Specijalisti

ki diplomski stru

ni studij elektrotehnike

TEHNIKE ODRŽAVANJA I ISPITIVANJA ELEKTRI

NE OPREME

Akademska godina: 2015/2016

SEMINARSKI RAD

Provjera niskonaponskih elektri

nih instalacija u prostorima ugroženim

eksplozivnom atmosferom

Izradio:

Hrvoje Špani

JMBAG: 2401028139

U Zagrebu, 3. prosinca 2015. godine

Tehnike održavanja i ispitivanja elektri

ne opreme - Seminarski rad, stranica 2

Sadržaj

1. Uvod

2. Zakonska regulativa

3. Elektri

ne instalacije u ugroženom prostoru

4. Elektri

na zaštita

4.1. Zaštita od preoptere

enja

4.2. Zaštita od zemljospoja

4.3. Zaštita od kratkog spoja

4.4. Zaštita od opasnih napona iskrenja

5. Mjerni instrumenti i oprema za ispitivanje elektri

ne instalacije u prostorima ugroženim

eksplozivnom atmosferom

6. Provjera elektri

ne instalacije

7. Pregled elektri

ne instalacije

8. Ispitivanje elektri

ne instalacije

8.1. Mjerenje kontinuiteta (neprekinutosti) PE vodi

a neelektri

nih ure

aja i metalnih masa te

zaštitnog i dodatnog (vanjskog) PE vodi

a elektri

nih ure

aja izravnim mjerenjem otpora

8.2. Mjerenje kontinuiteta (neprekinutosti) zaštitnog i dodatnog vanjskog PE vodi

a elektri

nih

ure

aja mjerenjem impedancije petlje kvara

8.3. Mjerenje otpora izolacije elektri

nih instalacija

8.4. Mjerenje otpora (poluprovodljivih) podova i zidova

8.5. Mjerenje otpora uzemljenja

8.6. Zaštita automatskim isklopom opskrbe (mjerenje impedancije petlje kvara)

8.6.1. TN sustavi

8.6.2. TT sustavi

8.6.3. IT sustavi

8.7. Dodatna zaštita (mjerenje i ispitivanje strujne zaštitne sklopke)

8.8. Mjerenje i ispitivanje zaštite od preoptere

enja elektromotora (pove

ana sigurnost 'e',

oklapanje 'd')

8.9. Zaštita od pojave stati

kog elektriciteta

Tehnike održavanja i ispitivanja elektri

ne opreme - Seminarski rad, stranica 4

- HRN EN 61557:2009 Elektri

na sigurnost u niskonaponskim distribucijskim sustavima do 1000 V

izmjeni

ne struje i 1500 V istosmjerne struje - Oprema za ispitivanje, mjerenje ili nadzor zaštite

3. Elektri

ne instalacije u ugroženom prostoru

Kada se elektri

na oprema treba instalirati u prostore ugrožene eksplozivnom atmosferom zapaljivih

plinova,  para,  maglica,  prašina  ili  vlakanaca,  potrebno  je  primijeniti  posebne  zaštitne  mjere  da  bi  se
smanjila  vjerojatnost  paljenja  eksplozivne  atmosfere.  Za  nastajanje  eksplozivne  atmosfere  u
postrojenjima  u  kojima  se  obavljaju  tehnološki  procesi,  potrebna  je  odgovaraju

a koncentracija

zapaljive tvari u zraku (kisik) pri odre

enim atmosferskim uvjetima tlaka i temperature (uzro

nik

paljenja). Uslijed tog procesa se osloba

a dovoljna minimalna vrijednost energije paljenja i proces

gorenja se prenosi na cijelu nezapaljenu smjesu i dovodi do eksplozije. Paljenje može biti uzrokovano
elektri

nim lukom, iskrom ili zagrijanom površinom, koji mogu nastati u normalnom pogonu ili pod

posebnim uvjetima kvara. U tom smislu norme namijenjene instalacijama prostora ugroženog
eksplozivnom atmosferom dopunjuju norme za neugrožene prostore. Pažljivim smještajem elektri

opreme, treba uvijek nastojati što više elektri

ne opreme smjestiti u manje ugrožene prostore ili u

neugrožene prostore. Eksplozija može nastati samo uz koincidenciju eksplozivne atmosfere i
uzro

nika paljenja. Zaštitnim mjerama se, na prihvatljivu razinu, smanjuje vjerojatnost da elektri

instalacije postanu uzro

nikom paljenja. Ove mjere pretpostavljaju da je elektri

na oprema pravilno

odabrana za odgovaraju

e zone, ispravno instalirana, ispitana, održavana i upotrebljavana sukladno

njihovim nazivnim parametrima. U postrojenjima, bez obzira na njihovu veli

inu, mogu postojati brojni

uzro

nici paljenja od elektri

ne i neelektri

ne opreme, kojoj je elektri

na oprema pridružena. Za

elektri

ne instalacije, u prostorima ugroženim eksplozivnom atmosferom, na snazi su me

unarodne

norme IEC-a i CENELEC-a prihva

ene kao hrvatske norme.

4. Elektri

na zaštita

Elektri

noj zaštiti je dana puna „tehni

ka sloboda“, ali u smislu tendencije primjene najboljih mogu

mjera koje prema današnjem stupnju tehnološkog razvoja stoje na raspolaganju. Za elektri

nu zaštitu

postoji zahtjev da instalacije moraju biti zašti

ene od preoptere

enja i štetnog u

inka kratkog spoja i

zemljospoja. Zaštita od zemljospoja i kratkog spoja bez štetnog djelovanja u ugroženim prostorima
može jedino zna

iti sprje

avanje paljenja eksplozivne atmosfere jer jedino tako ne

e biti štetnog

inka od kvara. Me

utim, to je prakti

no vrlo zahtjevna odrednica za koju se mogu poduzeti sve

raspoložive tehni

ke mjere koje

e najviše umanjiti vjerojatnost paljenja eksplozivne atmosfere, kao

najve

e štetne posljedice. Oži

enje instalacije mora biti zašti

eno o preoptere

enja i izraženog u

inka

kratkog spoja i zemljospoja. Sva elektri

na oprema mora biti zašti

ena od izraženog u

inka kratkog

spoja i zemljospoja. Ure

aji za zaštitu od zemljospoja i kratkog spoja moraju biti takvi da nisu samo-

uklopivi pod uvjetima kvara, drugim rije

ima da se mogu uklopiti nakon pouzdanog otklanjanja kvara.

Višefazna trošila moraju biti zašti

ena da zbog gubitka faze ne do

e do pregrijavanja. Rotacijski

elektri

ni strojevi dodatno moraju biti zašti

eni od preoptere

enja, osim ako mogu trajno podnositi

struju pokretanja uz nazivni napon i frekvenciju ili u slu

aju generatora struju kratkog spoja, bez

nedopuštenog zagrijavanja.
Elektri

ne zaštite koje propisuju norme obuhva

aju za:

- preoptere

enje: bimetalne releje ili okida

e koji djeluju preko sklopnih ure

aja prema „I-t“

karakteristici, s djelovanjem ovisnim o veli

ini struje preoptere

enja,

- za kratki spoj: topljive osigura

e koji prekidaju strujne krugove prema svojoj karakteristici djelovanja,

a brzina djelovanja ovisi o struji kvara; elektromagnetske releje ili okida

e koji prekidaju struju kvara

sklopnim ure

ajem,

- za zemljospoj: kod svih sistema mreža strujnu diferencijalnu zaštitu; kod neuzemljenih sistema IT
mreža kontrolnike izolacije mreže prema zemlji.

4.1. Zaštita od preoptere

enja

Zaštita od preoptere

enja mora uzeti u obzir režim pogona i osigurati da ne

e do

i do preoptere

enja

u normalnom radu, a u skladu s izolacijskim svojstvima instalacije. Za slu

aj kvara da ne

e do

i do

zagrijavanja iznad dopuštenog prema temperaturnom razredu što zna

i izbje

i iskrenje zbog proboja

izolacije i paljenje prekomjernim zagrijavanjem. Temeljno pravilo ove zaštite je ne prekora

iti

Tehnike održavanja i ispitivanja elektri

ne opreme - Seminarski rad, stranica 5

temperaturu dopuštenu temperaturnim razredom. Istovremeno se ne smije dopustiti prekora

enje

dopuštene temperature primijenjene klase izolacije ako je manja od temperaturnog razreda.
Pregrijavanje iznad klase izolacije ubrzano stari izolaciju i dovodi do proboja, koji je i uzro

nik paljenja

uz eventualno prisutnu eksplozivnu atmosferu, što ovisi i o primijenjenoj vrsti zaštite.

4.2. Zaštita od zemljospoja

Zaštiti od zemljospoja možemo udovoljiti ako primijenimo tehni

ki raspoložive mjere:

- primijeniti sistem mreže koji to najbolje omogu

ava, što je vrlo

esto diktirano od isporu

itelja

energije,
- osigurati pouzdan i trenutni isklop u slu

aju zemljospoja, pri

emu zemljospojem treba smatrati pad

otpora izolacije ispod 50

Ω

/V ili struju gubitka ve

u od 50 mA, koju se smatra opasnom strujom

strujnog udara

ovjeka. Za zaštitu od strujnog udara diferencijalnom sklopkom smatra se da je 30 mA

potrebna granica djelovanja, što je prihvatljivo i za ugrožene prostore ako se može održati bez smetnji
pogona. Iskustvo je pokazalo da je s naslova uzro

nika paljenja dovoljna osjetljivost od 100 mA, što

se u svim industrijskim uvjetima može posti

i bez ometanja pogona,

-  prihvatljivo  vrijeme  isklapanja  za  ugrožene  prostore  treba  smatrati  vrijeme  manje  od  100  ms,  uz
prihvatljivu  osjetljivost  od  100  mA,  za  što  je  važno  osigurati  i  održavati  kontinuitet  i  integritet
uzemljenja,
- za pokretne, prenosive i nosive instalacije, uzemljenje bi trebalo biti trajno nadzirano;
-  zaštita  od  zemljospoja  može  se  u

inkovito obaviti pomo

u diferencijalne struje, za sve sisteme

mreža, osim za sistem TN-C te pomo

u trajne kontrole izolacije za IT sisteme mreža.

4.3. Zaštita od kratkog spoja

Zaštita od kratkog spoja zahtijeva poznavanje struje kratkog spoja i to njene najmanje i najve

ekivane vrijednosti. Prema najmanjoj se osigura pouzdano djelovanje isklopa, odnosno djelovanje

zaštitnog ure

aja, a prema najve

oj se osigurava pouzdan prekid struje, a to zna

i da je rasklopna

snaga (prekidna struja) zaštitnog ure

aja ve

a od najve

e o

ekivane snage (struje) kratkog spoja.

Najmanju struju kratkog spoja treba ra

unati uz najmanje kapacitete mreže, uz jednopolni i dvopolni

kratki spoj i pogonski zagrijane kabele. Najve

u struju kratkog spoja treba ra

unati uz najve

kapacitete mreže koji se o

ekuju u budu

nosti za vrijeme o

ekivanog pogona, što zna

i najmanju

nadomjesnu impedanciju mreže odakle se napaja objekt. Isklop mora uslijediti trenutno prema
tehni

kim mogu

nostima. Vrijeme isklopa kvara je vrlo bitan faktor sigurnosti u ugroženom prostoru jer

u mnogim slu

ajevima može sprije

iti nastajanje uzro

nika paljenja. Ako do

e do kvara unutar ku

išta

opreme ili

ak unutar kabela, potrebno je neko vrijeme da kvar svojom destrukcijom do

e do

eksplozivne atmosfere. Za pouzdanu zaštitu od kratkog spoja unutar traženog vremena isklopa bitno
je poznavati najmanju struju kratkog spoja koja se o

ekuje zbog pouzdanog aktiviranja zaštite te

najve

u o

ekivanu struju kratkog spoja kroz zaštitni sklopni ure

aj, zbog njegovog dimenzioniranja i

sposobnosti pouzdanog prekida struje kratkog spoja. Što se ti

e vremena isklapanja, teško je

razdvajati zemljospoj od kratkog spoja jer kod uzemljenih mreža zemljospoj i jednopolni kratki spoj je
isti kvar i zahtijeva trenutno i što je mogu

e kra

e vrijeme isklopa, ali ne dulje od 100 ms. Op

i zahtjevi

za elektri