Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Vitaindító

A nullaceruza: a folytonosság ellenőrzése

2007. november 1. | Mihályi János |  8559 | |

Az alábbi tartalom archív, 13 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Rögtön az alábbi publikáció elején hangsúlyozni kívánom, hogy az alábbiakban nem a védővezető méréséről esik szó, mert az a szabványossági felülvizsgálat témakörébe tartozik. A folytonosság ellenőrzése ugyan a mérés első lépése, de egyben a szerelői ellenőrzés ennél gyakoribb része is.

A folytonosság

Az érintésvédelmet alapvetően kétféle módon valósíthatjuk meg. Ha a zárlat következtében fellépő veszélyes érintési feszültség tartós kialakulását akadályozzuk meg a zárlati áram gyors lekapcsolása útján, akkor a védővezető és a villamos hálózat alkalmasságára is hagyatkozunk. A másik módszer szerint az emberi testen átfolyó áramot korlátozzuk a villamos készülék szigeteléseinek megfelelő, különleges kialakításával. Ekkor a védelem a tápláló hálózattól független, egyedül a villamos készülék sajátossága. A védővezető (PE-vezető) alkalmasságának egyik feltételéről mind a tápláló hálózat, mind a fogyasztói készülékek esetében a PE vezető folytonosságának ellenőrzésével győződhetünk meg.

A védővezető folytonosságának ellenőrzése minden további védővezetős érintésvédelmi mód – beleértve az áramvédő-kapcsolást is – vizsgálatának, mérésének alapvető feltétele. Felületes, számomra érthetetlen elhagyása – szomorú tapasztalatom szerint igen gyakori eset – beláthatatlan következményekkel járhat! Az eset önmagában is megvalósítja a foglalkozás körében elkövetett gondatlan, súlyosabb esetben halált okozó veszélyeztetés – BTK 171. § – tényét! Szakember számára nem kell kifejteni, hogy mit jelent egy szakadt védővezetőjű készülék fémtestére ráengedni például a hurokellenállás méréséhez szükséges nagy terhelhetőségű (sok esetben több A) mérőfeszültséget, különösen akkor, ha a mérés környezetében számos, nem a mérést végző, villamos szakképzettséggel nem rendelkező személy tartózkodik. Szerencsétlen esetben a veszélyeztetés testi épséget kockáztató, sőt halált okozó is lehet.

Mindezt azért hangsúlyozom, mert igen sok hivatásos felülvizsgáló bízik a korábbi vizsgálatok eredményében és feltételezi, hogy a védővezető még mindig ép. Sajnos ez a bizalom idővel meggyőződéssé válik. A feltételezés többnyire helytálló, de nem mindig. A bajok ilyenkor kezdődnek. Úgy indul, hogy a szabálytalan eljárás következtében a mérés nem hajtható végre, ha nem okoztunk súlyosabb gondot, nem kapunk értékelhető mérési eredményt. Tehát ne feledkezzünk meg a folytonosság ellenőrzésről! Sok további kellemetlenségtő óvhatjuk meg magunkat és másokat is.

A korábbi előírások szerint a védővezető folytonosságát olyan berendezéssel kell vizsgálni, amely a vizsgált védővezetőn (annak hibátlan állapota esetén) legalább 20 mA, legfeljebb 60 mA áramot enged át. A vizsgálatokat csak közvetlenül földelt rendszerű hálózatokban, a földhöz képest legfeljebb 250 V effektív névleges feszültséggel szabad végezni. Törpefeszültséggel történő vizsgálat esetén 60 mA-nál nagyobb vizsgálóáram is megengedhető. A vizsgálatnak látható (nem hanghatáson alapuló), egyértelmű (mérlegelést, számítást nem igénylő) jelzésen kell alapulnia. A fentiekben említett 20 mA-es alsó áramkorlát értékét az esetleges – korrózió okozta – bizonytalan érintkezés megszüntetése indokolta. A felső 60 mA-es áramkorlátot életbiztonsági szempontok alapján választották meg, bízva abban, hogy a 60 mA terhelhetőségű mérőfeszültség csak kivételes és szerencsétlen körülmények összejátszása esetén okozhat veszélyes áramütést.

Erre a „bizalomra” a későbbiekben vissza kívánok térni. 20 mA-nál kisebb áramerősséggel végzett vizsgálat a szakadási hely kapacitása miatt szakadás estén is folytonosnak mutatná a védővezetőt: ezért nem alkalmas a parázsfény-lámpás (glimm), hagyományos „fázisceruza” az ellenőrzésre. A 60 mA-nál nagyobb áramerősségű vizsgálóeszköz viszont szakadt védővezető esetén a szakadás utáni vezetékszakaszt esetleg érintő ember 1 kΩ-os feltételezett ellenállásán 50 V-nál nagyobb – tehát eddig még nem, de most már veszélyesnek tekintett – feszültségemelkedést okozna. Ismét ok a további elemzésre. Figyelem! A bizalom merül fel ismét, mint motivációs tényező!

A számos lehetséges megoldás egyike (villanyszerelők és felülvizsgálók körében indokoltan közkedvelt) az úgynevezett próbalámpás vizsgálat. Két, sorba kötött, 230 V-os, 15 W-os izzó áramfelvétele a névleges feszültségen hozzávetőlegesen 33 mA. Folytonos a PE-vezető akkor, ha az így kialakított próbalámpa a vizsgálat alatt ugyanolyan fénnyel ég, mint a fázisvezető és a nullavezető közé való kapcsolás esetén. A két izzó sorba kötésére elsősorban azért van szükség, hogy az egyik foglalatban vagy izzóban fellépő esetleges zárlat ne jelentsen a vizsgált áramkörre is zárlatot, és ebből kifolyólag a vizsgáló személyt veszélyeztető ívet. A megoldás a téves, például a 400 V-os vonali feszültségre történő csatlakozás esetére is védelmet nyújt. Az 1. ábrán egy kereskedelmi forgalomban lévő próbalámpa fotója látható. Típusa: SL-88 (MSZ 20862-89). Az eddig ismertetett adatok szerint minden rendben is volna. Az eljárás alkalmas és biztonságos lenne, ha igaz lenne. De ez csak részben igaz!

1. ábra

Nézzünk utána kissé a tényeknek. Elevenítsük fel elemi fizikai és matematikai ismereteinket!

Kiinduló adatok és számítások a próbalámpa paramétereire.

Egy db izzólámpa teljesítménye: P = 15 W
Üzemi feszültsége: U = 230 V
Áramfelvétele: I = P/ U; I = 15/230 ≈ 0,065 A ≈ 65 mA, I ≈ 65 mA
Ellenállása: R = U/I; R ≈ 230/0,065 ≈ 3528 Ω; R ≈ 3,53 kΩ
Két db sorba kötött izzó esetében az eredő ellenállás: Rs = 2R ≈ 7056 Ω; Rs ≈ 7,06 kΩ
A névleges áramfelvétel, ami egyben a forrásfeszültség terhelhető árama: I = 230/7056 ≈ 0, 0326 A; I ≈ 32,6 mA

Mérési adatok a próbalámpa paramétereire

Tényleges áramfelvétel névleges hálózati feszültség esetén: Inévl = 40 mA
Az ehhez tartozó számított ellenállásérték: R = 230/ 0,04 ≈ 5750 Ω; R ≈ 0, 547 kΩ
A próbalámpa hidegen mért ellenállása: Rhideg = 700 Ω; Rhideg = 0,7 kΩ
A ténylegesen leadható áram névleges hálózati feszültség esetén: I = 230/700 ≈ 0,328 A; I ≈ 328 mA

Ha továbbmegyünk a kérdés taglalásába, még megdöbbentőbb adatokat találhatunk. Világszerte széles körű kutatások folytak és folynak az áramütéssel kapcsolatos veszélyek összefüggésének tisztázására (Dalziel, Thompson, Mansfield, Koeppen, Weber, Kounwenhofen, Somogyi, Irányi, Irányiné, stb). Ezek a kutatások a mai napig nem fejeződtek be.

Vannak olyan átlagértékek, amelyek ugyan igen tág határok között változhatnak a veszélyeztetett egyének sajátosságai (életkor, nem, egészségi- és idegállapot, környezet stb.) szerint, amelyeket jobb híján általánosan el kell fogadnunk. Ezek: érzetküszöb, elengedési áramerősség, emberi test átlagos ellenállása stb.

A korábbiakban utalt 1 kΩ értéket figyelembe véve egyszerű számítással megállapíthatjuk, hogy kedvenc bevált eszközünk használata egyáltalán nem biztonságos. Különösen, ha a hideg/meleg ellenállás arányát vesszük figyelembe. Ekkor ugyanis az ellenőrzés folyamán és szakadt védővezető esetén a föld nulla-potenciáljához képest elvileg (Ohm-törvény mint mindig!) 328 V érintési feszültség léphet fel! A megengedhető 50 V érintési feszültséget is kritikusan kell és szabad értelmezni. Szerencsétlen esetben még az érintésvédelmi törpefeszültség esetében is, amely ha földeletlen rendszerű, akkor SELV (safety extra-low voltage), ha földelt rendszerű, akkor PELV (protectiv extra-low voltage). Gondoljunk arra, hogy még a gyermekjátékok esetében megengedett 12 V mellett is a kialakulható 12 mA áramerősség meghaladhatja az úgynevezett elengedési áramerősség értékét.

Összességében szögezzük le, hogy veszélytelen feszültség nincs!

A megengedhető 50 V érintési feszültség nem veszélytelen feszültség, hanem pusztán egy kényszerű kompromisszumot jelent biztonsági kockázat és gazdasági megfontolások között.

Láttuk, hogy az izzók úgynevezett „hidegellenállása” következtében bekapcsoláskor az áramfelvétel többszöröse a névleges áramnak, ezért a mérőárammal kapcsolatos követelmények nem tarthatók jól kézben. További hátrány az izzók véges élettartama és törékenysége. Találkozhatunk a gyakorlatban olyan „próbalámpákkal”, amelyek dilettáns módon készültek, például szigetelőszalagos rögzítés és egyéb galádságok. Ezek használata balesetveszélyes, az ilyen bütykölt darabokat széles ívben kerüljük! A felsorolt negatív jellemzők felvetik a kérdést. Mit tegyünk? Dobjuk el a próbalámpát? Semmiképpen sem! Jól bevált segédeszköz, a későbbiekben is komoly segítséget jelenthet. Fontos viszont, hogy legyünk tudatában eszközünk fogyatékosságainak. Ugyanez elmondható hagyományos fáziskereső ceruzáinkról is. Mindent a maga helyén és idejében!

Segédeszköz a védővezető folytonosságának ellenőrzéséhez

A hátrányokat kiküszöbölhetjük előtét ellenállással ellátott antiparalel dióda-párral, melyek egyike fényemittáló dióda. Az előtét ellenállás értékét a terhelőáramra tett megállapítás szerint 3,83 - 11,5 kΩ között kell megválasztani. Az ellenállást terhelhetőség szempontjából kissé aláméretezhetjük, mivel nem tartós terhelésre vesszük igénybe. Például 8,2 kΩ értékű előtét-ellenállást választva (típusa: R33; 5 W,), a névleges áram 28 mA. Előnye, hogy 30 mA névleges hibaáramú áram-védőkapcsolások korrekt ellenőrzésére is alkalmas.

Az általam készített és „nullaceruzának” (a név a fázisceruza elnevezésből ered) elnevezett egyszerű kis szerkezet kapcsolása, és vázlatos kiviteli rajza látható a 2. ábrán. Anyaga keménygumi, a tapintócsúcs sárgaréz. A mérőzsinór hossza legalább 2 m legyen!

2. ábra

Az elkészítés némi esztergályos munkát igényel. A ráfordítás a felhasználó számára igen hamar megtérül. A gondos kivitelre és a várható igénybevételekre azonban ügyelni kell.

A védővezető vizsgálatának villamos hálózatok esetében további követelményei is vannak. Meg kell vizsgálni, hogy nem történt-e fázisvezető-védővezető felcserélése (előfordulása nagyon ritka, kimondottan hibás szerelés miatt következik be, következményei viszont végzetesek lehetnek). Szerencsére ez a hiba többnyire azonnal kiderül. Meg kell vizsgálni továbbá a nullavezető és a védővezető felcserélését is. A felcserélés vizsgálatára számos módszer ismeretes.

A fentekben leírtak hosszadalmasnak és aprólékosnak tűnnek. A mit, miért és hogyan húsbavágó kérdésekre adott válaszok létfontosságúak lehetnek. A felülvizsgáló, akár a többi villamos szakember munkája bizalmi kérdés, amivel semmiképp nem szabad visszaélni. Kérem tisztelt kollégáimat, hogy tevékenységük során erről ne feledkezzenek el!


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

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem