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...
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