Wykonywanie_pomiarw_2.pdf

Edward Musiał

Oddział Gdański SEP

BADANIE STANU OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ

W OBWODACH URZĄDZEŃ ENERGOELEKTRONICZNYCH 1

Wstęp

Przy budowie i eksploatacji urządzeń energoelektronicznych oraz urządzeń elektroenergetycz-

nych i innych z wyposażeniem elektronicznym występuje wiele specyficznych i trudnych problemów,

które wypada dostrzegać i poprawnie rozwiązywać. Ta dziedzina techniki jest stosunkowo młoda i w

nieustannym dynamicznym rozwoju, co sprawia, że normy i przepisy nie nadążają z ustanawianiem w

pełni aktualnych i właściwych dla tych urządzeń uznanych reguł technicznych.

Niezależnie od wyraźnej specyfiki urządzeń elektronicznych, w tym urządzeń energoelektro-

nicznych, podlegają one ogólnym przepisom bezpieczeństwa, np. ustawie o ogólnym bezpieczeństwie

produktów, przepisom w sprawie wymagań zasadniczych dla sprzętu elektrycznego i przepisom w

sprawie odbiorczych i okresowych kontroli stanu technicznego. Zasady bezpiecznego użytkowania,

uwzględniające wszelkie narażenia i zagrożenia, powinna określać instrukcja eksploatacji, której nie-

odłączną częścią jest dokumentacja techniczno-ruchowa dostarczona przez producenta. Powinna ona

precyzować między innymi zasady i tryb przeprowadzania kontroli stanu technicznego urządzeń.

Osoby odpowiedzialne za eksploatację urządzeń energoelektronicznych utyskują niekiedy, że

nie ma właściwych dla nich szczegółowych aktów normatywnych określających zasady eksploatacji.

Zapominają przy tym, że urządzenia elektroniczne są urządzeniami elektrycznymi i szerzej – bywają

wyposażeniem maszyn i urządzeń technologicznych, budynków, obiektów liniowych i innych obiek-

tów technicznych. Zatem dotyczą ich normy i przepisy eksploatacji urządzeń elektrycznych, a pośred-

nio także liczne akty normatywne eksploatacji wspomnianych obiektów, w skład których wchodzą.

W załączniku zestawiono sztandarowe postanowienia najważniejszych aktów normatywnych związa-

nych z eksploatacją, z właściwości których urządzenia energoelektroniczne nie są bynajmniej wyłą-

czone.

1. Ogólne zasady kontroli stanu urządzeń elektrycznych

1.1. Celowość i tryb obligatoryjnych kontroli

Instalacje i urządzenia elektryczne wszelkiego rodzaju (elektroenergetyczne, energoelektro-

niczne, sterowania, automatyki, zabezpieczeń, przesyłu informacji, piorunochronne) są nieodłącznym

składnikiem wyposażenia obiektów budowlanych, w tym zakładów pracy oraz różnorodnych budyn-

ków użyteczności publicznej i mieszkalnych. Od ich poprawnego stanu technicznego zależy bezpie-

czeństwo ludzi, mienia i środowiska i z tych powodów przepisy prawa wymagają należytego nadzoru

nad ich eksploatacją. Do takiego nadzoru są zobowiązani właściciele bądź zarządcy obiektów oraz

właściwe organy państwa, a w szczególności nadzór budowlany, inspekcja pracy i straż pożarna.

Te wymagania zasadnicze dotyczą nie tylko urządzeń elektrycznych wzbudzających respekt sa-

mym wyglądem, tzn. urządzeń elektroenergetycznych niskiego i wysokiego napięcia, w tym prze-

kształtników dużej mocy, ale również ich obwodów wtórnych i wszelkich urządzeń sterowania, sygna-

lizacji oraz przesyłu informacji. Niesprawność przekaźnika zabezpieczeniowego bądź przerwa

1 Referat dra inż. Edwarda Musiała w zbliżonej wersji znalazł się w programie konferencji „AUTOMATYKA, POMIARY,

ZAKŁÓCENIA”, która odbyła się w dniach 25-27 maja 2006 r. w Juracie. Niniejszy tekst publikujemy w porozumieniu

z firmą INFOTECH z Gdańska, organizatorem konferencji.

w działaniu linii transmisji sygnałów może spowodować większe zagrożenia i znaczniejsze straty niż

wadliwe działanie urządzenia elektroenergetycznego o imponującym gabarycie.

Kontrola stanu technicznego urządzeń elektrycznych jest wymagana w trzech następujących sy-

tuacjach:

1. Badania odbiorcze nowo zainstalowanego urządzenia przed oddaniem do eksploatacji, których

zakres jest szeroki.

2. Badania okresowe urządzenia w trakcie eksploatacji, prowadzone w określonych odstępach czasu,

sprawdzające, czy nie doszło do uszkodzeń lub niedopuszczalnego pogorszenia parametrów.

W urządzeniach pod specjalnym nadzorem (ang . installations under effective supervision ) stałe

monitorowanie stanu urządzeń oraz staranna konserwacja zapobiegawcza (ang. continuous monito-

ring and maintenace ) mogą zastępować okresowe kontrole stanu urządzeń.

3. Badania na żądanie inspekcji pracy w razie uzasadnionego podejrzenia zaniedbań zasad bezpie-

czeństwa. Według standardów europejskich badania na żądanie wykonuje się w tak szerokim za-

kresie, jak badania odbiorcze [28, 29].

Wymagania zasadnicze stawiane instalacjom i urządzeniom elektrycznym powinny być spełnio-

ne przez cały okres ich eksploatacji. Dokumentem określającym zasady racjonalnej i bezpiecznej eks-

ploatacji jest instrukcja eksploatacji opracowana w oparciu o dokumentację techniczno-ruchową

wytwórcy urządzenia bądź w oparciu o projekt techniczny instalacji elektrycznych i aktualne zasady

wiedzy technicznej.

1.2. Instrukcje eksploatacji

Instrukcje eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych są podstawowymi dokumentami, które

mają zapewniać racjonalizację zużycia energii, oczekiwaną trwałość i niezawodność wyposażenia

technicznego oraz szeroko pojęte bezpieczeństwo obsługi i otoczenia. Instrukcje powinny zawierać:

charakterystykę techniczną instalacji i urządzeń oraz warunki techniczne eksploatacji,

opis zastosowanych środków ochrony przed możliwymi zagrożeniami, opis organizacyjnych i

technicznych środków ochrony przed porażeniem, pożarem i innymi zagrożeniami, jeśli występują,

opis czynności związanych z uruchomieniem, obsługą i zatrzymaniem urządzeń podczas normal-

nego użytkowania oraz w razie konieczności awaryjnego zatrzymania,

instrukcje postępowania w razie awarii, pożaru bądź wybuchu albo innego nadzwyczajnego zagro-

żenia dla ludzi, mienia bądź środowiska; jest to szczególnie ważne w odniesieniu do tych zakła-

dów, które zgodnie z Dyrektywą Seveso II są lub będą zakwalifikowane do zakładów o zwiększo-

nym ryzyku wystąpienia awarii (zagrożenie o skutkach lokalnych) lub do zakładów o dużym ryzy-

ku wystąpienia awarii (zagrożenie o skutkach ponadlokalnych),

określenie wymaganych kwalifikacji osób eksploatacji i dozoru na poszczególnych stanowiskach

pracy,

wymagane zapisy dokonywanych manipulacji ruchowych i wskazań aparatury, jeśli nie są one

samoczynnie rejestrowane,

zakresy i terminy bieżących czynności konserwacyjnych, przeglądów technicznych i remontów,

zakresy i terminy okresowych kontroli stanu technicznego oraz kryteria oceny sprawności tech-

nicznej instalacji i urządzeń.

W skład instrukcji eksploatacji wchodzą liczne dokumenty związane z budową i eksploatacją in-

stalacji i urządzeń: projekty techniczne (opisy, obliczenia, rysunki z naniesionymi zmianami z okresu

budowy i dotychczasowej eksploatacji) lub dokumentacja fabryczna (z atestami, certyfikatami

i kartami gwarancyjnymi), dokumenty przyjęcia urządzeń do eksploatacji (wraz ze sprawozdaniem z

przeprowadzonych badań odbiorczych oraz z rozruchu bądź ruchu próbnego), fabryczne instrukcje

eksploatacji łącznie z ew. programami pracy urządzenia, protokóły przeglądów i remontów, protokóły

badań odbiorczych i okresowych, protokóły poawaryjne z potwierdzeniem usunięcia stwierdzonych

usterek. Instrukcje powinny być bieżąco aktualizowane, czynności protokołowane a dokonywane

zmiany nanoszone na planach i schematach.

W systemie gospodarki nakazowej obowiązywały do lat 90. ubiegłego wieku „Przepisy eksplo-

atacji urządzeń elektroenergetycznych” zawierające liczne zarządzenia resortowe w sprawie szczegó-

łowych zasad eksploatacji poszczególnych rodzajów urządzeń. Były one na tyle szczegółowe, że speł-

niały rolę dzisiejszych instrukcji eksploatacji . Wystarczyło z nich sporządzić skrócone wyciągi jako

stanowiskowe instrukcje eksploatacji , które i obecnie są sporządzane.

Rezygnacja z narzuconych odgórnie szczegółowych zasad eksploatacji bynajmniej nie oznacza,

że państwo rezygnuje z nadzoru nad warunkami bezpieczeństwa i higieny pracy. Natomiast oznacza,

że państwo nie zamierza ingerować w ustalanie szczegółowych zasad eksploatacji instalacji i urządzeń

stanowiących majątek przedsiębiorstw, które doń nie należą. Nie zamierza ingerować bezpośrednio w

racjonalizację gospodarki energetycznej, nie zamierza każdorazowo rozstrzygać alternatywy: droższe

urządzenie obywające się bez częstych przeglądów, czy tańsze wymagające częstszej konserwacji,

przeglądów i remontów. O tym powinien decydować właściciel bądź zarządca, a podczas projektowa-

nia nowych obiektów powinien o tym decydować projektant w porozumieniu z inwestorem. Nie spo-

sób racjonalnie zaprojektować elektryczne wyposażenie obiektu w oderwaniu od spodziewanych wa-

runków eksploatacji i taki sposób myślenia będzie się upowszechniał.

Zwiastunem są na przykład postanowienia nowej normy PN-EN 12464-1:2004 dotyczącej

oświetlenia wnętrz, która obciąża projektanta obowiązkiem ustalenia planu konserwacji oświetlenia ,

uwzględniającego dobrany sprzęt oświetleniowy i warunki środowiskowe, jako podstawy obliczenia

wartości współczynnika utrzymania. Według przepisów brytyjskich [27] projektant proponuje i

uzgadnia z inwestorem częstość i zakres okresowych oględzin, sprawdzeń i pomiarów, stosownie do

jakości i niezawodności dobieranych urządzeń, dla zapewnienia im oczekiwanej trwałości. Na życze-

nie inwestora może zmniejszyć częstość i zakres okresowych kontroli dobierając kosztowniejsze urzą-

dzenia wyższej jakości. Może pójść jeszcze dalej i wprowadzić system monitoringu zastępującego

okresowe kontrole stanu technicznego albo znacznie wydłużającego przedział czasu między kolejnymi

kontrolami. Jest to inwestycja radykalnie odmieniająca szczegółowe zasady eksploatacji .

Projektant może ułatwić różne zabiegi eksploatacyjne, również czynności kontrolne. Na przy-

kład w obiekcie niebezpiecznym pod względem pożarowym, gdzie częściej będą przeprowadzane po-

miary rezystancji izolacji w pełnym zakresie, może dobrać ograniczniki przepięć w wykonaniu wty-

kowym i umieścić w rozdzielnicach odcinacze w torach neutralnych (łączniki bez napędu, przystoso-

wane do zamykania i otwierania za pomocą narzędzia w stanie bezprądowym obwodu).

Polski elektryk przygotowujący instrukcje eksploatacji musi spełnić wymogi polskiego prawa, a

ponadto może i powinien korzystać ze wszelkich uznanych zasad wiedzy technicznej. Stanowią je nie

tylko Polskie Normy, jeżeli są poprawnie przetłumaczone, ale również normy własne innych krajów,

zwłaszcza normy niemieckie DIN VDE oraz przepisy prawa innych krajów. Są to zbiory aktualnych

zasad wiedzy na ogół bardziej rzetelne niż opracowania tworzone w Warszawie.

1.3. Zakres odbiorczych kontroli instalacji i urządzeń elektrycznych

Kontrolę odbiorczą (odbiór) przeprowadza się przed oddaniem do eksploatacji instalacji nowo

zbudowanej lub przebudowanej albo zmodernizowanej. Kontrola odbiorcza ma za zadanie sprawdzić

rzetelność projektu, zgodność wykonania z projektem i z obowiązującymi przepisami oraz z zasadami

wiedzy technicznej zebranymi przede wszystkim w normach.

Według szczegółowych wytycznych francuskich [28, 29] badania odbiorcze mają następujący

zakres:

Sprawdzenie założeń projektowych. Sprawdzenie, czy projekt zawiera wymagane obliczenia, a

jeśli projektant korzystał z oprogramowania, to czy ma ono wymagany certyfikat. Sprawdzenie,

czy wyniki obliczeń poprawnie wykorzystano przy doborze aparatów i urządzeń.

Sprawdzenie planów i schematów instalacji, w tym – kompletności podanych na nich informacji.

Oględziny sprawdzające zgodność wykonania z dokumentacją: zainstalowane rozdzielnice i ich

wyposażenie, transformatory i przekształtniki, przewody i sposób ich ułożenia, silniki i inne

urządzenia odbiorcze.

Sprawdzenie doboru i stanu zabezpieczeń nadprądowych przewodów i silników. W przypadku

wyposażenia nowych maszyn oznaczonych znakiem CE ma miejsce domniemanie zgodności z dy-

rektywą niskonapięciową oraz dyrektywą maszynową i sprawdzanie jest zbędne.

Sprawdzenie stanu ochrony przeciwporażeniowej podstawowej. Sprawdzenie stanu i stopnia

ochrony obudów. Pomiar rezystancji izolacji (z pominięciem obwodów SELV i PELV oraz sprzętu

klasy ochronności II i/lub sprzętu informatycznego).

Sprawdzenie ciągłości połączeń ochronnych.

Sprawdzenie rzeczywistej wartości różnicowego prądu zadziałania wyłączników różnicowo-

prądowych.

Sprawdzenie warunku samoczynnego wyłączania zasilania przez zabezpieczenia nadprądowe.

Sprawdzenie działania urządzeń oświetlenia awaryjnego wraz z układem ich zasilania.

Sprawdzenie działania urządzeń do wyłączania awaryjnego.

Sprawdzenie wyposażenia w sprzęt ochronny, tablice ostrzegawcze i informacyjne.

1.4. Zakres okresowych kontroli stanu technicznego

Okresowe kontrole stanu technicznego mają sprawdzić, czy nie doszło do niedopuszczalnego

pogorszenia stanu instalacji i urządzeń prawidłowo zaprojektowanych i poprawnie zbudowanych, co

wykazały rzetelnie przeprowadzone badania odbiorcze (protokoły są dostępne), i poprawnie dotych-

czas eksploatowanych, co wykazały uprzednie kontrole okresowe (protokoły są dostępne). Mają też

wykryć i sprawdzić ewentualne zmiany (również wymiany uszkodzonych aparatów lub innych ele-

mentów) wprowadzone po poprzedniej kontroli, ich zakres, celowość i poprawność. W przypadku

dokonania zmian zasadniczych po poprzedniej kontroli, instalacja bądź jej część podlegają badaniom

odbiorczym.

Co do zakresu okresowych kontroli stanu technicznego instalacji i urządzeń elektrycznych ob-

serwuje się w Polsce rozdwojenie jaźni:

wpisuje się zakres jak największy w przepisach, zarządzeniach, wytycznych, instrukcjach, najchęt-

niej bez dopuszczenia jakichkolwiek odstępstw, aby nikt nie zarzucił, że cokolwiek pominięto, a

następnie

lekceważy się i omija te zapisy, bo literalne ich dopełnienie bywa kłopotliwe i/lub kosztowne, a

niekiedy praktycznie niemożliwe.

Pomimo tej zapobiegliwości autorów przepisów i instrukcji, wspieranej przez osoby i firmy wę-

szące łatwy zarobek, teksty są niedopracowane, niejednoznaczne i w zapisach szczegółowych odbiega-

jące od praktyki starszych członków Unii. Same kontrole, w tym badania i pomiary, nader często by-

wają przeprowadzane niestarannie i niekompetentnie, a bywa, że ich protokoły są niewiele warte.

Grzechem najpoważniejszym jest niedocenianie oględzin jako ważnej czynności kontrolnej.

Wprawne oko autentycznego fachowca czasem więcej wypatrzy niż pomiar miernikiem w ręku osoby

nie dość kompetentnej. Czynności kontrolne to oględziny, sprawdzenia za pomocą próbników oraz

pomiary za pomocą mierników (niem. Besichtigung, Erproben und Messen ). Identycznie stawia spra-

wę projekt arkusza IEC 60364-6, Part 6: Verification [22], który na wstępie podkreśla, że kontrola

(sprawdzenie) stanu technicznego instalacji elektrycznej obejmuje wspomniane czynności oraz spo-

rządzenie protokołu: Verification = inspection + testing + reporting .

Przy badaniach okresowych pamiętać trzeba o zasadzie ochrony zastanej . Od istniejących star-

szych instalacji i urządzeń wymaga się zgodności z normami i przepisami budowy z okresu ich projek-

towania i wykonania, pod dwoma wszakże warunkami:

później wprowadzane przepisy (lub obligatoryjne normy) nie wymagały doprowadzenia z określo-

nym vacatio legis istniejących urządzeń do stanu zgodności z ich wszystkimi lub wybranymi po-

stanowieniami,

w instalacji bądź urządzeniu nie dokonywano zmian zasadniczych poprzez przebudowę lub moder-

nizację.

Tym niemniej również starszych urządzeń dotyczą obecne przepisy bezpieczeństwa pracy [8],

zwłaszcza w zakresie ochrony od porażeń, pożarów i wybuchów.

We Francji [28, 29] osoba przystępująca po raz pierwszy do kontroli okresowej w jakimś obiek-

cie musi otrzymać protokół badań odbiorczych i kolejnych kontroli okresowych poprzedzających jej

przybycie. W przeciwnym razie jest obowiązana przeprowadzić nie kontrolę okresową, lecz badania

odbiorcze w pełnym zakresie (znacznie szerszym niż badania okresowe) i przedstawić protokół badań

odbiorczych.

1.5. Częstość okresowych kontroli stanu technicznego

Jako zwykły okres czasu między kolejnymi okresowymi kontrolami stanu technicznego instala-

cji i urządzeń elektrycznych stanowiących wyposażenie budynków polskie prawo budowlane uznaje

okres nie dłuższy niż 5 lat. Okresy krótsze powinny dotyczyć niekorzystnych warunków środowisko-

wych i/lub zwiększonego zagrożenia porażeniem, pożarem bądź wybuchem.

Podobnie 5 lat obowiązuje w Austrii jako zasada ogólna, ale 3 lata w warunkach niekorzystnych

narażeń środowiskowych (wilgoć, silne zabrudzenie, narażenia chemiczne, mechaniczne, anormalna

temperatura) i 1 rok w przypadku skrajnie niekorzystnych narażeń środowiskowych (szczególna inten-

sywność czynników uprzednio wymienionych albo jednoczesne występowanie kilku z nich), w tym na

placach budowy. Wydłużenie okresów międzykontrolnych do 10 lat przewiduje się dla instalacji w

budynkach biurowych i handlowych.

We francuskich zakładach pracy [28, 29] kontrole okresowe przeprowadza się corocznie. Za-

rządca może ten okres wydłużyć do dwóch lat, jeżeli poprzedni protokół nie sygnalizował żadnych

istotnych usterek bądź zalecenia zawarte w protokole zostały w terminie wykonane. Listem poleconym

ze zwrotnym poświadczeniem odbioru zarządca informuje o tym inspektora pracy, który bieżąco

otrzymuje wnioski z kontroli.

Według norm niemieckich [23, 24] częstość sprawdzania skuteczności ochrony przeciwporaże-

niowej powinna być uzależniona od warunków środowiskowych określających stopień narażenia urzą-

dzeń elektrycznych na uszkodzenia i stopień zagrożenia ludzi porażeniem. Okresowe sprawdzanie

skuteczności ochrony w pełnym zakresie powinno odbywać się w odstępach czasu nie większych niż:

1 miesiąc

w instalacjach ruchomych z wyłącznikami różnicowoprądowymi,

½ roku

w instalacjach publicznych basenów kąpielowych, łaźni i saun,

1 rok

w innych warunkach szczególnego zagrożenia (arkusze 700),

2 lata

w instalacjach biurowców,

Badania sprzętu ruchomego wykonuje się w Niemczech [25, 26] w zasadzie co ½ roku, ale jeżeli

kontrola wykazuje mniej niż 2% sprzętu z usterkami, to okres czasu między kolejnymi badaniami

wolno wydłużyć. To jest drogowskaz dla wszystkich, którzy zastanawiają się, jakiej częstości przeglą-

dów, kontroli i badań wymagać. Właściwym kryterium jest największy akceptowalny odsetek wykry-

wanego sprzętu wadliwego.

w innych instalacjach.

2. Szczególne problemy kontroli stanu urządzeń elektronicznych

2.1. Uwagi wstępne

W krajach Unii zasady bezpieczeństwa użytkowania urządzeń energoelektronicznych – stosow-

nie do ich rodzaju – podlegają dyrektywie niskiego napięcia, dyrektywie kompatybilności i ew. dyrek-

tywie maszynowej; tym samym podlegają postanowieniom norm zharmonizowanych z tymi dyrekty-

wami.

Producent jest obowiązany zastosować wbudowane układy zabezpieczeniowe i ochronne, sta-

nowiące integralną część urządzenia, i drobiazgowo określić pozostałe, które należy wprowadzić

w instalacji zasilającej, w obwodach wyjściowych i w otoczeniu urządzenia [6]. Jednakowoż w wielu

przypadkach brakuje jednoznacznych postanowień norm odnośnie do badania ich skuteczności i wiele

polega na doświadczeniu producentów, stosujących rozwiązania niejednolite, czasem kontrowersyjne.

Na przykład rozwiązanie korzystne dla ochrony przeciwporażeniowej może wydawać się niewskazane

z punktu widzenia ochrony przeciwzakłóceniowej lub wymagania ciągłości pracy układu. Taki kon-

flikt powstaje na przykład w kwestii łączenia ze sobą przewodów ochronnych i/lub przewodów uzie-

4 lata

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: