Technický článok elektrická bezpečnosť pre mobilné generátory energie - Bender

Mobilné generátory sú nevyhnutným pomocníkom pri napájaní zariadení, ktoré nemajú priamy prístup k pevnej inštalácii. To platí napr. B. na stavby a miesta montáže, na záchranné akcie, ale aj na udalosti.

Mobilné generátory energie môžu napájať aj časti pevných inštalácií, kde môže zlyhanie verejného napájania viesť ku kritickým situáciám, napr. B. v budovách na chov zvierat, požiarnych zbrojniciach. Osobitná pozornosť sa venuje ochrane pred úrazom elektrickým prúdom, pretože používateľmi sú obvykle elektrotechničtí laici.

Nejasné požiadavky?

Diskusie o implementácii potrebných ochranných opatrení pred úrazom elektrickým prúdom sú rovnako rozmanité ako možné použitie mobilných generátorov energie. Na jednej strane je to spôsobené tým, že existuje veľké množstvo noriem týkajúcich sa generátorov energie, a teda aj rôzne vyhlásenia a špecifikácie potrebných opatrení.

Najmä použitie hrotu zeme znova a znova spôsobuje zmätok. Na zabezpečenie správneho fungovania ochranných zariadení je potrebné rozlišovať medzi:

samostatné zariadenia na výrobu nízkonapäťovej energie, ktoré Niena rozvodnej sieti elektrickej energie sú spojené.
samostatné zariadenia na výrobu nízkonapäťovej energie, the občas Dodávať napevno nainštalované systémy, tie z Sieťová rozvodná sieť je oddelená sú.

Pre ochranu pred úrazom elektrickým prúdom sú rozhodujúce ochranné opatrenia definované v základnej bezpečnostnej norme DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06. Tieto sú špecifikované v ich aplikácii pre mobilné elektrocentrály novou normou DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 Príloha ZC.

V prípade mobilných generátorov sa v praxi používajú nasledujúce ochranné opatrenia podľa DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06:

Ochrana prostredníctvom automatického vypnutia podľa oddielu 411
Ochranné oddelenie od jedného alebo viacerých spotrebiteľov podľa oddielu 413.

Ide teda o dve úplne samostatné ochranné opatrenia, ktoré sa tiež výrazne líšia v praktickej aplikácii.

Automatická ochrana proti vypnutiu

Podľa DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 je automatické vypnutie ochranným opatrením, pri ktorom

the Základná ochrana je zabezpečená základnou izoláciou aktívnych častí;
the Ochrana proti chybám je zabezpečené prostredníctvom ochranného vyrovnania potenciálov cez hlavnú uzemňovaciu lištu a automatického vypnutia v prípade poruchy.

Automatické vypnutie v prípade poruchy musí byť vykonané vhodným ochranným zariadením s izolačnými vlastnosťami (napr. Istič vedenia a prúdový chránič RCD). Pre požadované ochranné uzemnenie/potrebné ochranné vyrovnanie potenciálov podľa DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, časť 411.3, musia byť telesá (zariadenia) pripojené k ochrannému vodiču - za daných podmienok pre každý systém podľa typu uzemnenia . Telá, ktorých sa možno dotknúť súčasne, musia byť spojené jednotlivo v skupinách alebo spolu s rovnakým uzemňovacím systémom. V závislosti od typu uzemnenia sa potom rozlišuje medzi

Systém TN
Systém TT
IT systém.

Pre praktické použitie s mobilnými generátormi energie sú potrebné nasledujúce opatrenia:

Uzemnený napájací zdroj - systémy TN a TT

Hviezdicový bod generátora energie musí byť pripojený k uzemňovaciemu systému. To si zvyčajne vyžaduje zásah do svorkovnice generátora energie.

Na nastavenie potrebného uzemňovacieho systému musí byť zastrčený uzemňovací hrot a slučku alebo odpor uzemnenia musí určiť kvalifikovaný elektrikár.

Pre systémy TN a TT je potrebné na každú zásuvku použiť prúdový chránič (RCD) - a to aj vzhľadom na skutočnosť, že sa generátory energie používajú vonku alebo sú určené pre laikov. To znamená, že je tiež potrebné dodržiavať DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 oddiel 411.3.3 „Dodatočná ochrana“.

Správne fungovanie ochranného opatrenia - ochrany vypnutím - musí skontrolovať kvalifikovaný elektrikár.

Neuzemnený napájací zdroj - IT systém

Ak je generátor prevádzkovaný ako neuzemnený napájací zdroj (IT systém), musí byť namontované monitorovacie zariadenie izolácie (IMD) podľa DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12, ktoré opticky a/alebo akusticky oznámi prvú poruchu izolácie.

Ak dôjde k druhej poruche izolácie na inom vodiči, musí sa príslušne použiť istič. Aj tu je potrebný dôkaz o správnej funkcii kvalifikovaným elektrikárom. V norme DIN 6280: 1986-10 je tu uvedený odpor slučky max. 1,5 ohmov.

Stručne povedané, pri použití mobilného generátora energie ako systému TN, TT alebo IT je potrebné, aby uzemňovací systém a kvalifikovaný elektrikár skontrolovali funkčnosť požadovaného ochranného a monitorovacieho zariadenia.

To samozrejme nie je praktické a v konečnom dôsledku to znamená náklady. Aby sa to obišlo, používa sa ochranné opatrenie „ochranné oddelenie“. Existuje však aj niekoľko vecí, ktoré je potrebné zvážiť, ak ho má používať laik v elektrotechnike.

Ochranné opatrenie: ochranné oddelenie

Ochranné oddelenie je nezávislé ochranné opatrenie, pri ktorom podľa DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 oddiel 413

základná ochrana je zabezpečená základnou izoláciou aktívnych častí.
ochrana proti poruchám sa poskytuje jednoduchým oddelením obvodu od ostatných obvodov a zeme.

Ochranný účinok ochranného oddelenia vyplýva zo skutočnosti, že sekundárny obvod je galvanicky oddelený od napájacej siete a zeme, alebo v prípade mobilného generátora energie je výstupné vinutie oddelené od zeme. Pri dotyku aktívneho vodiča z dôvodu vysokého izolačného odporu a malého Úniková kapacita systému (Ze veľmi veľký) sekundárneho okruhu k zemi, ľuďmi neprúdi prakticky žiadny prúd.

Úroveň únikovej kapacity systému je však negatívne ovplyvnená dĺžkou vedenia a počtom spotrebiteľov alebo výslednou impedanciou medzi aktívnymi vodičmi a zemou (Z zmenšuje sa). Všeobecnou požiadavkou preto je, aby sa toto ochranné opatrenie obmedzovalo na napájanie elektrického zariadenia a aby sa zohľadňovala aj dĺžka kábla. Pre ochranu pred chybami sú potrebné aj ďalšie opatrenia:

Napätie obvodu s ochranným oddelením nesmie prekročiť 500 V.
Aktívne časti obvodu s ochranným oddelením nesmú byť v žiadnom bode pripojené k inému obvodu, k zemi alebo k ochrannému vodiču.
Telesá elektrického obvodu s ochranným oddelením nesmú byť pripojené k ochrannému vodiču, k telám iných elektrických obvodov alebo k zemi.
Pružné káble a vodiče musia byť zreteľne viditeľné po celej dĺžke v miestach, ktoré sú vystavené mechanickému namáhaniu.

Za predpokladu dôsledného dodržiavania týchto požiadaviek môžu ochranné oddelenie od spotrebiteľa využiť aj laici v elektrotechnike. V praxi sú však mobilné generátory obvykle vybavené viac ako jednou zásuvkou. Ďalej platia aj požiadavky prílohy C.3 k norme DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

Príloha C.3 tejto normy popisuje ochranné opatrenia s viac ako jedným spotrebným materiálom, ktoré smú obsluhovať a monitorovať iba kvalifikovaní elektrikári alebo osoby vyškolené v elektrotechnike.

C.3.3 Prijmite preventívne opatrenia na ochranu samostatných obvodov pred poškodením a poruchami izolácie.

C.3.4 Spojte telá navzájom pomocou izolovaných, neuzemnených ochranných vodičov. Tieto vodiče nesmú byť pripojené k ochranným vodičom alebo iným telesám v iných obvodoch alebo k iným vodivým častiam.

C.3.5 Všetky zásuvky musia mať ochranný kontakt, ktorý je pripojený k systému ochranného vyrovnania potenciálov a ktorý vyhovuje požiadavkám C.3.4.

C.3.6 Pružné spojovacie vedenia musia obsahovať ochranný vodič, ktorý sa používa ako ochranný vodič vyrovnania potenciálov a ktorý tiež spĺňa požiadavky C.3.4.

C.3.7 Ak dôjde k poruche izolácie v každom z dvoch rôznych zariadení a rôznych vonkajších vodičov, musí sa vypnúť v čase uvedenom v tabuľke 41.1 DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

C.3.8 Odporúča sa, aby súčin menovitého napätia obvodu vo voltoch a dĺžky vedení/káblov v metroch nepresiahol 100 000 a aby celková dĺžka bola obmedzená na 500 m.

Ako je možné tieto požiadavky implementovať v praxi?

Najväčším problémom tohto ochranného opatrenia je nevyhnutná izolovaná konštrukcia elektrocentrály, ktorá sa v praxi často ťažko realizuje, pretože z. B. kovový rám generátora energie alebo kovové puzdro zariadenia triedy ochrany I, a teda ochranný vodič alebo vodič vyrovnania potenciálu môžu byť spojené náhodným kontaktom s prípadne vlhkou pôdou.

Úvahy o tomto a potrebné ochranné opatrenia pre mobilné generátory sú popísané v novom vydaní DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 a tam v prílohe ZC.

Uplatnenie ochranného opatrenia v spojení s nezávislými zariadeniami na výrobu energie je opísané v časti ZC.3.2. Ak je pripojený iba jeden kus zariadenia, platia požiadavky normy DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, oddiel 413.

Ak je pripojených viac ako jedno zariadenie, platia požiadavky oddielu ZC.3.2.2. Táto časť pôvodne predpokladá, že dĺžka kábla je obmedzená na 500 m alebo že súčin napätia vo voltoch a celkovej dĺžky v metroch nie je väčší ako 100 000. Robí sa to hlavne z hľadiska, že v prípade skratu medzi dvoma aktívnymi vodičmi musí nadprúdová ochrana generátora energie zodpovedajúcim spôsobom reagovať.

Ochranné oddelenie s monitorovacím zariadením izolácie (IMD) a automatickým vypnutím

Toto ochranné opatrenie je realizované takým spôsobom, že medzi aktívne vodiče a uzemnenie alebo vyrovnanie potenciálov je namontované monitorovacie zariadenie izolácie (IMD) podľa DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12, ktoré trvalo sleduje izolačný odpor. Ak poklesne pod hodnotu 100 Ohm/V menovitého napätia, monitorovacie zariadenie izolácie vypne do jednej sekundy výstupný obvod generátora energie alebo elektrických spotrebičov.

Pretože v takom prípade sa systém vypne pri prvej poruche izolácie, nie je potrebné obmedzovať rozširovanie siete a pri druhej poruche sa musí rýchlo vypnúť (musí zostať zachovaná skratová/nadprúdová ochrana). Okrem toho má použitie IMD výhodu v tom, že pre opakované skúšky už nie je potrebné meranie izolácie pomocou meracieho prístroja podľa DIN EN 61557-2 (VDE 0413-2): 2008-02. Časová náročná demontáž spínacej skrinky generátora energie už nie je potrebná.

Pri výbere IMD sa uistite, či je technológia merania vhodná pre túto aplikáciu. Najjednoduchšie zariadenia so superponovaným jednosmerným meracím napätím zvyčajne nie sú schopné detekovať chyby izolácie pomocou jednosmerných komponentov alebo vyšších únikových kapacít systému.