweekranowanieprzestrzennemożebyćzastosowanewceludalszegoosłabieniapiorunowegopolaelektromagnetycznego.

Naogółimwyższynumerstrefy,tymbardziejobniżoneparametryśrodowiskaelektromagnetyczne-go.Wnormiepodanoszczegółowezasadyprojektowaniasystemówochronyodgromowejwposzczegól-nychstrefach.

3.5 Ochrona obiektów3.5.1 Ochrona w celu ograniczenia możliwości wystąpienia szkody fizycznej i zagrożenia życia

ObiektpoddawanyochroniepowinienznajdowaćsięwewnątrzstrefyochronyodgromowejLPZ0Blubstrefiewyższej.RealizujesiętoprzezzastosowanieurządzeniapiorunochronnegoLPS.UrządzeniepiorunochronneLPSskładasięzurządzeniazewnętrznegoorazurządzeniawewnętrznego.

Zewnętrzneurządzeniepiorunochronnemazazadanie:• przejąćwyładowaniepiorunoweskierowanewobiekt(zapomocąukładuzwodów),• odprowadzićprądpiorunabezpieczniedoziemi(zapomocąprzewodówodprowadzających),• rozproszyćgowziemi(zapomocąukładuuziomowego).

WewnętrzneurządzenieLPSzapobieganiebezpiecznemuiskrzeniuwobiekcie,zzastosowaniempo-łączeńwyrównawczych,alboodstępówizolacyjnychmiędzyelementamiLPSainnymiprzewodzącymielementamiwewnątrzobiektu.Dlapoziomówochronyodgromowej(LPL)określonoodpowiadająceimczteryklasyurządzeńpiorunochronnychLPS(I,II,III,IV).

Jeślirezystywnośćpowierzchniowagruntunazewnątrzipodłogiwewnątrzobiektuniejestdostatecz-niewysoka,zagrożenieżycianapięciemkrokowymidotykowymredukowanejestprzez:• izolowaniedostępnychczęściprzewodzącychnazewnątrzobiektu,wyrównywaniepotencjaługrun-

tuzapomocąuziomukratowego,stosowanienapisówostrzegawczychifizycznychograniczeń,• wewnątrzobiektuprzezpołączeniawyrównawczeurządzeńusługowychnawejściudoobiektu.

28

3.5.2 Ochrona w celu redukcji możliwości wystąpienia awarii urządzeń wewnętrznych

Piorunowyimpulselektromagnetycznymożepowodowaćawarieurządzeńwewnętrznych.Ochronapowinnazapewniaćograniczenie:• przepięćpowodowanychwyładowaniamipiorunowymiwobiektwwynikurezystancyjnychiinduk-

cyjnychsprzężeń,• przepięć powodowanych przez wyładowania piorunowe w pobliżu obiektu w wyniku sprzężeń

indukcyjnych,• przepięćprzenoszonychprzezlinieprzyłączonedoobiektu,• bezpośredniesprzężeniapolamagnetycznegozwewnętrznymiurządzeniami.

3.6 Udary piorunowe w rożnych punktach instalacji3.6.1 Udary powodowane wyładowaniami w obiekt

Określeniezagrożeniaudarowegowróżnychpunktachinstalacjipozwalanadobórprzewodóworazaparaturydoograniczeniaprzepięć.Udarynapięciowemogąbyćspowodowaneprzepływemprądówpio-runowychjakrównieżwwynikuindukcjiwpętlachinstalacji.Stosowniedotegozagrożenianależydo-braćstosowaneurządzenia. Prądpiorunowyprzepływającydoziemidzielisiępomiędzyuziom,zewnętrzneczęściprzewodząceiliniepołączonebezpośredniolubzapośrednictwemurządzeńdoograniczeniaprzepięć. Podziałprądupiorunowegozależyod liczby równoległychdrógdlaprądu, impedancjiuziemieniadlaczęścipodziemnychlubrezystancjiuziemieniawprzypadkupołączeniaczęścinapowietrznychzpod-ziemnymiorazimpedancjiuziemieniaukładuzwodów. Impedancja uziemienia jestzdefiniowanawnormiejakostosunekwartościszczytowychnapięciauziomuiprąduuziomu,którenaogółniewystępująjednocześnie. Impedancja uziemienia odpowiada impedancji, mierzonej miernikiem MRU-200-GPS i MRU-200. WTabeli4przedstawionowartościrezystancjiudarowejuziemieniaZiZ1,wzależnościodklasyurządzeniapiorunochronnegoLPS,przyjmującza:• Z-umownąimpedancjęuziemieniaukładuuziomów,• Z1-umownąimpedancjęuziemieniaczęścizewnętrznejlubliniipodziemnych.

Tabela 4. Wartości Z i Z1 impedancji umownych uziemienia w zależności od rezystywności gruntu

ρΩm

Z1Ω

Umowna impedancja uziemienia związana z klasą LPS Z[Ω]

I II III - IV≤100 8 4 4 4

200 11 6 6 6

500 16 10 10 10

1000 22 10 15 20

2000 28 10 15 40

3000 38 10 15 60

UWAGA! Wartości podane w tabeli odnoszą się do umownej impedancji uziemienia zakopanego obwodu w warunkach udarowych (10/350μs)

29


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

3.6.2 Udary wskutek oddziaływań indukcyjnych

Udarypowodowaneprzezefekty indukcyjnepólmagnetycznych,generowanychprzezprądpioru-napłynącywzewnętrznymurządzeniupiorunochronnymalboprzezpobliskiewyładowaniepiorunowe,majątypowykształt8/20μ.

3.7 Konserwacja urządzeń piorunochronnych3.7.1 Przeglądy urządzeń piorunochronnych LPS (lightning protection system)

Celemprzeglądujestupewnieniesię,że:a. urządzeniepiorunochronnejestzgodnezprojektemopartymnanormiePN-EN62305,b. wszystkie elementy LPS są w dobrym stanie, są w stanie spełnić zadania projektowe i nie są

skorodowane,c. wszystkiedodanepóźniejurządzeniausługowelubkonstrukcjesąuwzględnionewLPS.

3.7.2 Kolejność przeglądów

Przeglądypowinnybyćwykonywanezgodniezpunktem7.1normyPN-EN62305-3:• wczasiebudowyobiektu,abysprawdzićwbudowaneczęści,• pozainstalowaniuurządzeniapiorunochronnegoLPS,• okresowozuwzględnieniemcharakteruchronionegoobiektutj.zewzględunazagrożeniekorozją

iklasęLPS,• pozmianachlubnaprawach,lubkiedywiadomo,żeobiektzostałuderzonyprzezpiorun.

Podczasprzegląduokresowegoszczególnieważnejestsprawdzenie:• pogorszeniasięstanuelementów:zwodów,przewodówipołączeńorazichkorozji,• korozjiuziomów,• wartościrezystancjiuziemieniaukładuuziomów,• stanupołączeń,wtymwyrównawczychimocowań.

3.7.3 Okres między przeglądami urządzeń piorunochronnych

OględzinyLPSnależyprzeprowadzaćprzynajmniejrazwroku.Wprzypadkuobszarów,gdziewystę-pująznacznezmianypogodyiwyjątkowewarunkipogodowe,zalecasiędokonywanieoględzinznacznieczęściejniżpodanewTabeli5.Tabela 5. Maksymalny okres pomiędzy przeglądami urządzeń piorunochronnych

Poziom ochrony Oględziny (lata) Pełne sprawdzenie (lata)

Pełne sprawdzenie urządzeń krytycznych

(lata)I i II 1 2 1

III i IV 2 4 1UWAGA! LPS stosowane w przypadku obejmującym obiekty zagrożone wybuchem powinny być poddawane oględzi-nom co 6 miesięcy. Próby elektryczne instalacji powinny być wykonywane raz na rok. Dopuszczalnym wyjątkiem od

rocznego planu badań byłoby wykonywanie ich w cyklu 14-15 miesięcznym, tam gdzie uznaje się za korzystne przepro-wadzanie badań rezystancji uziemienia w różnych okresach roku tak, aby uchwycić zmiany sezonowe.

30

Okres pomiędzy kolejnymi badaniami LPS powinien być określony w zależności od następującychczynników:• klasyfikacjichronionegoobiektu,szczególniezuwaginapowodowaneszkodamiskutki,• klasyLPS,• lokalnegośrodowiska,np.wśrodowiskuoatmosferzekorozyjnejpowinnybyćkrótkieokresy

międzybadaniami,• materiałówposzczególnychelementówurządzeniapiorunochronnego,• rodzajupowierzchni,doktórejprzymocowanesąelementyLPS,• właściwościgruntuizwiązanegoznimitempakorozji.• narażeńmechanicznych. Wprzypadkukrytycznychwarunkówśrodowiskowych,naprężeńmechanicznych,pełnebadaniapo-winnybyćwykonywanecoroku. Wprzypadkuwystępowaniazmianrezystancjiwiększych,niżwprojekcie,gdyrezystancjamiędzysprawdzeniamiwzrasta,należyrozważyćpoprawęukładuuziemienia.

3.8 Procedura sprawdzenia urządzeń piorunochronnych (LPS)

Celemsprawdzeniajestupewnieniesię,żeLPSspełniapodkażdymwzględemwymoginormyPN-EN62305.Sprawdzanieobejmuje:• kontrolędokumentacjitechnicznej,• oględziny,• sprawdzanieibadaniaLPS,• sporządzenieprotokołuzbadań. Sprawdzenie dokumentacji technicznej polega na kontroli jej kompletności, zgodności z normąizgodnościpowykonawczej.

Oględzinysąwykonywane,bysprawdzićczy:• projektjestzgodnyznormąPN-EN62305,• LPSjestwdobrymstanie,• niemaobluzowanychpołączeńiprzypadkowychprzerwwprzewodachizłączachLPS,• żadnazczęścinieuległaosłabieniuzpowodukorozji,zwłaszczaprzyziemi,• wszystkiepołączeniazuziomemsąnienaruszone,• wszystkiewidoczneprzewodyielementyLPSsąprzytwierdzonedopowierzchnimontażowych,• niebyłozmianwchronionymobiekcie,wymagającychdodatkowejochrony,• niebyłożadnychoznakuszkodzeniaLPSiSPD(ogranicznikówprzepięć)• prawidłowowykonanopołączeniawyrównawczeiwykonanopróbęciągłości,• utrzymanesąwymaganeodstępyizolacyjne.

3.8.1 Sprawdzanie i badania LPS

Sprawdzanie i badania LPS obejmują oględziny i powinny być uzupełnione następującymidziałaniami:

31


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

• sprawdzeniemciągłości,szczególnietych,któreniebyływidocznepodczasinstalacjiiniesądostępnedlaoględzinobecnie,

• przeprowadzaniempomiarurezystancjiuziemieniazarównoukładuuziomówjakiwyodrębnionychuziomówzesporządzeniemraportuzbadań.

Pomiaryprzywielkiejczęstotliwości(impedancjiuziemienia)sąmożliwezarównowczasieinstalacjijakiremontuukładuuziemieńwceluporównaniazaprojektowanegoukładuuziomówzwymaganiami. Należydokonaćpomiarurezystancjiuziemieniakażdegolokalnegouziomuigdzie jest tozasadnerezystancjiuziemieniacałegoukładuuziomów.Każdylokalnyuziompowinienbyćpoddanypomiaromoddzielniezpunktemprobierczympomiędzyprzewodemodprowadzającymakażdymuziomemwstanierozłączonym.

Rezystancja względem ziemi układu uziomów, jako całości nie powinna przekraczać 10 Ω.

Jeżeli mamiejsceznacznywzrost wartości rezystancjiuziemienia, tonależyznaleźćprzyczynę tegowzrostuipodjąćdziałaniawcelupoprawytejsytuacji. W przypadkuwykonywania uziomóww gruncie skalistym, uziom fundamentowy powinien byćumieszczonyw fundamenciebetonowym,mimo jegozmniejszonej skuteczności,działawówczas jakoprzewódwyrównawczy.Doprzewodówodprowadzającychidouziomówfundamentowychpowinnybyćpodłączone,poprzezzaciskiprobiercze,dodatkoweuziomy.Jeśliniezostałwykonanyuziomfundamentowy,zamiastniegopowinienbyćwykonanyuziomotokowy.Jeżelitenuziomniemożebyćzainstalowanywgruncieamusibyćułożonynajegopowierzchni,topowi-nienbyćzabezpieczonyprzeduszkodzeniamimechanicznymi.Uziomypromieniowe,leżącenalubbliskopowierzchniziemi,powinnybyć-wceluichmechanicznejochrony-przykrytekamieniamilubosadzonewbetonie.Wymaganiedlagruntówskalistychdotyczące10Ωniemawtymprzypadkuzastosowania. Należydokonaćoględzinwszystkichprzewodów,połączeńizłączylubdokonaćpomiaruichciągło-ścigalwanicznej.Jeżeliukładuziomównieodpowiadawymaganiomlubkontrolaniejestmożliwazbrakuinformacji,toukładuziomówpowinienbyćpoprawionyprzezzainstalowaniedodatkowychuziomówlubzainstalowanienowegoukładuuziomów.

3.9 Dokumentacja badań

ZgodniewwymogaminormyPN-EN62305zbadańLPSpowinienbyćsporządzonyraport.RaportpowinienbyćprzechowywanyrazemzraportemprojektowymLPSizpoprzedniosporządzonymirapor-tamizkonserwacjiibadańLPS.

RaportzbadańLPSpowinienzawieraćinformacjedotyczące:• ogólnegostanuzwodówwpostaciprzewodówiinnychichelementów,• ogólnegopoziomukorozjiistanuochronyprzedkorozją,• pewnościmocowaniaprzewodówielementówLPS,• pomiarówrezystancjiuziemieniaukładuuziomów,• jakiegokolwiekodstępstwaodnormyPN-EN62305,• dokumentacjiwszystkichzmianirozbudowyLPSijakichkolwiekzmianobiektu.Dodatkowo

powinnybyćsprawdzonerysunkikonstrukcyjneLPSiopisjegoprojektu,• wynikiprzeprowadzonychprób.

32

4. Metody pomiarowe stosowane w miernikach rezystancji uziemień

Pomiaryrezystancjiuziemieńsąwykonywane:• metodątechniczną,• metodątechnicznązwykorzystaniemcęgówdlapomiaruuziemieńwielokrotnych,• metodądwucęgowądlapomiarówbezelektrodpomocniczych,• metodąudarową.

WzależnościodcharakterumierzonegouziemieniawykonujesiępomiaryrezystancjiuziemienialubpomiaruimpedancjiuziemieniawgnormyPN-EN62305.Pomiaryrezystancjiuziemieniadokonywanesąprądempomiarowymoczęstotliwościbliskiejczęstotliwościsieciowej(np.dlauziemieńroboczych).Pomiaryimpedancjiuziemieniadokonywanesąprądemokształcieodpowiadającymkształtowipioruna(dlauziemieńodgromowych). SonelS.A.oferuje specjalizowanemiernikidopomiaruuziemień (seriaMRU)orazmiernikiwie-lofunkcyjne(seriaMPI)pozwalającenawykonywaniepomiarówróżnymimetodami. WśródofertySonelS.A.dopomiarówuziemieńwyróżniająsięmiernikiMRU-200-GPS,MRU-200iMRU-120,którepozwalająnawykonywaniepomiarówwiększościąznanychmetod:• metodą2-przewodową(2p)-pomiarciągłościpołączeńochronnychiwyrównawczych,• metodą3-przewodową(3p)-pomiarrezystancjiuziemieńmetodątechniczną,• metodą4-przewodową(4p)-pozwalającąnaeliminacjęwpływunawynikpomiarurezystancjiprze-

wodułączącegomiernikzuziemieniem,• metodą3pzcęgami–pozwalającąnapomiarrezystancjiuziemieńwielokrotnychbezrozłączania

złączakontrolnego,• metodądwucęgową–pozwalającąnapomiarrezystancjiuziemieńbezelektrodpomocniczych.

Mierniki posiadają funkcję pomiaru rezystywności gruntu. Dodatkowo mierniki MRU-200-GPSiMRU-200pozwalająrównieżnapomiarymetodąudarową–impedancjiuziemieniawgwymagańnormyPN-EN62305dlapomiarówuziemieńodgromowychorazpomiaryprądówupływowych(uszkodzenio-wych)zwykorzystaniemcęgów. MiernikiMRU-200iMRU-120pozwalająnawykonywaniepomiarówwsieciachoczęstotliwościnominalnej50Hzlub60Hz.DodatkowoMRU-200pozwalanapomiarydlaczęstotliwości162/3Hzi400Hz.Wybórczęstotliwościsygnałupomiarowego(125Hzlub150Hz)możebyćdokonywanyręcznieprzezosobęwykonującąpomiary(dlamiernikówMRU-200iMRU-120)lubautomatycznieprzezmierniknapodstawieanalizynapięćzakłócających(dlaMRU-200).MiernikMRU-200manajlepszeparametrymetrologiczne(zakrespomiarowyod0,100Ω,rozdzielczośćpomiaruod0,001Ω). Miernik MRU-200-GPS posiada wszystkie funkcje pomiarowe miernika MRU-200 oraz dodatkowo z wykorzystaniem wbudowanego odbiornika GPS rejestruje dokładną pozycję mierzonego uziomu. MiernikMRU-105pozwalanawykonaniepomiarówponiższymimetodami:• metodą2p,• metodą3p,• metodą4p,• metodą3pzcęgami,Dodatkowomożliwesąpomiaryrezystywnościgruntu.Miernikumożliwiapomiarywsiecioczęstotli-wości50Hz.

33


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

MiernikMRU-20iMRU-21umożliwiapomiaryrezystancjiuziemień:• metodą2p,• metodą3pprzyrezystancjielektrodpomocniczychdo50kΩ.

Dodatkowomożliwyjestpomiarciągłościpołączeńochronnychiwyrównawczychprądem200mAzmożliwościąautozerowaniarezystancjiprzewodówpomiarowych. Wszystkiemiernikipodczaspomiarurezystancjiuziemieniamierząrównieżrezystancjeelektrodpo-mocniczychorazanalizują ichwpływnawartośćdodatkowegobłędu.Mierzone jest równieżnapięciezakłócające.Miernikipozwalająnapomiarrezystancjiuziemieniadlanapięćzakłócającychdo24V.

4.1 Metoda 2p - pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych

NormaPN-EN62305wymaga sprawdzenia połączeń przewodówodprowadzających z uziomami.Sprawdzenia te są szczególnieważne gdy nie sąwidoczne przewody uziemiające.Takie sprawdzeniawykonywanesązgodnieznormąPN-EN61557-część4„Rezystancjaprzewodówuziemiającychiprze-wodówwyrównawczych”.Zgodnieztąnormąminimalnyprądpomiarowywynosiniemniejniż200mA,anapięcienarozwartychzaciskachmabyćwzakresie4…24V.WarunkitesąspełnioneprzypomiarachwykonywanychmiernikamiMRU-200-GPS,MRU-200,MRU-120,MRU-105,MRU-20iMRU-21orazmiernikamiseriiMPI. SposóbpomiaruciągłościpołączeńochronnychiwyrównawczychprzedstawionyjestnaRys.2.Mier-nikpozwalanazastosowanieprzewodóworóżnejdługości.Abyichrezystancjaniewpływałanawynikpomiarumożnadokonaćichautokalibracji.Wczasieautokalibracjimierzonajestrezystancjaprzewodówpomiarowych,wefekcieczegoniesumujesięonazrezystancjąmierzonąiwynikniejestobarczonydo-datkowymbłędem.

Rys. 2. Pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych - metoda 2p.

4.2 Metoda 2p – pomiar rezystancji uziemień

Metoda2pmożebyćrównieżstosowanadopomiarurezystancjiuziemień.Wsytuacji,gdyznanyjestukładuziomóworazdostępnejestuziemienieoznanejwartościrezystancji,wynikpomiarubędziesumąrezystancjiuziemień:mierzonegouziemieniaitegooznanejwartości.

4.3 Metoda 3p (spadku potencjału)

Dopomiarów rezystancji uziemieńnajczęściejwykorzystywana jestmetoda technicznanazywana

34

częstometodąspadkupotencjału.Podczaspomiarumierzysięspadeknapięcianauziemieniuiprzepły-wającyprzeznieprąd,zprawaOhmawyliczanajestrezystancja.Dlauziomupunktowegonapięcieszyb-komalejewrazzewzrostemodległości.Narys.3przedstawionorozkładpotencjałuwokółuziemieniawprzypadkuprzepływuprąduuszkodzeniowego.

Rys. 3. Rozkład napięcia wokół uziemienia (UC-napięcie dotykowe, UST-napięcie krokowe).

NaRys.4przedstawionozasadępomiarurezystancjiuziemieńmetodą techniczną.Mierzona jest rezy-stancjauziemieniaRE.Abydokonaćpomiarunależyumieścićdwiedodatkoweelektrodypomocnicze:• elektrodęH(tzw.elektrodaprądowa)wceluumożliwieniawymuszeniaprzepływuprąduwobwodzie:

- uziommierzonyRE→miernik→elektrodaprądowaH→ziemia→uziommierzony,• elektrodęS(tzw.elektrodanapięciowa)dopomiaruspadkunapięcianarezystancjimierzonegouzie-

mieniawwynikuprzepływającegoprądu.

Rys. 4. Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziemienia.

35


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

Elektrodyumieszcza sięw jednej linii.Elektrodęnapięciowąumieszcza sięwpołowieodległościmiędzyelektrodami.Wtejmetodzieważnymjestrozmieszczenieelektrodpomocniczychtak,bywystępo-wałomiejscepotencjałuzerowego-wówczasbędziepoprawniemierzonyspadeknapięcianauziemieniu.Imwiększy rozstawmiędzymierzonymuziemieniema elektrodą prądowąH, tym szerszy jest obszarwystępowaniapotencjałuzerowego.Abysprawdzić, czymiejscewbiciaelektrodynapięciowejzostałowybranepoprawnie,należywykonaćdodatkowedwapomiary.Jeżelipoprzestawieniuelektrodynapię-ciowejwkierunkumierzonegouziemieniaiwkierunkuelektrodyprądowej(najczęściejokilkametrów)różnicamiędzywynikamibędzienieznaczna,należyuznać,żewłaściwiewybranomiejscarozstawieniaelektrod.Średniaarytmetycznatrzechwynikówjestzmierzonąwartościąrezystancjiuziemienia.

Rys. 5. Pomiar rezystancji uziemienia metodą 3p.

Gdypoprzestawieniuelektrodwynikibędąsięznacznieróżniłyodsiebie,należyprzesunąćmiejsceelektrod (najczęściejwkierunku elektrodyprądowejH) lub zwiększyćodległośćmiędzy elektrodami. Jeślitorównieżniepomoże,należyrozmieścićelektrodywinnymkierunku.Powodemproblemówzpo-miaramiuziemieńmogąbyćnp.rurywodociągowewziemi(przepływprąduprzezmetalicznepołącze-nia).Wpraktycenajczęściejwykorzystujesięcałądługośćprzewodówpomiarowych(wprzypadkumier-nikaMRU-200będzieto50mdlaelektrodyprądoweji25mdlaelektrodynapięciowej).Sposóbpomiarurezystancjiuziemieniametodą3pprzedstawiaRys.5. Dla pomiaru uziomów rozległych wymagane są znaczne długości przewodów pomiarowych. Wtakichprzypadkachstosowanejestłączenieprzewodówpomiarowychnaszpulach(szpulesąprzysto-sowanedołączenia). Wprzypadkupomiarówuziemieńwielokrotnychnależyrozłączyćzłączekontrolne.Wprzeciwnymwypadkupomiarbędzierezystancjąwypadkowącałegosystemu.

Przed rozłączeniem złącza kontrolnego należy sprawdzić za pomocą miernika cęgowego czy przez to złącze nie płynie prąd. W takim przypadku rozłączenie złącza stanowi zagrożenie zarówno dla

osoby wykonującej pomiary jak też dla innych użytkowników instalacji!

W czasie wykonywania pomiarów, mierniki MRU-200-GPS, MRU-200, MRU-120, MRU-105, MRU-20,MRU-21 orazMPI-530,MPI-525,MPI-520mierzą równieżwartość napięć zakłócających.DodatkowomiernikiMRU-200mająfunkcjęautomatycznegowyboruczęstotliwościpomiarowejwza-leżnościodczęstotliwościprądówbłądzących.Najwyższeparametry tegomiernika pozwalająnawy-konywaniepomiarówrezystancjiuziemieńwnajbardziejwymagającychwarunkach,dlabardzomałychwartościuziemień. Zalecaneodległościmiędzyelektrodamipomocniczymiprzypomiarachrezystancjiuziemieniaza-wieraTabela5.

36

Tabela 5. Zalecane odległości między elektrodami pomocniczymi

Budowa uziomu badanego pomocniczegoNajmniejsze odległości w m lub odległości

względne przy przełożeniu sondy w jednej linii z uziomem badanym E

Uziom badany E pojedynczy pionowy o długości L ≤ 3

Uziom badany E pionowy o długości L ≥ 3

Uziom badany E poziomy o długości L ≤ 3m

Uziom badany E poziomy o długości L ≥ 10m

Uziom badany E wielokrotny poziomy w kształcie kwadratu o przekątnej p

Bardzopomocnejestdołączaniedoprotokołuzpomiaruuziemieńszkicurozstawieniaelektrodpo-mocniczych.Pozwalatonawykonywaniekolejnychpomiarówwtychsamychwarunkach.Szczególniejesttoistotnewprzypadkuuziomówrozległych.

4.4 Metoda czteroprzewodowa (4p)

Metoda czteroprzewodowa (4p) stosowana jest dopomiaruuziemień, gdywymagana jestwysokadokładnośćpomiarów.Wmetodzie3pwyświetlanawartośćjestsumąmierzonejrezystancjiuziemieniaorazprzewodupomiarowego,międzyzaciskiemEmiernikaimierzonymuziomem.Wmetodzie4pza-stosowaniekolejnego,czwartegoprzewodu,podłączonegomiędzyzaciskiemESmiernikaamierzonymuziomem,eliminujewpływrezystancjiprzewodupomiarowego.Podobniejakwmetodzie3p,koniecznejestrozłączeniezłączakontrolnego(wprzeciwnymwypadkuzmierzonazostanierezystancjauziemieniacałegosystemuuziemień).Sposóbwykonywaniapomiarówrezystancjiuziemieniametodączteroprzewo-dową(4p)przedstawiaRys.6.

Rys. 6. Pomiar rezystancji uziemienia metodą czteroprzewodową.

37


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

4.5 Metoda 3p z wykorzystaniem cęgów

Częstowpraktycepomiarowejkonieczne jestwykonaniepomiarurezystancjiuziemieńwielokrot-nych,gdyniemamożliwościrozłączeniazłączakontrolnego.Takąsytuacjęmożnaspotkaćprzypomia-rachobiektówzagrożonychpożaremlubwybuchem.Jedynąmożliwościąwykonaniapomiarujestzasto-sowaniemetody3pzcęgami.Metodatajestchętniestosowana,gdyżznacznieprzyspieszawykonywaniepomiarów(brakkoniecznościrozłączaniazłączakontrolnego).Dodatkowonierozłączajączłączakontrol-nego,niestwarzasiędodatkowegozagrożeniadlaosobywykonującejpomiaryiinnychużytkownikówin-stalacji.Wtejmetodziestosujesiędwieelektrodypomocnicze,identyczniejakwmetodzie3p.Ponieważzłączekontrolneniejestrozwarte,prądpomiarowyzzaciskuEmiernikapłyniezarównoprzezmierzoneuziemieniejakiprzezpozostałeuziemienia.Abyokreślićprądpłynącyprzezmierzoneuziemienie,wy-korzystywanesącęgipomiarowe.Przedpomiaremrezystancjiuziemieniacęgimierząprądpłynącyprzezuziom.Napodstawiezmierzonegospadkunapięcianamierzonymuziomieiwartościzmierzonegoprądu,wyliczanajestwartośćrezystancjiuziemienia.Podczaswykonywaniapomiarunależyzwrócićuwagęnamiejscepodłączeniacęgów.PowinnyonebyćzałożoneponiżejpodłączeniaprzewoduE.Wczasiepomia-rutylkoczęśćgenerowanegoprąduprzepływaprzezmierzonyuziom.Pozostałaczęśćprądupomiarowe-gopłynieprzezresztęukładuuziomów.Abyzapewnićnajwyższądokładnośćpomiaru,stosowanecęgimusząbyćnajwyższejklasy.OsiągniętyzakrespomiarowydlamiernikaMRU-200to0,120Ω…1,99kΩ.Sposóbwykonaniapomiarówmetodą3pzwykorzystaniemcęgówprzedstawiononaRys.7

Rys. 7. Pomiar rezystancji uziemienia metodą 3p cęgami (MRU-200-GPS, MRU-200, MPI-530).

4.6 Metoda dwucęgowa

Oddługiegoczasupomiary rezystancjiuziemieńw terenachzurbanizowanychsprawiałyogromneproblemy.Abywykonaćpomiarrezystancjiuziemieńnależywygenerowaćprądapotemnapodstawiespadku napięcia obliczyćwartość rezystancji.W centrummiasta, gdzie zabudowa jest bardzo zwarta,częstoniemażadnejmożliwościwbiciaelektrodpomocniczych.Wtakichwarunkachmożnazastosowaćmetodędwucęgową.ZasadępomiarumetodądwucęgowąprzedstawiononaRys.8. Celempomiaru jest zmierzenie rezystancji uziemieniaRE1.Do tegouziemienia są dołączone inneuziemieniaorezystancjachRE2,RE3…RE6.Wtejmetodziewykorzystujesięcęginadawcze(N-1)orazcęgiodbiorcze(C-3).Cęginadawczesłużądowygenerowanianapięciawobwodzie.Prądpłynącywobwodziejestuzależnionyodwartościrezystancjiobwodu-immniejszawartośćrezy-stancji,tymwiększybędzieprąd.Cęgiodbiorczemierząpłynącywobwodzieprąd.Natejpodstawiewyliczanajestwartośćrezystancjiuziemienia.Abypomiarmetodądwucęgowąbyłmoż-liwy,musibyćzamkniętyobwóddlaprzepływuprądu.Ztegowynika,żeniejestmożliwypomiarpoje-dynczegouziemienia-rozwartegoobwodu.Żebydokonaćpomiaru,należypojedynczyuziompodłączyćdoinnego.

38

Rys. 8. Zasada pomiaru rezystancji uziemienia metodą dwucęgową (MRU-200-GPS, MRU-200, MPI-530).

SystemuziomówzRys.8zastąpionoschematemzastępczym,przedstawionymnaRys.9

Rys. 9. Metoda dwucęgowa - schemat zastępczy obwodu z Rys. 8. (MRU-200-GPS, MRU-200, MPI-530).

NaschemaciezastępczymjestwidocznawyświetlonawartośćrezystancjiuziemieniaRE.Jakwynikazponiższegowzoru,wyświetlanawartośćskładasięzmierzonegouziemieniaRE1orazwypadkowejrów-noległegopołączeniapozostałychuziemień.

Ztegowynika,żeotrzymanawartośćrezystancjiuziemieniabędziezawyżona(dodatnibłądpomiaru). Jesttobłądmetody.Ponieważrezystancjawypadkowadlarównoległegopołączeniapozostałychuzio-mów(czylibłądpomiaru)będzietymmniejsza,imwięcejbędzietychdodatkowychuziomów,dlategozalecasięwykonywaniepomiarówtąmetodąwsystemachowieluuziemieniach.PrzykładMierząc rezystancję uziomu jak na Rys. 9 owartości RE1=10Ω,wraz z uziomamiRE2= RE3= RE4=RE5=RE6=10Ω,wyświetlonawartośćprzezmiernikbędziewynosiłaRE=10Ω+2Ω=12Ω.Ztegowynika,żepomiarjestobarczonydodatnimbłędemmetodyowartości2Ω.

RE1-uziommierzonyRE1-RE5-systemuziomów

39


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

Rys. 10. Pomiar rezystancji uziemienia metodą dwucęgową.

Ponieważuziemieniaroboczepracująprzyczęstotliwościsieciowej50Hz,wskazanejestwykona-niepomiarówsygnałemoczęstotliwościmożliwiebliskiej50Hz.Taktojestrealizowanewmiernikach SonelS.A.(MRU-200-GPS,MRU-200,MRU-120,MPI-530)-dlaczęstotliwościsieciowej50Hzpomiarwykonywanyjestprądemoczęstotliwości125Hz.Wiążesiętozrozbudowanymukłademelektronicznymmiernika,alepomiarytenajlepiejodpowiadająwynikomdlaczęstotliwości50Hz.Dodatkowoważnajestśrednicawewnętrznacęgów,bymożnabyłowykonywaćpomiaryrezystancjiuziemieńnp.nabednarce.DlacęgówN-1iC-3średnicawewnętrznawynosi52mm(2cale).Sposóbwykonywaniapomiarówme-todądwucęgowąprzedstawiononaRys.10.Przypomiarachmetodądwucęgowąniejestistotne,czycęginadawczeznajdująsięnagórzeczynadole.Ważnajestnatomiastodległośćmiędzycęgami,abyniebyłowpływucęgównadawczychnacęgiodbiorcze.Zalecanaodległośćtominimum30cm. Metodadwucęgowajestniezastąpionaprzypomiarachrezystancjiuziemieniaotokowego.

Rys. 11. Pomiar rezystancji uziemienia - sprawdzanie ciągłości połączeń z wykorzystaniem metody dwucęgowej.

Wtakimprzypadkurezystancjęuziemieniaotokumożnawykonaćnp.metodą3-przewodową,przyzachowaniu zasad dotyczących rozmieszczenia elektrod pomocniczych (Tabela 5). następnie należysprawdzićciągłośćpołączeńprzewodówodprowadzającychdootoku.Do tegosprawdzeniadoskonalenadajesięmetodadwucęgowa.Nakażdyprzewódodprowadzającyzakładasięcęginadawczeiodbiorcze.Wprzypadkuciągłościpołączeniazmierzonarezystancjabędziebardzomała.

4.7 Pomiary uziemień odgromowych

Projektowanie i wykonawstwo uziemień dla ochrony odgromowej różni się od uziemień robo-czych, stosowanych np. dla ochrony przeciwporażeniowej. Szczegółowe informacje zawiera norma PN-EN62305–dotyczącaochronyodgromowej.Normatawprowadzapojęcieimpedancjiuziemienia.

uziomotokowy

40

Impedancjauziemieniajestdefiniowanajakostosunekwartościszczytowejnapięcianauziomiedoszczy-towejwartościprzepływającegownimprądu,którenaogółniewystępująjednocześnie.TakzdefiniowanawnormieimpedancjauziemieniajestmierzonaprzezmiernikMRU-200-GPS/MRU-200. Uziemienie(np.bednarkazakopanawziemi)dlaczęstotliwościsieciowej(50Hz)możebyćzamode-lowanajakorezystancja.Impedancjawtymprzypadkurównajestrezystancji(Rys.12)

Rys. 12. Model elektryczny przewodnika umieszczonego w ziemi dla częstotliwości sieciowej.

Zupełnie inaczej wygląda model tego samego przewodnika w ziemi, dla udaru piorunowego. Dlawysokichczęstotliwości,odpowiadającychwyładowaniupiorunowemu,przewodnikpowinienbyćrozpatrywanyjakoliniadługa.Wówczasindukcyjnościprzewodnikaipojemnościdoziemizaczynająod-grywaćznaczącąrolę.Rozpatrywanieprzewodnikajakoczystejrezystancjijestwtymprzypadkubłędem. Takiukładcharakteryzujesięimpedancją,uzależnionąnietylkoodrezystancjiprzewodnika,alerównieżodjegoułożeniawziemi.ModelelektrycznydlauderzeniapiorunowegoprzedstawiononaRys.13.

Rys. 13. Model elektryczny przewodnika umieszczonego w ziemi dla wyładowania piorunowego.

Jakwynikazmodelu,największyudziałwodprowadzaniuprądupiorunowegobierzepoczątkowacześćuziomu.Reaktancjaindukcyjnaprzewodupowoduje,żedalszeczęściuziemieniamająmniejszywpływnaodprowadzanieprądupioruna. Sposóbumieszczeniazwodów,prowadzeniaprzewodówodprowadzającychiwykonaniauziomujestbardzoważnydlaskutecznejochronyodgromowejidlategopowinienbyćwykonanyzgodniezwymoga-minormyPN-EN62305.

41


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

4.7.1 Metoda udarowa

Pomiaryuziemieńodgromowychpowinnybyćwykonywanewsposóbmaksymalniezbliżonydowa-runkówwchwiliuderzeniapioruna.Abytenwarunekbyłspełniony,prądpomiarowypowinienmiećtakikształt,jakipowstajenaskutekwyładowaniaatmosferycznego.Kształtimpulsupomiarowegoprzedsta-wiononaRys.14.

Rys. 14. Określenie parametrów udaru krótkotrwałego (kształt impulsu pomiarowego dla metody udaro-wej miernikiem MRU-200).

Miernikpodczaspomiarugenerujeszeregimpulsówopodanymkształcie,amplitudzie1,5kViprą-dziedo1A.Przyrządumożliwiawykonaniepomiarówjednymztrzechkształtówimpulsu:• 4μs/10μs,8μs/20μsoraz10μs/350μs.

Impuls10μs/350μsodpowiadapierwszemuudarowikrótkotrwałemuwgnormyPN-EN62305(wgTabe-li2).Impulsokształcie8μs/20μsodpowiadaudarowipowodowanemuprzezefektyindukcyjnepólma-gnetycznych,generowanychprzezprądpiorunawzewnętrznymLPSalboprzezpobliskiewyładowaniepiorunowe.Imkrótszyjestwybranyimpulsdopomiaru,tymwiększyjestwpływreaktancji. Metodawykonywaniapomiarówuziemieńodgromowychzwykorzystaniemmetodyudarowejróżnisięodpomiarówmetodątechniczną4p,wykorzystującejczęstotliwościpomiarowezbliżonedoczęstotli-wościsiecienergetycznych.Zastosowaniemetody4-przewodowej(Rys.15)eliminujewpływimpedancjiprzewodupomiarowego,łączącegomierzoneuziemieniezmiernikiem.Dopomiarustosowanyjestekra-nowanyprzewód,eliminującywpływzakłóceńnawynikpomiaru.WażnymjestpodłączenieekranutegoprzewodudozaciskuE.Podczaspomiaruprzewodypomiarowemusząbyćcałerozwinięteiniemogąbyćnaszpulach,byniepowodowaćdodatkowejindukcyjności.Zupełnieinaczejniżwmetodzie4pnależyrozmieścićelektrodypomocnicze.AbyniebyłomożliwościindukowaniasięnapięciawprzewodzieS,spowodowanegoprzepływemprąduwprzewodzieH,przewódSpowinienbyćoddalonyodprzewoduH.Zalecasięułożenieprzewodówpodkątemwiększymod60°.

Rys. 15. Sposób podłączenia przewodów podczas wykonywania pomiarów metodą udarową.

t-amplitudaT1-czastrwaniaczołaT2-czasdopółszczytu

42

5. Pomiary rezystywności gruntu

Projektowanienowychsystemówuziemieńpowinnouwzględniaćwarunkilokalne,związanezrodza-jemgruntu.Najważniejszymjegoparametremjestrezystywnośćgruntu.Mniejszarezystywnośćgruntuoznaczałatwiejszysposóbwykonaniauziemienia,spełniającegozakładanewymagania.Gruntyskaliste,piaszczystewymagająrozbudowanychsystemówuziemiającychiznaczniewiększychnakładówabyosią-gnąćodpowiedniąwartośćrezystancji. Modelrezystywności(Rys.16)przedstawiasięjakosześcianowymiarach1mx1mx1m,wypeł-nionygruntem,zprzeciwległychstronumieszczonesąelektrody.Dotakiegosześcianupodłączonejestnapięcie.Stosuneknapięciadopłynącegoprąduokreślarezystywność.

Rys. 16. Model rezystywności gruntu (sześcian i wymiarach 1m x 1m x1m).

Pomiar rezystywności gruntumiernikamiMPI-530,MRU-200,MRU-120,MRU-105 realizowany jestmetodąWennera(Rys.17).

Rys. 17. Metoda pomiaru rezystywności gruntu (metoda Wennera).Wmetodzietejumieszczasięczterysondywjednejliniiwjednakowychodległościach(Rys.17).

Rys. 18. Sposób pomiaru rezystywności gruntu.

43


MRU-200-GPS/200/120/105/21/20

CechącharakterystycznądlametodyWennera jestproporcjonalnazależnośćpomiędzyodległościąnajakąrozstawionesąsondy,agłębokościąnaktórąwnikapłynącyprąd.Takwięczależnośćtapozwalanaokreślenieprzedziaługłębokości,naktórejwystępujemierzonarezystywnośćiwynosionaokoło0,7odległościpomiędzy sondami (Rys.19).Wykonując seriępomiarów rezystywności,przy jednoczesnejzmianieodległościpomiędzysondami,możemyokreślićwprzybliżeniu,najakiejgłębokościwystępujenajmniejszarezystywność.Wiedzatamakapitalneznaczeniedlaoszczędnościmateriałuprzybudowieuziomów.

Rys. 19. Zależności pomiędzy odległością na jaką są rozstawione elektrody a głębokością na jakiej jest mierzona rezystywność gruntu.

Przykład: W celu określenia rezystywności gruntuw okolicach strefy jego przemarzania, ok. 0,7m, należyrozmieścićsondyco1m.Powykonaniupomiarumożnaobrócićelektrodyokąt90Owstosunkudopierw-szegopomiaru.Zbliżonewynikipomiarówbędąświadczyłyojednorodnościgruntuipoprawnościprze-prowadzeniabadania.Rurywodociągoweczy też innemetaloweelementypogrążonewgrunciemogąutrudnićwykonanierzetelnychbadańrezystywnościgruntu.Będziesiętoobjawiaćznacznymirozbieżno-ściamiprzywykonywaniuseriipomiarówrezystywnościwróżnychkierunkachrozstawieniasondpomoc-niczych.Wtakimprzypadkunależyzmienićmiejsceprzeprowadzeniabadaniaprzezodstawieniesondokilkametrówodmiejsca,wktórympomiarjestutrudniony. Pomiaryrezystywnościgruntupozwalająnaoptymalneokreśleniegłębokościna jakąpowinnosiępogrążyćpionoweelementyuziomu.Pozwalatonaoszczędnośćzarównoczasujakimateriałówzktórychbudowanesąsystemyuziemiające.

44

Rozdział III. Protokoły z pomiarów

Zwykonanychczynnościsprawdzającychzarównonowej,rozbudowanejlubzmienionejinstalacji,bądźsprawdzeniaokresowegonależysporządzićprotokół. Wprotokoleodbiorczympowinnybyćzawarteszczegółydotyczącebadanejinstalacji,łączniezoglę-dzinamiiwynikamipomiarów.Wszelkiewadylubbrakistwierdzonepodczassprawdzaniapowinnyzo-staćusunięte,zanimwykonawcazadeklaruje,żeinstalacjaspełniawymogiPN-HD60364. Jeżeliprotokółodbiorczydotyczyinstalacjizmienionejlubrozbudowanej,możeonzawieraćzale-cenienaprawy lubulepszenia.Zapisypowinny identyfikowaćkażdyobwódwrazz jegourządzeniamiochronnymiorazwynikipróbipomiarów. Wprotokoleodbiorczympowinnybyćpodaneosobyodpowiedzialne zabezpieczeństwo,budowęi sprawdzenie instalacji,uwzględniając indywidualnąodpowiedzialność tychosóbwstosunkudooso-byzlecającejpracę.Wprotokoleodbiorczympowinnybyćzawartezaleceniadotycząceokresumiędzysprawdzeniemodbiorczymapierwszymsprawdzeniemokresowym.Podobne informacjepowinnybyćzawartewprotokolezesprawdzeniaokresowego.Protokołypowinnybyćopracowaneipodpisanelubwinnysposóbpoświadczoneprzezkompetentnąosobęlubosobywzakresiesprawdzania.

Program Sonel PE5Tworzeniewsposóbautomatycznyprotokołówdokumentującychnastępującerodzajepomiarów:• badanieskutecznościsamoczynnegowyłączenia(TN-S,TN-C,TN-C-S,TT,IT),• badanieparametrówwyłącznikówRCD,• badaniestanuizolacjiobwodów(TN-S,TN-C,TN-C-S,TT,IT),• badaniestanuizolacjikablielektrycznych,• kompleksowebadaniepunktówpomiarowych,• badaniestanuinstalacjiodgromowejiuziemień,• badanieciągłościprzewodów,• badanierezystancjiizolacjisilnikówzwartychirozwartych,• badanierezystancjistyczników,• badanierezystancjiwyłączników,• badanieurządzeńtransformatorowych.

45


Automatyczne wykonywanie obliczeń, oraz ocena wprowadzanych wyników. Praca na plikach (nie ma konieczności archiwizacji i dearchiwizacji protokołów).

Dodatkowe cechy programu:• nowoczesnyinterfejsprogramu,• możliwośćwydrukuskróconychprotokołów,• wstawianierysunkówizdjęćpodtabelamiprotokołów,• tworzeniewłasnychwidokówtabelprotokołów,• współpracazmiernikamifirmySonelS.A.• importowaniedanychzrysunkówutworzonychprogramemSonelSchematiciautomatyczne

wstawianiedoprotokołów,• dodatkowemożliwościzwiązanezedycjątabel,• zapisywanieprotokołówwformaciePDF,możliwośćwstawianiaobrazuzpieczątkąipodpisem,• wpisywanie zespolonych punktów pomiarowych - zespół powtarzających się punktów pomiaro-

wych,zgrupowanychprzezużytkownika,wpisywanyjednorazowodotabeli,• seryjnewypełnianiekolumnwartościami-użytkownikmożezaznaczyćfragmentlubcałąkolumnę

iwypełnićjąseriądanych,• analiza danych - program poddaje analizie danewprowadzane przez użytkownika oceniając ich

zgodnośćzwymaganiami,• możliwośćzmianyopisówwnagłówkachtabel,ustaleniedokładnościi zaokrąglania, ukrywanie

kolumn,tworzeniewłasnejlegendydonagłówka,• dodatkowefunkcjeupraszczającesporządzanieprotokołóworazskracająceczasichwykonywania-

obniżeniekosztówzwiązanychzwykonywaniemdokumentacji,• funkcjaterminarzacykliczneprzypominanieokoniecznościprzeprowadzeniapomiarówdlaobiektu,• bieżącaaktualizacjaprzezinternet(ręcznalubautomatyczna),• pomoctechniczna(telefonicznalubprzezinternet).

Wymagania sprzętowe:-systemoperacyjny:Windows2000,WindowsXP,WindowsVista(32i64-bit),Windows7(32i64-bit).

Sonel Kalkulacjetoprogramdowykonywaniakalkulacjipomiarów.Dziękiswojejprostocieniewymagaspecjalnej znajomości zasadkosztorysowania.Współpracuje z programemSonelPomiaryElektrycznegenerującautomatyczniekosztorysnapodstawieprotokołu.

46

Sonel Schematictoprogramdotworzeniaszkiców,planówischematówinstalacjielektrycznych.

Rozdział IV. Usługi laboratoryjne Laboratoriumbadawczo-wzorcującefirmySonelS.A.oferujesprawdzeniaiwydawanieświadectwwzorcowanianastępującychprzyrządów:• miernikówdopomiarówprzeciwporażeniowychiochronnych:• rezystancjiizolacji,rezystancjiiimpedancjiuziemień,pętlizwarcia,parametrów• wyłącznikówróżnicowoprądowychorazmiernikówwielofunkcyjnychobejmujących• funkcjonalniew/wprzyrządy,• miernikówbezpieczeństwasprzętuelektrycznego,• miernikówdopomiarumałychrezystancji,• miernikównapięcia,prądu(równieżcęgowych),rezystancji,orazmultimetrów,• miernikównatężeniaoświetlenia,• kamertermowizyjnych,• pirometrów.

Świadectwowzorcowania jest dokumentem potwierdzającym zgodność parametrów zadeklarowa-nychprzezproducentabadanegoprzyrząduodniesionedowzorcapaństwowego,zokreśleniemniepew-nościpomiaru. ZgodnieznormąPN-ISO10012-1, zał.A–„Wymaganiadotyczącezapewnienia jakościwyposa-żeniapomiarowego.Systempotwierdzaniametrologicznegowyposażeniapomiarowego”–firmaSonelS.A.zalecadlaprodukowanychprzezsiebieprzyrządówstosowanieokresowejkontrolimetrologicznej,zterminemco13miesięcy.

UWAGA!W przypadku przyrządów wykorzystywanych do badań związanych z ochroną przeciw przeciw-

porażeniową, osoba wykonująca pomiary powinna posiadać całkowitą pewność, co do sprawności używanego przyrządu. Pomiary wykonane niesprawnym miernikiem mogą przyczynić się do

błędnej oceny skuteczności ochrony zdrowia, a nawet życia ludzkiego.

47


Sonel S.A.ul.Wokulskiego11,58-100Świdnica

tel.748583878(DziałHandlowy),tel.748583879(Serwis),fax748583808e-mail:[email protected],www.sonel.pl,www.e-mierniki.pl

sonel s.a. przewodnik po normach pn-en 60364-6 i pn-en 62305

Documents