Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Érintésvédelmi műszerek: nemzedékváltás!

2005/12. lapszám | netadmin |  8393 |

Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Érintésvédelmi műszerek: nemzedékváltás! A közelmúltban a magyarországi műszerpiacon is több univerzális érintésvédelmi műszer jelent meg. A műszerek ismertetői nagyon kedvező tulajdonságú készülékeket mutatnak be: általában kisméretűek, könnyű...

Érintésvédelmi műszerek: nemzedékváltás!

A közelmúltban a magyarországi műszerpiacon is több univerzális érintésvédelmi műszer jelent meg. A műszerek ismertetői nagyon kedvező tulajdonságú készülékeket mutatnak be: általában kisméretűek, könnyű kivitelűek, ideálisak a mindennapos használatra, valamint sokféle érintésvédelmi célú mérésre alkalmasak, például szigetelés-, folytonosság-, hurok-, földelési- és áram-védőkapcsoló- (ÁVK) vizsgálatok. Némelyik a fentieken kívül még megvilágítás-, feszültség-, áram- és frekvenciamérésre, valamint fázissorrend-ellenőrzésre is képes. Természetesen memóriaegységgel és számítógépes csatlakozási lehetőséggel is rendelkeznek. Több reklámlap a közismert ÉVÉ-Univerzallal hasonlít össze ilyen műszereket, és arra buzdít, hogy cseréljük le a régi műszerünket új, korszerű típusokra. Valóban érdemes-e lecserélni, vagy az új előírások miatt le kell-e cserélni a régi, jól bevált, megszokott műszerünket? Mielőtt erre a kérdésre válaszolnánk, röviden tekintsük át a kapcsolódó szabványokat, és az érintésvédelmi mérések, illetve a műszerek fejlődését!

A szabványokról
Az elmúlt évtizedekben kialakultak a létesített villamos berendezések biztonságtechnikai elvei, és ezek gyakorlati megvalósításai. Így például a hálózatok TN-, TT- vagy IT-rendszerűek lehetnek, az érintésvédelmi módok alapvetően kétfélék: védővezetősek vagy védővezető nélküliek. Ugyanígy kialakultak az érintésvédelem ellenőrzési módszerei, illetve mérési eljárásai. Az érintésvédelmi vizsgálati módszereket a ma is érvényes MSZ 4851 szabványsorozat foglalja össze, amely előírásokat tartalmaz a védővezető állapotának vizsgálatára, a földelési ellenállás és a fajlagos talajellenállás mérésére, az áram- és feszültség-védőkapcsolások ellenőrzésére, a vezeték és átmeneti ellenállás mérésére, a védővezető nélküli érintésvédelmi módok vizsgálati módszereire, végül az 1000 V-nál nagyobb feszültségű berendezések vizsgálatára. A villamos berendezések szigetelési ellenállás-mérésével az MSZ 4852:1977 szabvány foglalkozik. Ezek a szabványok ismertetik a mérés elvét, a több műszerből, szabályozó-, illetve terhelőellenállásból és nyomógombból összeállított mérési kapcsolást, meghatározzák a mérőfeszültséget, mérőáramot, az alkalmazott műszerek osztálypontosságát, és figyelmeztetnek a lehetséges veszélyekre, például robbanásveszélyes terekben végzett mérések esetén. Mérésbiztonsági előírásokat is tartalmaz a szabványsorozat, például azt, hogy a földelés mérésekor a mért földelés és a földelőszonda között 50 V-nál nagyobb feszültség ne lépjen fel. Ha 50 V-nál nagyobb feszültség lép fel, akkor gondoskodni kell a helyszín őrzéséről, azért, hogy a mérőberendezés vonatkozó részét ne érintse meg senki. A szabvány az egyes részértékeket külön-külön mérő, közvetlenül mutató műszerekben határozza meg a mérőkör elemeit (a mért értékek alapján ki kell számítani az eredményt), de megengedi a célműszerek alkalmazását is.
Korábban a műszerek tervezése, gyártása és típusvizsgálata a régebbi kiadású általános műszerszabványok (pl. MSZ KGST 788, MSZ 808 sorozat, MSZ IEC 51 sorozat), vagy a mérő, szabályozó és laboratóriumi berendezésekre vonatkozó szabvány (IEC 1010-1) alapján történt. Időközben megjelent a kimondottan érintésvédelmi műszerekre és vizsgálati módszerekre vonatkozó, IEC alapú európai szabvány az EN 61557 szabványsorozat. Ezt 2000-ben magyar nemzeti szabványként is közzétették: MSZ EN 61557-1…10. A címe: "Legfeljebb 1 kV váltakozó- és 1,5 kV egyenfeszültségű elosztórendszerek villamos biztonsága. A védelmi intézkedések vizsgálatára, mérésére vagy megfigyelésére szolgáló berendezések." A szabványsorozat gyakorlatilag az érintésvédelmi műszerek termékszabványa. Részletes előírásokat és szigorú követelményeket tartalmaz szerkezeti-kiviteli, biztonsági és meterológiai szempontból egyaránt, melyeket a műszerek tervezésénél, gyártásánál és típusvizsgálatánál is figyelembe kell venni. Ilyen előírások például a következők: minden műszernek kettős vagy megerősített szigetelésűnek kell lennie (kivéve az állandó szigetelés ellenőrző készülékeket); a műszerek kimenő kapcsai csak igen rövid időre kerülhetnek a földhöz képest 50 V-nál nagyobb feszültségre (a kimenő feszültségtől függően 5-500 századmásodpercre), és a mérés során előforduló téves hálózati kapcsolás esetén a műszerek nem mehetnek tönkre. A szabvány számítási módszert ad a mérési hiba abszolút és relatív értékére. A szabványsorozat egyes szabványai a különféle célú műszerekre vonatkozó követelményeket tartalmazzák, ezek pedig a következők: szigetelési ellenállás-, hurokimpedancia-, vezeték ellenállás-, földelési ellenállás-mérőműszerek, áram-védőkészülékek, fázissorrend-ellenőrző készülékek, szigetelésfigyelő eszközök és kombinált mérőberendezések.
A műszerekről
Emlékeim szerint a "hőskorban", az 1960-as években, de még az 1970-es évek elején is valóban egy méréshez több műszerrel mentünk ki a helyszínre - nehézkesen és bonyolultan végeztük a méréseket. Így pl. a hurokellenállás-mérés esetében a feszültségváltozás megállapítása okozott nehézséget. Más esetben emlékszem egy olyan földelésmérő műszerre, amely egy hídkapcsolású induktoros műszer volt, és sehogyan sem boldogultam vele, azonos körülmények között mindig mást mutatott. Az is emlékezetes marad számomra, amikor egy áram-védőkapcsolás ellenőrzésekor a rosszul megválasztott terhelőellenállás leégett, és olyan tisztességes zárlatot sikerült produkálni ezáltal, hogy még egy hét múlva is cserélgettük a kiolvadt biztosítókat.
A megoldást a ‘60-as évek végére kifejlesztett érintésvédelmi célműszerek jelentették. Ilyen a hazai fejlesztésű ÉVÉ-… műszercsalád: ÉVÉ-Aut I, ÉVÉ-Aut II, ÉVÉ-F, ÉVÉ-Mini, végül az ÉVÉ- Univerzal, ÉVÉ-Univerzal Electronic (EU-1) és a DVE-I típus. Ezek a műszerek a korszerű félhullámú terhelő árammal való mérést alkalmazták (System Simon). A legismertebb ezek közül a ÉVÉ-Aut II és az ÉVÉ-Univerzal (EU-1) típusú műszer. Az ÉVÉ-Aut II több egységből álló műszer. Részei: az analóg mérőművet tartalmazó, tapintócsúcscsal ellátott főegység, a kézi tapintóegység terhelőellenállással, és a különálló fémdobozban elhelyezett terhelőegység, amelyet 0,5 -nál kisebb értékek méréseinél kell alkalmazni. Gyakorlatban a három egység alkalmazása összekötve a mérőzsinórokkal (továbbá jegyzetfüzet és toll) elég nehézkessé tette a mérést. A megengedett mérési gyakoriság óránként 20 mérés, ha ezt nem tartottuk be, a kézi tapintó hamarosan tűzforró lett. Az ÉVÉ-Univerzált az 1970-es évek második felétől gyártják, kisebb módosításokkal. A műszer kompakt kivitelű, egy darabból áll, és nyakba akasztható bőr hordtáskában van elhelyezve. Lényegesen korszerűbb, egyszerűbb és kényelmesebben használható műszer, mint az elődei. Mind a mai napig sok helyen van alkalmazásban ez az analóg kivitelű műszer, amely érintési feszültség, hurok- és földelési ellenállás, zárlati áram, érintési és hálózati feszültség mérésére alkalmas. Jelentős hátránya a műszernek, hogy az áram-védőkapcsolóknál csak a leoldási áramról ad tájékoztatást, az ÁVK leoldása nélküli hurok- és földelési ellenállás mérésére alkalmatlan. A szigetelési ellenállás mérése is csak tájékoztató jellegű, mivel hálózati feszültséggel végzi a mérést a szabványban előírt 500 V egyenfeszültség helyett. Az ÉVÉ-… típusú műszerek analóg rendszerű műszerek voltak, gyakorlatilag az ÉVÉ-Univerzál Electronic típusú műszerrel az analóg műszerek kimerítették fejlesztési lehetőségeiket. A műszerek további fejlesztése csak az elektronikus- digitális rendszerek alkalmazásával volt lehetséges. Sajnálatos dolog, de tény: Magyarországon az érintésvédelmi célú műszerek fejlesztése gyakorlatilag az 1990-es évek közepén megszűnt. Az utolsó magyar fejlesztésű műszer a DVE-I jelű digitális érintésvédelmi műszer volt, ami nem terjedt el. Ugyanakkor a rendszerváltást követően a bővülő kereskedelmi lehetőségek következtében egyre több külföldi műszer került hazai forgalomba. Ezen műszerek többsége korszerű többcélú elektronikus műszer, és kielégíti az EN 61557 szabványsorozat előírásait. Az új műszerekkel együtt új mérési módszerek is megjelentek, pl. a lakatfogós földelésmérés, amely még nem szerepel a magyar szabványokban, de a gyakorlatban elfogadott módszer lett (megjegyzem, hogy az új, jóváhagyás alatt lévő IEC szabványban már benne van). Úgy vélem, hogy a korábbi fejlesztésű magyar műszerek a maguk idejében korszerű, jó műszerek voltak - sajnálom, hogy ez a hagyomány megszakadt. Az is tény, hogy az új típusú külföldi műszerek korszerűbbek, szolgáltatásaikban többet nyújtanak, használatukban kényelmesebbek, könynyebbek, a még mindig nagy számban üzemben lévő magyar műszereknél. A magyar műszerek közül az 1995/96-os fejlesztésű DVE-I közelíti meg legjobban ezeket a külföldi műszereket, de úgy látszik, nem tudta velük felvenni a versenyt.
Nemzedékváltás?

A címben kihangsúlyoztam a "nemzedékváltás" szót. Jogosan? A műszaki termékek esetében akkor használjuk ezt a kifejezést, ha a legkorszerűbb technológiát alkalmazva - nem kis mértékben a hagyományokon alapuló, az előző változatok tapasztalatait is hasznosítva - fejlesztenek ki új készüléket, berendezést. Ennek műszaki, minőségi és biztonsági jellemzői lényegesen magasabb színvonalúak az elődeinél, kezelhetősége, üzemeltetése egyszerűbb, olcsóbb, szolgáltatásaiban többet nyújt, divatos kifejezéssel: felhasználóbarát. Úgy gondolom, hogy a közelmúltban nálunk is piacra került érintésvédelmi műszerek közül sok kielégíti vagy megközelíti az új generációs műszerek kritériumait.
Egy újgenerációs műszer példája
Hazánkban sokan ismerik a példában szereplő szlovéniai cég által gyártott hálózati analizátorokat, szigetelésvizsgálókat, gép-, készülék-, kábelellenőrző és érintésvédelmi műszereket, amelyek korszerűek, könnyűek, jól kezelhetők. A cég termékpalettáján jelentős helyet foglalnak el az érintésvédelmi műszerek, amelyeket az elmúlt években intenzíven fejlesztett. E fejlesztőmunka eredménye egy többcélú érintésvédelmi műszer, amelyet nemrégiben alkalmam volt részletesen tanulmányozni és kipróbálni. Természetesen alkalmazza azokat a műszaki megoldásokat, amelyek a közvetlen elődeinél már beváltak, de figyelembe vették a fejlesztésnél a felhasználók leggyakrabban jelzett igényét is. A műszer az elődeinél kisebb és könnyebb, 1,3 kg tartozékok nélkül. A készülék áramforrása: tölthető akkumulátor- egység, ehhez alaptartozékként töltőt is mellékel a gyár. A műszer a TN-, TT- és IT-rendszerekben érintésvédelmi mérések teljes körében alkalmazható: szigetelési ellenállás-mérés szabványos egyenfeszültséggel, EPH-összekötések, folytonosság vizsgálata (>200 mA-rel) automatikus polaritásváltással, érintési feszültség mérése, hurokellenállás-mérések (L-PE), vonalellenállás mérése (L-N); áram-védőkapcsoló vizsgálatok (leoldási idő és leoldási áram mérésével), földelési ellenállás-mérések, hálózati feszültség és frekvencia mérése, a fázissorrend ellenőrzése, ezenkívül pedig megvilágítás (lux) mérésére is alkalmas a műszer. A készülék nemcsak szabványos hálózati feszültségen tud mérni, hanem a feszültségváltók szekunderköri feszültségén is: 100, illetve 110 V vonali feszültséghez tartozó 55, ill. 63 V fázisfeszültségeken. Az alapfunkciókon kívül - ahogy az egy mai korszerű műszertől elvárható - a műszer még nagyon sokat tud, hála az elektronikának. Például a műszer kijelzője, amely kétféle fényerővel működik, kiírja a fő funkció nevét, a funkcióhoz kapcsolódó paramétereket, amelyeket előre be lehet állítani; jelzi továbbá a mérés eredményét; az előre megadott paraméterek alapján kiértékeli az eredményt, s ezt szintén jelöli. A műszer a mérések alatt folyamatosan méri a feszültséget, és ezt állandóan ki is jelzi. A kijelzőn látható még az akkumulátor állapota, feltünteti, ha töltés szükséges. Esetenként további üzenetek is megjelenhetnek a kijelzőn. A különféle mérések végzésekor a következő paraméterek és határértékek állíthatók be a műszeren.

• Megvilágítás mérésekor: a megvilágítás alsó határértéke.
• Áramméréskor (külön rendelhető
lakatfogóval történik a mérés): az árammérés felső határa.
• Földelési ellenállás-mérés (két segédszondával történik a mérés): az ellenállás felső határértéke; a kijelző jelzi a mért földelési ellenállást, ezenkívül az áramszonda és a potenciálszonda ellenállását is.
• Folytonosság mérésekor: az ellenállás felső határértéke.
• Szigetelési ellenállás-méréskor: a névleges mérőfeszültséget (100…1000 V DC) és az ellenállás alsó határértékét. A műszer kijelzi a tényleges mérőfeszültséget is (pl. a beállított 500 V helyett adott esetben 528 V a tényleges mérőfeszültség).
• IT rendszerekben történő szigetelés-vizsgálat: a leoldási áram felső határértéke. A műszer kijelzi a leoldási áramot a fázisvezetők és a védővezetőpk között, illetve a szigetelési ellenállás és szivárgó áram hibaértékeit a fázisvezetők és védővezetők között.
• Vonal- és hurokellenállás mérésekor: az alkalmazott biztosítók karakterisztikája, névleges árama és leoldási ideje. A műszer kijelzi a mért vonal-, ill. hurokellenállást, a várható rövidzárási áramot, és a várható rövidzárási áram alsó határértékét.
• Áram-védőkapcsoló vizsgálatakor négy alfunkció közül lehet választani: érintési feszültség, leoldási idő és áram mérése, és egy automatikusan lefolytatott ellenőrzési sorozat.
• A műszeren be lehet állítani az érintési feszültség határértékét, a vizsgált áram-védőkapcsoló névleges kioldási áramát, a kioldási áram vizsgálati szorzóját, a mérőáram kezdeti polaritását, a kapcsoló típusát (általános, késleltetett, AC, A) és a kioldó hibaáram nemét. A műszer alkalmas áram-védőkapcsoló kioldása nélküli hurokellenállás- mérésre. A műszer a választott alfunkciótól függően kiírja a mért érintési feszültséget, a hurokellenállást, a kioldási időt, a kioldási áramot és az automatikus vizsgálati sorozat részeredményeit. A műszer a beállított paraméterek alapján értékel, és jelzi, hogy a mért érték megfelelő-e vagy nem.
Természetesen minden eredményt tárolni lehet a memóriaegységben, ezeket számítógépes csatlakozáson (USB vagy RS232) keresztül a számítógéppel is elő lehet hívni, szerkeszteni és kinyomtatni. (Szoftver: MS Windows-kompatibilis PC szoftver.) További kényelmi szolgáltatások: a "Help" menü segítségével minden mérés kapcsolási rajza is megjeleníthető a kijelzőn; a "Setup" menü segítségével kiválasztható a vizsgált védelmi rendszer (TN, TT, IT), a zárlati áram számításánál alkalmazott biztonsági szorzó, és a műszer nyelve (egyelőre sajnos csak angol, német és spanyol; a gyártó ígérete szerint 2005 végére a magyar is). A műszer alaptartozékai: szondák, csipeszek, mérőzsinórok, különféle mérőfejek. A műszer kezelése nem bonyolult - de az is igaz, hogy akinek hasonló műszerrel nincs gyakorlata - annak célszerű komolyan áttanulmányozni és begyakorolni a műszer használatát.
Cseréljünk?

Visszatérve az írásom elején feltett kérdésekre: érdemes-e lecserélni, vagy az új előírások miatt le kell-e cserélni a régi, jól bevált, megszokott műszerünket? Idézek a Magyar Elektrotechnikai Egyesület rendszeresen ülésező Érintésvédelmi Munkabizottságának 2005. június 1-jei üléséről készült emlékeztetőből:
"Az érintésvédelmi műszerekkel foglalkozó MSZ EN 61557 szabványsorozat biztonsági előírásai azt mondják, hogy e műszereknek - a szigetelésmérő műszerek kivételével - a vizsgált hálózatra kiadott feszültsége csak abban az esetben haladhatja meg az 50 V~ feszültséget, ha azt a műszerbe beépített védelem a feszültség függvényében előírt idő (230 V feszültség esetén max. 50 ms) alatt kikapcsolja. Ez a korábbi műszereknél nem valósítható meg. Ezért az ennek meg nem felelő új műszer valóban nem gyártható, illetve újként nem hozható forgalomba. Mivel azonban a szabványok alkalmazása ma már önkéntes (csak a szabványban előírt biztonsági szint fenntartása és az ezzel kapcsolatos felelősség vállalása kötelező), meglévő műszer esetén ezzel azonos biztonság más módszerrel is biztosítható. Ilyen módszer lehet például a méréseket végző vállalkozáson belül kiadott olyan utasítás, amely szerint ezeket a műszereket csak ezek használatára (és alkalmazásának veszélyeire) megfelelően kioktatott, ilyen mérésekben megfelelő gyakorlatot szerzett szakemberek használhatják.
A műszerek pontosságára ez a szabványsorozat nem ad lényegesen szigorúbb követelményeket, mint a korábbiak, ez a pontosság már nem is kötelező, s ha nem az érintésvédelmi szabványban megadott (megengedett) korlátérték közelében van, nem is lényeges."
A válaszom tehát a feltett kérdésre: nem kell feltétlen lecserélni a régi műszerünket, ha az elfogadható állapotú, kalibrált műszer, de érdemes!
Hiszen e korszerű műszerek által nyújtott sokoldalú szolgáltatás és biztonság miatt megéri a műszerváltás!
Arató Csaba
a MEE tagja