Villanyszerelők Lapja

Tanulságos történetek

EMC körüli utazások I.

2006. május 1. | netadmin |  2773 | |

Az alábbi tartalom archív, 14 éve frissült utoljára. A cikkben 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...

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 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


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem