Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sprawdzanie instalacji elektrycznej w laboratorium badawczym

Arcasto 28 Gru 2016 12:31 1173 3
  • #1 28 Gru 2016 12:31
    Arcasto
    Poziom 6  

    Witam serdecznie,
    pracuję obecnie w centrum badawczo-rozwojowym, w którym znajduje się wiele laboratoriów badawczych. Zadaniem naszego zespołu jest projektowanie systemów sterowania i akwizycji danych oraz w dużej mierze projektowanie instalacji niskiego napięcia w tych laboratoriach. W związku z tym, iż jedno z laboratoriów czeka dwutygodniowy przestój, postanowiliśmy przeprowadzić w nim kontrolę instalacji elektrycznej (laboratorium, o którym mowa zostało oddane do użytku 3 lata temu). Jest to instalacja mocno niestandardowa, stąd zaplanowanie jej sprawdzenia nastręcza mi pewnych trudności. Ale po kolei. :)

    Dostępne przyrządy pomiarowe: Sonel MPI-525, Sonel MZC-310S, FLIR i3 (kamera termowizyjna), Metrel MI 3242 (miernik małych rezystancji).

    Oględziny w zakresie:
    1. Sprawdzenie rodzaju zastosowanych środków ochrony przeciwporażeniowej.
    2. Sprawdzenie rodzaju zastosowanych budowlanych środków ochrony przeciwpożarowej.
    3. Sprawdzenie doboru przewodów oraz ich zabezpieczeń z uwagi na obciążalność prądową i spadek napięcia.
    4. Sprawdzenie doboru oraz nastaw urządzeń monitorujących i sygnalizacyjnych.
    5. Sprawdzenie doboru i prawidłowego umieszczenia łączników izolacyjnych.
    6. Sprawdzenie doboru wyposażenia (urządzeń i środków ochrony) do spodziewanych narażeń środowiskowych.
    7. Sprawdzenie prawidłowych oznaczeń przewodów neutralnych i ochronnych.
    8. Sprawdzenie wykorzystywania łączników jednobiegunowych tylko do przewodów fazowych.
    9. Sprawdzenie obecności wymaganych schematów i napisów ostrzegawczych lub innych podobnych informacji.
    10. Sprawdzenie oznakowania przewodów i ich zacisków oraz urządzeń zabezpieczających.
    11. Sprawdzenie poprawności połączeń przewodów.
    12. Sprawdzenie obecności i poprawność połączeń przewodów ochronnych, w tym przewodów wyrównawczych.
    13. Sprawdzenie dostępności urządzeń umożliwiających wygodną obsługę, identyfikację i konserwację.

    Problemy:
    1. Według punktu 3 zakresu oględzin, zaplanowaliśmy sprawdzenie doboru przewodów z uwagi na obciążalność prądową długotrwałą. Będzie to niezwykle czasochłonne zajęcie. Czy w takim razie wystarczające będzie sprawdzenie rozdzielnic kamerą termowizyjną przy normalnej pracy stanowiska? Nadmienię, iż przekroje przewodów nigdy nie zmieniają się na drodze między szafą elektryczną, a urządzeniami wykonawczymi (brak jakichkolwiek puszek tudzież innych łączeń po drodze).
    2. Większość silników (napęd główny, napędy pomp w agregatach hydraulicznych) jest zasilana za pośrednictwem falowników. I tu pada pytanie wałkowane przez nas między innymi z SEPem dziesiątki razy, na które wciąż nie udało się znaleźć jednoznacznej odpowiedzi. W jaki sposób wykonać pomiar impedancji pętli zwarcia obwodu z falownikiem? Do tej pory mostkowaliśmy falowniki przy pomiarach, ale jest to rozwiązanie dla nas niesatysfakcjonujące, co najmniej z dwóch powodów. Po pierwsze ingerujemy w docelowy obwód. Po drugie nawet przy zwarciu po stronie wtórnej falownika, prąd zwarcia jest ograniczony do pewnej wartości przez falownik, więc pomiar IPZ wydaje się być bez sensu w tym przypadku (podobnie ma się sprawa z obwodami zasilanymi przez UPSy online'owe). Dlatego powstał pomysł zbadania rezystancji przewodu PE między obudową urządzenia zasilanego przez falownik, a szyną PE w głównej szafie elektrycznej zasilającej laboratorium, a następnie obliczenie maksymalnego napięcia dotykowego przy przepływie prądu zwarciowego (prąd zwarciowy z DTR falownika lub równoważny prądowi zadziałania zabezpieczenia przetężeniowego zainstalowanego przed falownikiem). Czy takie podejście wydaje się sensowne? Opracował ktoś może bardziej miarodajną metodę?




    3. Główny punkt programu - instalacja zasilająca aparaturę kontrolno-pomiarową oraz automatykę. Stosujemy zasilacze 24VDC, w związku z tym całość tej instalacji to ELV. Zasadność stosowania 24VDC wynika z dostępnością największej ilości interesującej nas aparatury zasilanej takim właśnie napięciem, w związku z tym, żeby zachować zgodność z zapisami norm, powinniśmy nazywać obwody te FELV (stosowanie ze względów funkcjonalnych, a nie ze względów bezpieczeństwa). W przypadku tego konkretnego laboratorium, minusy zasilaczy są także uziemione (ze względu na redukcję szumów pomiarowych), więc teoretycznie można by obwody te podciągnąć pod PELV. I teraz pojawia się problem - jakie pomiary wykonać dla takiej instalacji? Stosujemy zasilacze 10A lub 20A zabezpieczone w torze głównym topikami (odpowiednio F10A oraz F20A), które następnie zasilają grupy obwodów (zabezpieczone topikami o odpowiednio niższym prądzie przepalenia) doprowadzone do całej masy czujników oraz urządzeń wykonawczych. Wartość całej aparatury podłączonej do zasilania 24VDC to setki tysięcy złotych, a odłączenie aparatury od przewodów nie wchodzi w grę (konieczność kosztownego demontażu stanowiska, duża ilość połączeń lutowanych, etc.). Zmierzenie rezystancji izolacji (napięcie probiercze 500VDC dla FELV oraz 250VDC dla PELV według PN-HD 60364-6) nie jest zatem możliwe. Czy w takim razie zamiast pomiaru rezystancji izolacji można zastosować pomiar upływności przy normalnej pracy stanowiska? Co z pętlą zwarciową? Czy zastosowania zabezpieczenia na przykład F20A nie wymaga sprawdzenia rezystancji pętli zwarciowej (24VDC / 20A = 1.2 Ohm <- maksymalna dopuszczalna wartość)? Taki pomiar też nastręcza pewnych trudności, gdyż dla omawianego obwodu pętla zwarciowa to obwody "plus" oraz "minus", czyli przed wykonaniem pomiaru należałoby odłączyć przewody od zasilacza DC, wykonać sztuczne zwarcie między najdalej oddalonym punktem i zmierzyć rezystancję tak przygotowanego obwodu (na koniec od otrzymanego wyniku odjąć jeszcze rezystancję przewodu użytego do wykonania zwarcia). Mnóstwo zachodu jak na sprawdzenie obwodu, który nie ma możliwości nikogo zabić, ani nic podpalić. :) Czy ktoś wykonywał kiedyś sprawdzanie takiej instalacji i może podzielić się wskazówkami?
    4. Jeszcze w nawiązaniu do poprzedniego punktu - stosujemy głównie zasilacze impulsowe (bardzo rzadko transformatorowe - tylko tam, gdzie wymagania co do "czystości" zasilania są bardzo restrykcyjne). Czy związku z tym, w myśl normy PN-HD 60364-4-41, obwody zasilane poprzez takie zasilacze mogą być w ogóle rozpatrywane w kategoriach ELV (FELV lub PELV w naszym przypadku)? Wspomniana norma wymienia możliwe źródła dla takich obwodów, ale mam problem z zakwalifikowaniem zasilaczy impulsowych, do któregokolwiek z nich. W punkcie 414.3.1 wymieniony jest transformator ochronny, ale w zasilaczach impulsowych stosowane są zupełnie inne transformatory niż w zasilaczach transformatorowych (o wiele mniejsze, do pracy z wysokimi częstotliwościami) i nie zawsze jest zapewniona separacja galwaniczna. Zostaje jeszcze punkt 414.3.4, ale tutaj też w 100% nie przypisałbym zasilaczy impulsowych. Czy w związku z tym, obwody zasilane poprzez zasilacze impulsowe mogą być traktowane jako obwody ELV?

    Będę wdzięczny za każdą pomoc i z góry gratuluję wszystkim, którzy przebrnęli przez cały tekst. :)

    0 3
  • Sklep HeluKabel
  • #2 28 Gru 2016 12:45
    retrofood
    Moderator

    Kolego, a czy ktoś z was w ogóle czytał normę PN-HD 60364-6? Zapoznajcie się najpierw z jej edycjami w XXI wieku.

    0
  • Sklep HeluKabel
  • #3 29 Gru 2016 11:08
    Arcasto
    Poziom 6  

    retrofood napisał:
    Kolego, a czy ktoś z was w ogóle czytał normę PN-HD 60364-6? Zapoznajcie się najpierw z jej edycjami w XXI wieku.

    Przewertowałem ponownie normę PN-HD 60364-6:2008 (PN-HD 60364-6:2016 będziemy mieli dostępną dopiero na początku stycznia) i faktycznie przeoczyłem wcześniej, że dla obwodów PELV wystarczy sprawdzić separację od części czynnych innych obwodów za pomocą pomiaru rezystancji izolacji.

    Co w przypadku, gdy mamy do czynienia z FELV (z nimi także przyjdzie mi się zmierzyć w niedalekiej przyszłości)? Norma milczy na temat ich sprawdzania (zostają przywołane tylko w tablicy 6.A). Co w takim razie powinnyśmy zmierzyć dla takich obwodów? Wystarczające może będą oględziny oraz nadzór nad instalacją wykwalifikowanego personelu? Dodam, że we wszystkich instalacjach 24VDC stosujemy filtry po stronie DC zasilaczy, które łączą przewody czynne z przewodem ochronnym poprzez kondensatory.

    Czy odpowiedzią na moje pytanie odnośnie pomiarów IPZ w obwodach z falownikami jest UWAGA 2 do punktu 61.3.6.1. a) 1), dotyczącego sprawdzania ochrony za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania poprzez pomiar impedancji pętli zwarcia?:
    Spełnienie wymagań można sprawdzić mierząc rezystancję przewodów ochronnych.

    Pytania 1 oraz 4 z mojego pierwszego postu pozostają otwarte.

    0