Witam,
problem wyzwalania aparatów różnicowoprądowych w instalacjach przemysłowych jest znany. Najczęściej istnieje świadomość wśród działów UR, że przyczyny należy szukać w pierwszej kolejności w specyfice nowo uruchamianych odbiornikach przy zastąpieniu starych maszyn (dochodzą często układy energoelektroniczne, falowniki), starzejącej się izolacji kabli i przewodów lub błędnym podłączeniu odbiornika przy okazji np. remontów.
Z moich obserwacji działania te ograniczają się często do zmiany nastaw wyłącznika RCD (prąd różnicowy, zwłoka czasowa) i obserwacji efektów. Jeżeli problem nadal występuje, to nastawa jest zwiększana, a w ostateczności RCD jest usuwany. Co bardziej obeznani z PN-HD-60364-6_2016 zapewniają wtedy ochronę przeciwporażeniową uzupełniającą przez zastosowanie uziemionych połączeń wyrównawczych zgodnie z 415.2 wspomnianej normy. Podejrzewam, że w praktyce rezygnacja z RCD i uzyskanie ochrony w inny sposób to w zasadzie jedyna sensowna droga, żeby pogodzić wymagania ochrony pporaż. oraz faktu naturalnej upływności wynikającej z zastosowania falowników na istniejącej instalacji. Nie rozpatruję nowo budowanej instalacji, którą można rozplanować na gotowo.
Na potrzeby tego postu i moich pytań opiszę dwa przypadki, do których będę się odnosić. W obu z nich sieć pracowała w układzie TN-C-S, moduły RCD to Vigi MH Schneidera, które były sprawne, bo sprawdzano je wtedy pod kątem prądu i czasu zadziałania.
1) Ostatnio byłem postronnym obserwatorem sytuacji, gdy maszyna zawierająca zarówno falowniki jak i grzałki oporowe jest wyłączana przez selektywne, zwłoczne RCD w losowych momentach pracy (postój, różne cykle) na przestrzeni paru tygodni. Pracownik UR założył typowy multimetr cęgowy na przewód PE maszyny. Cęgówka wykazała wartość ~5 A (nie mA), a pomiar powtórzono po chwili z podobnym efektem. Z przekazanych informacji zaczęto odłączać poszczególne obwody grzałek wewnątrz maszyny. Stwierdzono, że ww. wielkość przy odłączaniu spadała o wartości rzędu od 0,5 do 1 A. Dla mnie pierwszym sygnałem że coś jest nie tak w tej metodzie pomiarowej powinien być fakt, że obwód tej maszyny jest zabezpieczony przez człon RCD (typu A) wyłącznika mocy o nastawach 300 mA i zwłoce 150 ms. Problemem mogło być użycie miernika ze zbyt dużą rozdzielczością pomiaru, jednak nie mówimy o różnicach między wynikiem pomiaru a nastawą RCD rzędu kilku amperów (kilkunastokrotnie więcej).
2) Sam swego czasu popełniłem podobny pomiar (użyłem wtedy CMP-200 Sonela do prądów upływu), ale w innej sytuacji - podczas okresowego przeglądu. Odczytałem wtedy ~1,5 A na przewodzie PE kabla zasilającego rozdzielnicę. Kabel ten był zabezpieczony członem RCD (typ A) z nastawą 300 mA. Na moje pytanie jak to możliwe i czy popełniłem jakiś błąd usłyszałem od osoby bardziej doświadczonej, że właściwą metodą pomiaru prądu różnicowego byłoby objęcie takim miernikiem wszystkich przewodów czynnych. Zakładając miernik na sam przewód PE mierzymy "jakiś" prąd wypadkowy, który nie jest miarodajny do oceny upływności w danym obwodzie i stwierdzenia czy nastawa RCD jest odpowiednia. Nie zrozumiałem tej argumentacji, ponieważ odbiornikami były głównie urządzenia biurowe, każdy obwód z podłączonym przewodem PE, więc prąd upływu powinien nim wrócić i dać się wiarygodnie określić poprzez taki pomiar uwzględniając niepewność pomiaru użytego miernika. Temat nie był wtedy dla mnie istotny, stąd nie drążyłem go dalej. /
Po przeczytaniu opracowania http://www.edwardmusial.info/pliki/pom_pr_up.pdf dr Musiała wnioskuję, że można popełnić błąd mierząc prąd Ipe, nie uwzględniając prądu Iu4 wynikającego np. z zastosowanych połączeń wyrównawczych obudowy maszyny do uziemienia. Oznaczenia zgodnie z załączonym schematem ze wspomnianego opracowania. Moje pierwsze pytanie to czy oba te prądy będą mieć zbliżone przesunięcia kątowe? Jeżeli tak, to podczas pomiaru zaniżamy jedynie rzeczywistą wartość prądów upływu, a RCD i tak powinno natychmiastowo wyłączać obwód w obu opisanych przeze mnie przypadkach.
Kolejne pytanie to jak w praktyce może wyglądać pomiar prądu różnicowego w instalacjach z kablami zasilającymi o przekrojami 50 mm2 wzwyż? Sam dr Musiał w opracowaniu przy rys. 16 (str. 15 i 16) przedstawia możliwość bezpośredniego pomiaru prądu różnicowego poprzez użycie amperomierza na przewodzie PE przy odizolowaniu badanych odbiorników od ziemi. Mierniki prądu upływowego różnych producentów, które znalazłem, mają średnicę cęgów pomiarowych do 70 mm, co nie pozwala na objęcie na raz przewodów czynnych takich kabli. Rozdzielczość pomiaru wynosi jednak w zależności od zakresu od 0,1 mA do 0,1 A, wiec na moje rozumowanie (być może błędne) użycie ich powinno w obu opisanych przeze mnie sytuacjach powinno pozwolić na chociażby szacunkową ocenę wielkości upływu.
Czy można alternatywnie wykorzystać miernik innego rodzaju, który jednocześnie jest spotykany na typowych zakładach przemysłowych? Na myśl przychodzi mi analizator jakości energii i zsumowanie geometryczne wskazań chwilowych prądów fazowych i N. Pewnie jest to kwestia przygotowania formuły w excelu i wprowadzenia modułów i kątów dla poszczególnych prądów. Nie miałem jednak styczności ani nie słyszałem, żeby ktoś używał takiej metody.
Mam świadomość, że mój wywód może zawierać błędy w rozumowaniu, jednak nie stawiam się w pozycji znawcy zagadnienia i liczę na konstruktywną krytykę w komentarzach. Jeżeli znacie jakieś inne opracowania, książki czy webinary na ten temat, to prosiłbym na naprowadzenie w celu podszkolenia się z tego zakresu.
problem wyzwalania aparatów różnicowoprądowych w instalacjach przemysłowych jest znany. Najczęściej istnieje świadomość wśród działów UR, że przyczyny należy szukać w pierwszej kolejności w specyfice nowo uruchamianych odbiornikach przy zastąpieniu starych maszyn (dochodzą często układy energoelektroniczne, falowniki), starzejącej się izolacji kabli i przewodów lub błędnym podłączeniu odbiornika przy okazji np. remontów.
Z moich obserwacji działania te ograniczają się często do zmiany nastaw wyłącznika RCD (prąd różnicowy, zwłoka czasowa) i obserwacji efektów. Jeżeli problem nadal występuje, to nastawa jest zwiększana, a w ostateczności RCD jest usuwany. Co bardziej obeznani z PN-HD-60364-6_2016 zapewniają wtedy ochronę przeciwporażeniową uzupełniającą przez zastosowanie uziemionych połączeń wyrównawczych zgodnie z 415.2 wspomnianej normy. Podejrzewam, że w praktyce rezygnacja z RCD i uzyskanie ochrony w inny sposób to w zasadzie jedyna sensowna droga, żeby pogodzić wymagania ochrony pporaż. oraz faktu naturalnej upływności wynikającej z zastosowania falowników na istniejącej instalacji. Nie rozpatruję nowo budowanej instalacji, którą można rozplanować na gotowo.
Na potrzeby tego postu i moich pytań opiszę dwa przypadki, do których będę się odnosić. W obu z nich sieć pracowała w układzie TN-C-S, moduły RCD to Vigi MH Schneidera, które były sprawne, bo sprawdzano je wtedy pod kątem prądu i czasu zadziałania.
1) Ostatnio byłem postronnym obserwatorem sytuacji, gdy maszyna zawierająca zarówno falowniki jak i grzałki oporowe jest wyłączana przez selektywne, zwłoczne RCD w losowych momentach pracy (postój, różne cykle) na przestrzeni paru tygodni. Pracownik UR założył typowy multimetr cęgowy na przewód PE maszyny. Cęgówka wykazała wartość ~5 A (nie mA), a pomiar powtórzono po chwili z podobnym efektem. Z przekazanych informacji zaczęto odłączać poszczególne obwody grzałek wewnątrz maszyny. Stwierdzono, że ww. wielkość przy odłączaniu spadała o wartości rzędu od 0,5 do 1 A. Dla mnie pierwszym sygnałem że coś jest nie tak w tej metodzie pomiarowej powinien być fakt, że obwód tej maszyny jest zabezpieczony przez człon RCD (typu A) wyłącznika mocy o nastawach 300 mA i zwłoce 150 ms. Problemem mogło być użycie miernika ze zbyt dużą rozdzielczością pomiaru, jednak nie mówimy o różnicach między wynikiem pomiaru a nastawą RCD rzędu kilku amperów (kilkunastokrotnie więcej).
2) Sam swego czasu popełniłem podobny pomiar (użyłem wtedy CMP-200 Sonela do prądów upływu), ale w innej sytuacji - podczas okresowego przeglądu. Odczytałem wtedy ~1,5 A na przewodzie PE kabla zasilającego rozdzielnicę. Kabel ten był zabezpieczony członem RCD (typ A) z nastawą 300 mA. Na moje pytanie jak to możliwe i czy popełniłem jakiś błąd usłyszałem od osoby bardziej doświadczonej, że właściwą metodą pomiaru prądu różnicowego byłoby objęcie takim miernikiem wszystkich przewodów czynnych. Zakładając miernik na sam przewód PE mierzymy "jakiś" prąd wypadkowy, który nie jest miarodajny do oceny upływności w danym obwodzie i stwierdzenia czy nastawa RCD jest odpowiednia. Nie zrozumiałem tej argumentacji, ponieważ odbiornikami były głównie urządzenia biurowe, każdy obwód z podłączonym przewodem PE, więc prąd upływu powinien nim wrócić i dać się wiarygodnie określić poprzez taki pomiar uwzględniając niepewność pomiaru użytego miernika. Temat nie był wtedy dla mnie istotny, stąd nie drążyłem go dalej. /
Po przeczytaniu opracowania http://www.edwardmusial.info/pliki/pom_pr_up.pdf dr Musiała wnioskuję, że można popełnić błąd mierząc prąd Ipe, nie uwzględniając prądu Iu4 wynikającego np. z zastosowanych połączeń wyrównawczych obudowy maszyny do uziemienia. Oznaczenia zgodnie z załączonym schematem ze wspomnianego opracowania. Moje pierwsze pytanie to czy oba te prądy będą mieć zbliżone przesunięcia kątowe? Jeżeli tak, to podczas pomiaru zaniżamy jedynie rzeczywistą wartość prądów upływu, a RCD i tak powinno natychmiastowo wyłączać obwód w obu opisanych przeze mnie przypadkach.
Kolejne pytanie to jak w praktyce może wyglądać pomiar prądu różnicowego w instalacjach z kablami zasilającymi o przekrojami 50 mm2 wzwyż? Sam dr Musiał w opracowaniu przy rys. 16 (str. 15 i 16) przedstawia możliwość bezpośredniego pomiaru prądu różnicowego poprzez użycie amperomierza na przewodzie PE przy odizolowaniu badanych odbiorników od ziemi. Mierniki prądu upływowego różnych producentów, które znalazłem, mają średnicę cęgów pomiarowych do 70 mm, co nie pozwala na objęcie na raz przewodów czynnych takich kabli. Rozdzielczość pomiaru wynosi jednak w zależności od zakresu od 0,1 mA do 0,1 A, wiec na moje rozumowanie (być może błędne) użycie ich powinno w obu opisanych przeze mnie sytuacjach powinno pozwolić na chociażby szacunkową ocenę wielkości upływu.
Czy można alternatywnie wykorzystać miernik innego rodzaju, który jednocześnie jest spotykany na typowych zakładach przemysłowych? Na myśl przychodzi mi analizator jakości energii i zsumowanie geometryczne wskazań chwilowych prądów fazowych i N. Pewnie jest to kwestia przygotowania formuły w excelu i wprowadzenia modułów i kątów dla poszczególnych prądów. Nie miałem jednak styczności ani nie słyszałem, żeby ktoś używał takiej metody.
Mam świadomość, że mój wywód może zawierać błędy w rozumowaniu, jednak nie stawiam się w pozycji znawcy zagadnienia i liczę na konstruktywną krytykę w komentarzach. Jeżeli znacie jakieś inne opracowania, książki czy webinary na ten temat, to prosiłbym na naprowadzenie w celu podszkolenia się z tego zakresu.
Załączniki:
-
obraz_2024-10-26_085638.png
(23.93 KB)
Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
