Měření izolačního odporu je klíčovou součástí revizí elektrických instalací, která zajišťuje bezpečnost a spolehlivost elektrických systémů. Tento článek se zabývá principy měření izolačního odporu DC napětím a jeho aplikací v praxi, se zvláštním zaměřením na výzvy spojené s revizemi v prostředí hypermarketů a obchodních center.
Princip měření izolačního odporu
Měřiče izolačního odporu lze z pohledu běžných uživatelů měřicích přístrojů považovat za lépe vybavené ohmmetry. Zásadních rozdílů je zde však několik. Mezi ty podstatné patří zejména velikost měřicího napětí, které se u měřidel izolačního odporu pohybuje v jednotkách kV a umožňuje tak měřit izolační odpor při reálných podmínkách, které jsou mezi živými částmi přístroje, stroje nebo vedení a izolovanou částí umožňující bezpečné užívání člověkem. Dalším rozdílem je maximální měřitelná velikost odporu, kterou musejí být schopny tyto přístroje měřit až do řádů jednotek gigaohmů. Tedy hodnot, které mohou být vyžadovány příslušnými předpisy a normami elektrických zařízení v konkrétních provozních podmínkách.
Měřící napětí měřicího odporu izolace je na jedné straně citlivost samotného měřicího přístroje izolačního odporu, na druhé straně podléhá omezení izolace měřeného objektu. Vzhledem k tomu, že izolační odpor je megaohmový odpor vysokého odporu, aby měřidlo získalo dostatečný proudový signál během měření, aby bylo vyhověno požadavku citlivosti měřidla, je třeba aplikovat vyšší napětí.
Izolační odpor elektrických výrobků, velikost izolačního odporu závisí nejen na izolačním odporu použitého tělesa, ale také ve vztahu k struktuře výrobku, křižníkové vzdálenosti, pokrytí povrchu a dalších faktorů. Tyto faktory ovlivňují izolační odpor také souvisí s úrovní naměřeného napětí. Volba měřicího napětí se navíc vztahuje také na pevnost izolace zkoušeného výrobku. Proto bude jasně definováno měření izolačního odporu napětí elektrických výrobků. Například zkušební specifikace pro elektrické výrobky s jmenovitým napětím ≤ 48V, > 48 ~ 220V, > 220 ~ 380V pro provedení měřicích napětí 100V, 500V, 1000V požadavků.
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.
Čtěte také: Jak funguje měření vlhkosti betonu?
Izolační odpor měřený zkušebním napětím se považuje za vyhovující, jestliže bude hlavní rozvaděč a každý distribuční obvod zkoušen zvlášť, se všemi svými koncovými obvody připojenými, ale s odpojenými spotřebiči, bude vykazovat izolační odpor, který není nižší než příslušná hodnota uvedená v tabulce.
Typické hodnoty izolačního odporu a zkušební napětí
Následující tabulka ukazuje minimální požadované hodnoty izolačního odporu a odpovídající zkušební napětí dle platných norem:
| Jmenovité napětí obvodu (V) | Zkušební napětí DC (V) | Minimální izolační odpor (MΩ) |
|---|---|---|
| SELV, PELV | 250 | ≥ 0,5 |
| Do 500 (včetně) | 500 | ≥ 1,0 |
| Nad 500 | 1000 | ≥ 1,0 |
Tabulka 1 musí být použita také pro ověření izolačního odporu mezi neuzemněnými ochrannými vodiči a zemí. 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 tab. 1, již může naznačovat, že izolace má některá slabá místa.
Vliv přepěťových ochran (SPD)
Přestože jsou v tab. 1 předepsány izolační odpory a zkušební napětí, jsou v instalaci z důvodu ochrany připojených předmětů a zařízení před přepětím stále častěji zařazovány přepěťové ochrany (SPD), které 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. Upřednostňuje se při měření izolačního odporu SPD odpojit nebo podle pokynů výrobce vyjmout moduly z SPD. Pokud však odpojení SPD není prakticky proveditelné (např. 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.
Čtěte také: Měření vlhkosti betonu
Některé SPD obsahují indikační obvody, které mohou zkreslit měření izolačního odporu mezi pracovními vodiči. Stejně jako v některých případech není prakticky proveditelné odpojit přepěťové ochrany, nemusí být vždy, pro účely revize, prakticky proveditelné odpojit některé pevně připojené spotřebiče (jako jsou např. ventilátory, svítidla, stroje). Pokud instalace vykáže dostatečný izolační odpor i s těmito pevně připojenými spotřebiči, je vše v pořádku. Při nižším izolačním odporu je pak nutno vyhledat spotřebiče se sníženou hodnotou izolačního odporu a toto měření opakovat. Pokud jsou při tomto měření k instalaci připojené některé spotřebiče, je třeba ověřit, že tyto spotřebiče neobsahují komponenty nebo obvody, které by měřením mohly být poškozeny.
Praktické aspekty měření izolačního odporu v rozsáhlých instalacích
Problém s ověřením izolačního stavu, měřením, se často vyskytuje v praxi, zejména při periodických revizích prodejen v sítích hypermarketů a obchodních center. Zde je většinou není možné být před a nebo po zavírací době. Uvést prodejnu do beznapěťového stavu, reviznímu technikovi málokdy umožní. Velký problém je, aby vám na zkoušku proudového chrániče na chvilku nechali vypnout zásuvkové obvody, na které jsou napojené pokladny, PC, routery, modemy atd.
Pokud je přívod k jistícímu místu, rozvaděč, rozvodnice veden TN-S, tak ani beznapěťový stav moc nepomůže. Tedy u zásuvkových obvodů ano, za předpokladu, že odpojíte vše na ně připojené, což je v praxi na takové prodejně většinou nereálné. Ale co světelné obvody a jiná na pevno připojená el. zařízení? Při měření se smyčka uzavře, přes N vodič k místu rozdělení PEN na PE a N, a přes PE zpět. A nezměříte nic, respektive změříte odpor obvodu, ale ne izolační stav. Odpojovat všechny vodiče N, ze svorkovnice, v rozvaděči přeci není reálné.
Příprava měření
Vlastní měření izolačních stavů není nic složitého. V podstatě je potřeba v rozvaděči rozpojit klemu mezi PEN a N a pokud je to rozvaděč, který má přívod v TN-S, pak je třeba od svorky N odpojit přívodní vodič N. Tím zajistíte, že vám 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. Malou prodejnu si lze představit. V super nebo hypermarketu to podle mého názoru neumožní a ani váš zaměstnavatel s tím nic nenadělá. Přesto se revize i v těchto prostorách dělají. Nicméně, samozřejmě se dá zařídit vypnutí v čase, kdy provozovna nejede, případně po domluvených částech.
Čtěte také: Vše o měřičích elektrické spotřeby
Zaznamenávání zjištění do revizní zprávy
Aby byla zpráva korektní, je nutné uvést, co konkrétně je předmětem revize 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.
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 "cucat z prstu", 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.
Měřicí přístroje a jejich vlastnosti
V neposlední řadě nám měřiče izolace mohou ušetřit čas automatizovaným měřením různých vlastností izolace jako je například dielektrická absorpce nebo polarizace. Tento parametr hodnotí rychlost ztráty náboje izolace. Tato metoda hodnocení se obvykle používá při diagnostice vícevrstvých izolací, které vyžadují, aby přístroj změřil vybíjecí proud a kapacitu měřeného objektu 1 minutu po odstranění zkušebního napětí. Při měření izolace se automaticky vypočítávají hodnoty Pl / DAR a zobrazí.
Přístroj je vybaven i funkcí plynulého nárůstu napětí (RAMP), kdy se napětí při měření postupně zvyšuje plynule až do předem nastavené hodnoty s tím, že je možno nastavit omezení proudu tak, aby nedošlo k poškození izolace. Proto je měření RAMP užitečné pro nalezení bodů selhání izolace bez způsobení vážného poškození. Některé přístroje, jako jsou KEW3127 a KEW 3128, při tomto testu zobrazují hodnotu poruchového napětí, před tím, než dojde k porušení izolace (průrazu), kdy se zastaví měření a zobrazí se napětí, které způsobilo poruchu. Při tomto měření přístroj pokračuje v měření, i když je detekována porucha, dokud protékající proud nedosáhne přednastavené hodnoty.
Příkladem takového přístroje je přesný multifunkční měřicí přístroj MI 3100 S, který umožňuje provádět všechna běžná měření v el. instalacích podle normy IEC/EN 61557. MI 3100 S EurotestEASI dále umožňuje on-line monitorovat napětí na svorkách, určit sled fází a měřit zemní odpor. Přístroj PU 296 je určen k měření napětí, izolačních odporů, kapacity C a stanovení koeficientů PI, DAR při revizích silnoproudých zařízení. Vysokonapěťový revizní přístroj pro měření izolačních odporů v el. provozech, na strojích, transformátorech a kabelech. Přístroj slouží k měření izolačních odporů do hodnoty 20 GΩ a odporu ochranného vodiče do 10 Ω v návaznosti na ČSN 331610 (pro el. spotřebiče). Revizní přístroj je určen především k měření izolačního odporu elektrických předmětů a zařízení v návaznosti na ČSN 331610 (pro el. spotřebiče) při jmenovitém stejnosměrném napětí 100 V, 250 V a 500 V.
tags: #meric #izolacniho #odporu #dc #napetim #princip