ABC zastita logo
Baza znanja

Mjerenje impedancije petlje kvara u zonama opasnosti - Ex prostor

Baza znanja

Mjerenje impedancije petlje kvara u zonama opasnosti - Ex prostor

Provjera impedancije petlje kvara u Ex prostorima provodi se kako bi se dokazao ispravan rad zaštitnog uređaja u cilju zaštite u slučaju neizravnih kontakata. Cilj je provjeriti je li, u slučaju zemljospoja, povezana struja kvara dovoljno jaka da izazove djelovanje zaštitnog uređaja, prekidajući napajanje.

U ovom članku pokazati ćemo vam procedure i praktične primjere mjerenja i ispitivanja impedancije petlje kvara u zonama opasnosti - Ex prostorima.

Prije samog postupka mjerenja pošto se radi o Ex prostorima, potrebno je izvršiti provjeru neprisutnosti eksplozivne atmosfere.

Provjera se obavlja pomoću ručnog detektora i za navedeno mora postojati pisani zapis (ispitni list). Ispitni list treba prvo ovjeriti korisnik prostora i tek onda se može pristupiti mjerenju. U slučaju detekcije zapaljivih plinova/para, mjerenje se ne obavlja, nego se prvo čeka otklon zapaljive atmosfere.

Koji su kadrovski i tehnički uvjeti za obavljanje mjerenja impedancije petlje kvara u Ex prostoru?

Za ulazak u Ex prostor potrebno je imati obuću i odjeću koja je antistatična po normi HRN EN 1149-5:2008 „Zaštitna odjeća – Elektrostatička svojstva – 5. dio: Zahtjevi za svojstva materijala i dizajn“.

Za dobivanje potrebnih znanja o Ex prostorima i njihovim opasnostima, obavezno je obaviti edukaciju za ispitivače u ustanovi koja je ovlaštena za izvođenje takvih programa osposobljavanja, odnosno potrebno je usvojiti znanja prema osnovnom programu Ex1.

Odgovorne osobe koje ovjeravaju dokumentaciju i provjeravaju točnost podataka moraju obaviti edukaciju na npr. Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu, odnosno inženjerski seminar iz PEx zaštite. Također ispitivači moraju biti tehničke struke, minimalno srednje stručne spreme tehničkog usmjerenja, dok je za odgovorne osobe potrebna viša ili visoka stručna sprema tehničkog usmjerenja.

Ispitivači trebaju obaviti liječnički pregled kod specijaliste medicine rada kako bih se utvrdila psihička i fizička sposobnost.

Glavne norme temeljem kojih se obavlja mjerenje impedancije petlje kvara u zonama opasnosti za Ex prostor su:

1.     HRN HD 60364-6

  • Niskonaponske električne instalacije – 6. Dio: Provjeravanje

1.     HRN EN 60079-17

  •  Eksplozivne atmosfere - 17. dio: Pregled i održavanje električnih instalacija

Mjerenje impedancije petlje kvara u zonama opasnosti za Ex prostor obavlja se uz pomoć mjernih instrumenta, npr. Metrel Eurotest 61557.

Mjerni instrument Metrel Eurotest 61557

Slika 1. Mjerni instrument Metrel Eurotest 61557 za ispitivanje električne instalacije

Prikaz mjerenja impedancije petlje kvara u zonama opasnosti za EX prostor pomoću uređaja Metrel Eurotest 61557

Mjerenje napona dodira i impedancije petlje kvara (L-PE)

Mjerenje napona dodira i impedancije petlje kvara (L-PE)

Slika 2. Prikaz mjerenja impedancije petlje kvara

Ovom metodom može se mjeriti prvotno opasni napon dodira koji bih se pojavio u slučaju kvara. U slučaju kada imamo zaštitni uređaj diferencijane struje (u daljnjem članku ZUDS) u sklopu instalacije, na instrumentu je potrebno podesiti iznos proradne diferencijalne struje (0,03A; 0,1A; 0,3A; 0,5A).

Nakon toga mora se provjeriti kakav je tip ZUDS-a ugrađen na mjestu gdje se obavlja radnja mjerenja impedancije petlje kvara. Potrebno je provjeriti da li radi o glavnoj ili selektivnoj sklopci i da li reagira na izmjenični napon ili impulsni istosmjerni napon.

U ukupan iznos impedancije petlje zbrajaju se otpori kabela L i PE, otpor sekundara transformatora te otpor lokalnog uzemljivača ukoliko postoji.

Navedeni izmjereni otpor se množi s proradnom diferencijalnom strujom i kao rezultat se dobije dodirni napon.

Mjerenje/ispitivanje dodirnog napona

Mjerenje/ispitivanje dodirnog napona

Slika 3. Prikaz rezultata na instrumentu/Mjerenje dodirnog napona – 100 mA/Izmjenična struja kojom testiramo ZUDS, G označava tip ZUDS – glavna; 4.97 V izmjereni napon dodira; Ulim maksimalni dozvoljeni napon dodira; Re izmjereni otpor petlje kvara

 

Mjerenje/ispitivanje otpora petlje kvara

Mjerenje/ispitivanje otpora petlje kvara

Slika 4. Prikaz rezultata na instrumentu/Mjerenje otpora petlje kvara – 10 mA/Izmjenična struja kojom testiramo ZUDS, 497 Ω izmjereni otpor petlje kvara; Ulim maksimalni dozvoljeni napon dodira; Ue 4.97 V izmjereni napon dodira

Kod instalacija sa ZUDS-om i ukoliko se radi o TN sustavu, mjerenje otpora petlje kvara nije potrebno, jer će rezultat biti uvijek zadovoljavajući i u okvirima dozvoljenog.

Otpor petlje je puno značajniji kod TT sustava, jer u tim sustavima postoje veliki iznosi otpora petlje zbog lokalnog uzemljivača, pa ponekad i instalacijom sa ZUDS-om nismo u okvirima dozvoljenih vrijednosti dodirnog napona.

U ovom slučaju instrument ne mjeri direktno impedanciju petlje, već mjeri radni otpor (R), a induktivni otpor (xL) kabela, ukoliko se gleda na dužinu kabela, u većini slučajeva može se zanemariti.

U TN sustavima je dovoljno provjeriti samo neprekinutost zaštitnog vodiča.

Ponekad ako se radi o mjernim mjestima koje nemaju čvrsti spoj (npr. utičnica), ako se mjeri na direktnom spoju (otvorene žice) uređaj na opciji RCD Uc ili Rs će izbaciti FID sklopku. U tom slučaju za najbolje mjerenje potrebno je izvesti čvrsti spoj ili premostiti FID sklopku i mjeriti na opciji Zloop.

Mjerenje impedancije petlje kvara (L-PE, L-N, L-L) bez ZUDS-a

Shema mjerenja je ista kao u prethodnom poglavlju u kojem smo opisali mjerenje impedancije petlje kvara. Kod mjerenja petlje kvara gdje se nalazi ZUDS, instrument pušta u instalaciju diferencijalnu struju koja je manja od polovine nazivne vrijednosti i time ne aktivira ZUDS.

Tako se može odrediti približni otpor petlje, a da se ne aktivira ZUDS.

Ukoliko na instrumentu prebacimo mjerno područje na Zloop i pokušamo izmjeriti impedanciju petlje gdje se nalazi ZUDS, uređaj će se samo aktivirati, odnosno poteći će prevelika struja kvara kroz instalaciju, ali neće se dobiti nikakav rezultat na instrumentu.

Upravo iz tog razloga mjerno područje Zloop se koristi kod instalacija bez ZUDS-a. Tim mjerenjem može se odrediti struja kratkog spoja, koja bih nastupila kod izmjerene petlje kvara. Može se vidjeti hoće li osigurač ili prekidač reagirati na izračunatu struju kratkog spoja. Ovim postupkom provjerava se zaštita kabela, tj. zaštita od mogućeg pregrijavanja i požara.

Može se mjeriti impedancija petlje kvara između L-PE (Zloop) ili L-N, L-L (Zline).

Rezultati mjerenja/ispitivanja impedancije petlje kvara

Rezultati mjerenja/ispitivanja impedancije petlje kvara

Slika 5. Prikaz rezultata mjerenje impedancije petlje kvara – 0.78 Ω izmjereni otpor petlje kvara; Isc 294.8A izračunata struja kratkog spoja; R 0.71 Ω radni otpor petlje kvara; Xl 0.32 Ω induktivni otpor petlje kvara

Instrument računa struju kratkog spoja prema sljedećem izračunu:

  • Isc=(Un*1,06)/Zloop [A]; Un – nazivni napon prema zemlji

Shema mjerenja/ispitivanja petlje kvara Zline

Shema mjerenja/ispitivanja petlje kvara Zline

Slika 6. Shema mjerenja petlje kvara Zline (L-N)

Mjerenje petlje N-PE

Shema mjerenja/ispitivanja petlje

Slika 7. Shema mjerenja petlje N-PE

Primjer mjerenja/ispitivanja impedancije petlje kvara na terenu – najčešće nesukladnosti s normom

Mjerenje se obavlja na benzinskoj postaji, mjerno mjesto je agregat za istakanje goriva, tj. kabel za napajanje crpki u agregatu. Mjerena impedancija petlje kvara L-PE iznosi 1,2 Ω.

U RO (razvodnom ormaru) su ugrađeni automatski prekidači C16A – automatski prekid ispod 0,1s na 160A.

Minimalna struja zemljospoja iznosi 191A, što ne zadovoljava vrijednost od 240A (160A isklopna struja prekidača C16A*1,5). Na 240A možemo biti sigurni da će zaštitni prekidač prekinuti strujni krug u zadanom vremenu.

Rješenje je postaviti automatski prekidač B16A sa manjom isklopnom strujom ili smanjiti impedanciju petlje kvara povećanjem poprečnog presjeka kabela.

Razvodna kutija u Ex izvedbi unutar agregata (mjerno mjesto)

Slika 8. Razvodna kutija u Ex izvedbi unutar agregata (mjerno mjesto)