Tanulságos történetek

EMC körüli utazások II.

2006/6. lapszám | netadmin |  4370 |

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

EMC körüli utazások II. Ártatlan túlfeszültség-levezetők A műszaki meghibásodás, illetve az ebből adódó anyagi és presztízsveszteség természetesen rendkívül kellemetlen a szakember számára: amennyiben azonban személyi sérülés is keletkezik, a ...

EMC körüli utazások II. Ártatlan túlfeszültség-levezetők

A műszaki meghibásodás, illetve az ebből adódó anyagi és presztízsveszteség természetesen rendkívül kellemetlen a szakember számára: amennyiben azonban személyi sérülés is keletkezik, a szakmai mulasztás, tévedés új dimenzióba kerül, új felelősséget ró a tervezésben, kivitelezésben, karbantartásban érintettekre.

Egy évvel ezelőtt egy igen jelentős, területileg és kapacitásban nagy volument képviselő létesítményben túlfeszültség-védelmi rendszer telepítésére került sor. Kellemetlen meglepetésként érkezett a telefonhívás, hogy az egyik elosztóberendezés néhány cellája teljesen kiégett: nemcsak a telepített berendezések "tűntek el", hanem még a vasszerkezet is komoly károkat szenvedett.
Az ilyen feladatokra szakosodott műszaki szakember feladata alkalmanként a detektív vagy az oknyomozó riporter munkakörére emlékeztet: adott esetben itt is számos jelenség együttes mérlegelésére volt szükség a helyzet tisztázásához.
A balesetet megelőzően az elosztóban több, ideiglenes áramkört kötöttek be, amelyek idővel feleslegessé váltak. A már nem szükséges kábeleket ezért el akarták távolítani. Igen ám, de a létesítmény jellegéből adódóan (folyamatos termelés) a feszültség-mentesítést nem lehetett végrehajtani, így tehát feszültség alatt kellett a szerelést elvégezni.
Többen is tartózkodtak a helyiségben: a feladattal megbízott villanyszerelő a munka vége felé járva benyúlt az elosztóba, hogy az utolsó (egyébként jelentéktelen méretű, másfeles) vezetéket elcsípje. Elmondása szerint ebben a pillanatban hatalmas dörrenés hallatszott, ív keletkezett, majd szinte azonnal lángok borították el az elosztócellákat.

(A jelenség szemrevételezése után meg kellett állapítani, hogy a villanyszerelő által elszenvedett arc- és kézsérüléseknél sokkal súlyosabb következményekkel is járhatott volna a baleset.) A helyiségben tartózkodó kollégák azonnal kifutottak, a sérült is a saját lábán hagyta el az elosztót. A munkavezető első lépésként azonnal ellenőrizte a létszámot: meg akart győződni arról, hogy mindenki kimenekült-e a helyiségből, s mivel abszolút biztos akart lenni abban, hogy senki nem maradt bent, visszafutott a helyiségbe. Bár ilyen körülmények nehéz tájékozódni, azt megállapította, hogy ember nem tartózkodik az elosztóban, s meglepő módon azt állította, hogy amikor visszament a helyiségbe, a lángok mellett további durranásokat, reccsenéseket hallott, s szerinte még fenn állt az ív. Ezek fontos információk a vizsgálatot végző szakember számára! Az okokat keresve felmerült a gyanú, hogy esetleg a túlfeszültség-levezető eszközök állhatnak a baleset hátterében. Le kell szögezni, hogy önmagukban ezek a készülékek (ma már) ilyen jelenségeket nem tudnak kiváltani, így adódott a következtetés, hogy valami más okot kell keresni.

Az oknyomozás végül azt állapította meg, hogy több körülmény szerencsétlen összejátszása vezetett a balesethez, illetve üzemzavarhoz. Az egyik "felelős" a szerencsétlen szekrény-kialakítás volt. A sok kisáramú leágazást tartalmazó cellában nem alakítottak ki csoport-túláramvédelmet, ezért az első túláram-védelemként a nagyáramú betáplálási megszakító szolgált, amelyről a vizsgálat kiderítette, hogy a megszakító gyors kioldásának beállítása nem volt megfelelő. A másik felelős a kismegszakítók elhelyezése volt: a túlzsúfolt cellában egy meglazult, földpotenciálon lévő alkatrész nekinyomódott az egyik kismegszakító betáplálásának. A kivitelezés jellegéből adódóan lehetőség nyílott arra, hogy egy rossz mozdulatnak köszönhetően valaki véletlenül összenyomja a két fémrészt, gyakorlatilag gyűjtősín-zárlatot okozva.
Le kell szögezni, hogy ilyen esetekben a teljes rekonstrukcióra nincs lehetőség. Nagy valószínűség szerint azonban az történt, hogy amikor a szerelő megpróbálta a feleslegessé váló kábelt eltávolítani, nekitámaszkodott az egyik szerkezeti elemnek, az pedig hozzáért a potenciálon lévő fázisvezetékhez, amely mögött a betáplálási megszakító jelentette a túláramvédelmet. Ezt erősíti meg az a körülmény, hogy ezen a ponton az elosztó jelentős szerkezeti károsodást szenvedett.
Tanulságként leszögezhető, hogy az ilyen balesetek megelőzésének egyetlen eszköze az, ha már magát a veszélyforrást, mint lehetőséget is kizárjuk. Rengeteg olyan elosztót lehet látni például, ahol a cella alsó részén vízszintes síkban van kiterítve a sín, és még csak egy védelmet nyújtó plexilemezt sem helyeznek el rajta. Ez azt jelenti, hogy ha valaki kissé ügyetlenkedve a fémceruzáját véletlenül beejti a cellába - s így gyűjtősín-zárlatot okoz -, akkor bizony szerencsésnek mondható, ha egyáltalán túléli a bekövetkező balesetet. A fellépő gyűjtősín-zárlat során akár 10, 20 vagy 50 kA-es zárlati ív is kialakulhat, így az ember közvetlen életveszélynek teszi ki magát.
Alapkövetelmény, hogy csak abban az elosztóban szabad munkát végezni, amelynek felépítését alaposan kiismertük, s amely feszültségmentes. Ha mégis feszültség alatt kell szerelni, használjuk ki a kötelező egyéni védőeszközök nyújtotta védelmet.

Az adott történetnél maradva, ki gondolná, hogy egy egyszerű, ártatlannak tűnő mozdulat életveszélyes helyzetet teremthet?

Túlfeszültség a nullavezető szakadásából (!?)

Egy mobil mérőállomás beépített, D-osztályú túlfeszültség-levezető készülékkel rendelkezett. Tudvalevőleg a mobil mérőállomások energiaellátása mindig jelent némi nehézséget: az adott esetben saját 3-fázisú, 1 kV-os csatlakozókábellel látták el, azaz a helyszíni csatlakozásnál egy szabványos háromfázisú dugaszolóaljba kellett csatlakoztatni a kábelt.

Az egyik mérés alkalmával sajátos műszaki probléma következett be. A főkapcsoló bekapcsolt állásban volt (mellesleg helytelenül), amikor a kábel dugaljba csatlakozása után az egyes műszerek üzembe helyezése sorban sikertelennek bizonyult. Amíg a meghibásodáson törte a fejét a kezelőszemélyzet, recsegő, ropogó hangok hallatszottak, majd az egyik műszer felett füst jelent meg, és egy túláram-védelem le is kapcsolt a busz belső elosztójában. A jelenlévő kezelők konstatálták, hogy az egyik dugaljsávba helyezett D-osztályú túlfeszültség-levezető készülék zöld jelzése piros színre váltott: nyilvánvalóvá vált a meghibásodás ténye. Némileg rezignáltan tudomásul vették, hogy valami probléma lépett fel: vagy az állomással vagy a hálózattal kapcsolatban. A helyi villanyszerelő megvizsgálta a táppontot, majd közölte, hogy a hálózat rendben van: a három fázis a megfelelő paraméterekkel rendelkezésre áll. Ezek után értesítették a mobil mérőállomás gyártójának képviseletét azzal a meggyőződéssel, hogy túlfeszültség érte a berendezést. A cég képviselője azt javasolta, hogy kérjenek fel külső szakembereket a hiba pontos megállapítására, s a végén az viseli a kár költségeit, akinél a mulasztás történt.

Kezdődhetett tehát ismételten az oknyomozás! Az első meglepetés az volt, hogy abban a műszeregységben, amelynek a füst a forrása volt, a túlfeszültség-levezetőt rosszul telepítették. A nulla és a fázis közé kötött varisztor teljesen elszenesedett, környezete el volt kormozódva, látszott, hogy itt bizony ív is keletkezett. A varisztor állapotából következtetni lehetett arra, hogy viszonylag hosszabb ideig állhatott fenn a túlzott igénybevétel. Jól használható nyomnak bizonyult, hogy a túlfeszültség-védelmi készülékben csak az üzemállapotot jelző lámpa ment tönkre, és a varisztorokat leválasztotta a belső termikus védelem! A termikus leválasztásról annyit kell tudni, hogy ezeket azért alkalmazzák, hogy amikor a varisztorok öregedni kezdenek és egyre jobban melegszenek, akkor ezek a termikus leválasztók kapcsolják le a varisztort a hálózatról, nehogy komolyabb műszaki problémát vagy kárt okozzon. Ez történt az adott esetben is, tehát megállapítható volt, hogy nem egy villámcsapás okozta nagy túlfeszültség volt az, ami tönkretette a varisztorokat: ekkor ugyanis nem lett volna ideje a D-osztályú védelemnek a lekapcsolásra, és másként sérült volna a műszer belső védelme is. Egyéb nyomok is azt valószínűsítették, hogy nem tranziens, hanem kifejezetten üzemi túlfeszültség jelent meg a rendszeren. Be kell azonban vallani, hogy üzemi túlfeszültségek egy háromfázisú rendszeren viszonylag ritkán fordulnak elő. Hozzátartozik a történethez, hogy a mérőberendezést egy kommunális létesítményben állították fel, s ennek villamos hálózata már jócskán felújítást igényelt volna, ezért ez is gyanúba került.
Létezik egy különleges túlfeszültség-keletkezési forma, amit a nullavezető szakadása okozhat. Amikor a háromfázisú hálózaton szimmetrikus fogyasztók működnek (azonos értékű terheléssel), a nulla vezetőre igazából nincs is szükség, hiszen áram nem fog folyni rajta, és potenciálja a földpotenciál. Persze a valóságban nem ilyen szokott lenni a hálózat: itt is az történt, hogy egy fázison egy nagy fogyasztó helyezkedett el, a másik kettőre pedig több, nagyon kis energiaigényű fogyasztót kapcsoltak. Amikor a nullavezető valamilyen oknál fogva megszakad, a nagy terhelésű fogyasztó a "lebegő" nulla vezető potenciálját a fázisfeszültségre húzza fel. És ebben a pillanatban a másik két fázison lévő kisebb fogyasztók megkapják a vonali feszültséget, ami az ismertetett jelenségekhez vezethet.
A mérőkocsiban a nyomok számbavételekor 99%-os bizonyossággal megállapíthattuk, hogy a nullavezető szakadása idézte elő a műszaki hibát.
A mobil mérőállomás tulajdonosa azonban úgy nyilatkozott, hogy ő ugyan nem villamos szakember, de gépész tanulmányai alapján azt vélelmezi, hogy ezer más módon is keletkezhetett a túlfeszültség. Szakmai kompetenciámra hivatkozva ennek ellenére jegyzőkönyvben rögzítettem az általam legvalószínűbbnek tartott műszaki diagnózist. Távozásom után a tulajdonos a mérőállomás szakembereivel együtt megvizsgálta a mérési helyszín villamos hálózatát. Mondani sem kell: megtalálták az elégett nullavezetőt, tehát a gyanú alaposnak bizonyult. Egy hibásan meghúzott csavar volt a kiváltója az egész eseménysorozatnak.
Tanulságként leszögezhető, hogy talán megkérdőjelezhető az a szakmai és laikus körökben is meglehetősen elterjedt meggyőződés, hogy a hálózat mindig tökéletes állapotban rendelkezésre áll, s ha még túlfeszültségvédelmet is telepítünk rá, biztosan nem lehetséges, hogy túlfeszültség okozzon károkat. Pedig ez távolról sincs így: mint a példa mutatta, egy hibásan kötött vagy elöregedett nullavezető akár a fentinél jóval komolyabb károk kialakulásához vezethet. S nem árt megjegyeznünk azt sem, hogy a szakmai nyelvben csak túlfeszültség-védelemként emlegetett megoldás és eszközpark kizárólag a tranziens, rövid idejű túlfeszültség-impulzusok ellen véd: a tartós, "üzemi" jellegű túlfeszültségek ellen nem csak, hogy nem nyújtanak védelmet, de még maguk is áldozatul esnek. Dr. Fodor István
A történetben szereplő szerelővállalkozás egy 24 lakásos társasház komplett villamossági munkálataira kapott megbízást a főváros környékén a tavalyi év derekán. A jelenkor igényeinek megfelelő villanyszerelői feladatok képezték a megrendelést: a teljes gyengeáramú rendszer telepítésére éppúgy vonatkozott az árajánlat, mint például a villámvédelmi eszközök beszerelésére.

Hozzá kell tenni, hogy a (szerelőcsapat) kivitelezés vezetője rendelkezett biztonságtechnikai felülvizsgáló szakképesítésekkel: a megállapodás alapján ő végezete el tehát villámvédelmi, érintésvédelmi, valamint a szabványossági felülvizsgálatot. Tekintettel arra, hogy a vezető rendelkezett mestervizsgával és több éves szakmai tapasztalattal, mint regisztrált villanyszerelő a fogyasztásmérő-helyek kialakítását is ő végezte. Ennek megfelelően ő látta el a megfelelő engedélyek birtokában a felelős műszaki vezetői tisztet is az épületvillamosság vonatkozásában, mivel már jóval a szóban forgó kivitelezés előtt kérelmezte a felelős műszaki vezetői névjegyzékbe történő felvételét, amit teljesítettek is. Ennek megfelelően az építési napló vezetésének tiszte is rá hárult (a tényt az építési naplóban is rögzítette). A kivitelezés lényegében problémamentesen folyt le. Az átadás-átvételi eljárás során az önkormányzat igényelte a felelős műszaki vezetői besorolás igazolását, valamint a különböző felülvizsgálati dokumentációkat is a használatba vételi engedély kiadásához. Ekkor következett be a nagy meglepetés: az önkormányzat, illetve a tűzoltóság nem fogadta el a dokumentációkat, mivel megállapítása szerint az adott építményfajtára megfelelő felelős műszaki vezetői jogosultsággal nem rendelkezett (lásd A műszaki ellenőr válaszol rovatunkat!). Ezt követően a szakember már hiába érvelt azzal, hogy felülvizsgálói képesítése, pontosabban szaktudása révén gyakorta ő állapít(hat)ja meg a helytelen, kivitelezhetetlen szakipari megoldásokat. S hozzá kell tenni, hogy a jelenleg érvényben lévő jogszabályok alapján erre a helyzetre nincs jogorvoslati lehetőség!

Tanulság: sokakban felmerülhet a kérdés, hogy számos kolléga rendelkezik ugyan felelős műszaki vezetői besorolással, de az ehhez szükséges ismeretanyagnak esetleg már nincs a birtokában.

---