EMC körüli utazások I.
2006/5. lapszám | netadmin | 3981 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
EMC körüli utazások I. Földelési tévedés személyi sérüléssel Az alábbi, szomorú következményeket taglaló történet helyszíne egy méretében, villamos fogyasztásában, valamint a rendszer összetettségében kiemelkedőnek számító ipari objektum. A lé...
Földelési tévedés személyi sérüléssel
Az alábbi, szomorú következményeket taglaló történet helyszíne egy méretében,
villamos fogyasztásában, valamint a rendszer összetettségében kiemelkedőnek számító
ipari objektum. A létesítmény jellegéből fakadóan a kiépített rendszer fogyasztását
több elektronikus fogyasztásmérő méri. Ezek a mérőkészülékek minden esetben a
főelosztó berendezésben kerültek elhelyezésre.
Az üzembe helyezést követően bejelentés érkezett, hogy az egyik fogyasztásmérő
feltehetően rosszul működik, mivel rendszeresen valószínűtlenül magas fogyasztási
értéket mutat. A telefonos konzultáció nem segített: elkerülhetetlenné vált a
helyszíni ellenőrzés. Ennek keretében első lépésként a fogyasztásmérő és a hozzá
tartozó áramváltók, műszaki adatok, valamint az üzembe helyezésre vonatkozó előírások
áttekintésére került sor. A fogyasztásmérő gépkönyvében különös nyomatékkal szerepelt
az a kitétel, hogy tilos az áramváltókat "csillagba kapcsolni", illetve a csillagpontot
leföldelni. Sajnos, a kivitelező villanyszerelők számára nem volt evidens az,
hogy a létesítés megkezdése előtt a műszaki dokumentációt át kell tanulmányozni.
A vizsgálat megkezdése előtt rögzítették a feltételeket: eszerint a mérőegység
ellenőrzését úgy hajtják végre, hogy terhelés alatt végeznek méréseket, de a
teljes elosztó feszültségmentesíthető marad. A lakatfogókkal végzett mérések
igazolták, hogy a mérőberendezés valóban nem pontos fogyasztási értékeket rögzít,
ellenben nem több, hanem lényegesen kevesebb fogyasztást mutat a ténylegeshez
viszonyítva. A szemrevételezésnél már azonnal világossá vált a probléma oka is:
a szerelők az áramváltók szekunderein csillagpontot képeztek, és azt leföldelték
(PE) az előírások mellőzésével.
A hiba orvoslása igen egyszerűnek tűnt: a létesítményhez tartozó villanyszerelők
a feszültségmentesítést követően megszüntették a csillagpont földelését, majd
visszakapcsolták a hálózatot, elindították az önellenőrző mérést: minden helyesen
működött. A történetnek azonban sajnos nincs vége. Az egyik helyi villanyszerelőnek
eszébe jutott, hogy az objektumban létesítettek még egy, teljesen hasonló kialakítású
főelosztót, s ugyanilyen problémát jelzett az ottani bérlő is. A diagnózis megegyezett
az előzővel, s a megoldás is azonos volt. Felmerült azonban egy igen komoly nehézség:
ezt a főelosztót nem lehetett feszültségmentesíteni! Az elosztónak nem az elülső
síkjában, hanem a második síkjában helyezkedett el a szóban forgó fölösleges
(és egyben helytelen) földelési kötés: tehát a villanyszerelőnek az volt a dolga,
hogy a vezetékek tengerén átnyúlva meglazítsa a sorkapcsot, majd az egyetlen,
vonatkozó PE-vezetéket kihúzza. Amint azonban a szerelő benyúlt a főelosztóba,
és kikötötte a PE-vezetéket, zárlat, és ennek nyomán ívkifúvás keletkezett. A
rendszer azonnal lekapcsolt, megszólalt a tűzjelző rendszer. A két villanyszerelő,
a szerelést végző személy és a segítőtársa, aki közelről figyelte az eseményeket,
az arcán és a kezén égési sérüléseket szenvedett. Emellett jelentős anyagi kár
is keletkezett.
Tanulságként elsőként az emelhető ki, hogy nem lehet készülékek, berendezések
telepítését úgy elvégezni, hogy a szerelési munka megkezdése előtt nem tanulmányozzák
át a gépkönyvet, különösen a földelési megoldás kialakításának vonatkozásában.
Senki nem tudhatja fejből azt, hogy az egyes berendezések belső kialakítása
milyen, s ennek megfelelően milyen földelési megoldás vonatkozik rá. Nem
lehet rutinból eljárni: ha az ismertetés nem érthető, a gyártói képviselet
értelmezését kell kérni.
Fontos másodikként kiemelni, hogy a megrendelők, a bérlők mindent és azonnal
akarnak: egy dolgot viszont feltétlenül el kívánnak kerülni, az üzemszünettel
járó áramkimaradást. Pszichés nyomást fejtenek ki a villamos szakember irányába
abból a célból, hogy rábírják a feszültségmentesítés elhagyására. De ha a
tényleges megbízási körülmények kényszerítők is a vállalkozó számára, akkor
sem szabad megfeledkeznie a feszültség alatti munkavégzésre vonatkozó szabályokról.
Harmadsorban el kell mondanunk, hogy az utóbbi időben bevett szokássá vált,
hogy a beruházók részére az elosztógyártó cégek az elvi, egyvonalas tervek
ismeretében maguk készítik el az elosztóberendezés kiviteli terveit, végzik
el a konkrét szekrények kialakítását: tehát ők döntik el, hogy mekkora legyen
a szekrény mérete, hány és milyen sík kerüljön kialakításra benne stb. Ebből
fakadóan abban érdekeltek, hogy a költségtakarékosság szempontja szerint
csökkentsék a méreteket. Ez a gyakorlat igen komoly problémát vet fel azoknak
a villanyszerelőknek, akiket a későbbiekben karbantartási, javítási feladatokkal
bíznak meg. A létesítő villanyszerelő még feszültségmentes környezetben köti
be a vezetékeket, de ha a későbbiekben is szerelést kell végezni benne és
nincs mód feszültségmentesítésre, akkor komoly balesetveszélynek van kitéve
a szerelő. Végül, hangsúlyozni szükséges, hogy amennyiben két villanyszerelő
dolgozik egy szűk helyszínen, akkor baj esetén mindketten megsérülhetnek.
Célszerű egy olyan munkarendet, együttműködést kialakítani, amely lehetőséget
teremt arra, hogy egyikük minden esetben a másik segítségére tudjon sietni.
Egy villámcsapás következménye
A következő történet helyszíne egy folyamatos felügyelet nélküli hírközlési
létesítmény, amelynek körzetében igen sűrűn alakulnak ki heves zivatarok.
Egy ellenőrzés során a szakembereknek feltűnt, hogy a tűzoltó berendezés
meghibásodott. Történetesen az (akkor még) halon töltésű tűzoltó- rendszer
egyik palackja üresnek bizonyult. Az oltásvezérlő központ azonban nem rögzített
semmiféle rendkívüli eseményt, amelyből következtetni lehetett volna a meghibásodás
okára, nem adott utasítást a palack ürítésére...
A szemrevételezésnél megállapításra került, hogy az oltásvezérlő úgy indítja
a berendezést, hogy a halonpalacknál felszerelt elektromágneses szelepet egy
tirisztor vezérli: ha a tirisztor úgy érzékeli, hogy indítási parancsot kapott,
akkor nyitja a szelepet a halon kiáramoltatására. Ugyanakkor a vizsgálat nem
tudta feltárni a hiba okát: a szakemberek ugyan EMC-jelenségre gondoltak, de
ennek bizonyítására nem nyílt lehetőség.
Egy hónap elteltével azonban újabb bejelentés érkezett: újra leürült a tartály.
Megjegyzendő, hogy egy-egy ilyen tartálytöltet ára a történet időpontjában
elérte a százezer forintos nagyságrendet, és a halon okozta környezetszennyezés
is elkerülhetetlenné tette a vizsgálat megismétlését.
Szerencsére ekkor már árulkodó nyomok is maradtak a "tett helyszínén": egy
sor kinyílt, megégett, felrobban túlfeszültség-levezető árulkodott arról, hogy
különleges események következtek be. További segítséget jelentett az, hogy
véletlenül kezelőszemély is tartózkodott a hibajelenség ideje alatt az épületben,
akit ki lehetett kérdezni a körülményekről. Elmondása szerint feltűnt számára,
hogy egy-két perc időtartamon át megváltozott a szellőzőventilátorok hangja,
majd ezt követően következett be a műszaki hiba. Az eset rekonstrukcióját a
következőképpen sikerült elvégezni. Az épületet tápláló 20 kV-os távvezetéket
villámcsapás érte, ennek következtében pedig ívelő földzárlat alakulhatott
ki. Ez a középfeszültségű hálózaton igen komoly károkat képes okozni: feszültségkimaradás
és -ingadozás stb.
A konkrét esetben a földzárlat fennállásának időtartama alatt a feszültségek
oly mértékben megemelkedhettek, hogy a ventilátorok fordulatszáma és így hanghatása
is megváltozott. A kezelő ekkor odafutott az elosztótáblához, hogy a feszültségszintet
ellenőrizze: a 230 V helyett körülbelül 300 V-ot olvasott le a hagyományos
lágyvasas, (nem digitális) táblaműszerről. A földzárlat nyomán tehát olyan
mértékben megemelkedett a fázisfeszültség, hogy a beépített túlfeszültség-védelmi
eszközök megszólaltak. Általános félreértés bizonyos szakmai körökben, hogy
a túlfeszültség elleni védőeszközök mindenfajta túlfeszültség ellen védelmet
nyújtanak: ez nem igaz! Csupán a tranziens túlfeszültségek elleni védekezéshez
használhatók fel, tehát olyanok ellen, amelyek rendkívül rövidek, milliszekundumnál
rövidebb idejűek. Szekundumokig vagy percekig tartó terhelést ezek a készülékek
nem bírnak el. Éppen ellenkezőleg, veszélyforrássá válnak, hiszen az ilyen
tartós túlfeszültségek miatt felrobbannak, kiégnek, ívet húznak. Az ilyen súlyos
esetekre egy külön védelmi kapcsolást kell kialakítani, ami azt figyeli, hogy
a túlfeszültség mennyi ideig tart és milyen értékű, s bizonyos paraméterek
felett lekapcsolja a beépített túlfeszültség-védelmi eszközöket. Az adott esetben
a villámcsapás következtében nagy mágneses és villamos tér alakult ki. Ezeknek
a tereknek a felépülése rendkívül gyors: néhány mikroszekundum alatt elérik
csúcsértéküket. Ez a nagyon gyors térváltozás, ami feszültségemelkedésként
jelenhet meg az áramköri vezetékeken, befolyásolta a tirisztor működését, azaz
a nagy dU/dt hirtelen a vezérlő jel hiányában is kiváltotta azt, hogy a tirisztor
megnyissa a szelepet. A tirisztor tökéletesen működött, anélkül, hogy erről
az oltásvezérlő központ értesült volna.
A megoldás az lett volna, hogy vagy megfelelő védelmet alkalmaznak a dU/dt
korlátozására, vagy megfelelő árnyékolások segítségével kizárják annak lehetőségét,
hogy a környezetből a tirisztor olyan jeleket kaphasson, amelyek a halontartályok
indokolatlan működtetését váltják ki. Itt egyértelműen tervezési hiba történt.
A történet két fontos tanulsággal bír: egyfelől rámutat arra, hogy a tartós
túlfeszültségek ellen nem védenek a túlfeszültség levezetők, sőt, az tönkreteszi
őket; másfelől egy EMC-jelenséget követő hiba egy biztonsági rendszert tett
üzemképtelenné, s erről az üzemeltető személyzet - önhibáján kívül - csak jelentős
késéssel értesült! Dr. Fodor István