Jak badać bezpieczeństwo maszyn i rozdzielnic?

 Typowe, niebezpieczne sytuacje związane z elektrycznymi urządzeniami to:

• Awarie lub usterki sprzętu elektrycznego które mogą spowodować porażenie prądem lub wywołać pożar
• Awarie lub usterki w obwodach sterowania skutkujące nieprawidłowym działaniem maszyn
• Zakłócenia lub przerwy w dostawie energii, jak również awarie lub usterki w obwodach zasilania powodujące nieprawidłową pracę maszyn
• Utrata ciągłości obwodów, posiadających przesuwne lub obrotowe styki, w wyniku czego zagrożone stają się funkcje bezpieczeństwa
• Zakłócenia elektryczne z zewnętrznego sprzętu elektrycznego lub generowane wewnętrznie powodujące nieprawidłowe działanie maszyny
• Uwolnienie zgromadzonej energii (zarówno elektrycznej jak i mechanicznej) wywołujące porażenie elektryczne lub niespodziewane przesunięcie / obrót który może spowodować obrażenia ciała
• Hałas na poziomach, który może powodować problemy zdrowotne dla przebywających tam osób
• temperatura powierzchni, która może spowodować urazy

W celu weryfikacji bezpieczeństwa elektrycznego maszyn należy przeprowadzić odpowiednie pomiary:

• Po montażu maszyny
• Po zainstalowaniu urządzenia
• Po modernizacji lub zmianie maszyny
• Podczas okresowej konserwacji maszyn

Weryfikacja bezpieczeństwa maszyn

Zgodnie z PN-EN 60204, edycja 5, weryfikacja bezpieczeństwa maszyn jest wykonywana poprzez sprawdzenie i pomiary:

• Sprawdzenie, czy sprzęt elektryczny jest zgodny z dokumentacją techniczną
• Sprawdzenie ochrony przed pośrednim kontaktem przez automatyczne odłączenie
• Pomiar rezystancji izolacji
• Test wysokiego napięcia
• Ochrona przed szczątkowym napięciem
• Testy funkcjonalne

Bezpieczeństwo - sprawdzenie:

Badanie wizualne

Kontrola wzrokowa musi być przeprowadzona przed każdym testem bezpieczeństwa elektrycznego.

Oględziny ujawniają większość usterek!

Dokładna kontrola wzrokowa musi być wykonana przed każdym testem bezpieczeństwa elektrycznego.

Sprawdzić:

• Przyłącza przewodów. Szczególnie ważne są przyłącza PE!
• Osłony, obudowy
• Napisy i oznaczenia związane z bezpieczeństwem muszą być wyraźne i czytelne
• Ułożenie kabli, promienie przy prowadzeniu kabli, izolacja
• Przełączniki, regulatory, lampy, klucze
• Części podlegające zużyciu
• Zabezpieczenie elektryczne i mechaniczne urządzeń (blokady, przełączniki, bezpieczniki, alarmy)
• Otwory, filtry
• Dokumentacja techniczna, instrukcje obsługi
• Instalacja urządzenia musi być przeprowadzona według instrukcji obsługi
• Podczas oględzin muszą być oznaczone punkty pomiarowe do badań elektrycznych

Sprawdzić, czy nie ma oznak:

• Uszkodzenia
• Zanieczyszczenia, wilgoci, brudu, które mogą zagrozić bezpieczeństwu
• Korozji
• Przegrzania

Sprawdzenie ochrony przed pośrednim kontaktem przez automatyczne odłączenie.

Ten etap weryfikacji jest dość skomplikowany i musi być zawsze przeprowadzony w pewnej formule. Norma PN-EN 60204, edycja 5 umożliwia sprawdzenie stanu maszyny wg uproszczonych procedur.

Stan maszyny może być określony na podstawie:

• Stanu dostarczonego urządzenia (zdemontowanego, w pełni zmontowanego)
• Dokumentacji technicznej (dostępność do istniejących schematów elektrycznego okablowania maszyny)
• Długości przewodów po instalacji
• Charakterystyki wejścia zasilania – impedancja pętli zwarcia

Jak wybrać odpowiedni status maszyny i zakres badań opisano w normie PN-EN 60204, tabela 9.

Gdy stan urządzenia i zakres testów są określone zostają wtedy zdefiniowane limity dla ciągłości i / lub impedancji pętli zwarcia ZLOOP.

Test ciągłości

Test ten określa, że PE i ekwipotencjalne połączenia wewnątrz urządzenia mają odpowiednią rezystancję, która odpowiada ich długości i przekrojowi.

Wielkość prądu pomiarowego powinna być co najmniej 0.2 A do około 10 A. Korzystniejsze są większe prądy, szczególnie gdy rezystancja ma małą wartość, tzn. występuje większa powierzchnia przekroju i / lub krótsza długość przewodu.

Przed rozpoczęciem testu pomiaru ciągłości wymagana jest eliminacja wpływu rezystancji przewodów i rezystancji wewnętrznej przyrządu pomiarowego.

Pomiar rezystancji izolacji

Badanie to ujawnia usterki spowodowane przez zanieczyszczenia, wilgoć, pogorszenie izolacji metalu itp.

Rezystancja izolacji jest sprawdzana pomiędzy przewodami pod napięciem i dostępnymi (uziemionymi lub izolowanymi) częściami metalowymi.

Elementy i urządzenia, jeśli nie wiadomo czy wytrzymają napięcie badań powinny być odłączone podczas testu.

Do wrażliwego sprzętu elektronicznego i przeciwprzepięciowych urządzeń ochronnych należy stosować niższe napięcia testowe.

Testy wytrzymałości wysokim napięciem

Testy wytrzymałościowe WN służą do potwierdzenia integralności materiałów izolacyjnych. Podczas badania materiały izolacyjne w urządzeniu są poddane działaniu wyższego napięcia niż w czasie normalnej pracy. Potężne źródło wysokiego napięcia AC jest podłączone między zwartymi zaciskami przewodów fazowych i neutralnym a metalową obudową urządzenia. Jeśli prąd upływowy przekroczy predefiniowany limit przyrząd wyłączy się.

Elementy i urządzenia, jeśli nie wiadomo czy wytrzymują napięcie testowe powinny, podczas badania, być odłączone. Elementy i urządzenia, które zostały już przetestowane napięciowo i są zgodne z normami produktu mogą być odłączone podczas badań.

Impedancja pętli i przewidywany prąd zwarciowy

Przyrząd mierzy impedancję pętli zwarcia i oblicza spodziewany prąd zwarciowy. Wyniki można porównać z wartościami granicznymi wyznaczonymi na podstawie wybranych bezpieczników lub wyłączników RCD. Pomiary zgodne są z wymaganiami normy PN-EN 61557-3.

Badanie wyłączników RCD

W instalacjach chronionych za pomocą zainstalowanych wyłączników różnicowoprądowych RCD, konieczne jest wykonywanie wielu testów i pomiarów. Pomiary są zgodne z normą PN-EN 61557-6.

Można wykonać poniższe pomiary i testy:

• Napięcia dotykowego
• Czasu zadziałania
• Prądu wyłączenia
• Automatyczny test wyłącznika RCD

Czas rozładowania

Jeśli duże kondensatory w maszynach są odłączane od zasilania z reguły na elementach urządzenia pozostaje szczątkowy ładunek elektryczny.

Jeśli po odłączeniu zasilania na elementach występuje napięcie szczątkowe większe niż 60 V, powinno być rozładowane do wartości 60 V lub niższej w czasie 5 s po odłączeniu zasilania.

Dla wtyczek lub podobnych urządzeń z odsłoniętymi przewodami (np. końcówki), po odłączeniu rozładowanie napięcia do 60V lub poniżej powinno nastąpić w czasie do 1 s.

Test funkcjonalny

Test ma na celu sprawdzenie, czy urządzenie działa prawidłowo.

Podczas pracy urządzenia powinny być sprawdzane następujące elementy:

• Regulatory temperatury, monitory
• RCD i inne urządzenia odłączające
• Działanie funkcyjnych urządzeń, odłączających
• Działanie przełączników, lampek, przycisków
• Części obrotowe, silniki, pompy
• Zużycie energii itp.

Zobacz szeroką gamę testerów bezpieczeństwa elektrycznego firmy Metrel

Kamil Turowski

Masz pytania lub potrzebujesz doboru rozwiązania kontrolno-pomiarowego?