Měření izolačního odporu je klíčovou zkouškou pro posouzení stavu izolace v elektrických zařízeních a strojích. Tento diagnostický test je předepsán zákonem v normách VDE a lze jej použít k hodnocení izolační pevnosti elektrických vinutí a analýze svodové kapacity či svodového proudu izolačního systému. Je to jednoduchý, ale velmi efektivní test. Hodnota izolačního odporu závisí na různých faktorech, například na teplotě vinutí.
Problémy s měřením izolačního stavu v praxi
V praxi se revizní technici často potýkají s problémy při ověřování izolačního stavu, zejména při periodických revizích prodejen v sítích hypermarketů a obchodních center. Vzhledem k rozložení práce, které si revizní technik neurčuje, není většinou možné provádět měření před nebo po zavírací době. Uvést prodejnu do beznapěťového stavu bývá zamítnuto. Velký problém nastává, když ani na krátkou dobu nelze vypnout zásuvkové obvody, na které jsou napojeny pokladny, počítače, routery a modemy.
Měření izolačního odporu v TN-S sítích a pevně připojených zařízeních
Princip měření izolačního odporu je sice známý, ale jeho aplikace v praxi může být komplikovaná. Pokud je přívod k jistícímu místu, rozvaděči či rozvodnici veden v TN-S síti, beznapěťový stav příliš nepomůže. U zásuvkových obvodů by to bylo možné za předpokladu odpojení všech připojených zařízení, což je v praxi na takové prodejně většinou nereálné. U světelných obvodů a jiných pevně připojených elektrických zařízení je situace ještě složitější. Při měření se smyčka uzavře přes N vodič k místu rozdělení PEN na PE a N, a přes PE zpět. Tím se nezměří izolační stav, ale odpor celého obvodu. Odpojování všech vodičů N ze svorkovnice v rozvaděči není v praxi reálné.
Vlastní měření izolačních stavů není nic složitého. V podstatě je potřeba v rozvaděči rozpojit klemu mezi PEN a N. Pokud je to rozvaděč, který má přívod v TN-S, pak je třeba od svorky N odpojit přívodní vodič N. Tím se zajistí, že půjdou změřit izolační stavy na všech výstupních obvodech z daného rozvaděče. Složité a mnohdy nemožné je zpřístupnění, možnost vypnutí a možnost odpojení nebo rozpojení částí elektrické instalace nebo připojeného elektrického zařízení.
Měření izolace s přepěťovými ochranami (SPD)
Přestože jsou v tabulce 1 (viz níže) předepsány izolační odpory a zkušební napětí, jsou v instalaci z důvodu ochrany připojených předmětů a zařízení před přepětím stále častěji zařazovány přepěťové ochrany (SPD). Tyto ochrany předepsané zkušební napětí, které je pro připojené zařízení přepětím, nevydrží. Přepěťové ochrany (SPD) při zvýšení napětí nad provozní hodnotu začnou propouštět proud, který s tím, jak se napětí zvyšuje, roste. To je princip ochrany před přepětím. Měření izolace pomocí napětí, které již vyvolá funkci této ochrany, není možné.
Čtěte také: Izolace s asfaltovým lakem: Jak na to?
Upřednostňuje se při měření izolačního odporu SPD odpojit nebo podle pokynů výrobce vyjmout moduly z SPD. Pokud však odpojení SPD není prakticky proveditelné (například v případě pevných zásuvek obsahujících přepěťové ochrany), je možno zkušební napětí pro takové obvody snížit na DC 250 V. Přitom však izolační odpor musí vykazovat hodnotu nejméně 1 MΩ. Některé SPD obsahují indikační obvody, které mohou zkreslit měření izolačního odporu mezi pracovními vodiči.
Požadavky norem a doporučené postupy
Měření izolačního odporu se musí měřit při stejnosměrném napětí. K měření odporu vůči zemi se používá stejnosměrný proud. Naši odborníci vypočítávají odpor z úbytku napětí na izolaci. Měření podle normy VDE 0100 část 410 trvá přesně 60 sekund, aby bylo možné získat srovnatelné hodnoty. Při měření polarizačního indexu se zkušební napětí přikládá po dobu 600 sekund. Z poměru obou naměřených hodnot (10 min. / 1 min.) se vypočítá tzv. polarizační index.
Měření izolačního odporu
Izolační odpor se musí měřit mezi živými vodiči navzájem a živými vodiči a ochranným vodičem spojeným se zemničem. Kde je to vhodné, je dovoleno živé vodiče spolu navzájem spojit. V praxi může být nutné provádět toto měření během montáže instalace před připojením vybavení. Tam, kde obvod obsahuje zařízení, které je náchylné k tomu, aby ovlivňovalo výsledky nebo aby bylo měřením poškozeno, musí být provedeno pouze měření mezi spolu vzájemně spojenými živými vodiči a zemí.
Izolační odpor měřený zkušebním napětím uvedeným v tabulce 1 se považuje za vyhovující, jestliže bude hlavní rozváděč a každý distribuční obvod zkoušen zvlášť, se všemi svými koncovými obvody připojenými, ale s odpojenými spotřebiči, vykazovat izolační odpor, který není nižší než příslušná hodnota uvedená v tabulce. Tabulka 1 musí být použita také pro ověření izolačního odporu mezi neuzemněnými ochrannými vodiči a zemí. Následující tabulka uvádí doporučené minimální hodnoty izolačního odporu a zkušební napětí.
| Jmenovité napětí obvodu [V] | Zkušební napětí DC [V] | Minimální izolační odpor [MΩ] |
|---|---|---|
| SELV, PELV | 250 | ≥ 0,5 |
| Do 500 V (včetně) | 500 | ≥ 1,0 |
| Nad 500 V | 1000 | ≥ 1,0 |
Nízká hodnota izolačního odporu nebo polarizační index nižší než 2 lze považovat za příznak poškozené nebo vadné izolace. To vyvolá zkrat nebo jiné nežádoucí jevy. V případě nízkých hodnot izolačního odporu a polarizačního indexu je nejprve třeba vyčistit a vysušit stroj. V průmyslovém odvětví platí pro zařízení předpisy, které vyžadují izolační odpor 1000 ohmů na volt napětí při teplotě vinutí 25 °C. Tyto hodnoty ovšem bezvadný stav izolace nezaručují. U nových instalací je dnes již možno předpokládat, že hodnota jejich izolačního odporu se bude pohybovat řádově v gigaohmech. To znamená, že hodnota izolačního odporu naměřená řádově v hodnotách, které jako minimální přípustné předepisuje tabulka 1, již může naznačovat, že izolace má některá slabá místa.
Čtěte také: Cihly s tepelnou izolací
Pro instalace, které je nutno provozovat za nepříznivých podmínek okolí, u zařízení provozovaných ve venkovním prostředí, instalací ve vlhkých a mokrých prostorách, kdy není možné hodnoty uvedené v tabulce 1 dodržet, se uplatní jiná opatření. Těmi jsou například uzemnění neživých upevňovacích částí, které jsou součástí impedance smyčky poruchového proudu, umístění hořlavých hmot v dostatečné vzdálenosti od vodičů obvodu, opatření, aby unikající proud nevedl ke vzniku nebezpečných dotykových napětí nebo požáru.
Měření trojfázových spotřebičů
Při měření trojfázových spotřebičů s pohyblivým přívodem je nutno měřit izolační odpor mezi spojenými pracovními vodiči a PE vodičem. Tento požadavek vyplývá z faktu, že celkový odpor izolací trojfázového spotřebiče je paralelní kombinací izolačních odporů pracovních vodičů a je tedy menší, než odpory jednotlivých pracovních vodičů vůči PE vodiči. V příloze C v ČSN 33 1600 ed.2 jsou uvedena doporučená schémata zapojení pro měření izolačních odporů spotřebičů. V praxi ovšem může působit značné obtíže realizace tohoto požadavku, neboť vzájemné propojení pracovních vodičů vyžaduje buď vlastní „domácí tvořivost“ pro zhotovení přípravků zajišťujících zkratování pracovních vodičů při měření izolačního odporu trojfázových spotřebičů, nebo složité provizorní propojení vodičů.
Opakované zkoušky a zkoušky po opravě
Nové normy ČSN EN 50678 a ČSN EN 50699 se zaměřují na průběh a vyhodnocení opakovaných zkoušek a zkoušek po opravě. Proces revize spotřebiče je stanoven následovně: prohlídka; měření; zkouška chodu; kontrola označení spotřebiče; vypracování dokladu o provedené revizi.
- Vizuální kontrola: Kontroluje se stav větracích otvorů, poškození krytů, držadel a ovládacích prvků, které nesmějí být poškozeny do té míry, kdy hrozí úraz elektrickým proudem. Pohyblivé přívody nesmí mít poškozenou izolaci a u vstupu musí být opatřeny ochrannou návlačkou zajištěnou proti vytržení. Dále ani vidlice, nástrčka a pohyblivá zásuvka nebo přívodka nesmějí být poškozené. Při prohlídce se zjistí třída ochrany spotřebiče, podle níž se volí další postup revize.
- Zkoušky ochranných opatření:
- Ochranné pospojování (spojitost ochranného obvodu u tř. I).
- Stav izolace měřením izolačního odporu. Izolační odpor se zjišťuje pomocí měřiče izolačního odporu stejnosměrným proudem se zdrojem s jmenovitým napětím nejméně 500V při zatížení 1mA.
- Měření proudu ochranným vodičem a/nebo dotykového proudu.
- Měření výstupního napětí obvodů SELV nebo PELV.
- Měření unikajících proudů spotřebiče při připojení napětí do plovoucího vstupu, pokud jej spotřebič obsahuje.
- Zkouška polarity napájecího napětí na připojovací vidlici.
- Zkoušky opatření doplňkové ochrany, pokud je spotřebič obsahuje.
- Funkční zkoušky: Ověřuje se správná funkce ovládacích a bezpečnostních prvků.
- Dokumentace a vyhodnocení zkoušek.
Izolační odpor se měří u spotřebičů třídy ochrany II mezi živými částmi a přístupnými vodivými částmi. Norma ČSN 33 1610 nevyžaduje měřit u spotřebičů třídy ochrany II samostatně izolační odpor základní a samostatně izolační odpor přídavné izolace, jak to požaduje norma ČSN 33 1600. Mohlo by se stát, že při měření spotřebiče je jedna z izolací nevyhovující. Při měření podle ČSN 33 1610 se tato skutečnost nezjistí a spotřebič se bude dále provozovat jako bez závad.
Měření unikajících a dotykových proudů
Proud protékající ochranným vodičem má za cíl ověřit kvalitu izolací zkoušeného spotřebiče třídy ochrany I mezi živou částí a dotyku přístupnými vodivými částmi spojenými s PE vodičem měřením proudu, který mezi nimi teče. Měří se dotykový proud (tj. proud procházející izolací spotřebiče) při přiložení síťového napětí spotřebiče. Pro spotřebiče, které lze uložit izolovaně, se dotykový proud měří na vodivých částech spotřebiče napřímo. U spotřebiče připojeného na síťové napětí přiložíme jeden pól měřicího přístroje na povrch přístupových vodivých částí spotřebiče a druhý pól uzemníme, popř. připojíme k ochrannému vodiči (PE). Mimo přívod síťového napětí nesmí být připojen žádný další přívod, který může způsobit překlenutí na zem. Tato podmínka se vztahuje i na vodovodní, plynové, anténní přípojky a vedení pro přenos dat.
Čtěte také: Jaké jsou druhy a vlastnosti izolačních betonů?
Pro spotřebiče, u kterých nelze zaručit, že měřené části jsou izolovány od země, zjišťujeme dotykový proud nepřímo, jako rozdílový proud vyhodnocením proudu do spotřebiče přicházejícího a z něj odcházejícího. Při měření náhradního unikajícího proudu je použit samostatný zdroj poskytující napětí (vyšší než 25 V a nižší než 250 V). Při napětí vyšším než 50 V nesmí zkratový proud přístroje pro měření unikajícího proudu překročit hodnotu 3,5 mA. Pro měření spotřebičů s třídou ochrany I unikající proud nesmí překročit hodnotu 3,5 mA, pokud jiné normy nepovolují vyšší hodnoty. Tento postup je stanoven pro spotřebiče, které není možné v době vykonávání revize odpojit od elektrické sítě. Zahrnuje především měření odporu ochranného vodiče a unikajících proudů.
Etika revizního technika a odpovědnost
V předchozích revizních zprávách se často uvádí, že měření izolačního stavu bylo provedeno, i když v praxi nebylo umožněno ani vypnout PC pokladny nebo zhasnout jeden z mnoha světelných obvodů, natož vypnout celou prodejnu. Revizní technik by měl v revizní zprávě uvést pravdivé údaje o tom, kde a co měřil. Pokud mu nebylo nějaké měření určité části umožněno, neměl by si tyto informace vymýšlet, ale pravdivě uvést v revizi, že toto a toto nebylo možno změřit či prohlédnout a to z tohoto nebo jiného důvodu.
Tím přenese odpovědnost za stav zařízení na provozovatele, který mu pro tyto úkony nevytvořil odpovídající podmínky. Lhaním v revizní zprávě dosáhne pouze toho, že v případě nějakého problému ponese celou tíhu odpovědnosti sám, na svých bedrech. Jestliže by reviznímu technikovi nebylo při revizi umožněno vypnutí většiny obvodů v obchodním centru, jednalo by se o přímé naplnění citace ze zákona 251/2005 Sb. § 20 odst. 1a, která říká, že fyzická osoba se dopustí přestupku, pokud „nezajistí provedení prohlídek, revizí nebo zkoušek ve stanoveném rozsahu“. Za takový přestupek lze uložit pokutu až do výše 1 000 000 Kč. Z toho plyne, že nebylo zajištěno provedení revize ve stanoveném rozsahu.
Je tedy na revizním technikovi, aby vyvinul tlak na zaměstnavatele, aby si vyjednal v podmínkách při provádění revizí umožnění uvedení zařízení do beznapěťového stavu. Vždycky se najde nějaký termín, kdy je možné zařízení vypnout. Jestliže to nebude umožněno, nemůže být revize provedena korektně. Aby byla zpráva korektní, je nutné uvést, co konkrétně předmětem revize je a co revidováno a měřeno nebylo a uvést PROČ. Uvést to tak, aby to provozovateli bylo jednoznačně dané. Revize tedy nebude zcela úplná, ale ne z viny revizního technika. Jestli se to bude takto líbit zaměstnavateli nebo přímo provozovateli, je jeho věc.
Doplňující zkoušky a údržba
V případě potřeby a/nebo pokud spotřebič obsahuje jiné bezpečnostní prvky než obvyklé, se provedou doplňující zkoušky. Funkční zkoušky prvků, které mají vliv na elektrickou bezpečnost spotřebiče. Poškozené nebo špatně čitelné označení na ochranných krytech je třeba obnovit a zajistit jejich trvanlivost. Na základě zkušeností se doporučuje pravidelná údržba elektrických systémů, motorů a generátorů. V případě, že dojde k závadě cívky nebo vinutí, kterou nelze odstranit, jsou k dispozici sady cívek připravené k okamžité montáži a kompletní nová vinutí, dokonale přizpůsobená vašim potřebám.
tags: #izolacni #stav #spotrebicu