Технічна стаття про електробезпеку мобільних електрогенераторів - Бендер

Мобільні генератори електроенергії є незамінною допомогою в питанні обладнання, яке не має прямого доступу до встановленої установки. Це стосується напр. Б. для будівельних та монтажних майданчиків, для рятувальних робіт, а також на заходах.

Мобільні генератори електроенергії можуть також постачати частини стаціонарних установок, де збій державного електроживлення може призвести до критичних ситуацій, наприклад Б. у будівлях для розведення тварин, пожежних станціях. Особлива увага приділяється захисту від ураження електричним струмом, оскільки користувачі, як правило, є електротехнічними митцями.

Незрозумілі вимоги?

Дискусії щодо впровадження необхідних захисних заходів проти ураження електричним струмом настільки різноманітні, як і можливе використання мобільних генераторів енергії. З одного боку, це пов'язано з тим, що існує велика кількість стандартів, що стосуються генераторів енергії, а отже, також різними твердженнями та специфікаціями щодо необхідних заходів.

Зокрема, використання ґрунтового шипа знову і знову викликає плутанину. Щоб забезпечити правильне функціонування захисних пристроїв, слід розрізняти:

автономні низьковольтні електростанції, що Ніна електророзподільній мережі підключені.
автономні низьковольтні електростанції, часом Постачання постійно встановлених систем, ті з Мережа розподілу електроенергії відокремлена є.

Захисні заходи, визначені базовим стандартом безпеки DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, є визначальними для захисту від ураження електричним струмом. Вони зазначені в їх заявці на мобільні генератори енергії новим DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 Додаток ZC.

На практиці для мобільних генераторів енергії застосовуються такі захисні заходи згідно з DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06:

Захист шляхом автоматичного відключення згідно з Розділом 411
Захисне розділення з одним або кількома споживачами згідно з Розділом 413.

Отже, мова йде про два абсолютно окремі захисні заходи, які також суттєво відрізняються за своїм практичним застосуванням.

Автоматичний захист від відключення

Відповідно до DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, автоматичне відключення є захисним заходом, при якому

Базовий захист забезпечується основною ізоляцією активних частин;
Захист від помилок забезпечується за допомогою захисного зрівняльного потенціалу через основну заземлювальну шину та автоматичного відключення у разі несправності.

Автоматичне відключення у разі несправності повинно виконуватися відповідним захисним пристроєм із ізолюючими властивостями (наприклад, автоматичний вимикач та УЗО пристрою залишкового струму). Для необхідного захисного заземлення/необхідного захисного зрівняльного потенціалу відповідно до DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, розділ 411.3, корпуси (обладнання) повинні бути підключені до захисного провідника - за заданих умов для кожної системи відповідно до типу заземлення . Тіла, до яких можна торкатися одночасно, повинні бути з'єднані окремо в групи або разом з однією і тією ж системою заземлення. Залежно від типу заземлення, розрізняють між собою

TN система
Система ТТ
ІТ-система.

Для практичного використання з мобільними генераторами енергії необхідні такі заходи:

Заземлене джерело живлення - системи TN і TT

Зіркова точка генератора електроенергії повинна бути підключена до системи заземлення. Зазвичай це вимагає втручання в клемну плату генератора.

Щоб створити необхідну систему заземлення, потрібно забити заземлювач, а контур або опір заземлення повинен визначити кваліфікований електрик.

Для системи TN і TT для розетки необхідний пристрій залишкового струму (УЗО) - також зважаючи на те, що генератори енергії використовуються на відкритому повітрі або призначені для використання неспеціалістами. Це означає, що також слід дотримуватися DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, розділ 411.3.3 "додатковий захист".

Правильне функціонування захисного заходу - захист вимкненням - повинен перевіряти кваліфікований електрик.

Незаземлене джерело живлення - ІТ-система

Якщо генератор працює як незаземлене джерело живлення (ІТ-система), слід встановити пристрій контролю ізоляції (IMD) згідно DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12, який повідомляє про початкову несправність ізоляції оптично та/або акустично.

Якщо друга несправність ізоляції трапляється на іншому провіднику, відповідно слід використовувати автоматичний вимикач. Тут також вимагається підтвердження належної роботи кваліфікованого електрика. У DIN 6280: 1986-10 тут вказано опір петлі не більше 1,5 Ом.

Підводячи підсумок, під час використання мобільного генератора енергії як системи TN, TT або IT система заземлення та кваліфікований електрик повинні перевірити, чи працює належним чином захисне та контрольне обладнання.

Звичайно, це не практично і, зрештою, пов’язано з витратами. Щоб обійти це, застосовується захисний захід "захисне відокремлення". Однак, є також кілька речей, які слід врахувати, якщо це буде використано неспеціалістом в електротехніці.

Захисний захід: захисне відокремлення

Захисне відокремлення є незалежним захисним заходом, згідно з яким згідно з DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 розділ 413

основний захист забезпечується базовою ізоляцією активних частин.
Захист від несправностей досягається простим відокремленням ланцюга від інших ланцюгів та від заземлення.

Захисний ефект захисного розділення виникає внаслідок того, що вторинний контур гальванічно відокремлений від мережі живлення та землі або, у випадку мобільного генератора енергії, вихідна обмотка відокремлена від землі. При торканні активного провідника через високий опір ізоляції і малий Ємність витоку системи (Зе дуже великий) вторинного контуру на землю, струм практично не протікає через людей.

Однак на рівень ємності витоку системи негативно впливає довжина лінії та кількість споживачів або результуючий опір між активними провідниками та землею (Z стає менше). Отже, загальною вимогою є те, що цей захисний захід обмежується постачанням електрообладнання і що довжина кабелю також повинна враховуватися. Для захисту від помилок також потрібні додаткові заходи:

Напруга в ланцюзі із захисним розділенням не повинна перевищувати 500 В.
Активні частини ланцюга із захисним розділенням ні в якому разі не можна підключати до іншого контуру, до землі або до захисного провідника.
Тіла електричного кола із захисним розділенням не повинні підключатися до захисного провідника, до тіл інших електричних ланцюгів або до землі.
Гнучкі кабелі та дроти повинні бути добре помітні по всій довжині в місцях, що піддаються механічним навантаженням.

За умови послідовного дотримання цих вимог непрофесіонали в електротехніці можуть також застосовувати захисне розділення зі споживачем. На практиці, однак, мобільні генератори електроенергії, як правило, оснащені більш ніж однією розеткою. Тоді також застосовуються вимоги Додатку С.3 до DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

Додаток С.3 цього стандарту описує захисні заходи з кількома витратними матеріалами, які можуть експлуатуватися та контролюватися лише кваліфікованими електриками або особами, які пройшли навчання з електротехніки.

В.3.3 Вжити запобіжних заходів для захисту окремих ланцюгів від пошкоджень та несправностей ізоляції.

В.3.4 З’єднують корпуси між собою за допомогою ізольованих незаземлених захисних провідників. Ці провідники не повинні підключатися до захисних провідників або інших тіл в інших ланцюгах або до будь-яких інших провідних частин.

C.3.5 Усі розетки повинні мати захисний контакт, який підключений до захисної системи зрівнювання потенціалів і відповідає вимогам C.3.4.

C.3.6 Гнучкі з'єднувальні лінії повинні містити захисний провідник, який використовується як захисний провідник для еквіпотенціалу і який також відповідає вимогам C.3.4.

C.3.7 Якщо у кожному з двох різних обладнання та різних зовнішніх провідників виникає несправність ізоляції, її слід вимкнути протягом часу, зазначеного в таблиці 41.1 DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

C.3.8 Рекомендується, щоб добуток номінальної напруги ланцюга у вольтах та довжини ліній/кабелів у метрах не перевищував 100000, а загальна довжина повинна бути обмежена 500 м.

Як ці вимоги можна реалізувати на практиці?

Найбільшою проблемою цього захисного заходу є необхідна ізольована конструкція генератора енергії, яку часто важко реалізувати на практиці, оскільки z. B. металевий каркас генератора енергії або металевий корпус обладнання класу захисту I, і, отже, захисний провідник або провідник зрівнювання потенціалів можуть бути підключені через випадковий контакт з можливо вологим ґрунтом.

Міркування щодо цього та необхідні захисні заходи для мобільних електрогенераторів описані в новій редакції DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 та там у Додатку ZC.

Застосування захисного заходу у зв'язку з незалежними пристроями генерації електроенергії описано в розділі ZC.3.2. Якщо підключено лише одне обладнання, застосовуються вимоги DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, розділ 413.

Якщо підключено більше одного обладнання, застосовуються вимоги розділу ZC.3.2.2. Спочатку цей розділ передбачає, що довжина кабелю обмежена 500 м, або що добуток напруги у вольтах і загальної довжини в метрах не перевищує 100000. В основному це робиться з тієї точки зору, що у випадку короткого замикання між двома активними провідниками захист від перевантаження струмом генератора енергії повинен реагувати відповідним чином.

Захисне відділення за допомогою пристрою контролю ізоляції (IMD) та автоматичного відключення

Цей захисний захід реалізований таким чином, що пристрій контролю за ізоляцією (IMD) відповідно до DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12 встановлюється між активними провідниками та землею або еквіпотенціалом, який постійно контролює опір ізоляції. Якщо це опускається нижче значення 100 Ом/В номінальної напруги, пристрій контролю ізоляції вимикає вихідну ланцюг генератора електроенергії або електричних споживачів протягом однієї секунди.

Оскільки в цьому випадку система вимикається при першій несправності ізоляції, не потрібно обмежувати розширення мережі та швидко відключатись (захист від короткого замикання/перевантаження по струму повинен залишатися на місці) у разі другої несправності. Крім того, використання IMD має ту перевагу, що вимірювання ізоляції за допомогою вимірювального пристрою згідно з DIN EN 61557-2 (VDE 0413-2): 2008-02 більше не потрібно для періодичних випробувань. Демонтаж розподільної коробки генератора електроенергії, що займає багато часу, відпадає.

Вибираючи IMD, переконайтесь, що технологія вимірювання підходить для цієї програми. Найпростіші пристрої із накладеною постійною вимірювальною напругою, як правило, не здатні виявити несправності ізоляції з компонентами постійного струму або більшу ємність витоку системи.