Systemy lokalizacji doziemień w sieciach prądu stałego IT - teoria i praktyka - INSTALACJE ELEKTRYCZNE - NORMY ELEKTRYCZNE - NORMY - PARAMETRY IZOLACYJNE - IZOLACJA PRZEWODÓW - SIECI IT - IZOMETRY - PRZEWÓD OCHRONNY PE - SYSTEM LOKALIZACJI DOZIEMIEŃ
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Elektrotechnika Systemy lokalizacji doziemień w sieciach prądu stałego IT - teoria i praktyka
drukuj stronę
poleć znajomemu

Systemy lokalizacji doziemień w sieciach prądu stałego IT - teoria i praktyka

fot. Stacjonarny system lokalizacji doziemień w sieci IT, www.promac.com.pl

Jednym z podstawowych parametrów, który rzutuje na poprawną pracę sieci i instalacji elektrycznych jest poziom jej izolacji wyrażony przez całkowitą rezystancję wypadkową. Parametr ten rozumiany jest jako całkowita rezystancja instalacji oraz wszystkich galwanicznie podłączonych do niej urządzeń w stosunku do ziemi (lub przewodu PE). Wynika z tego, iż im bardziej rozległa sieć i im więcej podłączonych do niej elementów, tym wypadkowa rezystancja jest niższa. Na wartość rezystancji wpływają również inne czynniki:

  • elektryczne (przepięcia, przetężenia, udary piorunowe),
  • środowiskowe (klimat, wilgotność, zabrudzenia, agresywne opa­ry, starzenie się izolacji),
  • mechaniczne (drgania, gięcia, przedostawanie się obcych ciał),
  • biologiczne (zwierzęta, rośliny, nieuwaga ludzi).

Wspólne oddziaływanie na sieć wszystkich wymienionych czynników oznacza pogarszanie się poziomu jej izolacji, które może być gwałtowne (np. uszkodzenie mechaniczne), powolne (np. zjawisko starzenia się) lub okresowe (np. wilgotność, temperatura). Sieci w systemie IT (izolowane) projektowane i wykonywane są tam, gdzie wymagany jest bardzo wysoki stopień niezawodności (pierwszy błąd w tej sieci, pierwsze doziemienie nie powoduje wyłączenia) i/lub wysoki poziom bezpieczeństwa elektrycznego (ochrona przed porażeniem lub pożarem). Aby sieci w układzie IT były rzeczywiście bezpieczne i niezawodne, konieczny jest stały monitoring jej izolacji, dający obraz jakości tej sieci. Szczególne znaczenie ma to w przypadku sieci zabezpieczeniowych, gdyż od ich niezawodności zależy praca całych stacji elektroenergetycznych czy elektrowni.

W zależności od tego, z jakim układem sieciowym mamy do czynienia (sieci uziemione TN i TT, izolowane IT), musimy stosować zupełnie inne metody monitorowania stanu ich izolacji i co za tym idzie inne urządzenia i systemy. W dalszej części artykułu zostaną przybliżone metody pomiarowe stosowane w sieciach IT i dalsze sposoby postępowania w przypadku wykrycia doziemienia oraz wymagania aktualnych norm i przepisów dotyczących tych urządzeń.

Kontrola izolacji w sieciach prądu stałego

Zjawiska pogarszania się stanu izolacji - czy to skokowego, okresowego czy też stopniowego - nie można wyeliminować. Dlatego też w przypadkach, w których zależy nam szczególnie na pewności zasilania i niezawodności funkcjonowania sieci, konieczne jest stosowanie układu sieciowego IT - czyli sieci izolowanej, której podstawową cechą jest to, że wszystkie jej części czynne są odizolowane od ziemi bądź połączone z ziemią przez odpowiednio wysoką impedancję.

Norma [1] w punkcie 411.6.3 mówi, że w układzie IT mogą być stosowane następujące urządzenia do monitorowania i zabezpieczeń:

  • urządzenia stałej kontroli stanu izolacji (MD),
  • systemy lokalizacji uszkodzenia izolacji,
  • nadprądowe urządzenia zabezpieczające,
  • urządzenia ochronne różnicowoprądowe (RCD).

W przypadku stosowania pomiaru prądu różnicowego (urządze­nia RCM i RCD) nie można wykluczyć ich błędnego zadziałania w przypadku pierwszego doziemienia, spowodowanego wpływem pojemnościowych prądów upływu, dlatego też stosowanie tych środków przeważnie mija się z celem.

Stosując układ sieciowy IT przy pojedynczym zwarciu z częścią przewodzącą dostępną lub ziemią, płynie jedynie mały prąd uszkodzeniowy i samoczynne wyłączenie nie jest konieczne. Norma [1] mówi natomiast, że w przypadkach w których układ IT użyty jest ze względu na ciągłość zasilania, należy zastosować urządzenie monitorujące izolację, które powinno uruchomić sygnalizację akustyczną i/lub wizualną podtrzymywaną przez cały czas trwania uszkodzenia. Jeśli zastosowano obie sygnalizacje (akustyczną i wizualną), to z sygnalizacji akustycznej można zrezygnować. Zaleca się również, aby pierwsze uszkodzenie było wyeliminowane w możliwie krótkim czasie.

Warunki, jakie musi spełniać urządzenie do kontroli stanu izolacji (MD) wynikają z normy [2], Urządzenia kontroli izolacji muszą reagować prawidłowo zarówno na doziemienia symetryczne jak i nie­symetryczne oraz wykrywać je zarówno w sieciach prądu zmienne­go jak i stałego oraz mieszanych (np. sieć AC, do której przyłączony jest prostownik i za nim sieć DC). Z tego warunku wynikają metody pomiarowe, jakie muszą być stosowane w izometrach, aby działa­ły prawidłowo w sieciach, do których zostały przyłączone. Warto zauważyć, że bierne metody pomiarowe, które wykrywają tylko doziemienia niesymetryczne (np. woltomierze włączone pomiędzy przewody fazowe i sztuczny uziemiony punkt neutralny) nie spełniają warunków normy [2].

Najbardziej zaawansowanymi izometrami są obecnie te, w których występuje tzw. adaptacyjny algorytm pomiaru, co pozwala na pracę w sieciach zarówno napięcia stałego jak i przemiennego, gdzie równocześnie pojawiają się prądy doziemienia: przemienne, stałe i pulsujące. Coraz powszechniejsze stosowanie przekształt­ników powoduje pojawianie się zakłóceń o wysokim poziomie i w dużym zakresie częstotliwości, a także wpływa na znaczny wzrost pojemności doziemnej sieci. Izometry te mają możliwość zaprogramowania różnych wartości alarmowych rezystancji izo­lacji, których przekroczenie powoduje przełączenie odpowiednich styków przekaźników wyjściowych i wyświetlenie odpowiednich informacji oraz zasygnalizowanie alarmu. W przypadku stopniowo postępującej degradacji izolacji można dzięki temu uzyskać infor­mację wyprzedzającą, zanim dojdzie do sytuacji awaryjnej i dzięki temu zyskać bezcenny czas na podjęcie działań prewencyjnych.

Dzięki odpowiedniej wartości prądu testującego, izometry mogą być stosowane w sieciach sterowniczych i zabezpieczeniowych, w których zbyt wysoki sygnał pomiarowy mógłby spowodować błędne zadziałanie niektórych elementów, np. bardzo czułych przekaźników. Nowoczesny izometr jest urządzeniem niezwykle uni­wersalnym: może kontrolować dowolną sieć w układzie IT (AC, 3(N)AC, DC, mieszane, sterujące i zasilające) o pojemnościach do 1000 μF i napięciach do 793 V AC/1000 V DC. Ponieważ jest wyposażony w złącze komunikacyjne, można go w prosty sposób włączyć w nadrzędny system: kontrolujący, archiwizujący i wizualizujący pracę sieci zabezpieczeniowej. Izometr ten wyposażony jest także w funkcję autotestu poprawności pracy i testu ciągłości połączeń zewnętrznych (z siecią kontrolowaną i z przewodem PE). Jest to szczególnie ważne, gdyż gwarantuje niezawodność pracy i nie wymaga częstych bezpośrednich kontroli urządzenia, co w przypad­ku ograniczenia liczby służb technicznych nadzorujących zasilanie urządzeń zabezpieczeniowych - ma bardzo duże znaczenie.

Wydawać mogłoby się, że sieci zabezpieczeniowe nie powinny być obarczone dużymi pojemnościami doziemnymi. Jednakże w naszej wieloletniej praktyce spotkaliśmy się z przypadkami sieci prądu stałego 220 V zarówno w elektrowniach jak i stacjach energetycznych, któ­rych pojemności doziemne znacznie przekraczały wartość kilkudziesięciu mikrofaradów, co wynikało z ich dużej rozległości i ułożenia przewodów poza obiektami zamkniętymi (wpływ warunków atmosferycznych). Dlatego też urządzenie monitorujące poziom izolacji musi być przystosowane do dużych pojemności jak i do faktu, że w rzeczy­wistości zarówno w elektrowniach jak i stacjach energetycznych tak naprawdę mamy do czynienia z sieciami zabezpieczeniowymi - nie napięcia stałego a wyprostowanego, co oznacza występowanie pewnego poziomu zakłóceń. Poziom ten zależy od jakości zastosowanych układów prostownikowych oraz ich bezawaryjnej pracy.

Zasadę działania izometru z aktywną metodą pomiarową obrazuje rys. 1. Urządzenia do monitoringu stanu izolacji z aktywną metodą pomiarową nakładają napięcie pomiarowe na system monitorowany. W przypadku pierwszego doziemienia obwód pomiarowy zamyka się i przepływa prąd pomiarowy o małej wartości (Im). Ten prąd pomiarowy jest proporcjonalny do rezystancji doziemienia (RF). W celu wyeliminowania wpływu napięcia kontrolowanej sieci (Un) i jej pojemności doziemnych (Ce) przykładane jest napięcie pomiarowe impulsowe. Ta metoda pomiarowa wykrywa również dozie­mienia symetryczne i jest użyteczna przy dużych pojemnościach doziemnych. Ze względu na aktywną metodę pomiarową (zewnętrzne napięcie pomiarowe) urządzenia te są niezależne od napięcia kontrałowanej sieci oraz mogą również działać off-line, czyli przy sieci całkowicie wyłączonej spod napięcia.

Rys. 1. Zasada działania urządzenia do monitorowania stanu izolacji z aktywną metodą pomiarową

Rys. 1. Zasada działania urządzenia do monitorowania stanu izolacji z aktywną metodą pomiarową

Punkt 5.2.7 normy [2] wymaga, aby wytwórca urządzenia do monitorowania stanu izolacji określił w instrukcji wpływ pojemności doziemnych na pracę urządzenia oraz ich maksymalną wartość. Warunek ten jest bardzo racjonalny, ponieważ w przypadku nieprzystosowania urządzenia monitorującego izolację do rzeczywistych parametrów kontrolowanej sieci, pomiar będzie bądź fałszywy, bądź wskazujący błąd wewnętrzny, a w każdym razie na pewno niesku­teczny, jeżeli użytkownik sieci z zamontowanym układem kontroli izolacji i systemem lokalizacji doziemień nie otrzyma od dostawcy stosownych wykresów informujących o zależności pomiędzy pojemnością sieci a progiem wykrywalności doziemienia.

Systemy lokalizacji doziemień - stacjonarne i przenośne

Wykrycie uszkodzenia izolacji to jednak dopiero początek. W roz­gałęzionych sieciach sterowniczych czy zabezpieczeniowych prosta informacja o powstaniu błędu to zbyt mało. Dla podjęcia szybkich działań istotne jest jeszcze ustalenie, gdzie uszkodzenie miało miej­sce. Wynika to z przepisów normy [1], której punkt 411.6.3.1 mówi, że (...) zaleca się, aby pierwsze uszkodzenie było wyeliminowane w możliwie krótkim czasie. To zadanie może zostać w dużym stop­niu zautomatyzowane dzięki wykorzystaniu systemów lokalizacji doziemień. Zasada ich pracy polega na tym, że po wykryciu do­ziemienia (przez odpowiedni izometr) uruchamiany jest generator sygnału testowego wysyłanego między przewody sieci testowanej a przewód ochronny PE (ziemię). Następnie ewaluatory odczytują sygnały z przekładników pomiarowych i znajdują odpływ, odcinek sieci lub urządzenie, w którym wystąpiło poszukiwane doziemienie. To, na którym odpływie wykryto doziemienie sygnalizuje dioda LED zapalająca się na ściance przedniej ewaluatora, a wiadomość tekstowa zawierająca nazwę doziemionego odpływu pojawia się na wyświetlaczu. Systemy lokalizacji doziemień objęte są postanowieniami polskiej normy [3], która zawiera: (...) wymagania dotyczą­ce urządzeń lokalizujących uszkodzenie izolacji. Systemy te - nie­zależnie od metody pomiarowej - mogą lokalizować uszkodzenia w dowolnej części nieuziemionej sieci IT prądu przemiennego lub nieuziemionej sieci IT prądu przemiennego zawierających obwody prądu stałego połączone galwanicznie, o napięciach nominalnych do 1000 V prądu przemiennego, jak również w nieuziemionych sie­ciach IT prądu stałego o napięciach nominalnych do 1500 V.

W sieciach i instalacjach zawierających wyłącznie urządzenia do kontroli izolacji, a pozbawionych systemów lokalizacji doziemień nie jest możliwe szybkie określenie uszkodzonego odpływu - a co za tym idzie usunięcie awarii. Szybkość dotarcia do miejsca doziemie­nia ma często znaczenie kluczowe - drugie doziemienie w innym biegunie powoduje nieuchronne wyłączenie jednego lub obu tych odpływów, co w sieciach o dużym znaczeniu i wymaganej nieza­wodności pracy może być bardzo niebezpieczne.

Zalety stosowania systemów lokalizacji doziemień ujęte zostały w tab. I i II.

TABELA I. Sieci bez lokalizacji doziemień:

Problemy w systemach IT bez lokalizacji doziemień

Uszkodzenia

Przyczyna

Skutki

Możliwe rozwiązania

Pierwsze doziemienie

  • niewłaściwa instalacja
  • wilgoć
  • woda
  • kurz
  • uszkodzenie
  • prądy doziemne zależne od pojemności doziemnej,
  • alarm na izometrze,
  • wiele jednoczesnych doziemień nie może być zlokalizowanych,
  • niska rezystancja wypadkowa
  • wyłączenie zasilania,
  • wyłączenie części instalacji, poszczególnych odpływów,
  • długotrwałe i kłopotliwie lokalizowanie doziemionych odpływów.

Drugie doziemienie

  • niewłaściwa instalacja
  • wilgoć
  • woda
  • kurz
  • uszkodzenie 
  • niespodziewane wyłączenie,
  • ryzyko pożaru,
  •  ryzyko porażenia,
  • błędy w sterowaniu,
  •  zniszczenie urządzeń,
  • konieczność naprawy,
  • nieplanowane działania eksploatacyjne,
  • wysokie koszty
  • długotrwałe i kłopotliwe lokalizowanie doziemionych odpływów.

TABELA II. Sieci wyposażone w lokalizację doziemień:

Rozwiązanie: Sieć IT z lokalizacją doziemień

Uszkodzenia

Przyczyna

Skutki

Możliwe rozwiązania

Pierwsze doziemienie

  • niewłaściwa instalacja
  • wilgoć
  • woda
  • kurz
  • uszkodzenie 
  • prądy doziemne zależne od pojemności doziemnej
  • alarm na izometrze
    • system lokalizacji doziemień lokalizuje doziemiony odbiór,

    • doziemienie może być zlokalizowane

    Drugie doziemienie

    • niewłaściwa instalacja
    • wilgoć
    • woda
    • kurz
    • uszkodzenie

    • drugie doziemienie przeważnie występuje po wyeliminowaniu pierwszego

    Przy doborze nastaw przekaźnika uruchamiającego system lokalizacji doziemień trzeba dodatkowo uwzględnić czynnik związany z maksymalną wartością rezystancji izolacji, ponieważ ze względu na ograniczenia poprawnej pracy po przekroczeniu tej wartości lokalizacja może być nieskuteczna. Punkt 3.1 przywołanej normy mówi, że urządzenie do lokalizacji uszkodzenia izolacji: (...) jest to urządzenie do monitorowania stanu izolacji, które monitoruje w sposób ciągły rezystancję izolacji nieuziemionej sieci, z dodatkowymi modułami lokalizującymi uszkodzenie, które są aktywowane, kiedy zostaje wykryte uszkodzenie izolacji. Punkt ten oznacza jednocześnie, że niezbędne są w sieci dwa niezależne elementy: przekaźnik monitorujący bezpośrednio izolację tej sieci i urządzenie do lokalizacji doziemienia, uruchamiane dopiero po osiągnięciu ustawionego progu minimalnego, zależnego od rodzaju sieci, jej rozległości i innych parametrów.

    Aby system działał poprawnie, nie powodując błędnych wskazań, konieczne jest ograniczenie jego czułości - z reguły, minimalna czułość przekładnika ustawiona jest na 2-5 mA. Na tej podstawie można już ustalić kolejne kryterium nastawy przekaźnika uruchamiającego lokalizację - jeżeli kontrolujemy np. izolację sieci DC 220 V, to wartość prądu 2 mA (czułość przekładnika) pojawi się już przy ok. 110 kΩ W związku z tym nie jest wskazane wprowadzanie większej nastawy przekaźnika uruchamiającego lokalizację, gdyż może ona być wtedy nieskuteczna. Trzeba jednak wziąć pod uwagę fakt, że minimalna wartość rezystancji, przy której możliwe jest zlokalizowanie doziemionego odpływu bardzo silnie zależy od wypadkowej pojemności doziemnej sieci i znacznie maleje wraz z jej wzrostem. Jak już wcześniej wspomniano również rzeczywiste sieci za­bezpieczeniowe mogą być obarczone znaczną pojemnością doziemną i w związku z tym fakt ten musi być brany pod uwagę przy doborze prawidłowych nastaw.

    Przywołana norma [3] w punkcie 4.2 mówi: (...) urządzenia do lokalizacji uszkodzenia izolacji powinny być zaprojektowane w taki sposób, by czułość reagowania podana przez wytwórcę była dotrzymana w określonych warunkach danej sieci, przy symetrycznej pojemności upływu minimum 1 μF na przewód pod napięciem. Wytwórca powinien podać informacje o wpływie pojemności upływu sieci na czułość reagowania, jak również o wpływie zaburzeń w sieci na proces lokalizacji uszkodzeń. Warunek podania czułości systemu w zależności od pojemności doziemnej jest bardzo istotny, bowiem rzutuje na możliwość wykrycia doziemienia i ustawioną na izometrze wartość progową poziomu izolacji.

    Niektórzy dostawcy systemów dostępnych na rynku nie podają granicznych wartości pojemności i jej wpływu na skuteczność lokalizacji, w związku z tym systemy te mogą być zupełnie nieskuteczne w sieciach o pojemnościach większych niż kilkanaście mikrofaradów. Jak wcześniej wspomniano pojemności o wartościach kilkudziesięciu i więcej mikrofaradów pojawiają się dosyć często zarówno w sieciach zabezpieczeniowych większych stacji energetycznych jak i elektrownianych.

    Jeżeli użytkownik sieci z zamontowanym układem kontroli izolacji i systemem lokalizacji doziemień nie otrzyma od dostawcy stosownych wykresów informujących o zależności pomiędzy pojemnością sieci a progiem wykrywalności doziemienia, nie będzie w stanie prawidłowo użytkować systemu, a przy dużych pojemnościach może okazać się, że taki system jest zupełnie bezużyteczny. Informacja o adresie doziemionego odpływu może być przekazywana także magistralą komunikacyjną i odczytana na wyświetlaczu, na którym można również dokonywać niezbędnych nastaw całego systemu oraz odczytu komunikatów. Schematyczny widok całego systemu przedstawia rys. 2:

    Rys. 2. Idea systemu lokalizacji doziemień umożliwiającego przekazanie komunikatów do systemów nadrzędnych

    Rys. 2. Idea systemu lokalizacji doziemień umożliwiającego przekazanie komunikatów
    do systemów nadrzędnych

    Ponieważ poszczególne elementy systemu lokalizacji doziemień komunikują się ze sobą za pomocą magistrali komunikacyjnych - informację taką łatwo mogą wykorzystać inne systemy komputerowe z programem wizualizacyjnym, stosowane w konkretnej stacji energetycznej czy też elektrowni. Informacja cyfrowa z tej magistrali może być także „przetłumaczona” na przełączenie odpowiednich przekaźników sygnalizacyjnych za pomocą dodatkowych urządzeń i powodować np. odłączenie uszkodzonego odpływu bądź sygnalizację świetlną na odpowiedniej tablicy synoptycznej. System taki może komunikować się z innymi urządzeniami za pomocą różnych protokołów komunikacyjnych (MODBUS RTU, MODBUS TCP, PROFIBUS DP, TCP/IP czy IEC), ma również wbudowany zegar czasu rzeczywistego i pamięć, może więc także samoistnie archiwizować wszystkie dane o błędach w sieci i poziomie jej izolacji. Ważne jest również zapewnienie elastyczności systemu lokalizacji doziemień, tak aby mógł on pracować w różnych przedziałach napięcia sieci prądu stałego (20-575 V) i jednocześnie sprawować nadzór nad jak największą liczbą odpływów (np. 1080).

    Uzupełnieniem systemu stacjonarnego powinien być system przenośny, za pomocą którego można zlokalizować doziemienie w odpływach nie objętych systemem stacjonarnym lub precyzyjniej ustalić miejsce wystąpienia błędu np. w długim i rozgałęzionym odpływie. Bardzo ważną rzeczą oprócz ustawienia maksymalnych wartości progu alarmowego gwarantujących zlokalizowanie doziemionego odpływu jest również przyjęcie odpowiedniego minimalnego progu alarmowego, przy których praca sieci sterowniczych i zabezpieczeniowych jest jeszcze bezpieczna i pewna. W sieciach tych występują często elementy wykonawcze o bardzo małych mocach, rzędu kilku woltoamperów. Im mniejsza moc takiego elemen­tu, tym większa musi być wypadkowa wartość rezystancji całej sieci, aby nie powodować jego przypadkowego zadziałania. Na rys. 3 przedstawiono zależność między mocą wyzwalającą najmniejszy element w sieci sterowniczej lub zabezpieczeniowej a minimalną rezystancją izolacji, jaka zapewni nam niewrażliwość elementów na zakłócenia dla różnych poziomów napięć.

    Rys. 3. Wykres zależności minimalnej wartości rezystancji izolacji elementu wykonawczego w funkcji jego mocy dla różnych poziomów napięć

    Rys. 3. Wykres zależności minimalnej wartości rezystancji izolacji elementu wykonawczego w funkcji jego mocy dla różnych poziomów napięć

    Na przykład dla napięcia 220 V element wykonawczy o mocy 30 VA wymaga minimalnej rezystancji ok. 17 kΩ, dla mocy 10 VA jest to już 51 kΩ, a dla mocy 1 VA minimalna rezystancja to aż 510 kΩ. Należy także pamiętać, że nastawa przekaźnika kontroli stanu izolacji powinna być odpowiednio wyższa tak, by przy powolnym spadku rezystancji izolacji sieci informację ostrzegawczą o zagrożeniu uzyskać na tyle wcześnie, aby mieć wystarczająco dużo czasu na reakcję serwisową zanim wystąpią błędy w pracy tej sieci lub nieoczekiwane zadziałanie czułego elementu. Dlatego też ważne jest, aby urządzenie kontroli izolacji miało możliwość nastawienia odpowiednio wysokiego progu zadziałania. Nowoczesne izometry pozwalają na precyzyjne określenie wartości izolacji, a co za tym idzie jej monitoring - już od 10 MΩ, a nie tylko od np. 250 kΩ. Dobierając izometr musimy więc zwrócić uwagę na jego możliwie szeroki zakres pracy.

    W instalacjach zasilających dobór nastaw przekaźnika zależy głównie od ich napięcia i rodzaju zasilanych urządzeń. W różnych branżach istnieją bowiem specyficzne zalecenia dotyczące szczegółowych wartości rezystancji. Wynikają one ze specyfiki danej branży i uwzględniają jej priorytety i możliwości, np. w szpitalach organizm pacjenta poddawanego różnym inwazyjnym zabiegom jest w znacznym stopniu pozbawiony możliwości obronnych i szczególnie narażony na porażenie - stąd wymagana minimalna wartość rezystancji w pomieszczeniach medycznych grupy 2 (np. sale operacyjne) wynosi 50 kΩ. Z kolei w podziemnych instalacjach górniczych trudności związane z utrzymaniem wysokiej rezystancji izolacji spowodowały obniżenie wymagań, co jednak uzupełnione zostało dodatkowymi obostrzeniami wymagającymi np. szybkiego wyłączania niektórych odcinków sieci przy wykryciu jednofazowego doziemienia.

    Aspekty ekonomiczne monitoringu sieci zabezpieczeniowych

    Podstawową zaletą stosowania systemów lokalizacji doziemień w sieciach zabezpieczeniowych jest istotne skrócenie czasu reakcji technicznych służb utrzymania w przypadku wystąpienia doziemie­nia. Ma to podstawowe znaczenie dla utrzymywania wysokiej dyspozycyjności technicznej tych sieci. Pokazuje to rys. 4.

    Rys. 4. Zalety stosowania układów lokalizacji doziemień

    Rys. 4. Zalety stosowania układów lokalizacji doziemień

    Jednocześnie należy zaznaczyć, że poniesione koszty na montaż systemów lokalizacji uszkodzeń w sieciach napięcia gwarantowanego dość szybko zwracają się, dzięki ograniczeniu liczebności służb eksploatacyjnych i niedopuszczaniu do powstawania groźnych w następstwach awarii.

    Rysunek 5 obrazuje oszczędności, jakich możemy spodziewać się po zainstalowaniu odpowiednio dobranych systemów monitoringu izolacji sieci i systemów lokalizacji uszkodzeń:

    Rys. 5. Oszczędności wynikające z użytkowania systemów lokalizacji odpływów o zaniżonej wartości izolacji.

    Rys. 5. Oszczędności wynikające z użytkowania systemów lokalizacji odpływów o zaniżonej wartości izolacji.

     

    Podsumowanie

    Często rozległe i wieloodpływowe sieci zabezpieczeniowe lub sterownicze we współczesnych obiektach energetycznych stawiają przed: projektantami, wykonawcami i eksploatatorami coraz to nowe zadania i obowiązki. Możliwość powstawania zakłóceń i wzajemnego oddziaływania na siebie poszczególnych elementów sieci, możliwość wystąpienia awarii oraz konieczność zapewnienia ciągłości zasilania nakłada obowiązek przewidywania możliwych zagrożeń już na etapie planowania całej budowy. Proponowane w artykule systemy monitoringu nie rozwiązują oczywiście problemu wystąpienia zakłóceń, ale pozwalają na ciągłą kontrolę newralgicznych punktów sieci obiektu energetycznego, dając służbom eksploatacyjnym niezastąpione narzędzie prewencyjne.

    Aby zapewnić odpowiedni nadzór nad instalacjami elektrycznymi nie wystarczą tylko same urządzenia obiektowe, konieczne jest również odpowiednio szybkie i przeznaczone dla konkretnych służb przekazanie informacji z tych systemów, czyli zapewnienie efektywnej komunikacji. Dopiero wtedy, gdy niezbędne informacje dotrą do systemów sterowania i zarządzania obiektem, a więc zostaną wprowadzone do istniejących lub projektowanych systemów nadzoru możemy mówić, że stworzyliśmy system monitoringu, który spełnia warunki odpowiedniego bezpieczeństwa zasilania ważnych odbiorów, czyli że doszliśmy do poziomu zarządzania bezpieczeństwem elektrycznym obiektu energetycznego.

     

    LITERATURA:

    [1] PN-HD 60364-4-41. Listopad 2009. Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.

    [2] PN-EN 61557-8. Październik 2007. Bezpieczeństwo elektryczne w niskonapięciowych sieciach elektroenergetycznych o napięciach przemiennych do 1000 V i stały do 1500 V. Urządzenia przeznaczone do sprawdzania, pomiarów lub monitorowania środków ochronnych. Część 8: Urządzenia do monitorowania stanu izolacji w sieciach IT.

    [3] PN-EN 61557-9. Maj 2009. Bezpieczeństwo elektryczne w niskonapięciowych sieciach elektroenergetycznych o napięciach przemiennych do 1000 V i stały do 1500 V. Urządzenia przeznaczone do sprawdzania, pomiarów lub monitorowania środków ochronnych. Część 9: Urządzenia do lokalizacji uszkodzenia izolacji w sieciach IT.

    REKLAMA

    Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

    Zapisz się
    Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
    Komentarze (0)
    Dodaj komentarz:  
    Twój pseudonim: Zaloguj
    Twój komentarz:
    dodaj komentarz
    $nbsp;
    REKLAMA
    Nasze serwisy:
    elektrykapradnietyka.com
    przegladelektryczny.pl
    rynekelektroniki.pl
    automatykairobotyka.pl
    budowainfo.pl